Sistema Respiratório 67 Slides
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SISTEMA RESPIRATÓRIO
MSc LO LORE RENA NA AL ALME MEID IDAA DE DE MEL MELO O
INTRODUÇ ÃO
O sistema respiratório humano é constituído por um par de pulmões e por vários órgãos que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares. FUNÇÃO
Trocas Gasosas Defesa Regulação da temperatura Fonação Manutenção do equilíbrio ácido-básico
AN ÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Divisão Estrutural do Sistema Respiratório
Sistema Respiratório Superior
Nariz, Faringe e estruturas associadas
Sistema Respiratório Inferior
Laringe, Traquéia, Brônquios e Pulmões
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AN ÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Divisão Funcional do Sistema Respiratório
Porção Respiratória
Responsável pelas trocas gasosas; Inclui os bronquíolos respiratórios, os ductos e sacos alveolares; Bron Bronqu quío íolo loss resp respira irató tório rioss – po poss ssue uem m alvé alvéol olos os em em suas parede; Ductos Ductos e sacos alveolares alveolares – possuem possuem alvéolos alvéolos MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
POR Ç ÃO RESPIRAT RESPIR ATÓRIA RESPIRAT
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AN ÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Cavidade Nasal Tem a função de aquecer e filtrar o ar que entra no sistema respiratório. Faringe É uma estrutu estrutura ra que conduz conduz o ar ar e alimen alimento; to; O ar vai para a laringe; O alimento vai para o esôfago; A epiglote é uma estrutura que tapa a laringe, não permitindo a passagem de comida para os pulmões;
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AN ÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Laringe
Conduz o ar; Local Local onde onde fica as corda cordass focais focais – importa importante nte para para a fala;
Traquéia
Principal via aérea condutora; Grande tubo constituído por pequenos anéis de cartilagem; Revest Revestime imento nto – célula célulass secr secreto etoras ras e muco muco e célula célulass ciliadas (remoção de partículas estranhas); Contém músculo liso. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
AN ÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Brônquios
São formados pela divisão da traquéia; Entram nos pulmões e ali sofrem inúmeras bifurcações; Divisão
Brônquio Brônquio Principal Principal Direito Direito – pulmão pulmão direito; direito; vertical; vertical; curto; mais largo; Brônquio Brônquio Principa Principall Esquerd Esquerdoo – pulmão pulmão esquerd esquerdoo MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
BRÔNQUIOS
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AN ÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Bronquíolos
Pequenos canais de ar Bifurcação em bronquíolos menores, terminando em pequenas dilatações denominadas alvéolos. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
AN ÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Pulmões
Localização dos Pulmões São São órgã órgãos os pare paress – locali localiza zados dos no int inter erior ior da caixa torácica, formada na frente pelo esterno, atrás pela coluna vertebral e fechada inferiormente pelo diafragma. Pleuras parietal e visceral Envolvem e protegem cada pulmão Pleura parietal parietal – lâmina superficial superficial reveste reveste a parede parede da cavidade torácica; Pleu Pleura ra visc viscer eral al – lâmi lâmina na prof profun unda da reco recobr bree os próprios pulmões
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PLEURAS
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AN ÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Alvéolos
São pequenos sacos que ficam no final dos menores bronquíolos; Os alvéolos são envolvidos por uma série de vasos sanguíneos. Como Como a par parede ede dos alvé alvéolos olos é fina, fina, as tro trocas cas gasosas ocorrem nesse local; Cada pulmão contém aproximadamente 300 milhões de alvéolos. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
ALV ÉOLOS
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VASCULARIZAÇ ÃO DOS ALVÉOLOS
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VENTILAÇ ÃO PULMONAR
Processo pelo qual os gases são trocados entre a atmosfera e os alvéolos. O ar flui entre a atmosfera e os pulmões devido às diferença alternadas de pressão criadas pela contração e relaxamento dos músculos respiratórios. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
LEI DE BOYLE
Existe uma relação inversa entre volume pressão.
