_Biofisica_Parte_II

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27/08/2015
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SANGUE
• O sistema circulatório e seu componente 
fluído, o sangue, ligam o meio interno do 
corpo ao meio externo. O sangue transporta 
materiais entre estes dois meios e entre as 
diferentes células e tecidos do corpo.
SANGUE
• Em função da diferença entre a composição 
corporal masculina e feminina, bem como no 
tamanho do corpo, a variação geral de volume 
total de sangue é de 4 a 5 litros em mulheres e 
de 5 a 6 litros nos homens.
Células Sanguíneas 
• Glóbulos Vermelhos
• A principal função dos glóbulos vermelhos é a 
de transportar a hemoglobina que, por sua vez, 
carreia o oxigênio desde os pulmões até os 
tecidos
Característica Gerais
• Homem de mais ou menos 70kg = 
Aproximadamente 5,5 litros de sangue.
• Glóbulos sanguíneos – Eritrócitos ou Hemácias 
(44%)
• Plaquetas
• Leucócitos (1%)
• Plasma (Fase líquida) 55%
Plasma
• Translúcido e amarelado
• Solução aquosa = Protéinas, Sais , 
Aminoácidos , vitaminas, hormônios 
lipoproteínas, etc.
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Eritrócitos ou Hemácias
• 4,5 (mulher) – 5,5 (homem)milhões/mm3
• Flexibilidade para passar em capilares
• Formação na medula óssea vermelha
• Duração de 120 dias (destruição no baço)
• Composição = Hemoglobina.
Leucócitos
• 6.000 a 10.000/mm3
• Incolores
• Defesa celular e imunocelar
Tipos de Glóbulos Brancos
• Neutrófilos
• Eosinófilos
• Basófilos
• Monócitos
• Linfócitos
Glóbulos Brancos
• Função:
• É a de destruir os organismo invasores e 
outros agentes que sejam lesivos ao corpo.
Plaquetas
• Função
• São responsáveis pela coagulação , ou seja 
evitam sangramentos.
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Hemoglobina
• Oxigênio combina com a hemoglobina
• Principal constituinte é o ferro.
• Está em concentração muito baixa nos 
alimentos.
• Excesso de ferro é armazenado no figado.
CÉLULAS DO SANGUE E 
HEMATOPOIESE
• O sangue pode ser definido como sendo 
um tecido fluído circulante, constituído de 
células diferenciadas suspensas num 
líquido complexo
Propriedades do Sangue
•O sangue é uma suspensão de células num meio líquido –plasma e 
íons.
•Rápida circulação pelo sistema vascular e constância de sua 
composição química e propriedades físicas: manutenção das 
condições de funcionamento celular 
•O sangue é renovado rápidamente e constantemente das substancias 
transportadas mantendo assim a estabilidade celular (Homeostase)
•Constância -Rapidez de troca célula /intersticio 
•Mecanismos de tamponamento
•Funções adequadas de diversos tecidos
SANGUE – FUNÇÕES GERAIS
- Nutrientes e gases
- Produtos do metabolismo
- Metabólitos
- Hormônios e outras moléculas 
sinalizadoras
- Eletrólitos (sais)
� TRANSPORTE
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SANGUE – FUNÇÕES GERAIS
� Nutrição e eliminação de metabólitos 
�Hormonal (gls. endócrinas)
�Regulação térmica
� Trocas gasosas (O2 e CO2)
SANGUE – FUNÇÕES GERAIS
� Defesa imunológica (LEUCÓCITOS)
Microorganismos
(QUIMIOTAXIA)(QUIMIOTAXIA)
1%
PLASMA + CÉLULAS 
35-50%
COMPOSIÇÃO SANGUÍNEA
HEMATÓCRITO
�90% Água
�Sais inorgânicos, íons, gases
�~1% Compostos orgânicos (aminoácidos, vitaminas, 
hormônios, glicose
�9% Proteínas (albumina, α β e γ globulinas e proteínas 
da coagulação)
COMPOSIÇÃO SANGUÍNEA
(PLASMA)
CÉLULAS VERMELHAS + CÉLULAS BRANCAS
ERITRÓCITOS
RETICULÓCITOS
LEUCÓCITOS
GRANULÓCITOS AGRANULÓCITOSPLAQUETAS(trombócitos)
COMPOSIÇÃO SANGUÍNEA
(CÉLULAS)
Basófilos, eosinófilos monócitos, linfócitos
e neutrófilos macrófagos
Origem MEDULA ÓSSEAHEMOCITOPOESE
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MEDULA ÓSSEA VERMELHA
Crânio
Esterno
Costelas
Tíbia
Clavícula
Fêmur
• As células, separáveis por 
centrifugação, pertencem 
a três categorias: os 
glóbulos brancos, os 
glóbulos vermelhos e as 
plaquetas. 
