1 - Aspectos Morfofuncionais do Sistema Respiratório

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aspectos morfofuncionais do sistema respiratório
Função
❖ A principal função do sistema respiratório é
garantir um suprimento de oxigênio ao
organismo no sentido de manter a atividade
celular e remover o dióxido de carbono dos
tecidos, o principal resíduo metabólico
(função primária de troca gasosa)
❖ Manutenção do equilíbrio térmico (perdemos
calor pela respiração na forma de vapor
d’água, principalmente na hiperventilação)
➢ Essa perda de calor na forma de vapor
d’água se mostra mais substancial na
hiperventilação que ocorre durante a
prática de exercícios físicos
➢ Para animais (ex: cachorro), esse é o
principal mecanismo de controle da
temperatura corporal
❖ Regulação do pH dos líquidos corporais
(atuação do sistema respiratório, sistema
renal e tampões em conjunto.
➢ O sistema respiratório afeta na
concentração de íons H
+
nos líquidos
intra e extracelulares
➢ O sistema respiratório também
influencia na concentração de CO2 nos
fluidos corporais (remove esse gás do
sistema)
❖ Produção de substâncias bioativas pelo
endotélio (ex: secreção da enzima conversora
de angiotensina - ECA pelas células
endoteliais dos vasos pulmonares)
❖ Defesa imunológica contra agentes
agressores (primeira linha de defesa contra
alguns patógenos)
➢ O sistema respiratório é uma das
maiores áreas de comunicação entre o
organismo e o ambiente externo. Logo,
microrganismos e partículas irritantes
podem colonizar o sistema
respiratório e gerar doenças. Por isso
são necessários mecanismos de
defesa, como os macrófagos, que
fagocitam substâncias estranhas e
limpam o trato respiratório)
❖ Vocalização (processo pelo qual modifica-se a
corrente de saída do ar que advém dos
pulmões)
➢ Gerada pelo batimento das cordas
vocais + movimento da língua +
movimento da musculatura facial
ORGANIZAÇÃO MORFOFUNCIONAL
❖ O sistema é constituído pelos pulmões e vias
aéreas (vias aéreas integram o pulmão com o
ambiente externo)
❖ As vias aéreas podem ser divididas em:
➢ Zona de transporte/condução -
conduz e acondiciona o ar inspirado
(filtra, umedece e aquece o ar).
Componentes:
■ Vias aéreas superiores -
cavidade nasal, cavidade oral,
faringe e laringe
■ Vias aéreas inferiores -
traquéia, brônquios,
bronquíolos, bronquíolos
terminais
→ O aquecimento do ar feito pela zona de transporte
é importante, pois influencia na solubilidade de alguns
gases que compõem o ar
➢ Zona respiratória/unidade
respiratória - promove as trocas
gasosas. Componentes:
■ Bronquíolos respiratórios*,
ductos alveolares, sacos
alveolares, alvéolos
→ Os bronquíolos respiratórios são uma zona de
condução, porém, à medida em que se ramificam,
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começam a brotar alvéolos em suas paredes. Por isso,
alguns autores o consideram como zona de transição
entre a zona de transporte e respiratória
→ Ductos alveolares - ductos com paredes formadas
essencialmente por alvéolos (troca gasosa mais
significativa)
→ Sacos alveolares - sacos de fundo cego, onde, de
fato, ocorre a troca gasosa
VIAS AÉREAS INFERIORES
❖ A traquéia corresponde à via condutora
principal e se ramifica em brônquios principais
direito e esquerdo
➢ Traquéia (Geração 0) → Brônquios
principais (1
a
geração) → Brônquios
lobares (2
a
geração) → Brônquios
segmentares (3
a
geração)
➢ Os brônquios segmentares se
ramificam sucessivamente até
formarem os bronquíolos
➢ Os bronquíolos se ramificam até
formarem os bronquíolos terminais
(16
a
geração)
➢ São ao todo 23 gerações, sendo as 16
primeiras correspondentes às vias de
condução
➢ A medida em que as vias se ramificam,
ocorre um aumento da área de
superfície
