Fisiologia - Sistema Respiratório 3

Sistema Respiratório

3. Troca e Transporte de Gases

Fisiologia Humana II 4o sem. ENFERMAGEMProfa Adriana Azevedo

Fisiologia Humana – Dee Unglaub Silverthorn

Difusão do Gases

Sangue Venoso

Sangue Venoso

Sangue Arterial

Sangue Arterial

Difusão dos gases nos pulmões e nos tecidos

• Oxigênio se move a favor do seu gradiente de pressão (concentração) dos ALVÉOLOS para os CAPILARES (sangue).

• PO2 alveolar = 100mmHg

• PO2 sangue sistêmico = 40mmHg

• O movimento de CO2 acontece a favor de seu gradiente de pressão (concentração), ou seja, dos TECIDOS (células) para os CAPILARES (sangue).

• PCO2 celular = 46 mmHg

• PCO2 no sangue arterial = 40mmHg

Difusão dos gases nos pulmões e nos tecidos


Causas de Hipóxia


Problemas na difusão do O2

Difusão de gases entre as membranas:

• Se a permeabilidade da membrana é constante, há 3 fatores que influenciam a difusão nos pulmões:

• 1. Área de superfície• 2. Gradiente de Concentração• 3. Espessura da membrana

Espessura da Membrana

O2 que chega até alvéolo =

Gradiente de Concentração

Superfície de Membrana = número de

células alveolares, ou integridade do

tecido.

Transporte de Gases na sangue


Os Glóbulos Vermelhos são as células sanguíneas responsáveis por transportar os gases no sangue.

Uma HEMÁCIA (eritrócito) é formada por várias moléculas de HEMOGLOBINA.

Cada HEMOGLOBINA possui 4 grupos HEME, local de ligação da GLOBINA com o FERRO.

Hb + O2 = HbO2

• Se a [ ] de O2 (pulmão), a reação desloca-se para a

direita, formando mais HbO2.

• Se a [ ] de O2 (tecidos), a reação se desloca para a

esquerda e a Hb libera seus O2.

Transporte de O2


Alvéolo

Tecidos

Transporte de O2

• É realizado principalmente pela ligação com a Hemoglobina:

Hb + O2 HbO2 (Oxiemoglobina)

Existem fatores que influenciam o deslocamento desta reação:

Transporte de O2

•1. Quanto maior a PO2, mais Hb se liga ao Oxigênio.

•2. Quanto menor a PO2, a Hb solta o Oxigênio.

•Pulmões: PO2= 100 (mais afinidade de Hb com O2)

•Tecidos: PO2 = 40 (menos afinidade de Hb com O2)

Transporte de O2

Fatores que influenciam a AFINIDADE de Hb e O2:

1. pH (acidez): -quanto < o pH, menor a afinidade de Hb e O2

-quanto > o pH, maior a afinidade de Hb e O2

Transporte de O2


2. PCO2: -quanto > a PCO2, menor a afinidade de Hb e O2 (Tecidos)-quanto < a PCO2, maior a afinidade de Hb e O2 (Pulmões)

Transporte de O2


3. TEMPERATURA: -> Temperatura, menor afinidade de Hb e O2.

-< Temperatura, maior afinidade de Hb e O2.

Transporte de CO2

• É realizado principalmente de duas maneiras:

• 1. Hb + CO2 HbCO2 (dentro da Hemácia)

• 2. HCO3- (Bicarbonato: Produzido na Hemácia e

liberado no sangue)


Alvéolo

Tecidos

Transporte de CO2

• É realizado principalmente de duas maneiras:

• 1. CARBOXIEMOGLOBINA (~23%)

Hb + CO2 HbCO2

- Se PCO2 Aumenta (+ afinidade de Hb e CO2)- Se PCO2 Diminui (- afinidade de Hb e CO2)

Transporte de CO2

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-ÁguaGás

CarbônicoÁcido

CarbônicoÍon

Hidrogênio Bicarbonato

A.C

*A.C = Anidrase Carbônica

Transporte na forma de BICARBONATO pelo sangue, fora da Hemácia pelo SANGUE.

