FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - FISIOLOGIA VETERINÁRIA - VET112

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Respiração 
ANA LUISA ARRABAL DE ALMEIDA – VET112 
Introdução 
 
O coração e os principais vasos 
sanguíneos são visíveis, visto que o 
sangue é relativamente radiopaco. 
Observa-se que o ar contido nos 
pulmões é radiotransparente. 
 
-Narinas: morfologicamente diferente 
entre as espécies, sendo que algumas 
delas têm capacidade de realizar sua 
dilatação, como os cavalos. 
Funções 
-Termorregulação: o ar, na medida em 
que se movimenta dentro do corpo, é 
umidificado e aquecido. 
-A respiração está relacionada com o 
equilíbrio ácido-básico. 
-Conchas nasais: região bem 
vascularizada, com função de 
umidificação, aquecimento e filtração 
do ar (aumento da probabilidade do 
contato com partículas). 
 
Corte transversal da cabeça de um 
cavalo, mostrando a divisão das 
cavidades nasais. 
 
-Epitélio traqueal: pseudoestratificado 
colunar com células caliciformes 
produtoras de muco. 
-Normalmente, tem-se que as artérias 
levam o sangue (mais oxigenado) do 
coração ao corpo e as veias levam os 
sangue (menos oxigenado) dos tecidos 
ao coração. Quando se trata do pulmão, 
a artéria pulmonar leva o sangue menos 
oxigenado e veia pulmonar leva sangue 
mais oxigenado. 
 
-Septo interalveolar consiste em 
pneumócito tipo I + vaso sanguíneo. É 
 
de tamanho reduzido para que haja 
maior difusão de gases. 
Estrutura 
 
Mecanismos de Defesa 
-Pelos: tem capacidade de captar 
partículas presentes no ar. 
-Muco e sistema de cílios; 
-Tosse e espirro: quando uma partícula 
maior entra em contato com o epitélio 
respiratório (mais sensível), ocorre o 
estímulo da tosse e espirro. 
-Umidificação e aquecimento do ar; 
-Nódulos linfáticos: regiões 
especializadas do sistema imunológico. 
-Macrófagos intra-alveolares já 
totalmente diferenciados; 
 
Mecânica Respiratória 
 
-Espaço interpleural (entre a pleura 
visceral e parietal) possui pressão 
negativa necessária para manter os 
pulmões abertos no seu nível de 
repouso, visto que os pulmões tendem 
constantemente ao colapso. 
 
-Pleura parietal se encontra colada 
com a parede torácica – costelas, 
músculos intercostais que oferecem 
rigidez para proteção dos órgãos 
internos, ao mesmo tempo que consegue 
movimentar. 
-Considerando: 
𝑅 =
𝑃. 𝑉
𝑛. 𝑇
 
-Sendo “n” o número de mols 
(constante) e “T” a temperatura 
(também constante), existe uma 
relação inversamente proporcional 
entre pressão e volume, responsável 
pelo movimento do ar nos pulmões. Ou 
seja, quando o diafragma aumenta o 
volume do pulmão sem alterar seu ar 
interior, a pressão diminui a estimula a 
entrada de ar. 
-Músculos intercostais deslocam as 
costelas de tal forma que aumenta o 
volume da cavidade torácica. Esse 
mecanismo respiratório é secundário, 
enquanto o primário é o movimento do 
diafragma. 
-Respiração complementar: suspiro, 
bocejo. É um mecanismo para regular o 
ritmo da respiração. 
-Frequência respiratória é o número de 
ciclos respiratórios (expiração + 
inspiração) por minuto. 
Volumes e Capacidades 
Pulmonares 
 
