Em formação

22.3: A Mecânica da Respiração Humana - Biologia


A Lei de Boyle é a lei dos gases que afirma que em um espaço fechado, pressão e volume estão inversamente relacionados. A relação entre a pressão e o volume do gás ajuda a explicar a mecânica da respiração.

Sempre há uma pressão ligeiramente negativa dentro da cavidade torácica, o que ajuda a manter as vias aéreas dos pulmões abertas. Durante a inalação, o volume aumenta como resultado da contração do diafragma e a pressão diminui (de acordo com a Lei de Boyle). Essa diminuição da pressão na cavidade torácica em relação ao ambiente torna a cavidade menor que a atmosfera (Figura 2a). Por causa dessa queda na pressão, o ar corre para as vias respiratórias. Para aumentar o volume dos pulmões, a parede torácica se expande. Isso resulta da contração do músculos intercostais, os músculos que estão conectados à caixa torácica. O volume pulmonar se expande porque o diafragma se contrai e os músculos intercostais se contraem, expandindo assim a cavidade torácica. Esse aumento no volume da cavidade torácica diminui a pressão em relação à atmosfera, de modo que o ar chega aos pulmões, aumentando seu volume. O aumento de volume resultante é em grande parte atribuído a um aumento no espaço alveolar, porque os bronquíolos e os brônquios são estruturas rígidas que não mudam de tamanho.

A parede torácica se expande e se distancia dos pulmões. Os pulmões são elásticos; portanto, quando o ar enche os pulmões, o recuo elástico dentro dos tecidos do pulmão, exerce pressão de volta para o interior dos pulmões e empurra o ar de volta para fora dos pulmões. Essas forças externas e internas competem para inflar e esvaziar o pulmão a cada respiração. Na expiração, os pulmões recuam para forçar o ar para fora dos pulmões e os músculos intercostais relaxam, retornando a parede torácica à sua posição original (Figura 2b).

O diafragma também relaxa e se move para cima na cavidade torácica. Isso aumenta a pressão dentro da cavidade torácica em relação ao ambiente e o ar sai dos pulmões. O movimento do ar para fora dos pulmões é um evento passivo; nenhum músculo está se contraindo para expelir o ar.

Cada pulmão é circundado por um saco invaginado. A camada de tecido que cobre o pulmão e mergulha nos espaços é chamada de visceral pleura. Uma segunda camada de pleura parietal reveste o interior do tórax (Figura 3). O espaço entre essas camadas, o espaço intrapleural, contém uma pequena quantidade de fluido que protege o tecido e reduz a fricção gerada pela fricção das camadas de tecido enquanto os pulmões se contraem e relaxam. Pleurisia ocorre quando essas camadas de tecido ficam inflamadas; é doloroso porque a inflamação aumenta a pressão dentro da cavidade torácica e reduz o volume do pulmão.

Veja como a Lei de Boyle está relacionada à respiração e assista a este vídeo:

Um link para elementos interativos pode ser encontrado na parte inferior desta página.


As pressões alveolar e intrapleural dependem de certas características físicas do pulmão. No entanto, a capacidade de respirar - fazer com que o ar entre nos pulmões durante a inspiração e o ar saia dos pulmões durante a expiração - depende da pressão do ar da atmosfera e da pressão do ar dentro dos pulmões.

A inspiração (ou inalação) e a expiração (ou exalação) dependem das diferenças de pressão entre a atmosfera e os pulmões. Em um gás, a pressão é uma força criada pelo movimento das moléculas de gás que estão confinadas. Por exemplo, um certo número de moléculas de gás em um recipiente de dois litros tem mais espaço do que o mesmo número de moléculas de gás em um recipiente de um litro (Figura 22.3.1). Nesse caso, a força exercida pelo movimento das moléculas de gás contra as paredes do recipiente de dois litros é menor do que a força exercida pelas moléculas de gás no recipiente de um litro. Portanto, a pressão é mais baixa na lata de dois litros e mais alta na lata de um litro. A uma temperatura constante, a alteração do volume ocupado pelo gás altera a pressão, assim como a alteração do número de moléculas de gás. Lei de Boyle descreve a relação entre o volume e a pressão em um gás a uma temperatura constante. Boyle descobriu que a pressão de um gás é inversamente proporcional ao seu volume: se o volume aumenta, a pressão diminui. Da mesma forma, se o volume diminui, a pressão aumenta. Pressão e volume estão inversamente relacionados (P = k /V) Portanto, a pressão no recipiente de um litro (metade do volume do recipiente de dois litros) seria o dobro da pressão no recipiente de dois litros. A lei de Boyle é expressa pela seguinte fórmula:

Nesta fórmula, P1 representa a pressão inicial e V1 representa o volume inicial, enquanto a pressão e o volume final são representados por P2 e V2, respectivamente. Se os recipientes de dois e um litro fossem conectados por um tubo e o volume de um dos recipientes fosse alterado, os gases se moveriam da pressão mais alta (volume mais baixo) para a pressão mais baixa (volume mais alto).

Figura 22.3.1 & # 8211 Boyle & # 8217s Lei: Em um gás, a pressão aumenta à medida que o volume diminui.

A ventilação pulmonar depende de três tipos de pressão: atmosférica, intra-alveolar e interpleural. Pressão atmosférica é a quantidade de força que é exercida pelos gases no ar ao redor de qualquer superfície, como o corpo. A pressão atmosférica pode ser expressa em termos de unidade de atmosfera, abreviada como atm, ou em milímetros de mercúrio (mm Hg). Um atm é igual a 760 mm Hg, que é a pressão atmosférica ao nível do mar. Normalmente, para a respiração, outros valores de pressão são discutidos em relação à pressão atmosférica. Portanto, a pressão negativa é a pressão mais baixa do que a pressão atmosférica, enquanto a pressão positiva é a pressão que é maior do que a pressão atmosférica. Uma pressão igual à pressão atmosférica é expressa como zero.

Pressão intra-alveolar é a pressão do ar dentro dos alvéolos, que muda durante as diferentes fases da respiração (Figura 22.3.2). Como os alvéolos estão conectados à atmosfera por meio do tubo das vias aéreas (semelhante aos recipientes de dois e um litro no exemplo acima), a pressão interpulmonar dos alvéolos sempre se iguala à pressão atmosférica.

Figura 22.3.2 & # 8211 Relações de pressão intrapulmonar e intrapleural: A pressão alveolar muda durante as diferentes fases do ciclo. Ele se equaliza em 760 mm Hg, mas não permanece em 760 mm Hg.