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VENTILAÇ ÃO PULMONAR
INSPIRAÇÃO
Entrada de ar para os pulmões; Processo ativo. Antes de cada inspiração a pressão do ar dentro do pulmão – igual a pressão atmo atmosf sfér érica ica (760 (760 mmH mmHgg = 1 atm); atm); Para Para o ar ar ent entra rarr nos nos pulm pulmõe õess – a pre press ssão ão dentro dos alvéolos deve ser menor do que a pressão atmosférica. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
VENTILAÇ ÃO PULMONAR
INSPIRAÇÃO
Contração dos músculos inspiratórios Principal Principal músculo músculo é o diafragm diafragmaa (responsá (responsável vel por 2/3 de ar que entra nos pulmões); Aumenta as dimensões vertical, anteroposterior e lateral da caixa torácica; Outr Outroo mm. mm. impo import rtan ante te é o int inter erco cost stal al ext exter erno no – aumentam aumentam o vol. vol. anterop anteroposter osterior ior do tórax; tórax; Inspirações fo forçadas pr profundas – músculos acessórios (esternocledoimastóideo, escalenos). À medida que o volume dos pulmões aumenta o ar flui de uma região de pressão mais alta para uma região de pressão mais baixa.
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MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS
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VENTILAÇÃO VENTILAÇ ÃO PULMONAR PULMONAR
Expiração
Saída de ar para os pulmões. Processo passivo (não estão envolvidos contraç contrações ões musc muscular ulares) es) – retração retração elás elástica tica;; Forças que contribuem para expiração
Retração Retração das fibras elásticas elásticas – esticadas esticadas durante durante a inspiração; Tração (para dentro) da tensão superficial devido à películ películaa de de líquid líquidoo alve alveolar olar.. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
VENTILAÇÃO VENTILAÇ ÃO PULMONAR PULMONAR
Diminuição da caixa torácica e pulmões
Múscul Músculos os inspir inspirat atóri órios os relax relaxam am – reduzi reduzindo ndo o volume do pulmão e aumentando a pressão alveolar Saída Saída de de ar devido devido à press pressão ão pos posititiva iva que se forma no interior dos pulmões em relação ao ar atmosférico; A expiração se torna ativa quando há a necessidade de se expelir um volume de ar além do normalmente expelido (exercício) – contração dos mm. respiratórios. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação Pulmonar
Tensão superficial do líquido alveolar
Origina-se em todas as interfaces ar-água – moléculas polares de água são mais fortemente atraídas umas as outras do que as moléculas gasosas no ar; Quando o líquido circunda uma esfera de ar – alvéolo – a tensão superficial – força para dent dentro ro – tend tenden endo do a col colab abam amen ento to alve alveol olar ar;; Durante a respiração a tensão superficial deve ser superada para expandir os pulmões; MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação Pulmonar
Tensão superficial do líquido alveolar
Surfactante
É um umaa mist mistur uraa comp comple lexa xa de diversos fosfolipídios, proteínas e íons. Função: Diminuir a tensão superficial dos alvéolos.
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Fatores Que Afetam a Ventilação Pulmonar
Complacência dos Pulmões
Refere Refere-se -se a quanto quanto esforço esforço é necess necessário ário para expandir os pulmões e a parede torácica; Comp Co mpla lacê cênc ncia ia alta alta – pulm pulmõe õess e a pare parede de torácica fácil expansão; Comp Co mpla lacê cênc ncia ia bai baixa xa – resi resist stên ênci ciaa à expa expans nsão ão;; Fatores que afetam a complacência – elasticidade e tensão superficial. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação Pulmonar
Resistência da Via Aérea
Durante Durante a insp inspiraç iração ão – redução redução da resis resistên tência cia das vias aéreas a passagem do ar; Durante Durante a expi expiraçã raçãoo – aumento aumento da da resist resistênc ência ia das vias aéreas com a redução do diâmetro dos bronquíolos. Fluxo= Pressão/Resistência MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Volumes Pulmonares
Volume corrente – vol. de ar que entra e sai do pulmão durante a inspiração e expiração normal (rep (repou ouso so)) – 50 5000 ml ml Volume de reserva inspiratório – vol. extra de ar que pode ser inspirado além do volume corrente – 3100 ml Volume de reserva expiratório – vol. de ar que ainda pode ser expirado de maneira forçada após expir expiraç ação ão norma normall – 12 1200 00 ml Volume de residual – vol. de ar que ainda permanece nos pulmões após expiração forçada. Representa o ar que não pode ser removido dos pulm pulmõe õess - 12 1200 00 ml. ml. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Capacidades Pulmonares
Capacidade inspiratória – Vol. corrente + vol. de reserva inspiratório. Quantidade máxima de ar que uma pessoa pode inspirar a partir do final da expir expiraçã açãoo – 50 500+3 0+310 100= 0= 3600 3600 ml; ml; Capacidade funcional residual – vol. de reserva expirat expiratório ório + vol. vol. residua residuall – 120 1200+1 0+1200 200= = 2400 2400 ml Capacidade vital – vol. de ar que ainda pode ser expirado de maneira forçada após expiração normal – 4800 ml (VRInsp+Vc+VRExp) Capacidade pulmonar total – vol. de ar contido nos pulmões pulmões no final final de uma inspiraç inspiração ão máxima máxima - 580 58000 ml.
