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Profa. Dra. Andrea Natali UNIDADE III Fisiologia O sistema respiratório é um conjunto de órgãos responsáveis pela captação do oxigênio do ar através da incorporação nas hemácias e da eliminação do gás carbônico retirado das células e expirado pelas vias aéreas superiores. Sistema respiratório – introdução Fonte: adaptado de: https://s5.static.brasiles cola.uol.com.br/img/20 19/04/orgaos-do- sistema-respiratorio.jpg Cavidade nasal Narina FaringeEpiglote Laringe Cavidade pleural Pulmão Diafragma Traqueia Pulmão Brônquios primários Fonte: adaptado de: https://static.mundoeducacao.bol.uol.com.br/mundoeducacao/co nteudo_legenda/8b55e5fecfa4dc92958fa12d687d2736.jpg Cavidade nasal: o primeiro local por onde o ar passa e ocorrem a lubrificação, o aquecimento e a filtração do ar. Faringe: passagem comum aos sistemas digestório e respiratório. Laringe: conexão entre a faringe e a traqueia. Na laringe é possível perceber a epiglote, que é uma tampa que se fecha para a traqueia, evitando que o alimento entre no sistema respiratório. Sistema respiratório – anatomia Cavidade nasal Lábios Mandíbula Língua Laringe Cavidade oral Úvula Faringe Epiglote Esôfago Traqueia: é um tubo formado por cartilagens hialinas. Ramifica-se dando origem a 2 brônquios, brônquios primários, que se dirigem a um dos pulmões. Brônquios: cada um se dirige a um pulmão, pela região do hilo. Brônquios secundários e terciários: ramificações após os brônquios. Primários, ainda possuem cartilagem, porém seus diâmetros vão diminuindo até virarem bronquíolos. Bronquíolos terminais: já não possuem cartilagem e se ramificam até a zona respiratória. Sistema respiratório – anatomia Fonte: adaptado de: https://static.mundoeducac ao.bol.uol.com.br/mundoe ducacao/conteudo/images/ pulmao.jpg Alvéolos pulmonares: A zona respiratória possui vários sacos alveolares. São semelhantes a pequenas bolsas e são o local onde ocorrem as trocas gasosas. Há cerca de 300 milhões de alvéolos nos pulmões! Cada pulmão é revestido por uma membrana chamada de pleura. Sistema respiratório – alvéolos pulmonares Fonte: https://s3.static.brasilescol a.uol.com.br/img/2019/04/p ulmoes.jpg Fonte: https://www.anatomiaemfoco.com.br/wp- content/uploads/2018/07/sistema- respiratorio-troca-gas.jpg Sistema respiratório – trajeto do ar Cavidade nasal Epiglote Laringe Traqueia Bronquíolo Brônquios Diafragma Faringe Pleura Pulmões Alvéolos pulmonares Rede de capilares sanguíneos Fonte: adaptado de: http://www.netxplica.com/figuras_netxplica/exanac/biologia/sistema.respiratorio.arealeditores.png Oxi-hemoglobinas – hemoglobinas carregadas de O2, vermelho vivo. Carboxi-hemoglobinas – carregadas de CO2, são azuladas – cianóticas. Glóbulos vermelhos Fonte: adaptado de: https://www.sobiologia.com.br/figur as/Fisiologiaanimal/respiracao7.jpg Molécula de hemoglobina Glóbulo vermelho Grupo heme O oxigênio se fixa ao grupo heme da molécula de hemoglobina Quando os capilares sanguíneos que envolvem os sacos alveolares chegam a essa região, vêm carregados de sangue venoso (rico em gás carbônico). Ao se encontrarem com a fina membrana dos alvéolos, ocorre a troca: O CO2 que está no sangue venoso entra nos alvéolos. O O2 que está nos alvéolos entra nos capilares sanguíneos. Essa troca ocorre por difusão passiva. O sangue sai dos pulmões como sangue arterial. Sistema respiratório – hematose Fonte: adaptado de: https://www.coladaweb.com/wp- content/uploads/2017/06/20170629-hematose.png Alvéolos Capilares Sangue venoso Glóbulo vermelho Capilar sanguíneo Alvéolo pulmonar Sangue arterial Pequena circulação (pulmonar) – sangue venoso do coração para os pulmões, volta ao coração. Grande circulação (sistêmica) – sangue arterial