Pressão intrapleural é a pressão do ar dentro da cavidade pleural, entre as pleuras visceral e parietal. Semelhante à pressão intra-alveolar, a pressão intrapleural também muda durante as diferentes fases da respiração. No entanto, devido a certas características dos pulmões, a pressão intrapleural é sempre inferior ou negativa à pressão intra-alveolar (e, portanto, também à pressão atmosférica). Embora flutue durante a inspiração e a expiração, a pressão intrapleural permanece aproximadamente –4 mm Hg ao longo do ciclo respiratório.

Forças concorrentes dentro do tórax causam a formação da pressão intrapleural negativa. Uma dessas forças está relacionada à elasticidade dos próprios pulmões - o tecido elástico puxa os pulmões para dentro, para longe da parede torácica. A tensão superficial do fluido alveolar, que é principalmente água, também cria uma força para dentro do tecido pulmonar. Essa tensão interna dos pulmões é contrariada por forças opostas do líquido pleural e da parede torácica. A tensão superficial dentro da cavidade pleural puxa os pulmões para fora. Muito ou pouco líquido pleural impediria a criação da pressão intrapleural negativa, portanto, o nível deve ser monitorado de perto pelas células mesoteliais e drenado pelo sistema linfático. Como a pleura parietal está ligada à parede torácica, a elasticidade natural da parede torácica se opõe à tração dos pulmões para dentro. Em última análise, a tração para fora é ligeiramente maior do que a tração para dentro, criando a pressão intrapleural de –4 mm Hg em relação à pressão intra-alveolar. Pressão transpulmonar é a diferença entre as pressões intrapleural e intra-alveolar e determina o tamanho dos pulmões. Uma pressão transpulmonar mais alta corresponde a um pulmão maior.


Todos nós sabemos que respirar é importante - há uma razão pela qual a Bíblia se refere ao "fôlego de vida". A vida não existe sem fôlego, o que é um dos motivos pelos quais esta pandemia e o desconforto respiratório que ela pode causar são tão assustadores.

O que você pode não saber é que existe uma maneira certa de respirar e uma maneira errada … E, infelizmente, a maioria de nós está fazendo isso errado. O que é ruim, porque a respiração inadequada não apenas nos torna mais suscetíveis a doenças respiratórias, mas também diminui nosso sistema imunológico, induzindo um estado de estresse crônico. Agora, mais do que nunca, é vital que tenhamos certeza de que estamos respirando bem - então, veja como fazer isso.

1 Respire pelo nariz

Eu sei, eu sei - a maioria de nós odeia que digam para respirar pelo nariz, especialmente durante o exercício. É simplesmente difícil respirar pelo nariz se você se habituou à sensação de uma grande onda de oxigênio encher rapidamente seu peito. Mas nossos pulmões não foram projetados para funcionar assim. Os seres humanos respiram naturalmente pelo nariz quando são crianças, que filtra o ar e faz com que os seios da face produzam óxido nítrico. O óxido nítrico tem efeitos vasodilatadores poderosos, ou seja, quando atinge os pulmões, expande os vasos sanguíneos, permitindo uma troca muito maior de oxigênio e dióxido de carbono. Basicamente, respirar pelo nariz lhe dá mais oxigênio e se livrar de mais dióxido de carbono.

2 Liberte o seu diafragma

O diafragma é o músculo que fica na parte inferior do seu peito e é puxado para baixo como um guarda-chuva para expandir seus pulmões e permitir que eles se encham de ar. Quando o diafragma é liberado corretamente, a barriga se expande junto com os pulmões. Mas muitos de nós fomos condicionados a conter o estômago, impedindo a respiração diafragmática adequada e fazendo com que respirássemos superficialmente pelo peito e pelos ombros. Se seus ombros sobem em direção às orelhas quando você respira e sua barriga permanece plana, seu diafragma não está relaxando para permitir que seus pulmões se expandam.

Para corrigir isso, fique de quatro em uma posição sobre a mesa e relaxe a barriga. Em seguida, relaxe mais. Agora inspire profundamente (pelo nariz!) - você deve sentir sua barriga se expandir conforme o diafragma se solta e se contrair conforme ele se engaja. Seu diafragma pode ter ficado tenso após anos de liberação inadequada, então pode ser necessária alguma prática para pegar o jeito da respiração diafragmática adequada. Mas não desista - liberar o diafragma é essencial para manter a função pulmonar saudável, então relaxe a barriga e encha os pulmões da maneira que Deus planejou.

3 Expanda suas costelas

Outro elemento crucial da mecânica respiratória adequada é a expansão e contração da caixa torácica. Depois de aprender a respirar pelo nariz e deixar a barriga se expandir, olhe no espelho e observe o que acontece com a caixa torácica durante a inspiração e a expiração. Deve expandir 360 ° e, em seguida, contrair conforme você expira, mas a parte frontal de sua caixa torácica não deve subir em direção ao teto. O alargamento das costelas é um fenômeno comum que não apenas evita a expansão total dos pulmões, mas também contribui para a má postura, dores na parte inferior das costas e aumento da pressão na coluna lombar. Felizmente, há uma maneira fácil de aprender a fortalecer seus intercostais (os músculos entre as costelas): amarre uma faixa de resistência elástica ou até mesmo uma meia-calça em volta da caixa torácica. Ao inspirar (pelo nariz!), Expanda a caixa torácica em 360 °. Você deve ser capaz de sentir a pressão da faixa ao redor de sua caixa torácica (até mesmo as costelas nas costas) antes de expirar e reverter o processo, contraindo essas costelas o máximo possível. Se você estiver fazendo isso corretamente, sua caixa torácica e seu abdômen devem se expandir e se contrair a cada respiração - você poderá sentir seus músculos abdominais se engajarem enquanto você expira e suas costelas se contraem. Pratique algumas vezes ao dia até se familiarizar com a sensação de expandir e contrair as costelas e, a seguir, continue sem a faixa.

Não desanime se qualquer uma dessas três etapas for difícil para você dominar - uma vida inteira de mecânica respiratória deficiente é um hábito incrivelmente difícil de desaprender! Mas comprometa-se com a prática regular. Reserve um tempo para praticar a respiração, o que pode parecer bobo até você perceber como a respiração é diferente quando você está fazendo certo. Seu nível de estresse cairá, sua energia aumentará e, o mais importante, você terá pulmões fortes e saudáveis ​​para mantê-lo vivendo da melhor maneira possível!



