Anatomia e Fisiologia do Sistema Respiratório

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Formado por órgãos e tecidos com função de 
levar O2 para a célula e remover CO2 para a 
atmosfera. 
Trato respiratório superior: 
 Boca; 
 Cavidade nasal; 
 Faringe; 
 Laringe. 
 
Os pelos presentes nas fossas nasais aquecem, 
filtram e umidificam o ar até chegar na zona 
respiratória. 
Trato respiratório inferior: 
 Traqueia; 
 Brônquios; 
 Bronquíolos; 
 Pulmões. 
 
 
 
 
 
O brônquio direito é mais verticalizado e 
calibroso. 
Traqueia – brônquios principais – brônquios 
secundários – brônquios terciários – 
bronquíolos – bronquíolos terminais – 
bronquíolos respiratórios – ducto alveolar – 
alvéolos 
Traqueia e brônquios tem muita cartilagem, os 
bronquíolos e alvéolos não. 
Alvéolos: 
Os alvéolos são separados por septos alveolares, 
e cada alvéolo tem o seu bronquíolo 
respiratório. 
Ácino: bronquíolos respiratórios com seus 
respectivos sacos alveolares. 
 
Cada alvéolo tem um emaranhado de capilares. 
Diafragma: 
É um músculo em formato de cúpula que 
divide o espaço torácico e abdominal e é o 
principal músculo responsável pela inspiração. 
Uma fraqueza ou falência do diafragma resulta 
em dificuldade ou insuficiência respiratória. O 
diafragma é inervado pelo nervo frênico, raízes 
de C3, C4 e C5, controlado pelo sistema 
nervoso somático. 
Pleuras: 
É um revestimento que se desdobra e forma 
duas camadas. Dando origem a uma cavidade 
entre elas (cavidade pleural) denominada de 
espaço virtual. Nesse espaço se encontra 
líquido pleural, responsável por lubrificar e 
evitar aderência das pleuras. Esse revestimento 
impede o vazamento de ar dos pulmões. 
 
Pleura parietal: aderida internamente a caixa 
torácica. 
Pleura visceral: aderida aos pulmões. 
Caixa torácica: 
12 pares de costelas 
 
07 verdadeiras: se articulam diretamente com 
o esterno. 
03 falsas: se articulam com o esterno por 
intermédio de uma cartilagem 
02 flutuantes: não se articulam com o esterno 
Músculos acessórios da respiração: 
 
Se no exame físico for possível observar a 
hipertrofia dos músculos acessórios, indica 
dificuldade para respirar. 
Passiva: quando é basal não usa os músculos 
expiratórios; 
Ativa: durante o esforço utiliza os músculos 
expiratórios. Exemplo: exercícios e tosse. 
Direito: lobo superior, intermediário e inferior; 
Esquerdo: lobo superior, inferior e língula. 
 
1. Os brônquios principais/primários vão para 
os pulmões D e E; 
2. Os pulmões são divididos por lobos, há um 
brônquio secundário para cada lobo; 
3. Os lobos são subdivididos em vários 
segmentos, há um respectivo brônquio 
terciário para cada segmento; 
4. Os segmentos se subdividem em lóbulos, há 
um bronquíolo para cada lóbulo. 
 
Funções: 
 Troca gasosa; 
 Contribui para o equilíbrio ácido-base; 
 Sistema de defesa contra infecções; 
 Reserva de sangue: grande concentração de 
sangue no pulmão; 
 Produção de componentes vasoativos. 
Zona de condução: traqueia, árvore brônquica e 
bronquíolos. 
Zona de transição: bronquíolos terminais e 
respiratórios 
Zona de troca: sacos alveolares. 
Facilita a passagem do ar. Se houver uma 
obstrução por secreção de um bronquíolo, esse 
canal comunicante permitem a chegada do ar 
no local, auxiliando na ventilação. Os bebês 
nascem sem esses canais, por isso a gravidade 
de qualquer quadro respiratório é maior nos 
bebês. 
Canais de Martin: interconexões entre 
bronquíolos; 
Canais de Lambert: interconexões entre 
bronquíolos e alvéolos; 
Poros de Kohn: interconexões entre alvéolos. 
 