VOLUMES- 
-VT: volume corrente. É o volume 
expirado ou inspirado durante um ciclo 
respiratório. 
-VRI: volume de reserva inspiratório. É 
o volume de ar que ainda pode ser 
inalado após a inspiração do volume 
corrente. 
-VRE: volume de reserva expiratório. É o 
volume que ainda por ser exalado após 
expiração do volume corrente. 
-VR: volume residual. É o volume de ar 
que permanece no pulmão após 
expiração forçada. 
CAPACIDADES- 
-As capacidades pulmonares são 
combinações de dois ou mais volumes 
pulmonares. 
-CPT: capacidade pulmonar total. É a 
soma de todos os volumes pulmonares. 
-CV: capacidade vital. É a soma de 
todos os volumes acima do volume 
residual (quantidade de ar passível de 
ser exalada após expiração forçada). 
-CI: capacidade inspiratória. É a soma 
do volume corrente e do volume de 
reserva inspiratório. 
-CRF: capacidade residual funcional. É 
a soma do volume residual e do volume 
de reserva expiratório. 
Espaço Morto 
-Espaço dentro do aparelho 
respiratório que contém ar 
que não participa de troca 
gasosa. Pode ser dividido em: 
 -Espaço morto anatômico: normal. 
São as vias aéreas que não participam 
da troca gasosa. Ar nessa área se 
encontra umidificado e aquecido – o 
aquecimento é uma forma de eliminar 
calor. O arfar é o movimento do ar do 
espaço morto visando liberação de 
calor – caso o ar dos pulmões saia, 
perde-se CO2, o qual é essencial para o 
equilíbrio ácido-base e controle de pH 
fisiológico. 
 -Espaço morto fisiológico: 
patogênico. Lugar que deveria realizar 
troca gasosa não está. Pode ser por 
edema, fibrose, muco, inflamação etc. 
Tensão Superficial 
-A tensão superficial faz referência às 
forças de atração entre moléculas ou 
átomos. Tem-se que, entre moléculas 
iguais, as forças de interação são as 
mesmas. Porém, quando se trata de 
moléculas ou átomos diferentes, essas 
forças podem variar. 
-No alvéolo, a tensão na sua parede 
tende a contraí-lo, enquanto a pressão 
no seu interior tende a expandi-lo. Por 
isso, pneumócitos do tipo II sintetizam 
substância de natureza surfactante. 
A: As moléculas de água (círculos 
abertos) abaixo da superfície da água 
em repouso em um béquer exibem 
atração igual entre si em todas as 
direções; B: As moléculas de água na 
interface água-ar não apresentam 
forças de atração iguais. Observe que 
as moléculas de ar (círculos 
sombreados) são menores em número e 
têm menos capacidade de exercer uma 
força ascendente. Por conseguinte, as 
moléculas de água na superfície têm 
mais moléculas que as puxam para 
baixo do que para cima, de modo que 
elas afundam, criando uma tração 
sobre a superfície. Além disso, a 
atração das moléculas nas laterais 
cria uma tensão nessa superfície. 
Quando transferida para a face 
interna de uma esfera (como um 
alvéolo), pode-se visualizar que a 
esfera teria seu tamanho reduzido pelo 
efeito de tensão; C: O acúmulo de 
surfactante (círculos cheios) na 
superfície tem o efeito de reduzir a 
tensão superficial. 
-Alvéolos (pneumócitos II) produzem 
substância surfactante para diminuir o 
trabalho da respiração pela diminuição 
da tensão superficial. 
-O surfactante reduz o número de 
moléculas na superfície (são 
deslocadas) e possui menor atração 
com as moléculas de água, diminuindo a 
tensão superficial (diminuição da força 
para baixo). 
 
Complacência Pulmonar 
-Complacência pulmonar é o grau de 
extensão dos pulmões por cada unidade 
de aumento de pressão transpulmonar. 
-Pulmão possui alta complacência, ou 
seja, possui grande capacidade de 
alterar seu volume sem alterar sua 
pressão. 
Custo Metabólico 
-Durante a expansão dos pulmões, há 
um trabalho muscular associado para 
superar três fatores: 
• Forças elásticas e de tensão; 
• Forças não elásticas 
(reorganização dos tecidos); 
• Resistência das vias aéreas. 
Ventilação Pulmonar 
𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑎 𝑥 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑚é𝑑𝑖𝑜 
-Normoventilação: organismo detecta a 
pressão parcial alveolar (PA) de CO2, 
tentando manter o valor normal. Em 
caso de maior produção de CO2, por 
exemplo, percebe-se uma maior taxa 
metabólica e o organismo é induzido a 
hiperventilação. 
Obs.: a concentração de CO2 adequada 
é importante para manutenção do 
equilíbrio ácido-base. 
-Hiperventilação. 
-Hipoventilação. 
Relação 
Ventilação/Perfusão (V/Q) 
-Relação faz referência à ventilação 
alveolar e a quantidade de sangue que 
perfunde os alvéolos. 
-Unidades V/Q: conjunto de alvéolos 
funcional com circulação específica 
comum irrigando e permitindo 
homeostase. 
 