Consulte Mais informação:
Exercício de respiração que leva à paz na alma


Indução e regulação do citocromo P450s de metabolização de xenobióticos na linha celular de adenocarcinoma de pulmão humano A549

Diversas enzimas do citocromo P450 (CYP) são expressas no pulmão humano, onde participam da inativação metabólica e da ativação de numerosos compostos exógenos e endógenos. Neste estudo, o padrão de expressão de todos os genes CYP de metabolização de xenobióticos conhecidos foi caracterizado na linha de células de adenocarcinoma A549 derivada de células alveolares humanas do tipo II usando transcriptase reversa / reação em cadeia da polimerase qualitativa (RT-PCR). Além disso, os mecanismos de indução por produtos químicos de membros nas subfamílias CYP1 e CYP3A foram avaliados por RT-PCR quantitativo. A expressão de RNAs mensageiros (mRNAs) de CYPs 1A1, 1B1, 2B6, 2C, 2E1, 3A5 e 3A7 foi detectada nas células A549. As quantidades de mRNAs de CYPs 1A2, 2A6, 2A7, 2A13, 2F1, 3A4 e 4B1 estavam abaixo do limite de detecção. 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD) induziu mRNAs de CYP1A1 e CYP1B1 56 vezes e 2,5 vezes, respectivamente. O CYP3A5 foi induzido 8 vezes pela dexametasona e 11 vezes pelo fenobarbital. O CYP3A4 não foi induzido por nenhum dos indutores típicos do CYP3A4 usados. O inibidor da tirosina quinase genisteína e o inibidor da proteína quinase C estaurosporina bloquearam a indução de CYP1A1 induzida por TCDD, mas não afetaram a indução de CYP1B1. Os inibidores da proteína fosfatase, ácido okadaico e caliculina A, aumentaram ligeiramente a indução de TCDD de CYP1B1, mas tiveram efeitos desprezíveis na indução de CYP1A1. Estes resultados sugerem que CYP1A1 e CYP1B1 são regulados diferencialmente em células epiteliais pulmonares humanas e dão a primeira indicação da indução de CYP3A5 por glucocorticóides em células pulmonares humanas. Estes resultados estabelecem que, tendo retido várias características da expressão de CYP de células epiteliais do pulmão humano, a linha de células de pulmão A549 é um modelo valioso para estudos mecanísticos na indução do sistema CYP pulmonar.

Abreviações: receptor de aril hidrocarboneto, AHR benzo (uma) pireno, B (uma) DNA complementar P, cDNA citocromo P450, RNA mensageiro de CYP, mRNA proteína quinase C, reação em cadeia da polimerase / transcriptase reversa de PKC, RT-PCR 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina, TCDD.


22.3: A Mecânica da Respiração Humana - Biologia

Respiração opcional: Ativando o diafragma
As experiências diárias de respiração para a maioria dos indivíduos não treinados são muito mais inconsistentes do que se poderia supor. As práticas de ioga geralmente ensinam primeiro os indivíduos a observar sua própria respiração para, em última análise, familiarizar o aluno com as sensações da respiração. Assim, um aspecto significativo no aprendizado de técnicas de respiração é a consciência da diferença entre a respiração suave e uniforme e a respiração irregular. As modificações nos padrões respiratórios ocorrem naturalmente para alguns indivíduos após uma aula, no entanto, pode levar até seis meses para substituir os maus hábitos e, em última análise, mudar a forma como a pessoa respira (Sovik, 2000). A regra geral, frequentemente observada em estudos, e particularmente observada por Gallego et al. (2001) foi que se um ato voluntário é repetido, & # 147a aprendizagem ocorre, e os processos neurofisiológicos e cognitivos que sustentam seu controle podem mudar. & # 148 Gallego et al. continue que, embora algumas mudanças possam ser feitas, a necessidade de estudos de longo prazo é garantida para entender melhor as fases que demandam atenção envolvidas com essas mudanças respiratórias.

Embora o diafragma seja um dos principais órgãos responsáveis ​​pela respiração, alguns iogues acreditam estar funcionando mal em muitas pessoas (Sovik, 2000). Assim, muitas vezes há ênfase na respiração diafragmática, ao invés do uso dos músculos peitorais hiperativos. Anatomicamente, o diafragma fica abaixo dos pulmões e acima dos órgãos do abdômen. É a separação entre as cavidades do tronco (a superior ou torácica e a inferior ou abdominal). Ele está preso na base das costelas, na coluna e no esterno. Conforme descrito anteriormente, quando o diafragma contrai as fibras do meio, que são formadas em forma de cúpula, descem para o abdômen, fazendo com que o volume torácico aumente (e a pressão diminua), puxando o ar para os pulmões. A prática de técnicas respiratórias adequadas visa eliminar os músculos acessórios do tórax mal utilizados, com mais ênfase na respiração diafragmática.

Com a respiração diafragmática, o foco inicial de atenção está na expansão do abdômen, às vezes chamada de respiração abdominal ou abdominal. Peça a um cliente que coloque uma das mãos no abdômen acima do umbigo para senti-la sendo empurrada para fora durante as inalações. Em seguida, o foco da respiração inclui a expansão da caixa torácica durante a inspiração. Para ajudar o aluno a aprender isso, tente colocar a borda das mãos ao longo do lado da caixa torácica (no nível do esterno). A respiração diafragmática correta provocará uma expansão lateral perceptível da caixa torácica. A respiração diafragmática deve ser praticada nas posições supina, prona e ereta, pois essas são as posições funcionais da vida diária. Finalmente, a respiração diafragmática é integrada aos movimentos físicos, asanas, durante a meditação e durante o relaxamento. Análogo ao ciclista experiente, que é capaz de manter o equilíbrio sem esforço durante o ciclismo, o praticante treinado em respiração diafragmática pode focar a atenção nas atividades da vida diária enquanto faz a respiração diafragmática naturalmente. Para resumir, Sovik sugere que as características da respiração ideal (em repouso) são diafragmática, nasal (inspiração e expiração), suave, profunda, uniforme, silenciosa e sem pausas.