➢ As ramificações também são
acompanhadas por modificações na
composição das paredes das vias (ex:
o conteúdo cartilaginoso está
presente até a 10
a
geração, o epitélio
de revestimento também é modificado
e o conteúdo de musculatura lisa
modifica sua proporção)
❖ À medida em que o ar passa pelas vias aéreas,
ele é acondicionado (filtrado, umedecido e
aquecido) para que alcance a unidade
respiratória numa condição ideal para as
trocas gasosas
❖ A parede do alvéolo é composta por uma
camada fina de células epiteliais (pneumócitos
do tipo I), para facilitar a troca gasosa
➢ Essa camada está em íntimo contato
com os capilares, otimizando as trocas
❖ A parede das vias também é formada por
musculatura lisa, que é importante para
determinar a resistência das vias aéreas
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❖ A filtração do ar nas vias aéreas inferiores
ocorre graças ao epitélio de revestimento
dessas vias
➢ É um epitélio constituído por células
caliciformes (produtoras de muco) e
células ciliadas (ricas em
microvilosidades na porção apical)
➢ O muco é produzido e secretado na
superfície do epitélio, sendo
importante por aprisionar pequenas
partículas que passaram as vias aéreas
superiores
➢ Por meio do batimento dos cílios das
células ciliadas as partículas são
levadas em direção à faringe, onde são
deglutidas
→ O processo de filtração do ar começa nas
cavidades nasais e continua nas zonas de condução. A
cada bifurcação do sistema de condução, o fluxo de
ar se torna cada vez mais turbulento e isso promove a
impactação de partículas no muco produzido pelas
células caliciformes.
→ Os indivíduos tabagistas, ao longo dos anos,
perdem os cílios das células ciliadas e a camada de
muco se torna cada vez mais espessa, deixando-o mais
propensos a infecções respiratórias
ZONA RESPIRATÓRIA
❖ A diferença entre a zona respiratória e a
zona de condução é a presença dos alvéolos
❖ Alvéolos - evaginações em formato de bolsa
presentes nos bronquíolos respiratórios,
ductos alveolares e sacos alveolares
❖ Em cada pulmão existem cerca de 300 milhões
de alvéolos (área de 10 a 100 m
2
de contato
com o ambiente externo)
❖ Organização alveolar:
➢ A parede alveolar é formada por uma
camada única e delgada de
pneumócitos do tipo I (epitélio
alveolar)
➢ Os pneumócitos do tipo II são
responsáveis pela produção e secreção
de surfactante (importante para
reduzir a tensão superficial e impedir
o colabamento alveolar)
➢ Os macrófagos são importantes para
a limpeza e defesa alveolar
➢ Próximo à parede alveolar está
presente uma alta densidade de
capilares (isso permite as trocas
gasosas)
❖ Circundando os alvéolos está o interstício
pulmonar
➢ Em condições reais o espaço
intersticial é muito pequeno, sendo
considerado virtual
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➢ Trata-se de tecido conjuntivo
constituído por fibroblastos que
secretam colágeno e elastina
→ O colágeno secretado resiste à distensão
pulmonar, sendo responsável por limitar a expansão do
pulmão (quanto mais colágeno for depositado no
interstício, menor será a capacidade de expansão
pulmonar). Dessa forma, indivíduos com fibrose
intersticial (pessoas com maior concentração de
colágeno) têm maior dificuldade de expandir o pulmão
→ A elastina secretada também está relacionada
com a distensão pulmonar, visto que é mais distensível
com o colágeno. Ela está mais relacionada com a força
de retração elástica do pulmão, contribuindo para o
recuo elástico após a distensão. Dessa forma, ela
limita a distensão e é fundamental para o recuo. Os
indivíduos com enfisema (menor conteúdo de elastina)
possuem dificuldade para a expiração, já que sua
capacidade pulmonar de recuar está comprometida.
