Biossistemas do Corpo Humano_sistema respiratório

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Sistema respiratório humano
Profa. Dra. Corina Fernandes
Introdução
➢ A palavra respiração pode ser utilizada para designar dois processos diferentes:
• Respiração celular  produção de ATP sob a utilização de O2 com liberação de CO2 e H2O
• Trocas gasosas  hematose (absorção de oxigênio e eliminação de gás carbônico através 
do intercâmbio de ar com sangue).
Sistema 
respiratório 
humano
Trocas Gasosas 
Defesa 
Regulação da temperatura 
Olfação (Nariz)
Fonação (Faringe)
Manutenção do equilíbrio ácido-básico
Funções:
Sistema 
respiratório 
humano
• Divisão funcional:
• Porção de condução  nariz, 
faringe, laringe, traqueia, 
brônquios e bronquíolos
•
• b) Porção de respiração 
ductos alveolares e alvéolos
Sistema 
respiratório 
humano
➢ Constituição:
• Vias aéreas superiores ou 
trato respiratório superior: 
fossas nasais, faringe, laringe, 
traqueia – porção superior
• Vias aéreas inferiores ou trato 
respiratório inferior: traqueia –
porção inferior, pulmões 
(brônquios, bronquíolos e 
alvéolos) 
Vias aéreas
Vias aéreas 
➢Funções:
Vias aéreas superiores
• Conduzir
• Filtrar
• Aquecer
• Umidificar
Vias aéreas inferiores
• Pulmões: trocas gasosas (alvéolos)
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Sistema 
respiratório 
humano
Cavidade nasal: tem a função de aquecer, 
umidificar e filtrar o ar que entra no sistema 
respiratório. 
Faringe: É uma estrutura que conduz ar e 
alimento. O ar vai para a laringe; O alimento vai 
para o esôfago.
Epiglote: é uma estrutura que veda a laringe, 
não permitindo a passagem de comida para os 
pulmões.
Laringe: conduz o ar, local onde fica as cordas 
focais (fonação).
Anatomia 
dos pulmões
Características:
Um par de órgãos
Formato de pirâmide
Estruturas elásticas, ocas, consistência 
esponjosa, revestido externamente pela pleura
Composto de 1 ápice, 1 base, 3 bordos e 3 faces
Anatomia dos 
pulmões
➢Constituição:
• Duas pleuras: pleuras parietal e visceral.
• Envolvem e protegem cada pulmão.
• Pleura parietal – lâmina superficial reveste a parede 
da cavidade torácica.
• Pleura visceral – lâmina profunda recobre os próprios 
pulmões.
Anatomia dos 
pulmões
➢ Localização: 
• Interiormente na caixa torácica, um de cada lado do tórax.
• Compõe o trato respiratório inferior.
• Os pulmões estão limitados anteriormente pelo esterno, 
posteriormente pela coluna vertebral e inferiormente pelo 
diafragma.
Anatomia dos 
pulmões
➢Divisão:
• Pulmão direito: 3 lobos (inferior, médio e superior) 
divididos por 2 fissuras: oblíqua (separa o lobo inferior dos 
lobos médio e superior), e horizontal (separa o lobo 
superior do lobo médio).
• Pulmão esquerdo: 2 lobos (superior e inferior) separados 
pela fissura oblíqua. Anteriormente e inferiormente no 
lobo superior: a língula.
Traqueia
A traqueia é um tubo de 10 a 12,5cm de comprimento e 2,5cm de diâmetro. 
Constitui um tubo que faz continuação à laringe, penetra no tórax e termina 
bifurcando-se nos 2 brônquios principais.
Localização: porção mediana do tórax e anterior ao esôfago. 
Formação: aproximadamente 20 anéis cartilaginosos, revestida por uma mucosa 
glandular e ciliada, facilitando a expulsão de mucosidades e corpos estranhos.
Alvéolos
• Pneumócitos tipo I:
- Células de revestimento (pavimentosas) 
- Não regeneram
• Pneumócitos tipo II:
- Células cuboidais localizadas nos ângulos dos alvéolos
- Possuem microvilosidades e grânulos de secreção 
(produção do surfactante)
- Capacidade mitótica
• Quanto menor o alvéolo 
maior a tensão de colapso.