Respostas para algumas perguntas comuns sobre respiração
A seguir estão algumas respostas a perguntas comuns sobre respiração adaptadas de Repich (2002).
1) Como você respira fundo?
Embora muitas pessoas sintam que uma respiração profunda provém apenas da expansão do tórax, a respiração peitoral (por si só) não é a melhor maneira de respirar fundo. Para obter uma respiração profunda e completa, aprenda a respirar pelo diafragma enquanto, simultaneamente, expande o tórax.
2) O que acontece quando você sente falta de ar?
A falta de ar é geralmente uma resposta do seu hormônio de fuga ou luta e do sistema nervoso, fazendo com que os músculos do pescoço e do peito se contraiam. Isso torna a respiração difícil e dá à pessoa aquela sensação de falta de ar.
3) O que é síndrome de hiperventilação?
A síndrome de hiperventilação também é conhecida como respiração excessiva. Respirar com muita frequência causa esse fenômeno. Embora pareça falta de oxigênio, esse não é o caso. A respiração excessiva faz com que o corpo perca uma quantidade considerável de dióxido de carbono. Essa perda de dióxido de carbono desencadeia sintomas como respiração ofegante, tremores, sufocamento e a sensação de estar sufocado. Lamentavelmente, a respiração excessiva freqüentemente perpetua mais a respiração excessiva, reduzindo mais os níveis de dióxido de carbono e, portanto, se torna uma sequência desagradável. Repich (2002) observa que essa síndrome de hiperventilação é comum em 10% da população. Felizmente, a respiração lenta e profunda o alivia prontamente. As respirações deliberadas, mesmo profundas, ajudam a fazer a transição da pessoa para um padrão respiratório diafragmático preferível.
4) Quando você sente falta de ar, precisa respirar mais rápido para conseguir mais ar?
Na verdade, exatamente o oposto. Se você respira rápido, pode começar a respirar em excesso e diminuir seus níveis de dióxido de carbono. Mais uma vez, a respiração diafragmática profunda e lenta é recomendada.
5) Como você sabe se está hiperventilando?
Muitas vezes uma pessoa não percebe quando está hiperventilando. Normalmente, mais foco é centrado na situação que provoca ansiedade e causa a respiração rápida. Com a hiperventilação, a respiração torácica é muito mais rápida e, portanto, o tórax e os ombros se moverão visivelmente muito mais. Da mesma forma, se você fizer cerca de 15-17 respirações por minuto ou mais (em uma situação sem exercício), essa pode ser uma medida mais quantificável da provável hiperventilação.

Pensamentos finais
A pesquisa é muito clara que os exercícios respiratórios (por exemplo, respiração pranayama) podem aumentar o tônus ​​parassimpático (inibir as respostas neurais), diminuir a atividade nervosa simpática (excitatória), melhorar a função respiratória e cardiovascular, diminuir os efeitos do estresse e melhorar a saúde física e mental ( Pal, Velkumary e Madanmohan, 2004). Profissionais de saúde e fitness podem utilizar esse conhecimento e regularmente incorporar exercícios de respiração lenta adequados com seus alunos e clientes em suas aulas e sessões de treinamento.

Barra lateral 1. O que é asma? E cinco mitos comuns associados a ele?
A palavra & cotasthma & quot é derivada da palavra grega que significa & quotpujar ou ofegar & quotar. Os ataques de asma se desenvolvem a partir de uma resposta involuntária a um gatilho, como poeira doméstica, pólen, tabaco, fumaça, ar de fornalha e pelos de animais.
A asma provoca uma resposta inflamatória nos pulmões. O revestimento das vias aéreas incha, o músculo liso ao redor deles se contrai e o excesso de muco é produzido. O fluxo de ar agora é limitado, dificultando a passagem do oxigênio pelos alvéolos e pela corrente sanguínea. A gravidade de um ataque de asma é determinada pelo grau de restrição das vias aéreas. Quando as vias aéreas de um asmático ficam cronicamente inflamadas, é necessário apenas um ligeiro gatilho para causar uma reação importante nas vias aéreas. Os níveis de oxigênio podem se tornar baixos e até mesmo fatais. Abaixo estão alguns dos mitos comuns sobre a asma.
Mito 1) A asma é uma doença mental
Como os asmáticos costumam ter ataques quando enfrentam estresse emocional, algumas pessoas o identificaram como uma condição psicossomática. A asma é uma condição fisiológica real. No entanto, os estímulos emocionais podem atuar como um gatilho para a asma, agravando um surto de asma.
Mito 2) A asma não é um problema de saúde sério
Pelo contrário! Os ataques de asma podem durar vários minutos ou durar horas. Com a agitação prolongada da asma, a saúde da pessoa fica cada vez mais ameaçada. Na verdade, se uma obstrução das vias aéreas se tornar grave, o paciente pode apresentar insuficiência respiratória, levando a desmaios e possível morte.
Mito 3) As crianças vão superar a asma à medida que amadurecem até a idade adulta
A maioria dos asmáticos terá o vírus pelo resto da vida, embora algumas pessoas pareçam ter superado o problema.
Mito 4) Os asmáticos não devem se exercitar
Os asmáticos podem e devem se exercitar. É importante que eles encontrem os tipos de exercícios com os quais se sentem mais confortáveis, bem como o melhor local e hora para fazer o exercício.
Mito 5) Não que muitas pessoas sejam afetadas pela asma
De acordo com o National Center for Health Statistics (2002), 20 milhões de pessoas sofrem de asma nos Estados Unidos. A asma pode ser fatal, pois tirou a vida de aproximadamente 4.261 mortes em 2002. Os pesquisadores não estão claros se isso se deve a cuidados preventivos inadequados, crônicos uso excessivo de medicamentos para asma ou uma combinação de ambos os fatores.
Fim

Referências:
Collins, C. (1998). Yoga: Intuição, medicina preventiva e tratamento. Journal of Obstetric, Gynecologic, and Neonatal Nursing, 27 (5) 563-568.

Gallego, J., Nsegbe, E. e Durand, E. (2001). Aprendizagem no controle respiratório. Modificação de comportamento, 25 (4) 495-512.

Guz, A. (1997). Cérebro, respiração e falta de ar. Fisiologia da Respiração. 109, 197-204.

Jerath, R., Edry J.W, Barnes, V.A. e Jerath, V. (2006). Fisiologia da respiração pranayâmica longa: Os elementos respiratórios neurais podem fornecer um mecanismo que explica como a respiração lenta e profunda altera o sistema nervoso autônomo. Medical Hypothesis, 67, 566-571.

Centro Nacional de Estatísticas de Saúde. (2002). Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA. Centros de Controle e Prevenção de Doenças.
http://www.cdc.gov/nchs/products/pubs/pubd/hestats/asthma/asthma.htm

Pal, G.K. Velkumary, S. e Madanmohan. (2004). Efeito da prática de curta duração de exercícios respiratórios nas funções autonômicas em voluntários humanos normais. Indian Journal of Medical Research, 120, 115-121.

