SISTEMA RESPIRATÓRIO

1. SISTEMA RESPIRATÓRIO • Músculos respiratórios • Curva de dissociação da oxi-hemoglobina durante o exercício e a diferença arterio-venosa • Equilíbrio ácido - básico durante o exercício. • Estudo da ventilação em exercício de intensidade crescente, e de intensidade constante acima e abaixo do limiar anaeróbico . • limiar anaeróbico respiratório.

2. SISTEMA RESPIRATÓRIO • Levar e permutar o ar atmosférico desde o ambiente externo até os pulmões (ventilação). • Difundir os gases, levando O2 aos tecidos e removendo CO2 ( perfusão)

4. PULMÕES Volume médio 4 – 6 litros Peso: 1 K Se esticado, cobre a metade de uma quadra de basquete. Alvéolo 300 milhões. 0,03 de diâmetro Unidos a capilares sanguíneo resulta em espessura de 0,3 um Pode ocorrer difusão intra – alveolar. Poros de Kohn PULMÕES E ALVÉOLOS Permuta: 250 ml de O2 200 ml de CO2 No exercício, 25 vezes mais

6. FILTRACÃO E LIMPEZA • Muco secretado na zona de condução • Projeções digiformes ( cílios) ascendem o muco até a faringe. • 1 a 2 cm/s • Macrófagos, nos alvéolos. • Fumaça de cigarro e outros poluentes impedem ação de limpeza.

8. MECÂNICA DA RESPIRACÃO • Pulmão flutua na caixa torácica • Circundado por uma camada de líquido pleural. • Estão presos à caixa torácica, mas podem deslizar livremente. • Pressão alveolar: sem respiração, é igual à do ambiente. • Compliança: Grau de expansão pulmonar para mudança na pressão transpulmonar. • 1 cm de água = 200 ml de expansão. • Tensão superficial x surfactante: células epiteliais. • Fosfolipídios, proteínas e íons (dipalmitoilfosfatidilcolina)

9. MECÂNICA RESPIRATÓRIA

10. MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS • NO REPOUSO • Inspiração • Diafragma • Expiração • Retratilidade pulmonar • NO EXERCÍCIO • Inspiração • Intercostais esternos, peitorais menores, escalenos, esternocleidomatoideo. • Expiração • Mm. Parede abdominal

11. Inspiratory reserve volume Vital capacity Tidal volume Expiratory reserve volume Residual volume VOLUMES PULMONARES Total lung capacity expiration inspiration FEV1 is the forced expiratory volume in one second Measured with a spirometer attached to a kymograph plotter (rotating drum) Can’t breathe out all the air in your lungs!

13. Espaço morto x espaço fisiológico

14. Relação freqüência x profundidade

15. Limites da Ventilação

16. Adaptações ao exercício

17. Ventilação x performance • A ventilação limita a performance? • Sedentários COR MUSC PUL • Ativos MUSC COR PUL • Atletas PUL MUSC COR

18. Manobra de Valsalva

19. TRANSPORTE DOS GASES

21. LEI DE FICK O Ritmo de transferência de gases através de uma lâmina é proporcional à área tecidual, a uma constante de difusão à diferença de pressão dos gases de cada lado da membrana e inversamente proporcional à espessura da membrana. A constante de difusão é proporcional à solubilidade do gás e inversamente proporcional à raiz quadrada do peso molecular do gás. PM CO2: 44 PM O2: 32 CO2 se difunde 20x mais, por ter maior solubilidade. PERMUTA ALVÉOLO - CAPILAR

22. Permuta alvéolo - capilar

23. No Plasma 3 ml / litro de sangue Mantém a vida por 4 s. Estabelece a PO2 Determina o carreamento da Hb e a liberação de O2 nos tecidos Composto metálico 280 milhões de Hb, cada uma com 25 trilhões de hemacias 4 átomos de ferro 197 ml / litro de sangue 15 a 16 de Hb / 100ml 1,34 ml / Hb Na mulher: 5 – 10% menos Transporte do O2

24. Curva de dissociação da Oxihemoglobina Efeito Bohr Qualquer aumento na acidez, temperatura e na concentração de dióxido de carbono desvia a curva de dissociação. • Alteração na estrutura da Hb e menor capacidade de fixar o O2.

27. O 2,3 difosfoglicerato • Produzido nas hemacias durante reações de glicolise. • Se une à Hb e reduz sua capacidade fixadora do O2. • Maior concentração em mulheres. • Parece ser maior em atletas anaeróbios.

28. Mioglobina • Confere cor avermelhada à fibra. • Acidez, lactato não interferem na dissociação. • Em animais, aumenta com o treinamento.