Pneumócito l: forma o alvéolo; 
Pneumócito ll: faz a secreção de surfactante, 
responsável de manter também o alvéolo 
aberto. 
Macrófagos alveolares: defesa das vias aéreas. 
O hilo é a raiz do pulmão que contém 
estruturas que suprem os pulmões com sangue, 
fluido linfático e inervação, como 
veia pulmonar, artéria pulmonar, 
nervos pulmonares e vasos linfáticos. 
As pleuras se originam nessa região. 
 
O surfactante pulmonar diz a respeito de 
moléculas de fosfolipídios que formam um 
líquido, responsável por reduzir de forma 
significativa a tensão superficial dentro do 
alvéolo pulmonar, prevenindo o colapso 
durante a expiração. Existe uma pequena 
quantidade de água no interior do alvéolo, pois 
o ar apresenta determinada umidade que é 
inalada durante a inspiração. O surfactante se 
interpõe entre as moléculas de água e as 
afastam, ajudando a manter os alvéolos 
abertos e permitindo uma respiração basal 
sem esforço. 
O início da sua produção é no bebê em 28 
semanas de gestação. 
Elasticidade: 
Capacidade de voltar à forma anterior após ser 
distendido devido a presença de fibras de 
colágeno e elastina nas paredes dos alvéolos 
Complacência: 
Capacidade de distensibilidade do tecido 
pulmonar. Relação entre o volume e a pressão 
necessária para acomodar o volume. A 
complacência normal é de 200ml/cmH2O. 
 
Fibrose: o indivíduo faz a mesma variação de 
pressão (esforço) e coloca pouco ar dentro do 
pulmão, devido à dificuldade na complacência. 
Enfisema: com a mesma variação de pressão 
coloca muito ar dentro do pulmão, mas não 
possui elasticidade adequada para colocar esse 
ar para fora na expiração, deixando o pulmão 
hiperinsuflado. 
Normalmente inspiramos 5 – 8 ml/Kg 
Supondo que a pessoa pese 60kg 
5 x 60 = 300 ml 
8 x 60: 480 ml 
Peso ideal: 
Altura – 100 para homem 
Altura – 110 para mulher 
 
Resistência das vias aéreas: 
 A área de secção transversa aumenta 
conforme a ramificação dos brônquios. A 
resistência do ar é maior na área de menor 
secção, como a traqueia, depois vai se 
ramificando e o ar se distribuindo por 
milhões de tubos, onde a resistência é 
menor. 
 Os bronquíolos estão ligados por tecido 
conectivo ao pulmão, então quando o 
pulmão se expande e retornam, eles 
acompanham o movimento do pulmão. Por 
isso, na expiração a resistência é maior que 
na inspiração, as fibras elásticas induzem o 
retorno do tecido, comprimindo os 
bronquíolos e o ar tem uma menor área 
parar passar. 
 Depende também da velocidade e padrão 
do fluxo de ar. Quanto mais turbulento, 
maior é a resistência. 
 Na inspiração o local de maior resistência é 
na carina. 
 
Inspiração: 
Ação muscular diafragmática e de intercostais 
externos mediada pelo sistema nervoso; 
Diafragma desce e traciona a caixa torácica; 
Aumento do diâmetro da caixa torácica em 
todos os sentidos; 
Ao inspirar o alvéolo aumenta de tamanho, terá 
um tamanho maior e a mesma quantidade de 
ar, então a pressão alveolar se torna menor; 
A pressão interna é reduzida abaixo da pressão 
atmosférica e permitem a entrada do ar, 
depois a pressão interior começa a aumentar e 
o ar sai do pulmão e se iguala a pressão 
atmosférica, iniciando a expiração. 
 