vai para a artéria aorta, segue para o corpo e volta ao coração. Lado direito – sangue venoso. Lado esquerdo – sangue arterial. Circulação sanguínea Pulmão PulmãoArtéria pulmonar Veia pulmonar Artéria aorta Átrio esquerdoÁtrio direito Ventrículo direito Ventrículo esquerdo Veia cava CorpoSangue arterial Sangue venoso Fonte: adaptado de: http://aneste.org/sistema-circulatrio-de- forma-geral-podemos-dizer-que-o- sistema/16275_html_6276935d.png Inspiração – processo ativo, contração dos músculos, aumenta o volume interno, diminui a pressão e atrai o ar para dentro do tórax. Expiração – processo passivo, relaxamento dos músculos, diminui o volume interno, aumenta a pressão e expulsa o ar de dentro para fora. Sistema respiratório – inspiração x expiração Fonte: adaptado de: https://static.wixstatic.com/media/78f829_fa 008d10368c4e37af40435821105ea0.jpg Costelas se elevam Músculos intercostais contraem Costelas abaixam Músculos intercostais relaxam inalado Pulmão exalado Diafragma Inalação Diafragma contrai (move-se para baixo) Exalação Diafragma relaxa (move-se para cima) Centro respiratório (bulbo) Pulmão Músculos intercostais Diafragma O controle mecânico do ritmo da respiração = neurônios localizados no bulbo da medula espinhal. Alterações no pH do líquido intersticial no bulbo. Gás carbônico (sangue e líquor) = pH. O bulbo coordena os músculos intercostais e o diafragma, aumentando a frequência respiratória. FRnormal = 12 – 20 resp/min. Sistema respiratório – controle da respiração Fonte: adaptado de: https://www.anatomi aemfoco.com.br/wp- content/uploads/201 8/07/controle- respira%C3%A7%C 3%A3o.jpg Hiperventilação – respiração profunda e rápida – diminuição no [CO2], o pH aumenta = alcalose. Hipoventilação – respiração muito lenta, aumenta o [CO2] e o pH diminui = acidose (diminui O2). Hipóxia – alto [CO2], acidose respiratória, o corpo responde com aumento da FR para aumentar o pH e corrigir a acidose. Correção da acidose: = Hiperventilação. Correção da alcalose: = Hipoventilação. Sistema respiratório – controle da respiração Centro respiratório (bulbo) Pulmão Músculos intercostais Diafragma Fonte: adaptado de: https://www.anatomiaemfoco.co m.br/wp- content/uploads/2018/07/control e-respira%C3%A7%C3%A3o.jpg Sistema respiratório – volumes respiratórios Volume da corrente = ar que entra e sai do pulmão em uma respiração normal (500 mL). Volume de reserva inspiratória = ar que pode ser inspirado além da capacidade normal (300 mL). Volume de reserva expiratória = máximo de ar que pode ser expirado além de uma expiração normal (1100 mL). VC VC VRI VC VRI VRE Fonte: adaptado de: https://player.slideplayer.com.br/11/3467894/ data/images/img26.jpg Fonte: adaptado de: https://player.slideplayer.com.br/11/3467894/data/ images/img27.jpg Fonte: adaptado de: https://player.slideplayer.com.br/11/3467894/da ta/images/img28.jpg Volume residual = ar que permanece nos pulmões após uma expiração forçada (1200 mL). A frequência respiratória normal é de 12 – 20/min, totalizando uma média de 16 RPM. Sistema respiratório – volumes respiratórios VR VC VRI VRE Fonte: adaptado de: https://player.slideplayer.com.br/11/3467894/da ta/images/img28.jpg Observe o esquema e explique quais são os comandos musculoesqueléticos que o bulbo propaga para compensar a alteração causada no sangue em uma situação de hipertermia e dor intensa. Interatividade Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/10543282/33/images/44/Regula%C3%A7%C3%A3o+da+Respira%C3%A7%C3%A3o.jpg Em uma situação de dor intensa e hipertermia, o bulbo é acionado e promove uma hiperventilação respiratória. A hiperventilação gera uma diminuição da PCO2 e aumento da PO2, isso ocasiona uma alteração no pH do sangue, levando à alcalose. Para