Extremos da razão ventilação/perfusão 
(V/Q). 
-Uma razão V/Q normal indica um 
equilíbrio entre a ventilação e perfusão 
dos alvéolos (A). 
-Uma razão V/Q baixa significa que a 
ventilação declinou, porém a perfusão 
permanece adequada(B). 
-Uma razão V/Q alta indica que a 
ventilação está excedendo a perfusão 
(C). 
-Desemparelhamento V/Q: ocorre por 
ventilação inadequada 
-Vasoconstrição em locais com baixa 
PAO2: ocorre por irrigação inadequada. 
A regra no organismo é que, em casos 
de hipóxia, ocorra vasodilatação. No 
pulmão, porém, ocorre vasoconstrição 
hipóxia com objetivo de desviar sangue 
para uma unidade V/Q próxima. 
Transporte de gases 
 
-CO2 é cerca de 22 vezes mais solúvel em 
água que o O2. Isso significa que o CO2 
é transportado livremente no sangue, 
enquanto o O2 necessita interagir com 
a hemoglobina. Moléculas mais solúveis 
em água interagem mais intensamente 
com as moléculas da solução ao seu 
redor, resultando em menor energia 
cinética. Já moléculas menos solúveis 
costumam ter mais energia cinética e 
maior probabilidade de bater na 
parede do recipiente e escapar 
(resultando em maior pressão parcial). 
-Dessa forma, apesar de O2 e CO2 se 
encontrarem na mesma concentração, 
a pressão parcial de O2 é sempre maior. 
-Mistura com sangue da derivação 
pulmonar permite que a PP02 no ar 
alveolar seja levemente maior que a 
PP02 no sangue arterial. 
 
-Normalmente, no primeiro 1/3 do 
caminho do capilar o sangue já é 
saturado de oxigênio. Isso acontece 
para garantir que, caso haja mudança 
no mecanismo circulatório, o sangue 
seja saturado mesmo assim. 
Hemoglobina 
-97% do oxigênio é transportado 
associado à hemoglobina e 3% são 
transportados dissolvidos no sangue. 
-Quem exerce pressão parcial são as 
moléculas que estão dissolvidas, ou 
seja, o oxigênio interagindo com a 
hemoglobina não exerce pressão 
parcial. 
-Ligação com oxigênio é frouxa e 
reversível. 
 
-Curva de dissociação 
hemoglobina-oxigênio: 
qualquer adição na pressão 
parcial de oxigênio aumenta 
muito a saturação da 
hemoglobina e vice-versa. 
 -Considerando o ambiente 
pulmonar, caso a PP02 caia 20 
mmHg, a saturação da 
hemoglobina cai somente em 
aproximadamente 5%, o que 
garante que, mesmo que haja 
menos oxigênio nos pulmões, a 
hemoglobina será eficiente em 
captar. Já considerando um 
ambiente tecidual, caso haja 
queda da PP02 em 20 mmHg, a 
saturação cai drasticamente (40%), ou 
seja, há liberação de O2 nos tecidos. 
-Temperatura: fator que influencia a 
intensidade da interação entre 
hemoglobina e oxigênio, deslocando a 
curva para a direita (diminuição da 
afinidade). Em casos de inflamação, por 
exemplo, ocorre aumento de 
temperatura local e um estímulo maior 
para a hemoglobina liberar oxigênio. 
-pH: onde há queda de pH, há mais 
liberação de O2. A queda do pH pode 
acontecer em situações de inflamação, 
pela produção tanto de substâncias 
ácidas quanto de CO2 adicional. 
 