• A fase líquida do sangue, 
denominada plasma, é 
formada por água, sais 
minerais, moléculas 
orgânicas (glicídios, 
proteínas e lipídios) e sais 
inorgânicos 
(principalmente o NaCl ).
• Após a coagulação, o fibrinogênio
plasmático transforma-se em fibrina e, o
plasma sem a proteína da coagulação,
é denominado soro.
HEMATOPOIESE 
• A hematopoiese é um processo altamente
dinâmico que compreende a produção,
diferenciação, maturação e morte celular.
• Inicia-se na fase uterina, nos períodos
embrionário e fetal, onde se identifica três
fases: período mesoblástico, hepato-
esplênico e mielóide.
• O período mesoblástico inicia-se entre a
3ª e 4ª semana de gestação e, a partir da
camada germinativa mesoderme, formam-
se as células sangüíneas primitivas - Stem
Cell - e originam-se as células endoteliais
primitivas que darão origem aos vasos
sangüíneos.
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• No período hepato-esplênico o fígado
torna-se o principal sítio de
desenvolvimento das células.
• O baço, o timo e os linfonodos também
produzem células sangüíneas nessa fase.
• Aparecem inicialmente os glóbulos
vermelhos, alguns megacariócitos e
glóbulos brancos.
• Entre o 5º e o 7º mês de gestação a
medula óssea assume a produção de
células.
• É o período mielóide, onde encontramos
na medula glóbulos brancos, glóbulos
vermelhos, plaquetas e seus precursores.
• Na fase extra-uterina, sendo a medula o
principal sítio de produção de células
sangüíneas, o fígado e o baço perdem a
função produtiva e passam a participar do
processo de destruição celular.
• Na criança, aproximadamente 90% dos ossos
apresentam medula produtiva de células
sangüíneas ( medula vermelha ). A partir do 4º
ano de vida começam a aparecer depósitos de
tecido adiposo nos ossos longos ( medula
amarela ).
• No adulto, aproximadamente 50% dos ossos
são produtores de células e, no idoso,
aproximadamente 30%.
• Em condições normais, a medula de um
adulto é capaz de produzir centenas de
bilhões de células por dia, entre
eritrócitos, leucócitos e plaquetas.
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• Todas essas células são derivadas da
célula tronco denominada “Stem Cell”
pluri ou totipotente, com potencial de
proliferação e diferenciação, ou seja,
com capacidade de se auto-renovar e
de produzir células “filhas” com
capacidade de diferenciação,
mediado por fatores de crescimento e
influenciado por microambientes
medulares.
• Nesse ambiente são produzidos fatores
que estimulam a proliferação e
diferenciação das células hematopéticas.
Eritropoiese 
• Como vimos anteriormente, toda a
hematopoiese se origina da “Stem Cell” pluri ou
totipotente. Para que a eritropoiese se
desenvolva é necessário que ocorra a
proliferação e diferenciação. A primeira com o
sentido de que se forme a massa eritrocitária do
corpo humano, e a segunda com o sentido de
maturação, a formação de uma célula repleta de
hemoglobina e capaz de fazer a oxigenação dos
tecidos.
• Este conjunto de células eritrocitárias - deve ser
mantido em número constante no organismo,
através do equilíbrio entre a produção e
destruição eritrocitária.
• O principal fator de crescimento para a linhagem 
eritrocitária é a Eritropoietina (EPO), um 
hormônio polipeptídico produzido pelo rim (90%) 
e fígado (10%), cuja produção é regulada pela 
pressão de oxigênio nos tecidos
• Sua produção aumenta com a hipóxia tecidual e 
diminui com a hiperventilação
Pró-eritroblasto 
• É uma célula grande (14 a 19 µm de 
diâmetro), redondo ou oval, com núcleo 
grande ocupando 80% da célula, com 
nucléolos e cromatina frouxa, e um citoplasma 
intensamente basófilo. 
• É uma célula que se prepara para um período 
de intensa síntese de hemoglobina e, portanto 
exibe grande quantidade de organelas e 
moléculas com esta finalidade. 
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Eritroblasto basófilo 
• Similar porém
menor que o pró-
eritroblasto ( 12 a 17
µm de diâmetro ), e
os nucléolos nem
sempre visíveis.Começa a
condensação da
cromatina nuclear.
