Sistema Respiratório: Estruturas e Funções

Sistema Respiratório Subdivisão do aparelho respiratório aparelho respiratório superior extratorácico e inferior intratorácico Vias aéreas superiores Cavidade oral via alternativa da passagem do ar quando tem obstrução na cavidade nasal eou quando estiver ofegante maior aporte respiratório não tem os benefícios de umidificação facilita a troca gasosa ajuda funcionar o sistema mucociliado e filtração tirar impureza patógenos e uma forma de proteção Cavidade nasal passagem do ar via preferencial porque é mais eficaz cornetos nasais aquecer filtrar e umidificar o ar proteção e facilitação da difusão Ar frio prejudica os alvéolos Laringe conecta a faringe e a traqueia passagem de ar e vocalização o ar precisa passar pela laringe para vibrar as cordas vocais Faringe via comum do respiratório e digestório respiração x deglutição respiração faringe permanece aberta e deglutição fechamento da epiglote Vias aéreas inferiores Brônquios alvéolos somente passagem do ar Brônquio e bronquíolos condução do ar e filtração movimento mucociliar Alvéolos troca gasosa sangue recebe O2 e libera CO2 Espaço morto anatômico quem não faz troca gasosa Espaço morto alveolar nem todos os alvéolos fazem troca gasosa ao mesmo tempo em momentos de descanso só usa todos ao mesmo tempo quando está em luta ou fuga Espaço morto fisiológico espaço morto anatômico espaço morto alveolar Controle neural da respiração Simpático aumento da FR broncodilatação e receptores adrenérgicos B2 Parassimpático diminuição da FR broncoconstrição e receptores colinérgicos M2 e M3 Funções do sistema respiratório Troca gasosa proteção vocalização regulariza o pH do sangue e perda de calor Ventilação do espaço morto resposta rápida e curta para fazer a troca de temperatura ficar por muito tempo respirando com a língua para fora cães pode causar desidratação Ar com temperatura menor que a do corpo recebe o calor e é expirado Perde calor e água Regulação homeostática do pH do sangue Se respirar libera CO2 H livre e aumenta pH alcalino Se respirar libera CO2 H livre aumento do pH ácido Quando menos hidrogênio livre mais alcalino o pH Troca de gases entre a atmosfera e o corpo Proteção contra patógenos e substâncias irritantes inaladas Mecanismo de defesa pulmonar 1ª linha de defesa mecânico sistema mucociliar traqueia brônquios e bronquíolos Mecânico evitar que o vírus bactérias poeira alcancem os alvéolos Camada de muco aprisiona partículas e a solução salina deixa o muco menos viscoso permitindo que os cílios se movimentam Os cílios são encontrados na mucosa traqueobrônquica até a subdivisão dos brônquios Muco e movimentos Brownianos Stroke Defesa imunológica 2ª linha de defesa Imunidade passiva dificulta a chegada ao pulmão Imunidade ativa macrófagos alveolares são a última linha de defesa fica dentro dos alvéolos como vírus e bactérias mediada por linfócitos Ventilação O fluxo ocorre a partir de diferenças de pressão pressão pulmonar x pressão atmosférica Diafragma e músculos intercostais criam gradiente de pressão O ar entra inspira e o ar sair expira O ar entra porque a caixa torácica expande Contrai o diafragma e músculos com intercostais com isso aumenta o espaço torácico e diminui a pressão de dentro do pulmão e o ar entra inspira Relaxa o diafragma e os músculos intercostais diminui o espaço torácico aumenta a pressão de dentro dos pulmões e o ar sai expira Sistema respiratório das aves Particularidades musculatura peitoral inspira e expira Pressão intrapleural Pressão no tórax fora dos pulmões Pressão negativa efeito de vácuo Garante que os pulmões não entrem em colapso durante a expiração Pressão intrapleural negativa fica entre os folhetos pleurais faz efeito de vácuo para o pulmão se manter na sua posição Surfactante Evita o colabamento dos