Repich, D. (2002). Superando preocupações com a respiração. Instituto Nacional de Ansiedade e Estresse, Inc.

Ritz, T. e Roth, W.T. (2003). Intervenção comportamental na asma. Modificação comportamental. 27 (5), 710-730.

Sovik, R. (2000). A ciência da respiração & # 150 A visão iogue. Progress in Brain Research, 122 (Capítulo 34), 491-505.


Sistema Respiratório Humano

Estrutura do sistema respiratório humano

Cavidades nasais e bucais:

  • Boca e áreas internas do nariz
  • Função de aquecimento e umedecimento do ar que entra nos pulmões
  • Muco e pequenos pelos filtram o ar e, em seguida, transportam o muco carregado de sujeira para a faringe, onde é engolido

Faringe (garganta):

  • Área entre o esôfago e a traqueia (traquéia)
  • A faringe tem um esfíncter (epiglote) que se fecha sobre a abertura da traqueia (glote) que impede que os alimentos entrem na traqueia

Glote:

Epiglote:

  • Esfíncter que se fecha sobre a glote para evitar que o alimento entre na traqueia durante a deglutição
  • A deglutição faz com que as cordas vocais puxem a glote e a laringe seja puxada para cima, fechando assim a epiglote sobre a glote

Laringe (caixa de voz):

  • Feito de cartilagem e fica no topo da traqueia
  • Três funções:
    • Produz som
    • Controla o fluxo de ar para dentro e para fora da traqueia
    • Direciona comida para o esôfago

    Traquéia (traqueia):

    • Direciona o ar inalado para os pulmões
    • Contém anéis de cartilagem em forma de C que mantém a traqueia aberta
    • Cílios da traqueia carregam muco carregado de sujeira pela faringe

    Bronchi:

    • Duas divisões da traqueia
    • Direciona o ar para cada pulmão
    • Suportado por cartilagem

    Bronquíolos:

    • Pequenas divisões dos brônquios
    • Passagens de ar com menos de 1 mm de diâmetro
    • Não é suportado por cartilagem

    Pulmões:

    • Composto por tecido esponjoso e elástico que se expande facilmente durante a inspiração e recua rapidamente quando a expiração ocorre

    Membranas pleurais:

    • Par fino de membranas que cobrem e separam os pulmões de outros órgãos, como o coração
    • Os pulmões estão presos à caixa torácica e ao diafragma pelo líquido pleural (pense em uma camada de água entre uma mesa e um pedaço de vidro e como é difícil levantá-la da mesa)

    Caixa torácica:

    • Composto por 12 vértebras torácicas, 12 costelas e o esterno
      • Os primeiros 7 pares são chamados de costelas & # 8216true & # 8217 (porque se ligam diretamente ao esterno)
      • Os próximos três pares são chamados de costelas & # 8216false & # 8217 (porque eles estão ligados ao esterno apenas por cartilagem)
      • Os 2 pares finais são chamados de costelas & # 8216flutuantes & # 8217 (porque eles não se prendem ao esterno de forma alguma)

      Álvéolos:

      • Pequenos sacos de ar no final dos bronquíolos, onde ocorre a troca gasosa
      • As paredes dos alvéolos têm apenas 1 célula de espessura para maximizar a difusão
      • Cada alvéolo tem uma rica rede capilar de sangue que o rodeia
      • Existem

      Características Essenciais de Álvéolos e Capilares

      • Álvéolos são numerosos
      • Alvéolos têm rica rede capilar de sangue nas proximidades
      • Os alvéolos têm paredes com apenas uma célula de espessura
      • A superfície dos alvéolos está úmida
      • As paredes dos alvéolos são elásticas
      • Os capilares que circundam cada alvéolo têm paredes com a espessura de apenas uma célula

      Física

      Este curso fornece uma introdução à anatomia humana e aos sistemas do corpo. As leis da física são usadas para explicar várias funções corporais, incluindo a mecânica dos músculos e movimentos do corpo, a mecânica dos fluidos do sangue e do fluxo de ar, as propriedades auditivas e acústicas dos ouvidos, a ótica da visão, o calor e a energia, a acústica e a sinalização elétrica. Os efeitos de vários fenômenos ambientais no corpo são explorados e incluem discussões sobre o comportamento do corpo em um ambiente de baixa gravidade (por exemplo, no espaço).

      • Anatomia básica do corpo humano
      • Terminologia, modelagem e medição
      • Energia, calor, trabalho e força do corpo
      • Músculo e forças
      • Física do esqueleto
      • Pressão no corpo
      • Física dos pulmões e respiração
      • Física do sistema cardiovascular
      • Sinais elétricos do corpo
      • Som e fala
      • Física do ouvido e da audição
      • Física dos olhos e da visão.
      • Corpo humano no espaço e microgravidade

      A avaliação do curso será realizada da seguinte forma:

      Exame final

      Um exame escrito final de 2 horas 60%

      Um teste em curso de 1 hora 20%

      Quatro tarefas avaliadas (igualmente ponderadas) 20%

      Os alunos deverão satisfazer os examinadores em ambos os componentes.

      No final do curso os alunos devem ser capazes de:

      • descrever os sistemas musculoesquelético e cardiovascular do corpo humano
      • aplicar os princípios da física para explicar a biomecânica do corpo
      • usar quantidades físicas para explicar o funcionamento dos sistemas cardiovascular e pulmonar
      • analisar o sistema de condução elétrica dos nervos, do cérebro e do coração
      • explicar como a física influencia as funções do sistema visual e auditivo
      • resolver problemas conceituais e numéricos básicos do corpo humano relacionados à energia, trabalho, aceleração, forças, eletricidade, magnetismo, som, óptica e física moderna
      • descrevem os efeitos do voo espacial e da microgravidade no corpo humano

      Herman, I.P. (2007), Física do Corpo Humano, Springer. ISBN: 978-3540296034

      Altamente recomendado

      Cameron, J. R., Skofronick, J. G. e Grant, R. M. (1999), Physics of the Body, Medical Physics Publishing, 2ª Ed., ISBN: 978-0944838914

      Davidovits, P., (2008), Physics in Biology and Medicine, 3rd Edition, Elsevier / Academic Press, ISBN: 978-0123694119

      Recomendado

      Patton, K., e Thibodeau, G., (2009), Anthony's Textbook of Anatomy & amp Physiology, 19ª edição, Mosby. ISBN: 978-0323055390