Eritroblasto policromático
• ¨ A relação 
núcleo/citoplasma, 
diminui e aparecem as 
primeiras zonas de 
hemoglobinização na 
região perinuclear de 
cor acinzentada 
resultante da acidofilia 
da hemoglobina
Eritroblasto ortocromático
• ¨ caracteriza-se pelo
núcleo picnótico,
geralmente excêntrico
onde a cromatina atinge
o máximo de
condensação antes de
ser expulso. O
citoplasma é quase que
completamente
hemoglobinizado.
•
Reticulócito ¨
• A célula assume esta 
denominação após a 
expulsão do núcleo, 
mas mantém no 
citoplasma vestígios 
de RNA que 
precipitam nas 
colorações supra-
vitais na forma de 
retículos ou grumos. 
Permanecem por 24 a 
48 horas no sangue 
periférico até se 
transformarem em 
eritrócito. 
Eritrócito
• É a célula mais madura da linhagem eritróide.
• Apresenta forma de disco bicôncavo de coloração
alaranjada, com diâmetro entre 7 a 8 µm, não
possui núcleo e é incapaz de sintetizar
hemoglobina.
• Seu citoplasma é constituído de uma solução de
proteínas, eletrólitos, glicose e água, sendo que
mais de 95% da proteína é representada pela
hemoglobina. Sua membrana é composta por
proteínas, lipídios e carboidratos.
• Vida média de 120 dias
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• Após este período, são retirados da
circulação pelo sistema mononuclear
fagocitário (especialmente o baço).
Alterações no conteúdo protéico, seja
estrutural ou quantitativa, podem acelerar
a hemólise do eritrócito.
Hemoglobina 
• A hemoglobina é uma proteína contida no 
interior do eritrócito cuja função é de 
transportar o oxigênio para os tecidos, 
além de facilitar a excreção do gás 
carbônico. 
• Segundo Naoum,1997, “a molécula de 
hemoglobina é, portanto, um tetrâmero de 
cadeias de globina formado por duas cadeias de 
globina do tipo alfa e duas do tipo beta”. Daí, as 
combinações entre as diferentes globinas 
determinam os seis tipos de hemoglobinas 
humanas produzidas nas fases do 
desenvolvimento ( embrionário, fetal e pós-
nascimento). 
• A síntese de determinado tipo de
hemoglobina em cada uma destas fases
visa a melhor adaptação e maior eficácia
na atividade de transporte de oxigênio. .
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Síntese de Hemoglobina 
• A síntese do heme realiza-se nas
mitocôndrias dos eritroblastos, onde todas
as enzimas necessárias se encontram
presentes.
• A síntese da globina ocorre nos
ribossomos e se dá segundo o esquema
geral da síntese das proteínas.
• É iniciada através da expressão de genes 
estruturais herdados. 
Degradação da hemoglobina 
• O eritrócito normal tem uma sobrevida
média de 120 dias e morre por
envelhecimento devido ao fato da célula
anucleada ser incapaz de renovar seu
estoque de enzimas que se esgota
lentamente.
• Após este período, é retirado da
circulação pelos macrófagos do sistema
mononuclear fagocitário.
�Células Tronco Hemocitopoéticas
• Céls. Reticulares
• Cap. Sinusóides
• Céls. Sangue
• Macrófagos
�FUNÇÕES: Síntese de células sanguíneas
�Também denominadas Células-Tronco Hematopoéticas. O tipo mais comum de células-tronco adultas. São células primitivas que 
possuem a capacidade de auto-renovação e diferenciação em diversos tipos de células, sendo as responsáveis pela manutenção da 
hematopoese, ou seja, originam as células sangüíneas adultas. As CPH podem ser obtidas através de punção da medula óssea, do sangue 