alvéolos Produzido pelos pneumócitos tipo II Lipoproteínas ação hidrofóbica repele água e as membranas do alvéolo repelem Pneumócito tipo I troca gasosa RESUMINDO INSPIRAR EXPIRAR AR entra sai PULMÕES expandem contraem DIAFRAGMA contrai relaxa MUSC INTERCOSTAIS PRESSÃO INTERNA diminui aumenta Funções do sistema respiratório Proteção contra patógenos e substâncias irritantes inaladas perda de calor e água vocalização regulação homeostática do pH do sangue troca de gases entre a atmosfera e o corpo Troca de gases respiração 1 ventilação troca de gases entre a atmosfera e os pulmões inspiração e expiração 2 troca de O2 e CO2 entre os pulmões e o sangue 3 transporte de O2 e CO2 entre o sangue e as células Nos tecidos os capilares liberam O2 e pegam CO2 e fica sangue venoso Sangue entra no pulmão venoso pobre em O2 e rico em CO2 e sai do pulmão arterial rico em O2 e pobre em CO2 Troca de gases entre a atmosfera e o sangue Difusão simples Passivo livre para manter o equilíbrio Difusão simples Área de superfície quanto maior mais eficaz tem mais troca gasosa Gradiente de concentração pressão parcial nome indicado para usar por ser gases Espessura da membrana fino para os gases passarem mais rápidos Solubilidade O2 pouco solúvel e CO2 bastante solúvel Temperatura quanto mais alta a temperatura mais rápido é a troca Vai de onde tem mais pressão parcial para onde tem menos pressão parcial Influência da pressão na dissolução do gás Pressão do gás na fase gasosa ar pressão do gás na fase aquosa água gás se dissolve na água O2 Pressão do gás na fase gasosa ar pressão do gás na fase aquosa água gás deixa a água CO2 PO2 sangue arterial 100 sangue venoso 40 PCO2 sangue arterial 40 sangue venoso 46 pH sangue arterial 74 sangue venoso 737 Gradiente de O2 60 passa mais rápido Gradiente de CO2 6 Solubilidade do CO2 é mais alto do que O2 e isso faz ter uma taxa de difusão parelhas Ar rarefeito alto da montanha tem menos O2 pressão de O2 menor diminui a troca gasosa A asma atrapalha minha hematose Sim faz broncoconstrição chega menor ar e tem menor pressão logo menos troca gasosa Influência da solubilidade na dissolução do gás O2 pouco solúvel em água necessita de moléculas carreadoras para ser transportado no sangue CO2 20x mais solúvel que o O Como o edema pulmonar pode interferir nas trocas gasosas Pressão de O2 baixa porque o O2 é lipossolúvel e pressão de CO2 normal porque é mais solúvel logo menos O2 vindo para o sangue Fibrose pulmonar aumenta muito a espessura da membrana e dificulta a difusão troca gasosa Temperatura quente aumenta difusão quanto menor a temperatura menor a difusão Anemia crônica tem DPG e fica menos pior Anemia aguda não da tempo de produzir DPG e demonstra um quadro menos favorável Quando tem anemia e em altitude tem a enzima DPG Transporte de gases no sangue Hemoglobina fica ocupada saturação no alvéolo e desocupada no tecido 1 molécula de hemoglobina fica dentro da hemácia correia transporta 4 moléculas de O2 O2 solto no plasma vai direto para o tecido e o O2 que está ligado na hemoglobina desliga e vai para os tecidos O2 se liga na hemoglobina por diferença de pressão Fatores determinantes da Curva de saturação da hemoglobina PO2 PCO2 temperatura pH 23 DPG enzima produzida pela hemácia e enfraquece o ligamento hemeO2 e a hemoglobina fica mais desocupada e a curva de saturação vai mais para a direita Quanto maior a pressão de O2 limite 100 maior a curva de saturação Depois de 100 de pressão só se mantém não aumenta mais Quando tá em exercício a hemoglobina solta mais rápido o O2 precisa de maior pressão de O2 para deixar a hemoglobina ocupada deslocar a curva de saturação para a direita Em momento de exercício a curva de saturação se desloca para a direita forma mais CO2 e a curva vai mais para a direita aumenta temperatura aumenta