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Ventilação Alveolar Alveolar
É a qua quant ntid idad adee de de ar ar nov novoo que que alca alcanç nçaa as as áre áreas as pulmonare pulmonaress de de troca gasosa – alvéolos, alvéolos, sacos sacos alveolares, alveolares, ductos alveolares e os bronquíolos respiratórios; Respir Respiraçã açãoo norm normal al (repou (repouso) so) – volume volume de ar corre corrente nte preenche preenche até bronquíolo bronquíoloss terminais terminais muito muito pouco atinge atinge os alvéolos; Como Como é o que o ar fres fresco co se movim moviment entaa nesta nesta últi última ma e curta curta distância distância dos dos bronquío bronquíolos los terminais terminais até os alvéolos? alvéolos?
Difusão – Difusão – provocada pelo movimento cinético das das moléculas, cada molécula de gás se movimentando em alta velocidade por entre as outras moléculas.
A ventilação alveolar = FR x volume corrente → VA = 12x500 = 6000 ml/min; MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Efeito do Espaço Morto sobre a Ventilação Alveolar
Espaço morto: morto: vias respiratórias onde não ocorrem as trocas gasosas. Ar que entra nas via respiratória, mas nunca alcança as zonas de troca gasosa. g asosa. Volume normal do espaço morto é de 150 mililitros VA = 12 x (500-150) = 4200 ml/min. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Troca de Oxigênio e Dióxido de Carbono
O O2 do ar penetra nos alvéolos, difunde-se para pa ra o san sangu guee - te teci cido do;; O CO2 se difunde dos tecidos para o sangue - alvéolos - ar at atmosférico Difusão dos Gases Através da Membrana Respiratória
Para a difusão dos gases, estes devem transpor a membrana respiratória; MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
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Troca de Oxigênio e Dióxido de Carbono
Fatores que podem afetar a difusão
Espessura da membrana;
Fibrose, edema pulmonar - ⇑ espessura, ⇓ difusão
Área superficial da membrana;
Enfisema pulmonar - ⇓ área de superfície, ⇓ difusão
Velocidade de difusão do gás específico;
Diferença de pressão entre os dois lados a membrana MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Troca de Oxigênio e Dióxido de Carbono
Lei de Dalton
Cada gás em uma mistura de gases exerce sua própria pressão como se todos os outros gases não estivessem presentes; Pressã Pressãoo Parcia Parciall – pressã pressãoo parcia parciall de um gás espe específ cífico ico em uma mistura; Ar atmosférico = PN2 + PO2+ PH2O + PCO2 + P outros gases;
Importância das pressões parciais
Determinam o movimento do oxigênio e gás carbônico entre a atmosfera – pulmões – sangue – células corporais; O gás se propaga de uma área de maior pressão parcial para uma com menor pressão parcial.