periférico (quando estas são mobilizadas da medula óssea por meio de medicamento), e também do sangue de cordão umbilical e 
placentário.- ANVISA
MEDULA ÓSSEA VERMELHA
1. Céls. Tronco 2. Céls. Progenitoras
3. Céls. Precursoras4. Céls. Maduras
Potencialidade
Autorenovação
Mitose
Influência dos fatores 
de crescimento
Atividade funcional 
diferenciada
DIFERENCIAÇÃO
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�Cordões de hematopoiese (4 linhagens)
ERITROPOESE
GRANULOCITOPOESE
AGRANULOCITOPOESE
PLAQUETOPOESE
MEDULA ÓSSEA VERMELHA ESTUDO HISTOLÓGICO 
DAS CÉLULAS SANGUÍNEAS
Esfregaço histológico
CÉLULAS VERMELHAS
ERITRÓCITOS 
(HEMÁCIAS)
RETICULÓCITOS
�Discos bicôncavos (↑superQcie)
�7 a 8 µm diâmetro
�120 dias de vida
�Flexíveis 
�HEMOGLOBINA
ERITRÓCITOS
�FUNÇÃO: Transporte de O2 e CO2 (HEMOGLOBINA)
ERITRÓCITOS
• Hb A1 (97%)
• Hb A2 (2%)
• Hb F (1%)
Oxi-hemoglobina
Carboxi-hemogloina
RETICULÓCITOS
� ERITRÓCITOS jovens → Anucleadas
� 1% dos eritrócitos
� Ribossomos (RNA)
Azul brilhante de cresil
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Célula 
progenitora
Célula 
precursora
Célula 
madura
PROERITROBLASTO
ERITROBLASTO BASÓFILO
ERITROBLASTO POLICROMATÓFILO
ERITROBLASTO ORTOCROMATÓFILO
RETICULÓCITO
HEMÁCIA
ERITROPOIESE
CÉLULAS BRANCAS (LEUCÓCITOS)
�Incolores e esféricos
DEFESA IMUNOLÓGICA
�Granulócitos (PMN)
�Agranulócitos
CÉLULAS BRANCAS (LEUCÓCITOS)
NEUTRÓFILOS
EOSINÓFILOS
BASÓFILOS
LINFÓCITOS
MONÓCITOS
CÉLULAS BRANCAS: GRANULÓCITOS
- Neutrófilos: 60-70%
- Eosinófilos: 2-4%
- Basófilos: 0,5-1%
�Polimorfonucleares: 2-5 lóbulos
�9 a 12 µm de diâmetro
NEUTRÓFILOS
ESPECÍFICOS (colagenase, lactoferrina, lisozima, etc)
AZURÓFILOS (lisossomos com hidrolases ácidas)
�GRÂNULOS: BASTONETES
GRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
•Lisozima → perfura a parede
•Lactoferrina → seqüestra Fe2+
•Síntese de H2O2 e O2
-
GRÂNULOS ESPECÍFICOS
�FUNÇÕES
-Defesa imunocelular
contra bactérias
-Fagócitos ávidos
NEUTRÓFILOS GRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
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�Polimorfonuclear: 2-3 lóbulos
�12 a 15 µm de diâmetro
�Muitos grânulos eosinofílicos
ESPECÍFICOS (Internum + Externum)
AZURÓFLOS (lisossomos com hidrolases ácidas)
EOSINÓFILOS GRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
Internum ou Cristalóide
Externum ou Matrix
GRANULOS 
ESPECÍFICOS
�Enzimas típicas dos lisossomos
�Proteínas básicas (arginina) 
Internum
Externum
EOSINÓFILOS GRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
�FUNÇÕES
-Defesa contra parasitoses
-Fagocita complexos Ag-Ac (IgE)
-Participa dos processos alérgicos
EOSINÓFILOS GRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
�Núcleo irregular e retorcido (“S”)
�Grânulos específicos intensamente basófilos 
(HISTAMINA e HEPARINA)
�Receptores para IgE
�Função ~ MASTÓCITOS
(resposta alérgica)
BASÓFILOS GRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
GRANULOCITOPOESE
� Neutrófilo, eosinófilo e basófilo
M
TO
C
G
AG
E
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- Linfócitos 20-30%
- Monócitos 3-8%
CÉLULAS BRANCAS: AGRANULÓCITOS
�6 a 8 µm de diâmetro
�Núcleo esférico e bem corado 
(grumos grosseiros de cromatina)
�Citoplasma escasso e periférico (ribossomos)
LINFÓCITOS AGRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
�Ovais com núcleo reniforme e 
excêntrico (cromatina frouxa)
�↓RER e ribossomos; ↑CG e Mit.