compensar essa situação, o bulbo promove a hipoventilação, ou seja, coordena a diminuição de impulsos do córtex motor, articulações e músculos para que os músculos intercostais e diafragmas diminuam a intensidade e a frequência respiratória até regular o pH para 7,4. Resposta Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/10543282/33/ima ges/44/Regula%C3%A7%C3%A3o+da+Respira %C3%A7%C3%A3o.jpg O sistema gastrointestinal é formado por órgãos ocos dispostos em série que se comunicam nas duas extremidades (boca e ânus) com o meio ambiente, constituindo o denominado trato gastrointestinal (TGI). Possui glândulas anexas, que lançam suas secreções na luz do TGI (glândulas salivares, fígado e pâncreas). Sistema digestório Fonte: adaptado de: https://upload.wikimedia.o rg/wikipedia/commons/thu mb/f/f8/Digestive_system _diagram_pt.svg/2000px- Digestive_system_diagra m_pt.svg.png Faringe Esôfago Boca Palato Úvula Língua Dentes Glândulas salivares Sublingual Submandibular Parótida Ducto pancreático Estômago Pâncreas Fígado Vesícula biliar Ducto biliar comum Intestino delgado Duodeno Jejuno Íleo Intestino grosso Cólon transverso Cólon ascendente Ceco Cólon descendente Sigmoide Reto Apêndice Ânus Cavidade oral Boca Glândulas Submandibulares e Glândulas Sublinguais Fígado Vesícula biliar Duodeno Cólon transverso Cólon ascendente Intestino delgado Ceco Apêndice cecal Glândula parótida Faringe Esôfago Estômago Pâncreas Jejuno Cólon descendente Reto Ânus Cavidade oral, faringe (nasofaringe, orofaringe e laringofaringe). Esôfago, esfíncter esofágico superior (EES) delimita faringe do esôfago; e o inferior (ou cárdio) do estômago. Estômago é delimitado do intestino delgado pelo piloro. Intestino delgado (duodeno, jejuno, íleo) é separado do intestino grosso pelo esfíncter ileocecal. Intestino grosso (ceco e cólons ascendente, transverso, descendente e sigmoide). Reto e ânus, finalizando com esfíncteres. Sistema digestório – órgãos Fonte: adaptado de: https://static.todamateria.co m.br/upload/54/08/5408c09 ee1f63-sistema-digestivo- sistema-digestorio-large.jpg Motilidade – movimento do material através do trato GI como resultado da contração muscular. Digestão – quebra química ou mecânica do alimento em unidades para a absorção. Secreção – movimento de material das células para o LEC/lúmen. Absorção – movimento de material do lúmen para o LEC. Funções do sistema digestório Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/37 71134/12/images/17/As+grandes+ fun%C3%A7%C3%B5es+do+Sist ema+Digest%C3%B3rio%3A.jpg O SN intrínseco é composto por neurônios cujos corpos celulares estão na parede do intestino (plexos submucoso e mioentérico). Sensores químicos e mecânicos. Respostas – mobilidade, secreção e fluxo sanguíneo. Controle nervoso do sistema digestório Fonte: adaptado de: http://www.bio.ufpr.br/portal/fisiologia/wp- content/uploads/sites/37/2019/03/TGI.pdf Sistemas de controle das funções gastrointestinais Sistemas localizados na parede do trato gastrointestinal (sistemas intrínsecos) Sistemas localizados fora da parede do trato gastrointestinal (sistemas extrínsecos) Nervos Secreções endócrinas Nervos Secreções endócrinas Nervos vago e esplâncnico Aldosterona Sistema Nervoso Entérico (SNE) Secretina, gastrina, CCK, PIG e motilina Os neurônios entéricos secretam seus neurotransmissores a partir de varicosidades localizadas em longos axônios ou ramificações desses neurônios. As secreções endócrinas possuem ações em todo trato GI. Controle nervoso do sistema digestório Fonte: adaptado de: http://www.bio.ufpr.br/portal/fisiologia/wp- content/uploads/sites/37/2019/03/TGI.pdf Célula endócrina Vilos Enterócito Neurônio entérico Alimento Endócrina Neurócrina Células do músculo liso