Ventilação 
pulmonar
➢ Conceito:
• Processo pelo qual os gases são trocados 
entre a atmosfera e os alvéolos. 
• O ar flui entre a atmosfera e os pulmões 
devido às diferença alternadas de pressão 
criadas pela contração e relaxamento dos 
músculos respiratórios.
MECÂNICA 
VENTILATÓRIA
É o movimento de gases para dentro e fora dos 
pulmões - inspiração e expiração.
As necessidades metabólicas de oxigênio requerem 
que um indivíduo leve um certo volume de ar para 
os alvéolos a cada minuto – volume corrente.
Número de respirações por minuto - frequência 
respiratória.
Volumes 
pulmonares
Volume corrente – volume de ar que enche os 
alvéolos + o volume que preenche as vias 
respiratórias (500ml).
Volume inspiratório de reserva – é o volume 
adicional que pode ser inspirado acima do volume 
corrente (3.000 ml).
Volume expiratório de reserva – é o volume 
adicional que pode ser expirado além do volume 
corrente (1.200 ml).
Volume residual – é o volume de gás que resta nos 
pulmões após uma expiração máxima forçada; não 
pode ser medido numa espirometria (1.200 ml).
CAPACIDADES 
PULMONARES
Capacidade inspiratória - volume corrente + 
volume inspiratório de reserva (3.500 ml).
Capacidade funcional residual – volume 
expiratório de reserva + volume residual (2.400 
ml).
Capacidade vital – capacidade inspiratória + 
volume expiratório de reserva (4.700 ml).
Capacidade pulmonar total – inclui todos os 
volumes pulmonares; capacidade vital + volume 
residual (5.900 ml).
ESPAÇO 
MORTO
• Como não ocorre troca de gases nas vias aéreas 
condutoras, elas são também denominadas de espaço 
morto anatômico.
• O espaço morto alveolar - é composto do ar que ventila os 
alvéolos que são poucos perfundidos pelo sangue, de 
modo que não pode ocorrer troca gasosa de maneira ideal.
• Espaço morto fisiológico – é o volume total dos pulmões 
que não participa da troca de gases. Inclui o espaço morto 
anatômico e o espaço morto funcional dos alvéolos.
MÚSCULOS 
RESPIRATÓRIOS
Respiração normal:
Inspiratórios: diafragma e intercostais externos
Expiratórios: relaxamento passivo do diafragma. 
Respiração forçada: 
Inspiratórios: esternocleidomastoideo, escalenos, serrátil 
anterior, eretor da coluna (acessórios)
Expiratórios: intercostais internos e abdominais (reto, 
transverso e oblíquos abdominais)
Ventilação 
Pulmonar
• Inspiração:
• - contração dos músculos 
intercostais e do diafragma
• - volume pulmonar 
aumenta
• - pressão interna diminui 
e ar entra 
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Ventilação 
Respiratória
• Expiração:
• - relaxamento da 
musculatura intercostal e do 
diafragma
• - volume pulmonar diminui
• - pressão interna aumenta 
e o ar saí
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Princípio biofísico 
que rege as trocas 
gasosas nos pulmões
➢ Difusão
• O gás sempre passa do meio 
de maior pressão (maior 
quantidade), para o de menor 
pressão (menor quantidade).
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Transporte e 
trocas gasosas
• O transporte de gás oxigênio está a cargo da hemoglobina, 
proteína presente nas hemácias. 
• Cada molécula de hemoglobina combina-se com 4 
moléculas de gás oxigênio, formando a oxihemoglobina. 
• Nos alvéolos pulmonares o gás oxigênio do ar difunde-se 
para os capilares sanguíneos e penetra nas hemácias, onde 
se combina com a hemoglobina, enquanto o gás carbônico 
(CO2 ) é liberado para o ar (hematose).
Transporte 
dos gases 
respiratórios
• Nos tecidos ocorre um processo inverso: o gás oxigênio 
dissocia-se da hemoglobina (oxihemoglobina) e difunde-se 
pelo líquido tissular, atingindo as células. 