�12 a 20 µm de diâmetro
� Monócitos MacrófagosTECIDOS
MONÓCITOS AGRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
� Microvilosidades e vesículas de pinocitose
MONÓCITOS AGRANULÓCITOSCÉLULAS BRANCAS
AGRANULOCITOPOESE
(Timo, baço, linfonodos, tonsilas, nódulos linfóides)
��LINFÓCITOSLINFÓCITOS
LINFOBLASTO PROLINFÓCITO LINFÓCITO
��MONÓCITOSMONÓCITOS
• Circulam cerca de 8 horas e então entram nos tecidos M
TO
C
G
AG
E
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�Corpúsculos anucleados de 2 a 4 µm
�Fragmentos do citoplasma (400.000/ml)
�Citoplasma com grânulos (GRANULÔMERO)
�Feixes de microtúbulos periféricos 
(HIALÔMERO)
PLAQUETAS
FILOPÓDIOS e 
CONTRAÇÃO
VM= 10 dias
Grânulos alfa:
Fatores de 
coagulação
Grânulos lambda: 
Lisossomos
Grânulos delta: 
ATP, Ca, 5-OH
PLAQUETAS
G
ra
n
u
lô
m
er
o
H
ia
lô
m
er
o
�Ativação do plasminogênio endotelial → FIBRINAFIBRINA
�COAGULAÇÃO: adesão e agregação plaquetária
PLAQUETAS
�Retração do coágulo (actina e miosina)
�Remoção do coágulo (plasminae enz. lisossomais)
PLAQUETAS
PLAQUETOPOESE
�MEGACARIÓCITO
�35 a 100 µm de diâmetro
�Núcleo lobulado, cromatina grosseira
�Citoplasma com grânulos
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M
TO
C
G
AG
E
Coagulação Sanguínea
• Etapas do mecanismo de coagulação:
• 1 – A primeira etapa é a formação do ativador 
de protrombina. Isso pode ocorrer como 
resultado de dois mecanismo químicos 
distintos. Mecanismos intrínseco e extrínseco.
• 2 – Uma vez que o ativador de protrombina 
tenha sido formado, transforma a 
protrombina em trombina.
• 3 – A trombina age como enzima, para 
transformar o fibrinogênio em filamentos 
de fibrina, que enredam os glóbulos 
vermelhos e o plasma, para formar o 
coágulo propriamente dito.
Trombina
• A qualquer tempo, é sempre formada 
pequena quantidade de trombina no sangue 
circulante. Entretanto, um outra substância, a 
heparina, exerce seus potentes efeitos, afim 
de impedir a coagulação provocada por essa 
trombina.
Heparina
• Um potente anticoagulante
• Esta presente normalmente no sangue.
• Impede a coagulação do sangue
Tempo de Sangramento
• Quando um objeto pontiagudo é usado para 
produzir pequena picada na ponta de um 
dedo ou no lóbulo da orelha, o sangramento 
perdura, normalmente, por 3 a 6 minutos.
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Tempo de Coagulação
• Um método é coletar sangue em um tubo de 
ensaio quimicamente limpo.
• Por esse método, o tempo normal de 
coagulação fica compreendido entre 5 a 8 
minutos.
Tempo de Protrombina
• Um teste que visa determinar a quantidade de 
protrombina no sangue é realizado a partir de 
sangue que foi tornado incoagulável.
Grupos Sanguíneos
• Antígenos A e B – Aglutinogênios
• Fator Rh
• Rh Negativo doa para Rh Negativo e Positivo.
Eritroblastose Fetal
• É uma doença do feto e do recém-nascido, 
caracterizada pela destruição progressiva de 
seu sangue.
• Mães Rh Negativo e o pai é Rh positivo.
• Mãe pode ficar imunizada contra o sangue do 
filhos Rh positivos.
Sistema Respiratório
Sistema Respiratório:
• - Funções: Troca Gasosa e Vocalização.
• - Estruturas:
• Fossas nasais (Nariz)
• - Faringe
• - Laringe (cordas vocais)
• - Traquéia
• - Brônquios, Bronquíolos 
• - Alvéolos 
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• O funcionamento do Sistema Respiratório é feito 
em um ciclo de dois hemiciclos:
– 1º Hemiciclo – Inspiração – ar atmosférico é aspirado 
para o pulmão, onde entra em contato com o sangue 
e o O2 é absorvido
– 2º Hemiciclo – Expiração – ar do pulmão é expelido 
para o ambiente, carreando o CO2 e outros 
componentes para fora
FUNÇÕES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Fornecimento de oxigênio aos tecidos e 
remoção do dióxido de carbono.
INTERAÇÃO ENTRE FUNÇÕES RESPIRATÓRIAS E
NÃO-RESPIRATÓRIAS:
Vocalização, deglutição, regulação térmica, 
vômito, micção, defecação, parto,
sono e emoções.
O estudo da Fisiologia da Respiração
pode ser dividido em quatro grandes eventos 
funcionais:
1- a ventilação pulmonar, que é a renovação
cíclica do gás alveolar pelo ar atmosférico;
2- a difusão do oxigênio (O2) e do dióxido de
carbono (CO2) entre os alvéolos e o sangue;
3- o transporte, no sangue e nos líquidos
corporais, do O2 (dos pulmões para as células)
e do CO2 (das células para os pulmões);
4- a regulação da ventilação e de outros aspectos
da respiração.