 
Transporte de CO2 
𝐶𝑂2 + 𝐻2𝑂 → 𝐻2𝐶𝑂3 → 𝐻
+ + 𝐻𝐶𝑂3
− 
-A reação representa o equilíbrio 
ácido-base, o sistema tampão do corpo. 
-Anidrase carbônica: enzima 
encontrada dentro das hemácias que 
aumenta a velocidade da reação acima. 
-Parte do CO2 também se liga a 
proteínas e aminoácidos, denominados 
COMPOSTOS CARBAMÍNICOS. 
 
CO2 pode ser transportado na forma 
de carbamato. 
Efeito Haldane 
 
Efeito Haldane praticamente duplica a 
quantidade de CO2 liberada do sangue 
e pulmões e praticamente duplica a 
captação de CO2 nos tecidos. 
-A depender da concentração de O2, a 
solubilidade do CO2 é alterada. Em 
ambientes com menor concentração de 
O2 (nos tecidos), a solubilidade do CO2 é 
maior, para estimular o retorno aos 
pulmões. O efeito Haldane resulta da 
combinação do O2 com hemoglobina, 
nos pulmões, que faz com que a 
hemoglobina passe a atuar como ácido 
mais forte. 
 
-Quanto mais ácida a hemoglobina, 
menos ela tende a se combinar com o 
CO2, deslocando, assim, grande parte do 
CO2 presente na forma carbamino do 
sangue. Em segundo lugar, a maior 
acidez da hemoglobina também faz com 
que ela libere muitos íons hidrogênio 
que se ligam aos íons bicarbonato para 
formar ácido carbônico, que, por sua 
vez, o se dissocia em água e CO2 , e o 
CO2 é liberado do sangue para os 
alvéolos e, finalmente, para o ar. 
 
Difusão do oxigênio do capilar tecidual 
para as células. 
-Tem-se um equilíbrio entre interstício e 
sangue. O interstício não se equilibra 
com as células (líquido intracelular), 
isso porque as células estão 
continuamente consumindo oxigênio. 
 
Difusão de CO2 do capilar tecidual para 
as células. 
Controle da Respiração 
-A respiração precisa ser regulada para 
manter as concentrações de íons 
hidrogênio, dióxido de carbono e 
oxigênio em níveis relativamente 
constantes, enquanto atende às 
necessidades do corpo em várias 
condições. 
-Há 4 conjuntos no SNC de corpos 
celulares e interneurônios separados 
que controlam a respiração. 
-Na ponte: 
• Centro pneumotáxico. 
• Centro apnêustico. 
-Na medula: 
• Grupo respiratório dorsal. 
• Grupo respiratório ventral. 
-Controle neural é feito por 
mecanismos: 
• Reflexos de Hering-Breuer: possui 
receptores no pulmão, brônquios 
e bronquíolos com função de 
detectar a expansão da caixa 
torácica. 
• Receptores periféricos: pele, 
músculos e articulações. 
Movimentos nas articulações 
significam, por exemplo, início de 
atividade física e o organismo 
ajusta a respiração de acordo. 
• Reflexos das vias aéreas 
superiores: deglutição, 
mergulho, tosse, espirro, 
fechamento da glote. Os 
mecanismos envolvidos nessas 
situações não são voluntários. 
-Apesar de ser um processo 
involuntário como um todo, há 
um certo controle dos 
músculos respiratórios para 
produção de sons (fonação), 
defecação, micção e parto – 
contração dos músculos abdominais. 
-Controle humoral: detecção da 
concentração de substâncias no sangue 
através de quimiorreceptores no SNC. 
 
i. Aumento da PCO2 provoca 
aumento da ventilação 
alveolar. 
ii. Aumento do pH provoca 
aumento da ventilação 
pulmonar. 
iii. Diminuição da PO2 provoca 
aumento da ventilação 
alveolar, enquanto aumento 
da PO2 causa redução da 
ventilação alveolar.