MEMBRANAS PLEURAIS
❖ As membranas pleurais recobrem cada pulmão
❖ A pleura visceral é uma membrana serosa que
está em íntimo contato com os pulmões
❖ A pleura visceral se reflete (se dobra) a nível
do hilo pulmonar e forma a pleura parietal,
que recobre a face interna da caixa torácica
(está em contato com as costelas, músculos
intercostais, diafragma, mediastino)
❖ As duas pleuras são contínuas e, dessa forma,
equivalem a um ponto de conexão entre o
pulmão e a caixa torácica
❖ Entre as duas pleuras existe um espaço
intrapleural preenchido com uma quantidade
muito pequena (10 ml) de líquido intrapleural
➢ O líquidocorresponde a um
ultrafiltrado do plasma (o plasma é
filtrado pelos capilares presentes na
pleura parietal, formando o líquido
pleural)
➢ O líquido permite o deslizamento das
pleuras visceral e parietal
➢ Assim como o líquido é
constantemente formado pelos
capilares, ele é captado/drenado pelos
capilares linfáticos presentes na
pleura visceral (isso evita o acúmulo
de líquido)
→ O derrame pleural é uma condição que se dá pelo
acúmulo de fluido no espaço intrapleural devido a um
excesso de produção ou falha de drenagem/captação
Músculos inspiratórios e expiratórios
❖ O trabalho da musculatura respiratória
objetiva vencer as forças resistivas do
sistema respiratório
❖ A musculatura envolvida na respiração é do
tipo esquelética e possui algumas
características específicas em comparação à
musculatura esquelética periférica, como:
➢ Maior densidade de capilares
➢ Fluxo sanguíneo elevado
➢ Mais resistentes à fadiga
➢ Maior capacidade oxidativa (muitas
mitocôndrias)
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→ Essas características da musculatura respiratória
garante um maior aporte de oxigênio para os músculos
respiratórios que, diferente da musculatura
esquelética periférica, estão continuamente
funcionando.
❖ O processo cíclico da respiração envolve o
processo mecânico dos músculos
respiratórios, principalmente dos músculos
inspiratórios
❖ O principal músculo da respiração é o
diafragma (esse músculo gera um gradiente
de pressão entre os alvéolos e a atmosfera
que permite o movimento do ar para dentro e
fora dos pulmões)
➢ O diafragma corresponde a uma
lâmina músculo-fibrosa que separa a
cavidade torácica da cavidade
abdominal
➢ Papel do diafragma:
■ Inspiração - a contração do
diafragma pressiona a
cavidade abdominal (empurra
para baixo) e aumenta o
comprimento vertical da
cavidade torácica (aumenta em
até 10cm), aumenta o diâmetro
póstero-anterior e
latero-lateral da cavidade
torácica. Dessa forma, a caixa
torácica expande e a pressão
intratorácica e intrapleural
diminuem, permitindo a
entrada do ar (gera um
gradiente entre a atmosfera e
os alvéolos)
❖ Outros músculos envolvidos na inspiração são:
➢ Intercostais externos (elevam as
costelas para frente e para cima) →
atua na inspiração de repouso e
forçada
➢ Esternocleidomastóideo (eleva o
externo, aumentando o diâmetro
ântero-posterior) → atua na
inspiração forçada
➢ Escalenos (eleva as duas primeiras
costelas) → atua na inspiração
forçada
➢ Paraesternais intercartilaginosos ou
intercostais internos paraesternais
(ficam entre as cartilagens costais e
atuam elevando as costelas e o
esterno) → atuam na inspiração
forçada
❖ Os músculos envolvidos na expiração são:
➢ Intercostais internos (abaixam as
costelas para baixo e para dentro,
diminuindo os diâmetros
ântero-posterior e latero-lateral)
➢ Músculos abdominais - reto
abdominal, oblíquo externo, oblíquo
interno e transverso abdominal
(reduzem o volume da caixa torácica
ao empurrar a cavidade abdominal
contra a cavidade torácica)
→ OBS: durante o repouso a expiração é um processo
passivo determinado pelo relaxamento da
musculatura inspiratória (diafragma e intercostal
externo) e a retração elástica do pulmão. Entretanto,
durante a respiração forçada (ex: durante a prática
de exercícios físicos), ocorre um processo ativo
dependente da atuação da musculatura expiratória
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INERVAÇÃO DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
❖ O sistema respiratório é regulado
essencialmente pelo sistema neural
❖ A regulação se dá pela divisão autonômica e
somática
➢ Quando se fala da regulação
autonômica, trata-se da regulação
simpática e parassimpática
controlando o diâmetro das vias
aéreas (controla a musculatura lisa
presente na parede das vias,
influenciando na resistência que essas
vias oferecem ao fluxo aéreo)
➢ Quando se fala da regulação
somática, trata-se da atividade da
musculatura esquelética envolvida na
inspiração e expiração
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