• Músculos Inspiratórios
– Diafragma
– Intercostais externos
– Grande peitoral
• Músculos Expiratórios
– Musculatura da parede abdominal 
• Transverso do abdomen
• Obliquo externo
• Oblíquo interno
• Reto abdominal
– Musculatura da parede torácica
• Triangular do esterno
• Intercostais internos
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• Alteração da Pressão Interpleural – Pneumotórax
– A pressão negativa do espaço interpleural se iguala à 
pressão atmosférica
– O tórax se dilata, mas o pulmão não acompanha, isto 
porque é a entrada de ar atmosférico que dilata o 
pulmão (passivamente)
– Essa situação ocorre quando o ar penetra no folheto 
interpleural
– Pode ocorrer por perfuração da pleura parietal, da 
visceral ou de ambas
– As causas podem ser traumáticas, infecciosas e outras
– Derrames pleurais, com sufusão de líquidos para o 
espaço interpleural (hidrotórax), também dificultam a 
expansão pulmonar
Ciclo Respiratório
• Inspiração
– Ocorre a dilatação do tórax pela elevação da caixa e 
abaixamento do diafragma
– O pulmão acompanha esse movimento devido à pressão 
negativa interpleural (suficiente para acionar a 2ª lei da 
Termodinâmica)
– O ar entra nos pulmões
• Expiração
– O tórax e o diafragma diminuem o volume torácico interno
– A pressão alveolar se torna positiva (acima da pressão 
atmosférica)
– O ar é expulso dos pulmões
ESTRUTURA DAS VIAS AÉREAS
WEST 2002
ESQUERDO
ESTRUTURA DAS VIAS AÉREAS
ZONA DE CONDUÇÃO - ZONA DE RESPIRAÇÃO
WEIBEL 1963
Pulmões:
- Localização: Cavidade torácica.
• - Respiração (aumento e diminuição volume 
da caixa torácica)
• - Revestimento de Membrana (Pleura: 
visceral e parietal
• - Músculos relacionados à inspiração: 
Diafragma e intercostais externos
• Músculos relacionados à expiração: 
Abdominais e intercostais internos
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Surfactante nos alvéolos
• o Agente surfactante (secreção por 
células epiteliais)
• - Atua detergente (diminui tensão 
superficial impedindo colapso pulmonar)
• o Secreção ineficiente = morte asfixia
Volume do ar respiratório
• Ar corrente = ar que entra e sai do pulmão 
a cada respiração (500ml)
• Freqüência da respiração adulto = 12 por 
minuto
• Volume minuto respiratório = 6 litros
Capacidade inspiratória: 
• Volume total de ar que uma pessoa 
consegue inspirar além daquele nos 
pulmões 
• Normalmente seu valor é de 3.000ml
Volume de reserva expiratória:
• Maximo de expiração que uma pessoa 
consegue além daquele normalmente 
expirado
• Normalmente seu valor é de 1.100ml
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Volume residual:
Volume de ar que não pode ser expirado 
mesmo com a reserva expiratória
• Normalmente seu valor é de 1.200ml
• Capacidade funcional residual = Vol. 
Residual + Vol. Res. Expiratória
• Permite a continuidade de trocas gasosas 
com o sangue nos intervalos da 
respiração
Transporte de gases através da 
membrana respiratória:
Membrana respiratória = todas as superfícies 
pulmonares que permitem trocas gasosas com 
o sangue pulmonar
• - Ex: bronquíolos, ductos alveolares, átrios, 
alvéolos 
• - Difusão de gases pela membrana 
respiratória
• Relação entre parâmetro funcional e 
fisiopatologia respiratória
– Volume Corrente (VC)
• Reflete a exigência de O2 no organismo
• Desse volume, 70% penetra nos alvéolos e 30 % permanece 
nas vias aéreas superiores até os bronquíolos
• Em exercício moderado, o VC aumenta em função do VRI 
(inspiração profunda)
• Se o exercício é mais forçado, o indivíduo respira utilizando 
também o VRE (expiração profunda)
– Volume de Reserva Inspiratório (VRI)
• Está relacionado ao equilíbrio entre a elasticidade pulmonar 
e a performance muscular do tórax
• Diminui quando o VC aumenta
– Volume de Reserva Expiratório (VRE)
• Está relacionado com a força de compressão dos músculos 
torácicos e do diafragma