• A maior parte do gás carbônico (cerca de 70%) liberado 
pelas células no líquido tissular penetra nas hemácias e 
reage com a água, formando o ácido carbônico (H2CO3), 
que logo se dissocia e dá origem a íons H+ e bicarbonato 
(HCO3-), difundindo-se para o plasma sanguíneo, onde 
ajudam a manter o equilíbrio do ph sanguíneo. 
• Cerca de 23% do gás carbônico liberado pelos tecidos 
associam-se à própria hemoglobina, formando a 
carboxihemoglobina. O restante dissolve-se no plasma.
Respiração 
interna
• Troca de oxigênio e dióxido de carbono entre os capilares 
sistêmicos e as células teciduais. 
• Finalidade: conversão do sangue oxigenado em sangue 
desoxigenado. PO2 sangue oxigenado nos capilares 
teciduais = 100 mmHg; PO2 células teciduais = 40 mmHg. 
• Devido à diferença na PO2 o oxigênio se difunde do sangue 
oxigenado – líquido intersticial – células teciduais. 
• Enquanto o O2 se difunde dos capilares teciduais paraas 
células, o CO2 se difunde na direção oposta.
• PCO2 sangue oxigenado nos capilares teciduais = 40 
mmHg; PCO2 células teciduais = 45 mmHg. O sangue 
desoxigenado retorna para o coração e é bombeado para 
os pulmões
Respiração 
externa
• Troca de O2 e CO2 entre o ar nos alvéolos dos pulmões e o 
sangue nos capilares. 
• Finalidade: conversão de sangue desoxigenado (vem do lado 
direito do coração) para sangue oxigenado (retorna para o 
lado esquerdo do coração). 
• O sangue desoxigenado é bombeado pelo ventrículo D 
(artérias pulmonares) para os capilares pulmonares que 
circundam o alvéolo.
• As pressões parciais dos gases PO2 sangue desoxigenado = 40 
mmHg; PO2 do ar alveolar = 105 mmHg 
• Por diferença de pressão há difusão efetiva de O2 dos alvéolos 
para os capilares até que seja alcançado o equilíbrio. 
• A pressão de O2 do sangue agora oxigenado aumenta para 
105 mmHg
• CO2 se difunde na direção oposta – sangue desoxigenado → 
alvéolo PCO2 do sangue desoxigenado = 45 mmHg; PCO2 do 
ar alveolar = 40 mmHg.
Distúrbios do equilíbrio 
ácido-básico
Acidose e 
alcalose
REGULAÇÃO DA 
RESPIRAÇÃO
• O sistema nervoso ajusta a ventilação às 
necessidades do corpo, de modo que as pressões 
parciais de O2 e CO2 no sangue arterial pouco se 
alteram; mesmo durante exercícios extenuantes. 
• Repouso – 200 ml de O2 – usados pelas células 
corporais; 
• Exercício – aumenta 15-20 vezes o consumo de O2; 
• Papel do centro respiratório: área na qual os impulsos 
nervosos são enviados para os músculos 
respiratórios; 
• Consiste – aglomerados de neurônios –
bilateralmente no bulbo e na ponte do tronco 
encefálico.
REGULAÇÃO DA 
RESPIRAÇÃO
Divisão Funcional dos Neurônios:
Área de periodicidade bulbar –
bulbo; 
Área pneumotáxica – ponte;
Área apnêustica – ponte
ÁREA DE PERIODICIDADE BULBAR
Controla o ritmo básico 
da respiração –
repouso – 2” de 
inspiração e 3” 
expiração. 
Dentro da área de 
periodicidade bulbar –
neurônios inspiratórios 
e expiratórios. 
O ritmo básico da 
respiração inicia com 
os impulsos nervosos 
gerados na área 
inspiratória.
Área 
Pneumotáxica
• Ajuda a coordenar a transição entre a inspiração 
e a expiração;
• Transmite impulsos inibidores para área 
respiratória – desliga a área inspiratória antes 
que os pulmões fiquem completamente cheios 
de ar (limitam a duração da inspiração facilitando 
o inicio da expiração).
Área 
Apnêustica
• Esta área envia impulsos excitatatórios para a 
área inspiratória que ativa e prolonga a 
inspiração – inibindo a expiração.