curva para direita aumenta CO2 pH ácido Quando a curva vai para a esquerda é tudo ao contrário Transporte de CO2 no sangue 7 CO2 dissolvido no plasma e 93 convertidos em bicarbonato HCO3 CO2 uma parcela menor se liga a hemácia 70 do CO2 é convertido em bicarbonato dentro da hemácia Saída da hemácia vai para o sangue importante para manutenção do pH Resposta homeostáticas Baixo PO2 receptores sinalizam aumento da ventilação Aumento PCO2 receptores sinalizam aumento da ventilação Hemácia jovem tem pouca hemoglobina Sistema Urinário Glomérulo Anatomia rins muito perfundido forma urina ureteres transporta urina bexiga armazena urina uretra excreta para fora do corpo Os rins estão posicionados na região caudal do abdômen atrás do peritônio retroperitoneal Possui vasto suprimento de sangue o que permite a continua filtração 20 do plasma que chega aos rins é filtrado resultado da filtração filtrado plasma com poucas proteínas e macromoléculas Estrutura interna dos rins córtex presença de glomérulo medula presença de tubulo e pelve urina Hilo tem veia artéria e ureter Glomérulo filtra Invervação somente simpático Estruturas inervadas vasos sanguíneos néfron e células glândulares A estimulação simpática provoca mudanças na hemodinâmica renal transporte tubular de água e íons e secreção de renina Função renal Produzem hormônios renina regula a PA elitroproetina produção de eritrócitos e ativação da vitamina D regulação da produção de vitamina D Filtrar reabsorver toda glicose eletrólitos não 100 água não 100 e ppt de baixo peso molecular não 100 Tipos de néfrons Néfron tem capilares peritubulares Todos os animais tem os dois tipos de néfrons animais de origem desértica tem mais o justamedular Justamedular glomérulos maiores filtração mais intensa alças de Henle mais longas e maior concentração de urina Espécies que precisam reter mais água como os gatos origem desértica tem mais o néfron justamedular Cortical glomérulos menores filtração menos intensa alças de Henle menores e menor concentração de urina Glomérulos filtração Precisase que chegue sangue para ser filtrado e passado adiante Células da mácula densa detectam o fluxo tubular distal e liberam substâncias parácrinas que afetam o diâmetro da arteríola aferente sinalizam para o glomérulo o quanto de urina que está passando se precisa filtrar mais ou menos Aparelho justaglomerular controla fluxo sanguíneo filtração e da início ao SRAA Membrana de filtração glomerular Membrana de filtração faz função de peneira o que é filtrado passa pelos buracos que fica entre as membranas O que passa depende do tamanho e da carga Podócitos fazem parte do epitélio da cápsula de Bowman Pedicelos dos podócitos Fenda de filtração por onde passa as moléculas Endotélio fenestrado tem pequenos furinhos Epitélio capilar camada única de células com fenestras barreira mecânicafísica não passa moléculas grande Membrana basal estrutura acelular composta por glicoproteínas resistência elétrica moléculas negativas repelem Epitélio visceral podócitos células aglomeradas e entrelaçadas barreira mecânicafísica não passa moléculas maiores que o buraco Moléculas de carga negativa tem mais dificuldade para passar porém moléculas pequenas de carga negativa passam Filtração glomerular Filtração depende do tamanho da carga da molécula Passam moléculas pequenas e moléculas médias positivas Moléculas médias negativas não passam e nem moléculas grandes Substâncias filtradas podem não ser reabsorvidas metabólitos parcialmente reabsorvidas eletrólitos e completamente reabsorvidas glicose aminoácidos Secreção sai do sangue e vai para o túbulo não tem filtração tem um transportadorcarreador Filtração só acontece no glomérulo passa pela fenda de filtração Taxa de filtração quanto que o glomérulo consegue filtrar de sangue Sistema porta renal