29. Diferença artério-venosa de oxigênio

30. TRANSPORTE DO CO2 • No plasma: 5% • Composto carbamino: 20% • Bicarbonato: 60 – 80%

32. EQUILIBRIO ÁCIDO-BÁSICO • Ph : Se a quantidade de H+ ultrapassar –OH • · Ph músculo • 7,1 ( chega a 6,7 ou menos) • o      H+ não se difundem livremente • ·  Ph sangue arterial • 7,4 (tolerável de 6,9 a 7,5, ainda assim por pouco tempo)

33. Tamponamento • oTampões químicos • §      Bicarbonato 18,0 • §      Hemoglobina 8,0 • §      Proteínas 1,7 • §      Fosfatos 0,3 • Tampões fisiológicos • Ventilação pulmonar      • Tampão renal

34. Efeito do exercício no tamponamento • Maior desafio é o aumento do lactato. • Organismo suporta variação até Ph de 6.8 • Náusea, cefaléa, vertigem, desconforto e dor muscular. • Lactato = 30 mM

35. CONTROLE DA VENTILACÃO • O SNC regula magistralmente a ventilação. • Mesmo no exercício PO2 e PCO2 são pouco alteradas. • Não e necessário tentar controlar conscientemente a ventilação durante o exercício.

36. CENTRO RESPIRATÓRIO • Localizado no bulbo e na ponte • Grupo dorsal • Grupo ventral • Centro pneumotoracico

37. Grupo dorsal respiratório • No núcleo do trato solitário ( bulbo) • Terminação sensorial do vago e glossofaríngeo • Emite potencial de ação inspiratório • Sinais em rampa –cessa por 3 seg. • Sinais se repetem por toda vida. • Ritmo respiratório básico.

38. Centro pneumotorácico • Transmite sinais para a área inspiratória • Controla o ponto de desligamento da rampa inspiratória • Com sinais fortes, a inspiração dura 5 seg. • Com sinais fracos tempo inspiratório aumenta. • O efeito é secundário

39. Grupo ventral • Não atua na respiração de repouso. • Quando o impulso inspiratório fica forte, transborda para a região ventral. • Uns neurônios estimulam a inspiração e outros a expiração.

40. Reflexo de Hering - Breuer • Receptores de estiramento nas paredes dos brônquios e bronquíolos – nervo vago – grupo respiratório dorsal. • Desligam a rampa inspiratória. • Aumentam a freqüência respiratória.

41. CONTROLE QUÍMICO • Excesso de CO2 e H+ estimulam o centro respiratório. • O2 não tem efeito significativo. • Atua nos quimioceptores periféricos da carótida e aorta.

42. Controle pelo CO2 e H+ • Atuam na área quimiossensitiva. • Responde melhor ao H+, mas este não atravessa a barreira entre o sangue e o liquido cefalorraquidiano. • Logo, o CO2 acaba atuando mais eficazmente, embora de efeito indireto. • Combinado com água, formando acido carbônico • Se dissocia em H+ e bicarbonato. H+ do liquido corporal tem potente efeito.

44. Controle dos quimioceptores periféricos • Localizados em varias áreas do cérebro • Em maior parte na carótida • N. de Hering, glossofaringeo, área dorsal. • Monitoram especialmente a PO2 • Corpos quimioceptores possuem uma vascularização especial. • Recebem 20x O2 em relação a seu peso. • Atuam quando a PO2 cai a valores baixos. • CO2 e H+ também estimulam, mas muito pouco.

45. Hiperventilação e apnéia • Necessidade de respirar ocorre 40” após prender-se a respiração. • Na hiperventilação, PCO2 cai para 15 mmHG. • Se a PO2 cair antes de a PCO2 subir a 46 mmHG, pode ocorrer síncope.

46. Regulação durante o exercício • Estímulos químicos ou outros mecanismos isolados não explicam a hiperpnéia. • CO2 e O2. • Acidez e PCO2 • PO2 sofre discreto aumento • Aumenta permuta alvéolo – capilar. • No exercício máximo anaeróbio, PCO2 venosa aumenta, mas a alveolar se mantém. • A hiperventilação resultante reduz PCO2 a 25 mmHg. • Estabilidade é compensada pelos quimioceptores através da detecção no ciclo respiratório.

47. Regulação durante o exercício

48. Controle não - químico • Alterações antes e imediatamente após exercício sugere fatores não-químicos. • Influência cortical • Neurônios no bulbo – alteração antes e no início. • Influência periférica. • Articulações, tendões... • Grandes reduções logo após exercício. • Movimentos passivos e oclusão sanguínea promove aumento ventilatório. • Temperatura • Pouco efeito

49. Ação integrada • Fase I – aumento rápido • Comando central • Músculos ativos • Fase II – Exponencial mais lenta. • 20” após início • Comando central • Retroalimentação. • Neurônios respiratórios • Fase III – Estabilidade • Mecanismos com valores estáveis • Sintonia fina por quimioceptores

50. Ação integrada Recuperação • Fase rápida • Retirada do comando central. • Retirada do influxo sensorial. • Fase lenta • Diminuição gradual da atividade do CR. • Normalização metabolica, térmica e química.