• Possui especial importância na fonação
• Também diminui com o aumento do VC
– Volume Residual
• Está relacionado com a capacidade espacial do tórax e seu 
conteúdo, como coração, traquéia e vasos sanguíneos
• Derrames pleurais afetam diretamente o VR
• Todos esse volumes diminuem no pneumotórax
– Capacidade Inspiratória
• Representa o volume de ar que pode ser medido 
durante a inspiração
– Capacidade Residual Funcional
• Está exatamente no intervalo dos dois hemiciclos
• O sangue fica em contato com esse volume por 
tempo suficientemente longo paraque ocorra 
considerável troca gasosa
• É especialmente importante para a eliminação do 
CO2
• Uma pequena CRF dificulta a eliminação desse gás, 
por difusão insuficiente
– Capacidade Vital (CV)
• É o limite físico do VC
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• Tensão Superficial
– É uma força que une compactamente a camada 
monomolecular da superfície de um líquido
– Barreira à Difusão:
• Quanto maior é a tensão superficial da fina camada líquida que 
recobre o alvéolo, mais difícil se torna a penetração do O2, 
porque a camada de líquido é uma barreira
• A substância surfactante do pulmão é um fosfolipídeo (dipalmitoil
lecitina) que atua em conjunto com outros fosfolipídeos
• Existem muitas condições patológicas onde a baixa do surfactante 
se torna importante:
– Pulmão imaturo do recém-nascido, edema pulmonar, acidose, 
afogamento, atelectasia
– Fechamento dos Alvéolos
• A tensão superficial muito alta pode ser causa do fechamento dos 
alvéolos, principalmente nos casos de atelectasia pulmonar
Transporte de oxigênio para os 
tecidos:
• Difusão do oxigênio dos alvéolos para o 
sangue e do sangue para os tecidos
• Transporte do O2 para o sangue
• Transporte do sangue pelas artérias até 
os capilares teciduais
• Difusão do O2 dos capilares para as 
células teciduais
FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA
DIFUSÃO DO O2 - CO2
TRANSFERÊNCIA DO O2 – CO2
AR ATMOSFÉRICO
PO2 = 150 mmHg
PCO2 = 0
FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA
TRANSPORTE DO OXIGÊNIO
• DISSOLVIDO NO PLASMA 
• COMBINADO COM A HEMOGLOBINA
TRANPORTE DE O2 COMBINADO COM A 
HEMOGLOBINA
• HEMOGLOBINA É UMA PROTEINA CONJUGADA 
• Hb PROTEINA (GLOBINA) + PIGMENTO ( HEME)
• HEME COMPOSTO DE FERRO-PORFIRINA
• GLOBINA 4 CADEIAS POLIPEPITÍDEAS, 2 αααα , 2ββββ
• CADA ION FERRO SE LIGA DE FORMA REVERSÍVEL A UMA MOLÉCULA 
DE O2
• CADA MOLÉCULA DE Hb TRANSPORTA QUATRO DE O2
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TRANPORTE DE O2 COMBINADO COM A 
HEMOGLOBINA
• 1 g de Hb 1,34 mL de O2
• 15 g de Hb 20,8 mL de O2
• 5.000 mL min-1de sangue 1.000 mL min-1 de O2
TRANSPORTE DO OXIGÊNIO
Combinação do oxigênio com 
Hemoglobina
• Coeficiente de utilização 
• Proporção da hemoglobina que perde seu 
oxigênio para os tecidos durante cada 
passagem por capilares
• Normal. = 27% (1/4 da Hb é utilizado no 
transporte de O2)
Transporte de gás carbônico no 
sangue:
Gás carbônico formado pelo metabolismo celular
• A pressão de CO2 celular aumenta até 50mmHg
• Diferença de pressão leva o CO2 para os 
capilares
• Diferença de pressão entre o sangue e o alvéolo 
(5mmHg) promove a saída de CO2 do sangue, 
além grande solubilidade na membrana 
respiratória
Regulação na ventilação alveolar
Fatores que contribuem para o controle 
respiração:
• 1) Pressão do Gás Carbônico (PCO2) no sangue
• 2) Concentração de íons hidrogênio (pH) no 
sangue
• 3) Pressão de oxigênio (O2) no sangue
• 4) Sinais neurais da área cerebral, controladora 
dos músculos
Pressão do Gás Carbônico (PCO2) e 
Concentração de íons hidrogênio (pH) no 
sangue
• Pressão do Gás Carbônico (PCO2) e Concentração 
de íons hidrogênio (pH) no sangue
• - Estímulos mais fortes conhecidos sobre o centro 
respiratório
• - Atuam sobre a área quimiossensível (lateral ao 
bulbo raquidiano)