avesrépteis Membros posteriores veias ilíacas externa e isquiática sangue portal venoso nos rins Medicações aplicadas nos membros posteriores podem ser filtradas e eliminadas secreção Fatores que influenciam na filtração diâmetro do leito capilar determinado pelo grau de contração das células mesangiais pode ter vasoconstrição e vasodilatação nas arteríolas Pressão hidrostática e pressão oncótica nos capilares glomerulares e na cápsula de Bowman Arteríola aferente chega o sangue Arteríola eferente sai o sangue Ambas são independentes Vasoconstrição Aferente baixo fluxo sanguíneo baixo pH do capilar e baixa taxa de filtração Vasoconstrição Eferente aumenta volume de sangue no capilar aumenta pH do capilar e aumenta taxa de filtração Filtração glomerular mecanismos de autorregulação Controle local para aumentar a taxa de filtração glomerular Proteger as barreiras de filtração contra pressão sanguínea alta 1 respostas miogênicas só na aferente Aumenta fluxo sanguíneo aumenta pressão sanguínea estiramento do musculo liso das arteríolas canais iônicos abrem canais Ca e Na despolarização geram PA BAIXA PRESSÃO SANGUÍNEA contrai o músculo e faz vasoconstrição baixa a pressão sanguínea local e reduz fluxovolume do sangue para proteger a membrana de filtração 2 retroalimentação tubuloglomerular só na aferente A taxa de filtração glomerular aumenta o fluxo ao longo do túbulo aumenta o fluxo que passa pela mácula densa aumenta substâncias parácrinas se difundem da mácula densa para a arteríola aferente constrição da arteríola aferente a resistência na arteríola aferente aumenta a pressão hidrostática no glomérulo diminui BAIXA FILTRAÇÃO GLOMERULAR Células da mácula densa dectam o fluxo de fluídos 3 neuroendócrina SNAS e SRAA regulação Neural Hemorragia ou desidratação ativa SNA simpático faz vasoconstrição na aferente e na eferente Chega menos sangue baixa filtração e contrai a eferente para compensar Feedback negativo tubuloglomerular tubulo sinaliza o glomérulo se precisa filtrar mais ou menos sangue Função Tubular Renal I Definições 1 filtração do sangue para o lúmen somente no glomérulo pela fenda de filtração 2 Reabsorção do lúmen para o sangue transporte por membrana acontece nos túbulos 3 Secreção do sangue para o lúmen difusão facilitada acontece nos túbulos 4 Excreção do lúmen para o meio externo acontece nos túbulos Glicose precisa de um carreador para ser reabsorvida reabsorção de glicose tem limite Glomérulo filtração Túbulo contorcido proximal TPC muita reabsorção e secreção Ramo ascendente reabsorção de H2O alça de Henle ramo ascendente reabsorção de soluto Túbulo contorcido distal TCD pouca reabsorção de secreção Ducto coletor excreção Túbulo contorcido proximal Água eletrólitos ureia aminoácidos pequenas proteínas precisa reabsorver néfron Resíduos endógenos medicamentos toxinas secretar nos túbulos para excretar arteíola O que será secretado é porque não foi filtrado Arteríola eferente se ramifica em capilares que ficam grudados no TCP A reabsorção Na e H2O representam a função mais importante dos néfrons e o transporte de solutos está ligado direta ou indiretamente à reabsorção de Na Na e H2O formam gradientes Limiar de reabsorção renal da glicose Filtração de glicose não tem limite Quanto mais glicose tiver no sangue mais glicose será filtrada Reabsorção de glicose tem limite Quanto mais glicemia mais glicose filtrada mais reabsorção de glicose porém tem um limite saturação não tem mais transportadores disponíveis Quando chega no máximo de reabsorção começa a ter glicosúria Se o animal tem glicemia normal o problema é uma lesão no túbulo contorcido proximal no rim Ducto coletor Controle do pH Excreção tubular a urina é o resultado de todos os processos que acontecem no rim Composição muito diferente do filtrado glomerular Excreção