Vaso sanguíneo Varicosidades Axônio colateral O sistema nervoso extrínseco controla o sistema nervoso intrínseco. SNA simpático – neurônios pós-ganglionares = diminuição da motilidade. SNA parassimpático – nervos vago, esplâncnico e pélvico = aumento da motilidade. Controle nervoso do sistema digestório Fonte: adaptado de: https://www.brainkart.com/article/Neural- Control-of-Gastrointestinal-Function-- Enteric-Nervous-System_19812/ Para os gânglios pré-vertebrais, a medula espinhal e o tronco cerebral (principalmente pós-ganglionar) (pré-ganglionar) Simpático Parassimpático Plexo mioentérico Plexo submucoso Epitélio Neurônios sensoriais A motilidade no trato gastrointestinal tem dois propósitos: Transportar o alimento da boca até o ânus. Misturá-lo mecanicamente para quebrá-lo uniformemente em partículas pequenas. Essa mistura maximiza a exposição das partículas às enzimas digestórias, uma vez que aumenta a sua área de superfície. Controle nervoso do sistema digestório Fonte: adaptado de: http://www.bio.ufpr.br/portal/fisiologia/wp- content/uploads/sites/37/2019/03/TGI.pdf Na boca, os alimentos são umidificados pela saliva, produzida pelas glândulas salivares. Ocorre a mastigação, que corresponde ao primeiro momento do processo da digestão mecânica. Enzimas como ptialina e amilase salivar atuam sobre o amido (transf. em maltose). A epiglote é uma tampa que fecha a traqueia no reflexo de deglutição, impedindo que o alimento entre para as vias respiratórias durante uma refeição. Sistema digestório alto Fonte: adaptado de: https://static.todamateria.com.br /upload/tu/bo/tubodigestorioalto sistemadigestorio-cke.jpg Palato mole Língua Faringe (garganta) Epiglote Laringe (cordas vocais) Esôfago Traqueia O reflexo de deglutição dá início ao trajeto do alimento, passando pelo EES (esfíncter esofágico superior), o alimento é propelido no sentido do estômago (EEI – inferior). Peristalse (contrações musculares), que o esôfago vai espremendo os alimentos e os levando em direção ao estômago. “Acalasia” é o termo que se usa para perda de movimentos do esôfago devido a problemas neurais. Sistema digestório alto Fonte: adaptado de: https://static.todamateria.c om.br/upload/es/of/esofag osistemadigestorio-cke.jpg Esôfago Área de contração Bolo alimentar Camada muscular Área de relaxamento Estômago: O estômago é uma grande bolsa que se localiza no abdômen, sendo responsável pela digestão das proteínas. O movimento de mastigação ativa a produção do HCL no estômago, mas somente o alimento inicia a produção do suco gástrico. A gastrina (hormônio) induz a liberação da enzima pepsina, que quebra as moléculas grandes de proteína. Produz o fator intrínseco (absorção B12 no delgado). Sistema digestório médio Fonte: adaptado de: https://static.todamateria.co m.br/upload/es/to/estomagos istemadigestorio-cke.jpg Cárdia Esôfago Duodeno Região fúndica Fundo Parte pilórica Piloro Corpo Fase cefálica – antes do alimento chegar à boca, por estímulos de odor, visual e emocional. Os nervos do SNA parassimpático são ativados pelo bulbo da medula e iniciam a liberação da gastrina no estômago para que ocorra a liberação de enzimas e comecea motilidade. Sistema digestório médio Fonte: adaptado de: https://sites.google.com/site/nutricio ncamilojosecela/_/rsrc/1468885197 451/home/la-digestion/digestion.jpg FASE CEFÁLICA FASE GÁSTRICA FASE INTESTINAL gastrina Nervo vago Neuronas locales Fase gástrica – o estômago sofre contrações que forçam o alimento contra o piloro, que abre e fecha, permitindo a saída do quimo (massa branca, espumosa e ácida), ao delgado lentamente, em pequenas porções. Sistema digestório médio Fonte: https://images.slideplayer.com.br/29/9 497310/slides/slide_14.jpg Temos duas pacientes, a