 
 
 
 
Quantidade de ar movimentado para dentro e 
para fora dos pulmões, somando o ar que não 
passa pela troca gasosa e a ventilação alveolar. 
 V = Va + Vd 
Repouso = uma pessoa respirando 0,5 L de O2 
em uma frequência de 15 vezes por minuto, 
resulta na entrada e saída de 7,5L/min de O2. 
Espaço morto anatômico (Vd): é um espaço 
natural, áreas por onde passa o ar e não ocorre 
troca gasosa. Uma parte do ar ventilada não 
chega na área de troca, pois é expelido antes. 
Espaço morto fisiológico: algum problema 
respiratório resulta na perda de troca gasosa 
de um local onde deveria ocorrer. 
Ventilação alveolar (Va): local onde entra e sai 
o ar e ocorre a troca gasosa. 
Respirações curtas aumentam muito a 
ventilação, mas a troca gasosa é pouca. 
Pressão entre as pleuras: 
 Drenagem: o líquido é absorvido para o 
espaço virtual pelos capilares que irrigam a 
pleura parietal, drenado pelos vasos 
linfáticos da pleura visceral e direcionado 
para o parênquima pulmonar, seguindo um 
ciclo. Esse processo de drenagem garante 
uma constante pressão negativa na 
cavidade pleural. Quando há falha na 
drenagem, ocorre um acúmulo de líquido 
entre as pleuras, dando origem a um 
derrame pleural. A presença normal do 
líquido na cavidadepleural atua evitando 
que aja um colabamento dos pulmões. 
 Expansão da caixa torácica: na inspiração o 
diafragma contrai e desce, intercostais 
externos expandem a caixa torácica, ao 
mesmo tempo que a caixa torácica é 
pressionada para fora, os pulmões exercem 
uma força oposta de retração devido a sua 
elasticidade, nessa briga de forças a caixa 
torácica se sobressai e traciona a pleura 
parietal, fazendo com que a pleura visceral 
queira se aproximar da pleura parietal, 
aumentando o espaço intrapleural e 
consequentemente a pressão negativa. 
Então a pressão que já era negativa, se 
torna mais negativa ainda na inspiração. 
Pressão alveolar/intrapulmonar: 
Há moléculas de ar que permanecem no 
alvéolo após uma expiração. Na inspiração o 
tamanho do alvéolo aumenta, há mais espaço 
no alvéolo para a mesma quantidade de ar, 
tornando mais negativa a pressão dentro do 
alvéolo e permitindo a ventilação; 
 
Pressão transpulmonar: 
É diferença entre a pressão alveolar e 
pressão intrapleural. Quanto maior a pressão 
transpulmonar, maior a quantidade de ar 
inspirado. 
Ptp = Palv – Ppl 
Para doenças que diminuem a pressão 
alveolar ou intrapleural, é possível utilizar 
técnicas para aumenta-las. 
 Volume corrente (VC): respiração normal; 
 Volume de reserva inspiratória 
(VRI): volume de ar que ainda pode ser 
inspirado ao final da inspiração do volume 
corrente normal. 
 Volume de Reserva Expiratória (VRE): é o 
volume de ar que, por meio de uma 
expiração forçada, ainda pode ser exalado 
ao final da expiração do volume corrente 
normal 
 Volume Residual (VR): volume de ar que 
permanece no pulmão após uma expiração 
máxima; 
 Capacidade Pulmonar Total (CPT): a soma 
de todos os volumes que cabem no 
pulmão durante a inspiração máxima. 
 Capacidade Vital (CV): inspiração máxima 
seguida de uma expiração máxima. 
 Capacidade Inspiratória (CI): é a soma do 
volume corrente com o volume de reserva 
inspiratória. 
 Capacidade Residual Funcional (CRF): é a 
soma volume de reserva 
inspiratório/expiratório mais o volume 
residual 
Pulmões – alvéolos – corrente sanguínea – 
célula. 
Atravessa o pneumócito, o endotélio e se liga a 
hemácia.
Célula – corrente sanguínea – alvéolos – 
pulmões 
Se desliga da hemácia, atravessa o endotélio e 
o pneumócito. 
Obs: o sangue passa pelos tecidos e eles 
consomem a quantidade de O2 de acordo com 
a necessidade, ou seja, em regiões do corpo 
mais ativas a circulação sanguínea é 
potencializada, havendo maior troca gasosa. 
Controla a frequência e profundidade da 
respiração. 
Centrais: próximos ao bulbo. 
Periféricos: arco da aorta, das carótidas, 
músculos e pulmões. 
 Os centros de controle respiratórios 
periféricos atuam por meio de receptores 
químicos que monitoram a concentração de 
O2, CO2, hidrogênio e potássio no sangue, e 
se comunicam com os centros de controle 
centrais, que aumentam a ventilação 
quando a concentração de CO2 está 
elevada acima do normal. Quando ocorre um 
aumento na concentração de CO2 nos 
músculos, os receptores presentes no local 
captam a informação primeiro. Porém, em 
seguida os gases caem na corrente 
sanguínea e os demais receptores captam 
também. 
 Os barorreceptores também estão 
presentes no arco da aorta e carótidas, afim 
de identificar a variação da pressão arterial. 
Qualquer alteração é prontamente 
transmitida para o bulbo, que de acordo 
com a necessidade estimula os neurônios 
motores e gera uma resposta muscular 
respiratória, aumentando então a ventilação. 
 O nosso centro de controle respiratório 
sofre muito mais influência com o aumento 
de CO2 do que pela queda do O2. Para que 
alterações na PO2 sejam captadas, é 
preciso que caia de de 100-80 para 60 
mmHg. Enquanto pequenas alterações no 
CO2 são captadas com facilidade. 
Fluxo sanguíneo de determinada região. 
Devido a gravidade, a é perfusão maior na base. 
Base 
Ápice 
 