      Conteúdo

      Os pulmões não são capazes de se inflar e se expandirão somente quando houver aumento de volume da cavidade torácica. [5] [6] Em humanos, como em outros mamíferos, isso é conseguido principalmente através da contração do diafragma, mas também pela contração dos músculos intercostais que puxam a caixa torácica para cima e para fora, conforme mostrado nos diagramas no direito. [7] Durante a inspiração forçada (Figura à direita), os músculos acessórios da inspiração, que conectam as costelas e o esterno às vértebras cervicais e à base do crânio, em muitos casos por meio de uma fixação intermediária às clavículas, exageram a alavanca da bomba e movimentos da alça do balde (veja as ilustrações à esquerda), provocando uma alteração maior no volume da caixa torácica. [7] Durante a expiração (expiração), em repouso, todos os músculos da inspiração relaxam, retornando o tórax e o abdômen a uma posição denominada “posição de repouso”, que é determinada por sua elasticidade anatômica. [7] Nesse ponto, os pulmões contêm a capacidade residual funcional de ar, que, no ser humano adulto, tem um volume de cerca de 2,5–3,0 litros. [7]

      During heavy breathing (hyperpnea) as, for instance, during exercise, exhalation is brought about by relaxation of all the muscles of inhalation, (in the same way as at rest), but, in addition, the abdominal muscles, instead of being passive, now contract strongly causing the rib cage to be pulled downwards (front and sides). [7] This not only decreases the size of the rib cage but also pushes the abdominal organs upwards against the diaphragm which consequently bulges deeply into the thorax. The end-exhalatory lung volume is now less air than the resting "functional residual capacity". [7] However, in a normal mammal, the lungs cannot be emptied completely. In an adult human, there is always still at least one liter of residual air left in the lungs after maximum exhalation. [7]

      Diaphragmatic breathing causes the abdomen to rhythmically bulge out and fall back. It is, therefore, often referred to as "abdominal breathing". These terms are often used interchangeably because they describe the same action.

      When the accessory muscles of inhalation are activated, especially during labored breathing, the clavicles are pulled upwards, as explained above. This external manifestation of the use of the accessory muscles of inhalation is sometimes referred to as clavicular breathing, seen especially during asthma attacks and in people with chronic obstructive pulmonary disease.

      Upper airways

      Ideally, air is breathed first out and secondly in through the nose. The nasal cavities (between the nostrils and the pharynx) are quite narrow, firstly by being divided in two by the nasal septum, and secondly by lateral walls that have several longitudinal folds, or shelves, called nasal conchae, [8] thus exposing a large area of nasal mucous membrane to the air as it is inhaled (and exhaled). This causes the inhaled air to take up moisture from the wet mucus, and warmth from the underlying blood vessels, so that the air is very nearly saturated with water vapor and is at almost body temperature by the time it reaches the larynx. [7] Part of this moisture and heat is recaptured as the exhaled air moves out over the partially dried-out, cooled mucus in the nasal passages, during exhalation. The sticky mucus also traps much of the particulate matter that is breathed in, preventing it from reaching the lungs. [7] [8]

      Lower airways

      The anatomy of a typical mammalian respiratory system, below the structures normally listed among the "upper airways" (the nasal cavities, the pharynx, and larynx), is often described as a árvore respiratória ou tracheobronchial tree (figure on the left). Larger airways give rise to branches that are slightly narrower, but more numerous than the "trunk" airway that gives rise to the branches. The human respiratory tree may consist of, on average, 23 such branchings into progressively smaller airways, while the respiratory tree of the mouse has up to 13 such branchings. Proximal divisions (those closest to the top of the tree, such as the trachea and bronchi) function mainly to transmit air to the lower airways. Later divisions such as the respiratory bronchioles, alveolar ducts and alveoli are specialized for gas exchange. [7] [9]

      The trachea and the first portions of the main bronchi are outside the lungs. The rest of the "tree" branches within the lungs, and ultimately extends to every part of the lungs.

      The alveoli are the blind-ended terminals of the "tree", meaning that any air that enters them has to exit the same way it came. A system such as this creates dead space, a term for the volume of air that fills the airways at the end of inhalation, and is breathed out, unchanged, during the next exhalation, never having reached the alveoli. Similarly, the dead space is filled with alveolar air at the end of exhalation, which is the first air to breathed back into the alveoli during inhalation, before any fresh air which follows after it. The dead space volume of a typical adult human is about 150 ml.

      The primary purpose of breathing is to refresh air in the alveoli so that gas exchange can take place in the blood. The equilibration of the partial pressures of the gases in the alveolar blood and the alveolar air occurs by diffusion. After exhaling, adult human lungs still contain 2.5–3 L of air, their functional residual capacity or FRC. On inhalation, only about 350 mL of new, warm, moistened atmospheric air is brought in and is well mixed with the FRC. Consequently, the gas composition of the FRC changes very little during the breathing cycle. This means that the pulmonary, capillary blood always equilibrates with a relatively constant air composition in the lungs and the diffusion rate with arterial blood gases remains equally constant with each breath. Body tissues are therefore not exposed to large swings in oxygen and carbon dioxide tensions in the blood caused by the breathing cycle, and the peripheral and central chemoreceptors measure only gradual changes in dissolved gases. Thus the homeostatic control of the breathing rate depends only on the partial pressures of oxygen and carbon dioxide in the arterial blood, which then also maintains a constant pH of the blood. [7]

      The rate and depth of breathing is automatically controlled by the respiratory centers that receive information from the peripheral and central chemoreceptors. These chemoreceptors continuously monitor the partial pressures of carbon dioxide and oxygen in the arterial blood. The first of these sensors are the central chemoreceptors on the surface of the medulla oblongata of the brain stem which are particularly sensitive to pH as well as the partial pressure of carbon dioxide in the blood and cerebrospinal fluid. [7] The second group of sensors measure the partial pressure of oxygen in the arterial blood. Together the latter are known as the peripheral chemoreceptors, and are situated in the aortic and carotid bodies. [7] Information from all of these chemoreceptors is conveyed to the respiratory centers in the pons and medulla oblongata, which responds to fluctuations in the partial pressures of carbon dioxide and oxygen in the arterial blood by adjusting the rate and depth of breathing, in such a way as to restore the partial pressure of carbon dioxide to 5.3 kPa (40 mm Hg), the pH to 7.4 and, to a lesser extent, the partial pressure of oxygen to 13 kPa (100 mm Hg). [7] For example, exercise increases the production of carbon dioxide by the active muscles. This carbon dioxide diffuses into the venous blood and ultimately raises the partial pressure of carbon dioxide in the arterial blood. This is immediately sensed by the carbon dioxide chemoreceptors on the brain stem. The respiratory centers respond to this information by causing the rate and depth of breathing to increase to such an extent that the partial pressures of carbon dioxide and oxygen in the arterial blood return almost immediately to the same levels as at rest. The respiratory centers communicate with the muscles of breathing via motor nerves, of which the phrenic nerves, which innervate the diaphragm, are probably the most important. [7]