RESPIRAÇÃO EXTERNA E INTERNA
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Respiração Externa e Interna
Respiração Externa
Troca de O2 e CO2 entre o ar nos alvéolos dos pulmões e o sangue nos capilares. Finalidade: conversão de sangue desoxigenado (vem do lado direito do coração) para sangue oxigenado (retorna para o lado esquerdo do coração). O sa sangue de desoxige igenado é bombeado pe pelo ventrículo D (artérias pulmonares) para os capilares pulmonares que circundam o alvéolo; MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Respiração Externa e Interna
Respiração Externa
As pressões parciais dos gases PO2 sangue desoxigenado = 40 mmHg PO2 do ar alveolar = 105 mmHg Por dife diferen rença ça de pressã pressãoo há difusã difusãoo efetiv efetivaa de O2 dos dos alvé alvéolo oloss para para os os capil capilar ares es até até que que seja seja alca alcanç nçad adoo o equilíbrio. A pressão de O2 do sangue agora oxigenado aumenta para 105 mmHg; Como o sangue sai dos capilares próximos dos alvéolos mistura-se com o pequeno volume de sangue que flui pelas partes condutoras do sistema respiratório onde não ocorre ocorre troca troca gasosa gasosa – a PO2 nas veias veias pulmona pulmonares res = 100 mmHg;
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TRANSPORTE DE O2
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Respiração Externa e Interna
Respiração Externa
CO2 se difunde na direção opos op osta ta – sangu anguee desoxigenado → alvéolo PCO2 do sangue desoxigenado = 45 mmHg; PCO2 do ar alveolar = 40 mmHg MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Respiração Externa e Interna
Respiração Interna
Troca de oxigênio e dióxido de carbono entre os capilares sistêmicos e as células teciduais. Finalidade: conversão do sangue oxigenado em sangue desoxigenado. PO2 sangue oxigenado nos capilares teciduais = 100 mmHg PO2 células teciduais = 40 mmHg. Devido Devido à diferença diferença na na PO2 o oxigênio oxigênio se se difunde difunde do sang sangue ue oxige ox igena nado do – líquid líquidoo inter interst stic icial ial – célul células as tecid tecidua uais. is. Enquanto o O2 se difunde dos capilares teciduais para as células o CO2 se difunde difunde na direção oposta
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Respiração Externa e Interna
Respiração Interna
PCO2 sangue oxigenado nos capilares teciduais = 40 mmHg. PCO2 células teciduais = 45 mmHg. O sangue desoxigenado retorna para o coração e é bombeado bombeado para os pulmõe pulmõess – respira respiração ção exte externa rna
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Respiração Interna
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Transporte de O2 e CO2 no Sangue
Transporte de Oxigênio
Após a difusão do O2 dos alvéolos para o sangue, sangue, ele é transpor transportado tado para os tecid tecidos; os; 98,5 % são transportados em combinação com a hemoglobina; 1,5 % dissolvidos no plasma (baixa solubilidade em água) MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Transporte de O2 e CO2 no Sangue
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Transporte de O2 e CO2 no Sangue
Transporte de Gás Carbônico
É transpor transportado tado dos tecidos tecidos para o sangue sangue;; Formas de transporte
Dissolvido no plasma (7%); Compostos carbamino (23%)
Combinação Combinação com com o grupos grupos amino dos aminoác aminoácidos idos e proteínas proteínas presente presente no sangue sangue (hemoglobin (hemoglobina) a) – composto composto carabamino; O CO2 é transport transportado ado ligado ligado aos aminoác aminoácidos idos da parte parte globin globinaa da hemoglo hemoglobin binaa – carbam carbamino inoem emogl oglobi obina na (HbCO2 (HbCO2)) Íon bicarbonato (HCO3)
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TRANSPORTE DE GÁS CARBÔNICO
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Transporte de O2
Hemoglobina
Proteína do tipo globina. Grupo Heme Íon Ferro
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Relação entre a Hemoglobina e a Pressão Parcial de oxigênio
O fator mais importante que determina quanto do O2 O2 se se combin combinaa com a hemogl hemoglobin obinaa – PO2 - ↑ PO2 mais O2 se combina com Hb. Hb + O2 ↔ HbO2 Quando a hemoglobina reduzida (Hb des desox oxie iemo mogl glob obin ina) a) é conv conver ertitida da em HbO2 HbO2 – hemoglobina saturada. Ex: capilares pulmonares MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
Fatores que afetam a afinidade de hemoglobina pelo Oxigênio
Acidez
Pressão parcial do dióxido de carbono
libera o O2 mais mais facilm facilment ente; e; ↑ PCO2 a Hb libera
Temperatura
à medid medidaa que que a acid acidez ez aume aument ntaa (↓ pH) a afinidade da hemoglobina com o O2 diminui e o O2 se separa mais facilmente da hemoglobina;
Um aumento na temperatura corporal aumenta a quantidade de O2 liberado pela hemoglobina;
BPG (2,3-bifosfoglicerato)
