Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar Interface do organismo com o meio externo especializada para troca de gases. http://www.icb.usp.br/~cassola Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Respiração: Definições Respiração celular Sistema respiratório Respiração = Ventilaçao pulmonar NADH: nIcotinamida adenina nucleotideo FADH2: flavina adenina nucleotideo Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Sistema Respiratório Humano: Partes Mecânica Ventilatória Trocas de gases nos pulmões e nos tecidos Transporte de gases pelo sangue Tampão CO2/HCO3 – Regulação da ventilação pulmonar Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Composição do ar – propriedades (algumas) dos gases Ar seco (atmosfera) Ar saturado de vapor de água (Traquéia) % Pressão parcial mmHg Nitrogênio 78.09 593.48 73.26 556.78 Oxigênio 21.95 159.22 19.65 149.37 Dióxido de carbono 0.03 0.23 0.21 Argônio 0.93 7.07 0.87 6.63 Água 6.18 47 Total 100 760 Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Propriedades (algumas) dos gases Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Estrutura fina dos pulmões Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Mecânica Respiratória Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar Volumes pulmonares Espirógrafo Volume pulmonar (L) Sigla Definição Volume (L) TV Volume corrente (tidal) 0,4 – 0,5 IRV Volume de reserva inspiratória 1,9 – 2,5 IC Capacidade inspiratória 2,3 – 3,0 ERV Volume de reserva expiratória 1,1 – 1,5 RV Volume residual 1,5 – 1,9 FRC Volume residual funcional 2,6 – 3,4 VC Capacidade vital 3,4 – 4,5 TLC Capacidade pulmonar total 4,9 – 6,4 Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Pressões subatmosféricas na cavidade toráxica Cavidade toráxica - pleuras Pressões Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar Músculos que intervêm no volume da caixa toráxica e determinam os movimentos respiratórios Musculatura esquelética, de controle voluntário Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar Pneumotórax Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Tamanho dos alvéolos, tensão superficial e surfactantes O epitélio nos alveólos é recoberto por filme de solução aquosa Na superfície da soluçao, em contato com o ar, desenvolve-se tensão superficial …. Alvéolos menores tenderiam ao colapso, transferindo o ar para os maiores ….que é uma força Nos alvéolos, aproximadamente esféricos , a tensão superficial age no sentido do colapso da estrutura…. Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Tamanho dos alvéolos, tensão superficial e surfactantes Surfactantes são moléculas anfipáticas que reduzem a tensão superficial ….. … e o fazem de forma inversamente proporcional ao raio do alvéolo. Nos alvéolos, aproximadamente esféricos, a tensão superficial age no sentido do colapso da estrutura…. Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Alterações patológicas da ventilação CONTRAÇÃO MUSCULAR INADEQUADA Polio Esclerose lateral amiotrópica Abuso de drogas (barbitúricos) Dor RIGIDEZ DA PAREDE TORÁXICA Espondilite ancilosante Cifoscoliose FLACIDEZ DA PAREDE TORÁXICA PERDA DA ELEASTICIDADE DO PARÊNQUIMA PULMONAR Fibrose Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Fluxo de ar – dinâmica pulmonar Resistência das vias aéres – cmH2O/(l*seg) Local Normal DOC Faringe-laringe 0.6 Vias aéreas > 2mmø 0.9 Vias aéres < 2 mmø 0.3 3.5 Total 1.5 5.0 DOC: Doença obstrutiva crônica (enfisema, bronquite crônica) Variações de r Fisiológicas ++ Simpático (catecolaminas) -- Parassimpático (acetilcolina= Processo inflamatório Asma - Histamina Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola

Questões orientadoras da discussão em grupos Discuta a respiração celular e o sistema respiratório humano. Na discussão deste pense nos processos de ventilação pulmonar, de trocas de gases nos pulmões e nos tecidos, no transporte de gases pelo sangue e em como o transporte destes gases afeta o equilíbrio ácido-base. Sempre em termos bem gerais. Faça um esquema e discuta as vias aéres, com particular ênfase nas que têm diâmetros mais ou menos estáveis, pela presença de cartilagem, nas gerações de bronquíolos cujo diâmetro pode variar, por força da contração da musculatura lisa, e dos setores que efetivamente realizam trocas de gases. Reveja a histologia destes últimos. Discuta os conceitos relativos a gases: pressão atmosférica, pressão parcial de um gás em uma mistura, solubilidade do gás em soluções aquosas e concentração do gás dissolvido. Compare a composição da mistura de gases na atmosfera e contraste-a com os valores médios da composição do ar alveolar. Analise os volume pulmonares e seus significadocs fisiológicos. Analise o conceito de espaço morto. Discuta a mecânica dos processos de inspiração e expiração. Discuta em detalhes a necessidade dos surfactantes. Obviamente esta análise deverá ser precedida pela discussão da tensão superficial em interfaces água-ar, Como agem os surfactantes e que células os secretam? Discuta a resistência das vias aéres ao fluxo de ar, como é controlada e como afetam a ventilação. Investigue algumas situações patológicas em que se altera. Setembro, 2008 Sistema Respiratório: Ventilação pulmonar A. C. Cassola