      Automatic breathing can be overridden to a limited extent by simple choice, or to facilitate swimming, speech, singing or other vocal training. It is impossible to suppress the urge to breathe to the point of hypoxia but training can increase the ability to hold one's breath. Conscious breathing practices have been shown to promote relaxation and stress relief but have not been proven to have any other health benefits. [10]

      Other automatic breathing control reflexes also exist. Submersion, particularly of the face, in cold water, triggers a response called the diving reflex. [11] [12] This has the initial result of shutting down the airways against the influx of water. The metabolic rate slows right down. This is coupled with intense vasoconstriction of the arteries to the limbs and abdominal viscera, reserving the oxygen that is in blood and lungs at the beginning of the dive almost exclusively for the heart and the brain. [11] The diving reflex is an often-used response in animals that routinely need to dive, such as penguins, seals and whales. [13] [14] It is also more effective in very young infants and children than in adults. [15]

      Inhaled air is by volume 78% nitrogen, 20.95% oxygen and small amounts of other gases including argon, carbon dioxide, neon, helium, and hydrogen. [16]

      The gas exhaled is 4% to 5% by volume of carbon dioxide, about a 100 fold increase over the inhaled amount. The volume of oxygen is reduced by a small amount, 4% to 5%, compared to the oxygen inhaled. The typical composition is: [17]

      • 5.0–6.3% water vapor
      • 79% nitrogen [18]
      • 13.6–16.0% oxygen
      • 4.0–5.3% carbon dioxide
      • 1% argon (ppm) of hydrogen, from the metabolic activity of microorganisms in the large intestine. [19]
      • ppm of carbon monoxide from degradation of heme proteins.
      • 1 ppm of ammonia.
      • Trace many hundreds of volatile organic compounds especially isoprene and acetone. The presence of certain organic compounds indicate disease. [20][21]

      In addition to air, underwater divers practicing technical diving may breathe oxygen-rich, oxygen-depleted or helium-rich breathing gas mixtures. Oxygen and analgesic gases are sometimes given to patients under medical care. The atmosphere in space suits is pure oxygen. However, this is kept at around 20% of Earthbound atmospheric pressure to regulate the rate of inspiration. [ citação necessária ]

      Breathing at altitude

      Atmospheric pressure decreases with the height above sea level (altitude) and since the alveoli are open to the outside air through the open airways, the pressure in the lungs also decreases at the same rate with altitude. At altitude, a pressure differential is still required to drive air into and out of the lungs as it is at sea level. The mechanism for breathing at altitude is essentially identical to breathing at sea level but with the following differences:

      The atmospheric pressure decreases exponentially with altitude, roughly halving with every 5,500 metres (18,000 ft) rise in altitude. [22] The composition of atmospheric air is, however, almost constant below 80 km, as a result of the continuous mixing effect of the weather. [23] The concentration of oxygen in the air (mmols O2 per liter of air) therefore decreases at the same rate as the atmospheric pressure. [23] At sea level, where the ambient pressure is about 100 kPa, oxygen contributes 21% of the atmosphere and the partial pressure of oxygen ( PO2 ) is 21 kPa (i.e. 21% of 100 kPa). At the summit of Mount Everest, 8,848 metres (29,029 ft), where the total atmospheric pressure is 33.7 kPa, oxygen still contributes 21% of the atmosphere but its partial pressure is only 7.1 kPa (i.e. 21% of 33.7 kPa = 7.1 kPa). [23] Therefore, a greater volume of air must be inhaled at altitude than at sea level in order to breathe in the same amount of oxygen in a given period.

      During inhalation, air is warmed and saturated with water vapor as it passes through the nose and pharynx before it enters the alveoli. o saturado vapor pressure of water is dependent only on temperature at a body core temperature of 37 °C it is 6.3 kPa (47.0 mmHg), regardless of any other influences, including altitude. [24] Consequently, at sea level, the tracheal air (immediately before the inhaled air enters the alveoli) consists of: water vapor ( PH2O = 6.3 kPa), nitrogen ( PN2 = 74.0 kPa), oxygen ( PO2 = 19.7 kPa) and trace amounts of carbon dioxide and other gases, a total of 100 kPa. In dry air, the PO2 at sea level is 21.0 kPa, compared to a PO2 of 19.7 kPa in the tracheal air (21% of [100 – 6.3] = 19.7 kPa). At the summit of Mount Everest tracheal air has a total pressure of 33.7 kPa, of which 6.3 kPa is water vapor, reducing the PO2 in the tracheal air to 5.8 kPa (21% of [33.7 – 6.3] = 5.8 kPa), beyond what is accounted for by a reduction of atmospheric pressure alone (7.1 kPa).

      The pressure gradient forcing air into the lungs during inhalation is also reduced by altitude. Doubling the volume of the lungs halves the pressure in the lungs at any altitude. Having the sea level air pressure (100 kPa) results in a pressure gradient of 50 kPa but doing the same at 5500 m, where the atmospheric pressure is 50 kPa, a doubling of the volume of the lungs results in a pressure gradient of the only 25 kPa. In practice, because we breathe in a gentle, cyclical manner that generates pressure gradients of only 2–3 kPa, this has little effect on the actual rate of inflow into the lungs and is easily compensated for by breathing slightly deeper. [25] [26] The lower viscosity of air at altitude allows air to flow more easily and this also helps compensate for any loss of pressure gradient.