Transporte de CO2

• A reação de formação de Bicarbonato depende da pressão de PCO2:

• TECIDOS: Aumenta a PCO2 = + BIC e – CO2

• PULMÕES: Diminui PCO2 = - BIC e + CO2

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

ÁguaGásCarbônico

Ácido Carbônico

Íon Hidrogênio Bicarbonato

A.C

RESPIRAÇÃO CELULAR(Fosforilação Oxidativa)

• O2 + Glicose ATP + CO2 + H2O

pH sanguíneo

• Significa a concentração de íons H+ dissolvidos no sangue.

• Quanto maior a concentração de H+ livre, maior a acidez e menor o valor do pH (acidose).

• Quanto menor a concentração de H+ livre, menor a acidez e maior o valor do pH (alcalose).

pH sanguíneo

• Acidez = pH BAIXO = [ ] de H+ ALTA

• Alcalose = pH ALTO = [ ] de H+ BAIXA

Equilíbrio Ácido-Básicos

pH do LEC (sangue e interstício) normal= 7,35 a 7,45

Ácido = substância que adiciona H+ aos fluidos corporais.

Álcali (base) = substância que remove H+ dos fluidos corporais.

Equilíbrio Ácido-Básicos

Os mecanismos de defesa do organismo em relação as variações de pH não corrigem o distúrbio,

apenas minimizam as variações de pH impostas pelo distúrbio.

Distúrbios Ácido-Básicos • Podem ter causas originadas por falha 2 sistemas

diferentes:

• Distúrbios METABÓLICOS ácido-básico:- Decorrentes das variações de Bic (HCO3-)

- São de controle RENAL

• Distúrbios RESPIRATÓRIOS ácido-básico:- Decorrente de variações de PCO2

- São de controle PULMONAR

Distúrbios Ácido-Básicos

Bic (HCO3-) normal = 22 – 28 mEq/l

(Tampão)

PCO2 normal = 35 – 45 mmHg

Distúrbios Ácido-Básicos - Existem 3 mecanismos CONTRA alteração de pH:

1.Tamponamento

2.Ajuste de PCO2 por variação de Ventilação (Pumões)

3.Ajuste na excreção efetiva de ácidos e bases (Renal)

Tamponamento1. Bic (principal tampão do LEC)- Quando H+ é adicionado ou Base é perdida =

aumento da produção de Bic.

2. Proteínas do plasma (Hb)

3. Ossos- Acidose: desmineralização óssea (Ca++ + Sangue)

Compensação Respiratória

- Variações de PCO2 alteram o pH sanguíneo:

PCO2 = do pH (acidose)PCO2 = do pH (alcalose)

Compensação Respiratória

- Ventilação determina PCO2:

Ventilação = do PCO2

Ventilação = do PCO2

Compensação RespiratóriaQuimioceptores periféricos percebem variações de

pH e PCO2 no sangue e informam os centros reguladores da Respiração:

-Acidose Metabólica (H+ e pH )Resposta Pulmonar é da Ventilação para PCO2

-Alcalose Metabólica (H+ e pH )Resposta Pulmonar é da Ventilação para PCO2

Compensação Renal- Serve para compensar problemas respiratórios:

- Acidose Respiratória (H+ e PCO2 e pH)H+ é excretado pela urina

Bic é reabsorvido para o sangue

- Alcalose Respiratória (H+ e PCO2 e pH)H+ é reabsorvido para o sangue

Bic é excretado pela urina

Desordens ácido-básico simples

1. Acidose Metabólica

2. Alcalose Metabólica

3. Acidose Respiratória

4. Alcalose Respiratória

Acidose Metabólica

Bic e pH

O pH estimulando os Centros Respiratórios = a resposta é o da Ventilação para PCO2