paciente A e a paciente B. Ambas fizeram cirurgia no trato gastrointestinal. A paciente A retirou parte do intestino delgado na região do duodeno, e a paciente B retirou parte do intestino grosso descendente. Conhecendo as regiões de digestão e absorção do trato gastrointestinal, responda quais serão as consequências nutricionais a médio e longo prazo para essas pacientes? Interatividade Temos duas pacientes, a paciente A e a paciente B. Ambas fizeram cirurgia no trato gastrointestinal. A paciente A retirou parte do intestino delgado na região do duodeno, e a paciente B retirou parte do intestino grosso descendente. Conhecendo as regiões de digestão e absorção do trato gastrointestinal, responda quais serão as consequências nutricionais a médio e longo prazo para essas pacientes? A paciente A fez uma cirurgia drástica e terá problemas nutricionais se não fizer reposição, pois é no duodeno que ocorre maior parte da absorção. Resposta Intestino delgado: O intestino delgado está dividido em três porções: o duodeno, o jejuno e o íleo. É revestido por uma mucosa que possui inúmeras projeções (vilosidades) para maior absorção de nutrientes. Tem a função de produzir e liberar enzimas digestivas, dando origem a moléculas pequenas e solúveis: glicose, aminoácidos, glicerol etc. Intestinos Jejuno Íleo Duodeno Fonte: adaptado de: http://www.infoescola.com/wp- content/uploads/2010/01/intestino- delgado.jpg Intestino delgado: A. Vilosidades intestinais B. Microvilosidades intestinais Intestinos A B Fonte: adaptado de: https://gabrielrbrunoabioifes.files.wordpress.com/2011/02/vilosidadesintestinais.jpg?w=300 Gastrina (estômago) estimula a produção de HCL e peristaltismo. Secretina (duodeno atua no pâncreas) estimula a produção de bicarbonato. Colecistocinina (duodeno atua no pâncreas e na vesícula biliar) estimula a liberação do suco pancreático e da bile. Enterogastrona (duodeno atua no estômago) inibe o peristaltismo gástrico. Controle hormonal da digestão Fonte: adaptado de: https://www.coladaweb.com/wp- content/uploads/2017/11/201711 13-controle-digestao.jpg Fígado Vesícula biliar Estômago Colecistocinina Gastrina Enterogastrona Secretina Colecistocinina Pâncreas O quimo (no duodeno) é banhado pela bile, que é secretada pelo fígado e armazenada na vesícula biliar. Bile – rica em bicarbonato de sódio e sais biliares, emulsificação dos lipídios, fragmentando em microgotículas. O quimo recebe o suco pancreático, produzido no pâncreas. Suco pancreático – enzimas proteolíticas e bicarbonato de sódio, favorecendo a neutralização ácida do quimo. Glândulas anexas – fígado e pâncreas Estômago Bile Duto biliar para fígado Duto biliar para intestino delgado Pâncreas Vesícula biliar Vesícula biliar Intestino delgado Fígado Bile Bile Fonte: adaptado de: https://static.todamateria.com.br/upload/ca/mi/caminhosdabile-cke.jpg As principais ações da bile: Auxílio no processo de absorção de gorduras e vitaminas lipossolúveis no intestino delgado. Facilita a ação das enzimas produzidas pelo pâncreas. Eliminação de resíduos pelas fezes, incluindo a bilirrubina. Desintoxicação do fígado. Fígado – bile Pâncreas Duto pancreático Duto hepático comum Duto colédoco Duto biliar do fígado Vesícula biliar Duto biliar do fígado Duodeno Esfíncter de Oddi Fonte: adaptado de: https://images.slidepla yer.com.br/29/949731 0/slides/slide_16.jpg O pâncreas é uma glândula mista (endócrino e exócrino). A insulina controla a entrada da glicose nas células e o armazenamento no fígado, na forma de glicogênio. Diabetes tipo I – falta de produção de insulina pelo pâncreas. Diabetes tipo II – resistência insulínica nas células devido à constante hiperglicemia. Pâncreas – endócrino – insulina x glucagon Fonte: adaptado de: https://traidapelopancreasbl og.files.wordpress.com/201 6/09/pancreas.png?w=397 Duodeno Duto biliar Estômago Vaso sanguíneo Insulina na circulação sanguínea Ilhotas de Langerhans produtora de hormônios Células produtoras de enzimas digestivas e bicarbonato Pâncreas – insulina x glucagon Fonte: adaptado de: https://upload.wikimedia. org/wikipedia/commons/t humb/6/60/Glicemia.svg/ 2000px-Glicemia.svg.png Fígado quebra o glicogênio e libera glicose Fígado absorve a glicose e armazena na forma de glicogênio Alta taxa de glicose Baixa taxa de glicose Alimento Pâncreas Célula beta Célula alfa Célula alfa Célula beta Pâncreas Inibe Insulina x glucagon Fonte: adaptado de: https://i.pinimg.com/564x/e9/b8/37/e9b 8377873cc50dfe514546af6cc36b1.jpg Aumento do açúcar no sangue Açúcar alto no sangue Fígado Glucagon PâncreasGlicoseGlicogênio Insulina Estimula a retirada da glicose do sangue Células dos tecidos (muscular, renal, adiposo) Açúcar baixo no sangue Diminui o açúcar no sangue g lu c a g o n Intestino grosso – mede cerca de 1,5 m de comprimento e 6 cm de diâmetro. Dividido em três partes: ceco, cólon (ascendente, transverso, descendente e a curva sigmoide) e reto. Local de absorção de água, armazenamento e eliminação dos resíduos digestivos. Rico em flora bacteriana. No ceco, os resíduos alimentares formam o “bolo fecal”, passam ao cólon ascendente, transverso e, em seguida, ao descendente (onde fica estocado por um tempo). Sistema digestório baixo Fonte: adaptado de: https://static.todamateria.com. br/upload/in/te/intestinogrosso sistemadigestorio-cke.jpg Reto Curva sigmoide Cólon descendente Ceco Apêndice Intestino Delgado Ânus Estômago Cólon transverso Cólon ascendente No cólon sigmoide, as glândulas da mucosa do intestino grosso secretam muco a fim de lubrificar o bolo fecal, facilitando seu trânsito e sua eliminação. Alimentar-se de fibras vegetais é essencial para a formação do bolo fecal, pois não possuímos a enzima celulase que digere a celulose, permitindo assim que as fibras ajudem na formação do bolo fecal. O reto é a parte final do intestino grosso, que termina com o canal anal e o ânus, por onde são eliminadas as fezes. Sistema digestório baixo Cólon transverso Cólon ascendente Cólon descendente Apêndice cecal Ceco Sigmoide Reto Ânus Fonte: adaptado de: https://static.todamateria.com.br/upload/53 /f4/53f4b804a4aec-intestino-grosso.jpg Esfíncter anal interno, músculo liso e controle involuntário. Esfíncter anal externo, músculo estriado e controles involuntário e voluntário. Reflexo da defecação: 1. Aumento da pressão retal, relaxamento do esfíncter anal interno. 2. Defecação indesejada: contração do esfíncter anal externo. Defecação desejada/possível: 1. Relaxamento do esfíncter anal externo. 2. Contração dos músculos abdominais e relaxamento dos pélvicos. 3. Flexãodas pernas e abaixamento do assoalho pélvico. Controle esfíncter anal Fonte: adaptado de: https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ 9EVzp6pu6_qx_jV1FO_SkMvBphWgD2w zmJcr-jMgBFRfKE0TB Mucosa retal Músculo elevador do ânus Músculo esfíncter anal externo Músculo esfíncter anal interno Colunas de Morgagni Linha pectínea Margem anal Mucosa escamosa Pele perianal Chegou o momento da nossa atividade no chat! Tema da discussão: Anemia por causa da gastrite? Por quê? Baseado no fato de que a parede do estômago é considerada uma parede glandular, quando ocorre a gastrite ou úlcera gástrica essa parede fica comprometida. Pacientes portadores dessa patologia apresentam sintomas como: fadiga, falta de apetite, anemia e formigamentos nas mãos e nos pés. Sugestões de leitura: GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. Livro-texto de Fisiologia. Encontramo-nos lá! Convite ao chat ATÉ A PRÓXIMA!