      All of the above effects of low atmospheric pressure on breathing are normally accommodated by increasing the respiratory minute volume (the volume of air breathed in — ou out — per minute), and the mechanism for doing this is automatic. The exact increase required is determined by the respiratory gases homeostatic mechanism, which regulates the arterial PO2 e PCO2 . This homeostatic mechanism prioritizes the regulation of the arterial PCO2 over that of oxygen at sea level. That is to say, at sea level the arterial PCO2 is maintained at very close to 5.3 kPa (or 40 mmHg) under a wide range of circumstances, at the expense of the arterial PO2 , which is allowed to vary within a very wide range of values, before eliciting a corrective ventilatory response. However, when the atmospheric pressure (and therefore the atmospheric PO2 ) falls to below 75% of its value at sea level, oxygen homeostasis is given priority over carbon dioxide homeostasis. This switch-over occurs at an elevation of about 2,500 metres (8,200 ft). If this switch occurs relatively abruptly, the hyperventilation at high altitude will cause a severe fall in the arterial PCO2 with a consequent rise in the pH of the arterial plasma leading to respiratory alkalosis. This is one contributor to high altitude sickness. On the other hand, if the switch to oxygen homeostasis is incomplete, then hypoxia may complicate the clinical picture with potentially fatal results.

      Breathing at depth

      Pressure increases with the depth of water at the rate of about one atmosphere — slightly more than 100 kPa, or one bar, for every 10 meters. Air breathed underwater by divers is at the ambient pressure of the surrounding water and this has a complex range of physiological and biochemical implications. If not properly managed, breathing compressed gasses underwater may lead to several diving disorders which include pulmonary barotrauma, decompression sickness, nitrogen narcosis, and oxygen toxicity. The effects of breathing gasses under pressure are further complicated by the use of one or more special gas mixtures.

      Air is provided by a diving regulator, which reduces the high pressure in a diving cylinder to the ambient pressure. The breathing performance of regulators is a factor when choosing a suitable regulator for the type of diving to be undertaken. It is desirable that breathing from a regulator requires low effort even when supplying large amounts of air. It is also recommended that it supplies air smoothly without any sudden changes in resistance while inhaling or exhaling. In the graph, right, note the initial spike in pressure on exhaling to open the exhaust valve and that the initial drop in pressure on inhaling is soon overcome as the Venturi effect designed into the regulator to allow an easy draw of air. Many regulators have an adjustment to change the ease of inhaling so that breathing is effortless.

      Breathing Patterns
      Graph showing normal as well as different kinds of pathological breathing patterns.

      Other breathing disorders include shortness of breath (dyspnea), stridor, apnea, sleep apnea (most commonly obstructive sleep apnea), mouth breathing, and snoring. Many conditions are associated with obstructed airways. Hypopnea refers to overly shallow breathing hyperpnea refers to fast and deep breathing brought on by a demand for more oxygen, as for example by exercise. The terms hypoventilation and hyperventilation also refer to shallow breathing and fast and deep breathing respectively, but under inappropriate circumstances or disease. However, this distinction (between, for instance, hyperpnea and hyperventilation) is not always adhered to, so that these terms are frequently used interchangeably. [27]

      A range of breath tests can be used to diagnose diseases such as dietary intolerances. A rhinomanometer uses acoustic technology to examine the air flow through the nasal passages. [28]

      The word "spirit" comes from the Latin spiritus, meaning breath. Historically, breath has often been considered in terms of the concept of life force. The Hebrew Bible refers to God breathing the breath of life into clay to make Adam a living soul (nephesh). It also refers to the breath as returning to God when a mortal dies. The terms spirit, prana, the Polynesian mana, the Hebrew ruach and the psyche in psychology are related to the concept of breath. [29]

      In T'ai chi, aerobic exercise is combined with breathing exercises to strengthen the diaphragm muscles, improve posture and make better use of the body's qi. Different forms of meditation, and yoga advocate various breathing methods. A form of Buddhist meditation called anapanasati meaning mindfulness of breath was first introduced by Buddha. Breathing disciplines are incorporated into meditation, certain forms of yoga such as pranayama, and the Buteyko method as a treatment for asthma and other conditions. [30]

      In music, some wind instrument players use a technique called circular breathing. Singers also rely on breath control.

      Common cultural expressions related to breathing include: "to catch my breath", "took my breath away", "inspiration", "to expire", "get my breath back".

      Breathing and mood

      Certain breathing patterns have a tendency to occur with certain moods. Due to this relationship, practitioners of various disciplines consider that they can encourage the occurrence of a particular mood by adopting the breathing pattern that it most commonly occurs in conjunction with. For instance, and perhaps the most common recommendation is that deeper breathing which utilizes the diaphragm and abdomen more can encourage relaxation. [10] Practitioners of different disciplines often interpret the importance of breathing regulation and its perceived influence on mood in different ways. Buddhists may consider that it helps precipitate a sense of inner-peace, holistic healers that it encourages an overall state of health [31] and business advisers that it provides relief from work-based stress.

      Breathing and physical exercise

      During physical exercise, a deeper breathing pattern is adapted to facilitate greater oxygen absorption. An additional reason for the adoption of a deeper breathing pattern is to strengthen the body's core. During the process of deep breathing, the thoracic diaphragm adopts a lower position in the core and this helps to generate intra-abdominal pressure which strengthens the lumbar spine. [32] Typically, this allows for more powerful physical movements to be performed. As such, it is frequently recommended when lifting heavy weights to take a deep breath or adopt a deeper breathing pattern.


      Biology PowerPoints

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      2 respostas 2

      Breathing is controlled by both the Autonomic nervous system and the voluntary nervous system. You see this in instances where our breath rate increases in flight or fight situations glide to the secretion of Adrenaline and also when we intentionally increase the breathing rate when undergoing high levels of activity. This is due to the fact that the involuntary aspect of breathing is controlled by the medulla oblongata and the voluntary aspect s controlled by the cerebral cortex. The fact that it is controlled by skeletal muscles has nothing to do with how it is innervated. For example, Cardiac muscles are innervated by both the hearts own conducting system and by the Autonomic nervous system. If you're wondering why the skeletal muscles dont get fatigued, it's because there is a small but significant rest period between each Breathing cycle (inhalation and exhalation). Therefore the skeletal muscles have a rest period. However if a high rate of breathing does occur for a sustained period, they will fatigue and that's why you get cramps after a marathon or a sprint.

      I would argue that the problem here is more semantic than biological. We artificially classify processes into "voluntary" and "involuntary", but the reality is much more complicated. For example, is walking voluntary or involuntary? Well, if I decide to go walking, it may initially be voluntarily, but when I am walking, I am doing very little in the way of thinking about walking. Breathing is much the same way. There is BOTH a degree of conscious control from the cortex, and a basal regulatory system in the brain stem that keeps things going below conscious perception. Another way to look at this is that the conscious control from the cortex modulates the medulla based breathing system.


      Assista o vídeo: SISTEMA RESPIRATÓRIO - FISIOLOGIA. Biologia com Samuel Cunha (Dezembro 2021).