Alcalose Metabólica

Bic e pH

O pH estimulando os Centros Respiratórios = a resposta é o da Ventilação para PCO2

Acidose Respiratória

PCO2 e pH

Resposta é a reabsorção de Bic (HCO3-) nos néfrons e excreção de ácido (H+) na urina

Alcalose Respiratória

PCO2 e pH

Resposta é a excreção de Bic (HCO3-) nos néfrons e reabsorção de ácido (H+) na urina

Análise dos Distúrbios Ácido-básico1o) Avaliação do pH

2o) Determinação do distúrbioMetabólico X Respiratório

3o) Análise da Resposta Compensatória

Fisiologia Humana II Sistema Respiratório

4. REGULAÇÃO DA VENTILAÇÃOControle Nervoso da Respiração

Profa Adriana Azevedo

Respiração

• É um processo RÍTMICO e ESPONTÂNEO.

• É realizada por meio de Contração Muscular, e os músculos precisam de comando NERVOSO para funcionar.

• Nervos MOTORES são responsáveis pela contração muscular.

TRONCO ENCEFÁLICO

• É no Tronco Encefálico, especialmente PONTE e BULBO, que estão localizados os centros reguladores da respiração.

• Estes centros recebem informações sobre a PO2, PCO2 e pH no SANGUE, e comandam os músculos para que a frequência respiratória seja adequada a demanda.


Redes Neurais no controle da respiração

(Tronco Encefálico)

1. Grupo Respiratório Dorsal

• Chamado GRD e localizado no BULBO

• Responsável pela INSPIRAÇÃO e ritmo básico da respiração.

• Possuem 2 vias especiais:

1. Grupo Respiratório Dorsal

• Via MOTORA (de saída):- Nervo Frênico (Diafragma)- Nervo Intercostal (Músc. Intercostais)

• Via SENSORIAL (de entrada):- Nervo Vago (Quimioceptores Carotídeos)- Nervo Glossofaríngeo (Quimioceptores Aórticos)

2. Grupo Respiratório Pontino• Chamado GRP e localizado na PONTE.

• É um centro Pneumotáxico (controla a duração da fase de enchimento pulmonar).

• Sinal Pneumotáxico FORTE = Inspiração Curta (Pulmão enche parcialmente)

• Sinal Pneumotáxico FRACO = Inspiração Longa (Pulmão enche completamente)

3. Grupo Respiratório Ventral

• Chamado GRV e localizado no BULBO.

• Geralmente INATIVO (Respiração de Repouso)

• Realiza a Expiração Forçada = inerva e ativa os músculos abdominais.

• Para expirar voluntariamente usamos músculos abdominais.

4. Reflexos Protetores dos Pulmões

• Reflexo de Broncoconstrição = neurônios parassimpáticos recebem sinais de RECEPTORES de IRRITAÇÃO, ativados quando partículas inaladas ou gases nocivos entram em contato com a mucosa respiratória.

• Reflexo de Insuflação de Hering-Breuer = MECANOCEPTORES nos Bronquios e Bronquíolos estimulam o Bulbo para parar um enchimento pulmonar exagerado.

5. PCO2, O2 e pH

• As variações destes parâmentros podem ser percebidas por QUIMIOCEPTORES.

• Estes levam a informação aos Centros de Controle, com a finalidade de gerar respostas que resolvam qualquer desequilibrio.

• Estão localizados na periferia e também no SNC:

5. PCO2, O2 e pH

• Quimioceptores CENTRAIS (parede dorsal do BULBO): percebem variações de PCO2 e pH:

- Se CO2 e pH = aumento do reflexo de INSPIRAÇÃO ( FR)

- Se CO2 e pH = diminuição do reflexo de INSPIRAÇÃO (FR)

5. PCO2, O2 e pH

• Quimioceptores PERIFÉRICOS (localizados na Aorta e Carótida): percebem variações de PO2:

- Se O2 = FR

- Se O2 = FR

Legenda da Figura:

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