A respiração, trocas gasosas e capacidade pulmonar
A respiração envolve um complexo processo bioquímico, por meio do qual as células desdobram substancias orgânicas para obter energia, o que é feito no hialoplasma e nas mitocôndrias. Na fisiologia, veremos a respiração quanto aos mecanismos de obtenção, difusão transporte e eliminação de gases respiratórios, realizados através dos órgãos respiratórios e de suas ligações com o sistema cardiovascular
As etapas são as seguintes:
· Trocas gasosas nos órgãos respiratórios;
· Transportes de gases pelo sangue;
· Trocas gasosas nos tecidos.
A solubilidade dos gases
Os gases nitrogênio, oxigênio e carbono difundem-se a partir da superfície de um liquido exposto ao ar atmosférico e nele se mantêm, num certo grau de dissolução.
Quanto maior a temperatura do liquido menor será a solubilidade do gás nele. Nitrogênio, oxigênio e gás carbônico apresentam solubilidade crescente na água. O gás carbônico é cerca de trinta vezes mais solúvel em água do que o oxigênio. O nitrogênio embora bem menos solúvel, encontra-se em alta taxa no plasma sangüíneo.
O sistema respiratório
O sistema respiratório é basicamente um conjunto de canais cujas ultimas e finas ramificações, os bronquíolos terminam em câmaras microscópicas, os alvéolos.
Os pulmões são dois sacos róseos, infláveis, protegidos por duas membranas, as pleuras, entre elas há uma fina camada de liquido viscoso, que lhe permite escorregar uma sobre a outra durante os movimentos respiratórios.
Os dois pulmões ocupam a cavidade torácica, limitada pelos ossos da caixa torácica e, inferiormente, por um músculo membranoso, o diafragma que separa o tórax do abdome.
Os movimentos respiratórios
Os movimentos de expiração e inspiração depende da ação dos músculos intercostais e do diafragma. Simultaneamente o diafragma se contrai e abaixa, determinando a expansão da caixa no plano vertical. Com isso, aumenta o volume interno do tórax e diminui a pressão sobre os pulmões, que se dilatam, recebendo ar do exterior. É a inspiração. Na expiração, os músculos relaxam, o volume interno da caixa torácica diminui, aumenta a pressão sobre as paredes pulmonares e há expulsão do ar.
As trocas respiratórias
Na hematose o oxigênio passa dos alvéolos para o sangue, e o gás carbônico, do sangue para os alvéolos. Os gases se difundem no sentido da maior para a menor concentração.
A difusão se da através de duas camadas celulares que separam o ar alveolar do plasma sangüíneo. Uma é o epitélio pavimentoso dos próprios alvéolos e a outra é o endotélio dos capilares que se envolvem esses alvéolos.
O transporte de gases
Oxigênio e gás carbônico são solúveis em água. Ocorre que, no sangue, eles existem em muito maior concentração do que na água. Em 100 mL de água, ou de plasma, podem estar dissolvidos 0,5 mL de oxigênio, enquanto 100 mL de sangue dissolvem 20 mL de oxigênio. Esta demonstrado que 15 g de hemoglobina em 100 mL de água também podem conter 20 mL de oxigênio, o que nos permite concluir que esse pigmento transporta praticamente todo o oxigênio.
A hematose pulmonar
As etapas são as seguintes:
· Trocas gasosas nos órgãos respiratórios;
· Transportes de gases pelo sangue;
· Trocas gasosas nos tecidos.
A solubilidade dos gases
Os gases nitrogênio, oxigênio e carbono difundem-se a partir da superfície de um liquido exposto ao ar atmosférico e nele se mantêm, num certo grau de dissolução.
Quanto maior a temperatura do liquido menor será a solubilidade do gás nele. Nitrogênio, oxigênio e gás carbônico apresentam solubilidade crescente na água. O gás carbônico é cerca de trinta vezes mais solúvel em água do que o oxigênio. O nitrogênio embora bem menos solúvel, encontra-se em alta taxa no plasma sangüíneo.
O sistema respiratório
O sistema respiratório é basicamente um conjunto de canais cujas ultimas e finas ramificações, os bronquíolos terminam em câmaras microscópicas, os alvéolos.
Os pulmões são dois sacos róseos, infláveis, protegidos por duas membranas, as pleuras, entre elas há uma fina camada de liquido viscoso, que lhe permite escorregar uma sobre a outra durante os movimentos respiratórios.
Os dois pulmões ocupam a cavidade torácica, limitada pelos ossos da caixa torácica e, inferiormente, por um músculo membranoso, o diafragma que separa o tórax do abdome.
Os movimentos respiratórios
Os movimentos de expiração e inspiração depende da ação dos músculos intercostais e do diafragma. Simultaneamente o diafragma se contrai e abaixa, determinando a expansão da caixa no plano vertical. Com isso, aumenta o volume interno do tórax e diminui a pressão sobre os pulmões, que se dilatam, recebendo ar do exterior. É a inspiração. Na expiração, os músculos relaxam, o volume interno da caixa torácica diminui, aumenta a pressão sobre as paredes pulmonares e há expulsão do ar.