Para aumenta-la ocorrem alterações nos 
batimentos e na pressão arterial. 
Quanto mais diferentes a proporção da 
ventilação e perfusão entre o ápice e a base, 
maior é o desequilíbrio da relação 
ventilação/perfusão. 
É importante estabelecer um equilíbrio entre 
os dois, onde estejam presentes em 
quantidades proporcionais para que a troca 
gasosa seja eficiente. 
Espaço morto fisiológico: 
Boa ventilação e baixa perfusão. 
V/Q alto. 
Ocorre devido a uma embolia pulmonar, por 
exemplo, onde o fluxo sanguíneo é 
interrompido. 
 
Shunt fisiológico: 
Boa perfusão e baixa ventilação. 
V/Q baixo. 
Ocorre devido a doenças respiratórias que 
resulte na produção de secreção nos alvéolos 
e impeça a chegada de ar. 
 
Relação V/Q nas diferentes áreas do 
pulmão: 
 V: ventilação 
 Q: perfusão 
 
Na base do pulmão a perfusão é maior que a 
ventilação, então o índice de V/Q é alto. 
No ápice, a ventilação e a perfusão são 
menores que na base. Porém, a ventilação se 
torna maior que a perfusão. 
Na região média do pulmão a relação e a 
perfusão são semelhantes, então a troca 
gasosa é eficiente. 
Obs: em decúbito lateral o pulmão mais bem 
ventilado e perfundido é o que fica embaixo, 
ou seja, o do lado que está apoiado na 
superfície devido a gravidade. 
 
 
Hematose: 
Troca de gases que ocorre devido à diferença 
de concentração de O2 e CO2 por um processo 
conhecido como difusão. Os gases atravessam 
a membrana alvéolo-capilar que separa o ar e 
o sangue. 
A velocidade de transferência de um gás 
depende: 
 Gradiente de concentração; 
 Solubilidade do gás; 
 Área de contato do alvéolo com os 
capilares; 
 Espessura da membrana. 
Gradiente de concentração: 
A migração ocorre do meio de maior 
concentração para o meio de menor 
concentração. 
O O2 migra dos alvéolos para a corrente 
sanguínea e o CO2 da corrente sanguínea para 
os alvéolos. 
Sangue venoso: 
 PO2: 40mmHg 
 PCO2: 45/46 mmHg 
Sangue arterial: 
 PO2: 104mmHg (40 mmHg que já estavam 
no sangue venoso + 64 prevenientes dos 
alvéolos) 
 PCO2: 40 mmHg 
Dentro do alvéolo: 
 PO2: 104 mmHg 
 PCO2: 40mmHg 
 
PO2: concentração de oxigênio. 
PCO2: concentração de gás carbônico. 
Pressão pulmonar x Pressão sistêmica 
A pressão pulmonar é muito menor, para não 
ocorra o rompimento dos capilares que são 
frágeis. 
Solubilidade: 
O CO2 é mais solúvel que o O2, pois mesmo 
em menor concentração atravessa a membrana 
na mesma velocidade. É a única propriedade 
que não é alterada nas patologias, a 
solubilidade das moléculas são sempre as 
mesmas. 
Área de contato: 
Dos capilares com a membrana alveolar. 
Quanto mais capilares estiverem ao redor do 
alvéolo mais eficiente é a troca gasosa. 
Espessura da membrana: 
Distância que a molécula tem que percorrer, 
quanto menor, mais rápido será a migração dos 
gases. 
 