Substância encontrada nas células sangüíneas vermelhas – diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio; MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
TRANSPORTE DE CO2 Ligado a HB
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Íons Bicarbonato (70%)
O CO2 é trans transpor portad tadoo no plasma plasma como como íons íons bica bicarbo rbonat natoo (HCO3 ); CO2 + H20 AC ↔ H2C03 ↔ H+ + HCO3Quando o CO2 se difunde para os capilares teciduais e entra nas célul células as sang sangüíne üíneas as verm vermelh elhas as – reage reage com a água água – ação ação da enzima enzima anidra anidrase se carbôn carbônica ica (AC) (AC) – ácido ácido carbôn carbônico ico – H+ + HCO3Com o acúmulo de HCO3- nas células sangüíneas vermelhas – parte se difunde para fora fora (plasma) baixando gradiente de concentração; Entr Entrad adaa de de íons íons clo clore reto to – do plas plasma ma para para as célul células as sangüíneas vermelhas; O efei efeito to final final dessas dessas reaçõe reaçõess é que o CO2 é removido das células teciduais e transportado no plasma como HCO3 - ; Nos pulmões o CO2 se difunde do plasma para o alvéolo; MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
TRANSPORTE DE CO2 SAÍDA DO TECIDO
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TRANSPORTE DE CO2 REAÇÃO COM A H2O
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TRANSPORTE DE CO2 HB E CLORETO
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TRANSPORTE DE CO2 HB E CLORETO
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TRANSPORTE DE CO2 H+ e HCO3-
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TRANSPORTE DE CO2 CHEGADA AO ALVÉOLO
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REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO
O sistema nervoso ajusta a ventilação às necessidades do corpo, de modo que as pressões parciais de O2 e CO2 no sangue arterial pouco se alteram; mesmo durante exercícios extenuantes. Repo Repous usoo – 20 2000 ml de O2 – usad usados os pela pelass cél célul ulas as corp corpor orai ais; s; Exercício Exercício – aumenta aumenta 15-20 15-20 vezes vezes o consumo consumo de O2; O2; Papel do Centro Respiratório
Centro respiratório: área na qual os impulsos nervosos são enviados para os músculos respiratórios; Consiste Consiste – aglomerad aglomerados os de de neurôn neurônios ios – bilateralm bilateralmente ente no bulbo bulbo e na ponte do encéfalo;
Divisão Funcional dos Neurônios
Área de periodicidade periodicidade bulbar – bulbo; Área pneumotáxica pneumotáxica – ponte; Área apnêustica – ponte
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CENTRO RESPIRATÓRIO
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ÁREA DE PERIODICIDADE BULBAR
Controla o ritmo básico da respiração – repo pouuso – 2” de ins inspira iração e 3” exp expira iração. Dentro da área de periodicidade bulbar – neurônios inspiratórios e expiratórios. O ritmo básico da respiração inicia com os impulsos nervosos gerados na área inspiratória. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
ÁREA DE PERIODICIDADE BULBAR
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CENTRO RESPIRATÓRIO
Área Pneumotáxica
Ajuda a coordenar a transição entre a inspiração e a expiração; Transmite impulsos inibidores para área respiratória – desliga a área inspiratória antes que os pulmões fiquem completamente cheios de ar (limitam a duração da inspiração facilitando o inicio da expiração).
Área Apnêustica
Esta Esta área área envia envia impu impulsos lsos estim estimula ulatór tórios ios para para a área área inspiratória que ativa e prolonga a inspiração – inibindo a expiração.
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REGULAÇÃO DO CENTRO RESPIRATÓRIO
Regulação do Centro Respiratório
O ritmo respiratório pode ser modificado em repostas a influxo provenientes de outras regiões do encéfalo e de receptores situados na parte periférica do sistema nervoso. Fatores que influenciam a regulação da respiração Influências Corticais na Respiração Podemos controlar nosso padrão respiratório por curto curto perío período do de tem tempo po – conex conexões ões do do córtex córtex com com o centro respiratório. Limitada pelos níveis de CO2 e H+ - impulsos nervosos são enviados ao longo dos nervos frênicos e intercostais para os músculos inspiratórios e a respiração recomeça. MSc Lor Lorena ena Alm Almeid eidaa de Melo
REGULAÇÃO DO CENTRO RESPIRATÓRIO
Regulação do Centro Respiratório
Regulação Química da Respiração O sistema respiratório funciona para manter níveis adequados de CO2 e O2. Quimiorreceptores centrais (bulbo) e quimi imiorr orrece eceptore ores perifé iféricos cos (pa (pare reddes das das artérias sistêmicas).
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REGULAÇÃO DO CENTRO RESPIRATÓRIO
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REGULAÇÃO DO CENTRO RESPIRATÓRIO
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