filtração menos reabsorção secreção Micção Simpático esfíncteres contrai e parede relaxa e Parassimpático esfíncteres relaxam e parede contrai Equilíbrio ácido básico pH do sangue ponto de corte 74 H livre determina o pH Mais H livre pH ácido mais baixo menor que 74 Menos H livre pH básico mais alto maior que 74 H vem do metabolismo e da dieta ácidos graxos e aminoácidos Rim é o mais eficaz controlador de pH porém é o mais lento Hidrogênio determina o pH Alcalose pH acima de 74 Acidose pH abaixo de 74 Manutenção do pH Tampões intra e extracelulares principal tampão bicabornato Pulmões através da ventilação Rins libera H de forma direta Tampões agem rápidos e rápidos são ocupados esgotados ação limitada não libera H do sistema O pH intracelular acompanha o pH extracelular Tampão da Hemoglobina Evitar que o pH fique ácido dentro da hemácia No eritrócito acontece uma transformação e libera bicabornato sai do eritrócito e vai para o plasma a energia do Cl faz a difusão antiporte transporte ativo secundário Após acontece processo reverso o bicabornato entra no eritrócito e pega H que soltou da hemoglobina Papel dos pulmões Estabilização do pH especialmente mediante situação de acidose Alteração na taxa de remoção do CO2 Enzima anidrase crônica catalisa a reação H2O CO2 ac H2CO3 ac H HCO3 Esquerda Direita Pode ir da esquerda para direita ou da direita para esquerda conforme necessidade Remoção de CO2 pela respiração desloca a reação para esquerda reduz concentração de hidrogênio e com isso aumenta o pH Quando aumenta a FC libera CO2 em geral Quando tem muito CO2 vai da esquerda para a direita forma bicabornato Quando tem pouco CO2 da direita para esquerda quebra bicabornato Liberar CO2 é mais fácil porque libera quando tem maior FC quadros de acidose é mais fácil de regular Hiperventilação aumenta O2 baixa CO2 e aumenta pH alcalose respiratória Hipoventilação baixa O2 aumenta CO2 e baixa pH acidose respiratória Hiperventilação corrige acidose e em excesso pode causar alcalose Hipoventilação corrige alcalose e em excesso pode causar acidose Papel dos rins Responsáveis pela excreção de H TCP grande secreção de H excedente ramo ascendente espesso AH e ducto coletor somente o ducto coletor determina o pH final da urina Ação de tampões intraluminais Reabsorção de HCO3 e secreção de H independente da concentração plasmática Maior concentração no filtrado glomerular Maior concentração no filtrado glomerular Maior quantidade de reabsorção Determinação do pH final na urina Ducto coletor células intercaldas Quantidade abundante de AC intracelular Tipo A secretam ácido libera H livre Tipo B secretam bicabornato Tipo A Alteram a taxa de secreção de H pela modificação do número de bombas na membrana apical Ação estimulada pela acidose e suprimida pela alcalose Urina fica mais ácida porque está liberando H livre Tem cotransportador na face basolateral H se liga no bicabornato e se transforma em CO2 e entra na célula e se liga na água A bomba manda o H para urina o bicabornato vai para o sangue Bomba de H na face apical para secretar na urina Células do tipo A em excesso podem causar um aumento de K e hipercalemia Tipo B Secretam bicarbonato e reabsorvem hidrogênio imagem espelhada da célula do tipo A Ação estimulada pela alcalose e suprimida pela acidose Urina menos ácida libera bicabornato na urina Bomba de H na face basolateral e o H livre é reabsorvido O cotransportador de bicabornato fica na face apical e secreta bicabornato na urina Células do tipo B em excesso pode ter uma diminuição de K e causar hipocalemia Células do tipo A e tipo B são espelhadas tem as mesmas ferramentas só em posições diferentes os transportadores Se o problema for no pulmão quem resolve é o rim Se o problema for no rim quem resolve é o pulmão Rim é o mais eficaz porém mais lento