 
Difusão em algumas patologias 
Pulmão normal: 
 
Enfisema: 
Destruição dos alvéolos, reduz a área de 
superfície para troca gasosa. 
 
 
 
Doença fibrótica do pulmão: 
Espessamento da membrana alveolar que 
reduz a velocidade de difusão dos gases. A 
perda da complacência pulmonar pode 
diminuir a ventilação alveolar. 
 
Edema pulmonar: 
O líquido no espaço intersticial aumenta a 
distância de difusão, a PCO2 pode ser normal 
devido à solubilidade de CO2 maior na água. 
 
Asma: 
O aumento da resistência das vias aéreas 
diminui a ventilação alveolar. 
 
 
Ventilação x Difusão: 
Mesmo que estejam relacionadas, podem 
serem desproporcionais. Isto porque é possível 
que a ventilação aumente muito, mas a difusão 
e a troca gasosa não aumente da mesma 
forma. 
Transporte de O2: 
Depois que o O2 atravessa a membrana 
alvéolo-capilar e cai na corrente sanguínea, é 
necessário que se ligue a hemoglobina para 
ser transportado. 
A hemoglobina é uma proteína presente nas 
hemácias. Há 4 hemoglobinas em uma 
hemácia, então é possível transportar até 4 
O2 em uma única hemácia. 
As hemácias passam pelos capilares em torno 
de 0,75 segundos, então o O2 precisa migrar 
rapidamente para se ligar ahemoglobina 
Aproximadamente 98% do O2 é transportado 
no sangue ligado a hemoglobina (Hb). 
2% dissolvido no plasma. 
 Oxihemoglobina: O2 ligado a Hb; 
 Deoxihemoglobina: O2 não ligado a Hb. 
A quantidade de O2 que pode ser 
transportado por volume de sangue é 
dependente da concentração de hemoglobina. 
 
Como o O2 se desliga da Hb e migra para os 
tecidos? 
Nos tecidos há uma maior quantidade CO2, 
pois o O2 está sendo utilizado e o C02 sendo 
formado. A quantidade de CO2 é proporcional 
a quantidade de moléculas de H+, tornando o 
sangue mais ácido. Isso faz com que o O2 
perca a afinidade com a Hb e consiga migrar 
para o tecido. 
Curva de dissociação de hemoglobina: 
Quanto mais ácido o pH do sangue, menos 
saturada a hemoglobina fica, ou seja, menos 
Hb ligada ao O2. 
 
 
Quanto maior a temperatura, menos saturada 
a Hb fica. 
 
Quanto maior a quantidade de CO2 nos 
tecidos, menor será a saturação da Hb. Então 
o O2 da Hb e migra para o tecido. 
 
Transporte de CO2: 
 Dissolvido no plasma (7%) 
 Ligado a Hb (23%) 
 Bicarbonato (70%) 
 A maioria do CO2 entra na célula, alguns 
se ligam a Hb e a maior parte se combina 
com a água presente no interstício da 
hemácia e forma um ácido fraco (H2CO3) 
que se dissocia facilmente em HCO3 e H+. 
O H+ se liga a Hb e o HCO3 se liga ao 
sódio e forma o bicarbonato que sai da 
célula. 
 CO2 + H2O  H2CO3  H+ + HCO3 
Uma vez dentro da célula, o oxigênio vai 
reagir com a glicose (dentro da mitocôndria) 
e resultar na formação de ATP e gás 
carbônico. A energia é aproveitada e o CO2 
sai da célula, em seguida para o pulmão e por 
fim para o meio ambiente.