As trocas respiratórias
Na hematose o oxigênio passa dos alvéolos para o sangue, e o gás carbônico, do sangue para os alvéolos. Os gases se difundem no sentido da maior para a menor concentração.
A difusão se da através de duas camadas celulares que separam o ar alveolar do plasma sangüíneo. Uma é o epitélio pavimentoso dos próprios alvéolos e a outra é o endotélio dos capilares que se envolvem esses alvéolos.
O transporte de gases
Oxigênio e gás carbônico são solúveis em água. Ocorre que, no sangue, eles existem em muito maior concentração do que na água. Em 100 mL de água, ou de plasma, podem estar dissolvidos 0,5 mL de oxigênio, enquanto 100 mL de sangue dissolvem 20 mL de oxigênio. Esta demonstrado que 15 g de hemoglobina em 100 mL de água também podem conter 20 mL de oxigênio, o que nos permite concluir que esse pigmento transporta praticamente todo o oxigênio.
A hematose pulmonar
A hematose pulmonar é um processo químico-molecular que visa a estabilização das trocas gasosas - oxigênio x gás carbônico - a fim de manter o equilíbrio ácido básico, ou seja, é a troca gasosa (oxigênio por dióxido de carbono) que se realiza ao nível dos alvéolos pulmonares.
Hemoglobina + 0² > Oxiemoglobina > Células > Hemoglobina + CO² > Carbohemoglobina > Alvéololos pulmonares > Hemoglobina + O²
A regulação do ritmo respiratório
Nas artérias carótidas e na aorta existem regiões com receptores nervosos sensíveis a variações das taxas de gases no sangue. Se houver uma grande queda de O² no sangue, esses receptores mandam impulsos ao centro respiratório, localizado no bulbo, que envia estímulos aos músculos intercostais e ao diafragma, para acelerar o ritmo dos movimentos respiratórios, melhorando o suprimento de O² nos tecidos.
Outro mecanismo, prioritário, funciona por estimulo direto do centro respiratório, que é muito sensível a variação da tensão de CO² do sangue que circula pelo bulbo. Se essa tensão é alta, o centro respiratório envia impulsos nervosos para acelerar os movimentos respiratórios.
A capacidade pulmonar
O volume total de ar que cabe no sistema respiratório é a capacidade pulmonar total e corresponde, num adulto, a mais ou menos 6 litros. A cada movimento respiratório de uma pessoa em repouso, os pulmões trocam com o meio exterior apenas 0,5 litro de ar, que é o chamado volume ou ar corrente. Só certo de 70% desse volume chega aos alvéolos, ficando o restante nas vias aéreas, o chamado especo morto, pois ai não há trocas gasosas.
Ao realizar uma inspiração e expiração forçada, o volume de ar que expelimos pode chegar a cerca de 4,5 ou 5 litros. Esse volume é a capacidade vital , que pode ser medida num aparelho especial, o espirômetro. No entanto por mais intensa que seja a expiração ela não permite um esvaziamento completo dos pulmões, sobrando sempre neles um volume de ar residual, cerca de 1,2 a 1,5 litros.
Nas artérias carótidas e na aorta existem regiões com receptores nervosos sensíveis a variações das taxas de gases no sangue. Se houver uma grande queda de O² no sangue, esses receptores mandam impulsos ao centro respiratório, localizado no bulbo, que envia estímulos aos músculos intercostais e ao diafragma, para acelerar o ritmo dos movimentos respiratórios, melhorando o suprimento de O² nos tecidos.
Outro mecanismo, prioritário, funciona por estimulo direto do centro respiratório, que é muito sensível a variação da tensão de CO² do sangue que circula pelo bulbo. Se essa tensão é alta, o centro respiratório envia impulsos nervosos para acelerar os movimentos respiratórios.
A capacidade pulmonar
O volume total de ar que cabe no sistema respiratório é a capacidade pulmonar total e corresponde, num adulto, a mais ou menos 6 litros. A cada movimento respiratório de uma pessoa em repouso, os pulmões trocam com o meio exterior apenas 0,5 litro de ar, que é o chamado volume ou ar corrente. Só certo de 70% desse volume chega aos alvéolos, ficando o restante nas vias aéreas, o chamado especo morto, pois ai não há trocas gasosas.
Ao realizar uma inspiração e expiração forçada, o volume de ar que expelimos pode chegar a cerca de 4,5 ou 5 litros. Esse volume é a capacidade vital , que pode ser medida num aparelho especial, o espirômetro. No entanto por mais intensa que seja a expiração ela não permite um esvaziamento completo dos pulmões, sobrando sempre neles um volume de ar residual, cerca de 1,2 a 1,5 litros.
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