• o Área envia sinais excitatórios e inibitórios para 
centro respiratório
• o Aumento de Hidrogênio no sangue(excitação 
respiratória)
• § Membrana neurônio pouco permeável ao 
hidrogênio
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PROCESSO DE FEEDBACK NEGATIVO
(equilíbrio ácido-básico)
• Membrana neurônio muito permeável ao 
hidrogênio
• Reação com água intracelular e forma 
ácido carbônico (estimulante)
• Penetração do CO2 pelos capilares ou 
líquido cefalorraquidiano (aumento da 
velocidade de controle respiratório)
PROCESSO DE FEEDBACK NEGATIVO
Pressão do Gás Oxigênio (PO2) no sangue
• Normalmente a hemoglobina já está saturada de 
Oxigênio
• Aumento da respiração quase não altera quantidade de 
O2 nos tecidos
• Mecanismo de regulação pelo O2 é grosseiro
• Situações o nível de oxigênio cai muito (estimulação por 
deficiência de O2)
• Área (corpúsculos aórticos e carotídeos) enviam sinais 
nervo vago e glossofaríngeo para centro respiratório 
(aumento ventilação alveolar)
Outros fatores que influenciam 
ventilação alveolar
• - Pressão arterial
• o Sistema barorreceptor (pressão 
elevada – depressão sistema respiratório, 
diminuindo a ventilação; pressão 
diminuída, pouco fluxo sangue para 
tecidos – aumento da ventilação)
Estímulos Sensoriais
• o Afetam a ventilação alveolar de forma 
transitória 
• o Impulsos sensoriais por todo o corpo
• Ex: chuveiro frio (aumento arfada 
inspiratória)
• Alfinetada, choque, etc...
• - Efeitos da Fonação
• o Coordenação entre respiração e fala 
• o Efeitos do cérebro para cordas 
vocais, Tb. saem efeitos para o sist. 
respiratório
•
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DISTÚRBIOS RESPIRATÓRIOS
Hipóxia (baixo teor de oxigênio)
• o Pressão parcial reduzida do oxigênio no ar
• o Anormalidades pulmonares que reduzem a difusão 
do oxigênio para o sangue
• o Diminuição de hemoglobina
• o Incapacidade cardíaca de bombeamento adequado 
de sangue 
• o Incapacidade dos tecidos em utilizar o oxigênio
• - Tratamento com oxigenoterapia 
Dispnéia (fome de ar)
• - o Excesso de Gás Carbônico no 
sangue (sensação dispnéica)
• Centro respiratório exageradamente 
excitado leva informações a região 
consciente do cérebro (sensação falta de 
ar)
• o Psíquica = estado neurótico
• - Pneumonia (Infecção nos pulmões)
• o Aumento de exsudato infeccioso 
(edema e inflamação)
• Impede absorção do ar alveolar para o 
sangue
Edema Pulmonar (líquido nos espaços 
intersticiais do pulmão e alvéolos)
• o Normalmente por pressão capilar 
pulmonar muito elevada (insuficiência do 
ventrículo esquerdo)
• o Líquido sai dos capilares para os 
tecidos e alvéolos pulmonares 
• o Bloqueio do transporte pela 
membrana
• Morte pode ocorrer de 20 a 40 minutos
Enfisema Pulmonar
• o Normalmente por fumo
• o Cerca de 4/5 das paredes alveolares 
podem ser destruídas 
• o 1/5 de atividade
• o Leva hipertensão pulmonar (morte 
dos vasos que irrigam os alvéolos mortos)
•
•
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• Asma 
• Normalmente causa é pólen no ar
• Espasmos dos bronquíolos terminais
• Decorrência da estimulação alérgica do 
músculo liso bronquiolar 
http://faculty.ucc.edu/biology-potter/Musculature/sld021.htm
http://www.d.umn.edu/~ameredit/anatomysite/Physiology/diaphragm%20movement.JPGhttp://www.d.umn.edu/~ameredit/anatomysite/Physiology/diaphragm%20movement.JPG http://faculty.ucc.edu/biology-potter/Respiratory_System/sld013.htm
Medidas das funções 
pulmonares: Espirometria
Volumes e capacidades 
pulmonares
Fig. 26-2 Espirômetro simples selado com água. Berne et al., 2004
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ESPIRÔMETRO (medida das 
funções pulmonares)
1 e 2: Escala indicadora de
volume
3: Campânula flutuante
4: Tanque de água
5: Bocal
VOLUMES
PULMONARES
Nem todo o ar 
mobilizado na 
ventilação 
pulmonar será 
eficáz para a 
troca gasosa 
= espaço 
morto