Aula 12 e 13 - Respiratorio -1

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FISIOLOGIA 
HUMANA
Profª Thais Bernardes
thais.bernardes@estacio.br
2021.1
(mindthegraph.com)
➢ Constituído por:
• coração
• vasos sanguíneos 
• sangue
(Hall; Guyton & Hall-Tratado de fisiologia médica; 13ª. ed.)
SISTEMA CARDIOVASCULAR
(mindthegraph.com)
• As artérias levam o sangue para fora do coração.
• As veias carregam o sangue para o coração.
(Silverthorn; Fisiologia humana : uma abordagem integrada; 7ª. ed)
SISTEMA CARDIORESPIRATÓRIO
Sistema respiratório
Respiração:
✓ Fornece oxigênio (O2),
✓ Remove dióxido de carbono (CO2)
✓ & ....
SISTEMA RESPIRATÓRIO
(Hall; Guyton & Hall-Tratado de fisiologia médica; 13ª. ed.)
• O sistema respiratório consiste no 
nariz, faringe, laringe, traqueia, 
brônquios e pulmões.
• A pleura visceral cobre a superfície dos 
pulmões. A pleura parietal cobre o 
mediastino, o diafragma e parede 
torácica.
SISTEMA RESPIRATÓRIO
Modelo da árvore brônquica humana
vias respiratórias / artérias pulmonares / veias pulmonares
(Hsia e cols., Compr Physiol., 2016)
ESTRUTURAS DO SISTEMA RESPIRATÓRIO 
ESTRUTURAS DO SISTEMA RESPIRATÓRIO 
(Berne & Levi; Fisiologia; 7º Ed.)
ESTRUTURAS DO SISTEMA RESPIRATÓRIO 
Zonas
Unidade respiratória 
/Unidade funcional
Espaço morto anatômico
o ar é umidificado,
filtrado e aquecido
Desaparecimento das células
ciliadas
LEI DE HENRY
A solubilidade de um gás dissolvido em um líquido 
é diretamente proporcional à pressão parcial do gás 
acima do líquido
Propriedades físico-químicas dos gases
Composição do ar 
(até 60 Km de altitude)
Composição do ar
em fração decimal
O2: 0,2093 / CO2: 0,0004 / N2: 0,7903
Pressão de um gás em um dado recipiente
O2: 20,93% / CO2: 0,04% / N2: 79,03%
Ex: PO2 = F x 760 mmHg
PO2 = 0,2093 x 760 mmHg = 159 mmHg 
P = F x PB
P: pressão parcial de um gás
F: concentração em fração decimal
PB: pressão barométrica
➢ Pressão parcial de um gás
LEI DE HENRY
A solubilidade de um gás dissolvido em um líquido 
é diretamente proporcional à pressão parcial do gás 
acima do líquido
Propriedades físico-químicas dos gases
Composição do ar 
(até 60 Km de altitude)
Composição do ar
em fração decimal
O2: 0,2093 / CO2: 0,0004 / N2: 0,7903
Pressão de um gás em um dado recipiente
O2: 20,93% / CO2: 0,04% / N2: 79,03%
Ex: PO2 = F x 760 mmHg
PO2 = 0,2093 x 760 mmHg = 159 mmHg 
P = F x PB
P: pressão parcial de um gás
F: concentração em fração decimal
PB: pressão barométrica
➢ Pressão parcial de um gás
Barreira alveolocapilar
Componentes: 
▪ Líquido que banha os alvéolos
▪ Epitélio alveolar
▪ Membrana basal do epitélio
▪ Membrana basal do endotélio
▪ Endotélio capilar
* Para alcançar a hemoglobina:
▪ Plasma
▪ Membrana celular da hemácia
(Hall; Guyton & Hall-Tratado de fisiologia médica; 13ª. ed.)
NORMAL
EFISEMA
ASMA
EDEMA
FIBROSE
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Fatores que afetam a difusão dos gases
(Adaptado de Silverthorn, 5°Ed.; Fisiologia Humana) 
Área de trocaÁrea de troca
ResistênciaComplacência
Fatores que afetam a difusão dos gases
(Silverthorn; Fisiologia humana : uma abordagem integrada; 7ª. ed)
SISTEMA RESPIRATÓRIO
(Hall; Guyton & Hall-Tratado de fisiologia médica; 13ª. ed.)
SISTEMA RESPIRATÓRIO
(Silverthorn; Fisiologia humana : uma abordagem integrada; 7ª. ed)
SISTEMA RESPIRATÓRIO
(Silverthorn; Fisiologia humana : uma abordagem integrada; 7ª. ed)
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Transporte de gases no organismo
(Adaptado de Berne e Levy. Fisiologia. 6°Ed.)
São transportados de diversas formas:
1. Dissolvidos no plasma;
2. Combinados com a hemoglobina;
3. Convertidos em molécula diferente.
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Transporte de gases no organismo: Oxigênio
O2 dissolvido
O2 associado à
hemoglobina (Hb)
(Adaptado de Berne e Levy. Fisiologia. 6°Ed.)
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Oxigênio associado à hemoglobina (Hb)
Repouso: >95% do O2 transportado aos tecidos é associado à Hb
✓ Hemoglobina corresponde
à 1/3 do volume da
hemácia
✓ 280 milhões de moléculas
de Hb/hemácia
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Oxigênio associado à hemoglobina
Marieb & Hoehn, 2009
Hemoglobina do adulto (HbA)
Heme: Protoporfirina + íon Fe2+
O2 se liga ao Fe
2+:
Oxihemoglobina▪ 2 cadeias α + 2 cadeias β
▪ Cada cadeia: grupo heme
HbA
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Transporte de oxigênio no sangue
➢ Saturação da Hb (SO2)
Reflete o % de ligação de O2 aos sítios da Hb
Ex: Hb 25% saturada → Hb combinada com um O2
▪ Curva de saturação sigmoide
Ligação de O2 aumenta a afinidade 
“Cooperatividade positiva”
▪ Sangue arterial sistêmico SO2 ~ 97%
Hiperventilação: não impacta significativamente a SO2
Saturação da Hb
▪ P50
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Oxigênio associado à hemoglobina
▪ Fatores que modificam o equilíbrio do O2 com a Hb→ Desvio da curva de dissociação da Hb
Saturação da Hb
Efeito Borh
(Costanzo, 5°Ed.; Fisiologia) 
2,3-DPG: 2,3-difosfoglicerato
*diminui a afinidade
A saturação da hemoglobina
por O2 é afetada por:
• pH
• Temperatura
• PCO2
• 2,3-difosforoglicerato
• PO2
Estado T (reduzida)
Hb desoxigenada
Estado R (oxidada)
Hb oxigenada 
➢ Aumento da quantidade de Hb desoxigenada > 5 g% nos capilares periféricos
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Cianose
Quadro de cianose
(Smith & Nielsen, 1999. BMJ)
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Gases associados à hemoglobina
Marieb & Hoehn, 2009
Hemoglobina do adulto (HbA)
O2 se liga ao heme:
Oxihemoglobina
HbA
CO se liga ao heme:
Carboxi-hemoglobina
Afinidade:
CO > O2
(200 a 300x)
Oxigênio & HEMÁCIA
- glóbulos vermelhos = eritrócitos
* Transporte de oxigênio
* Tampão ácido-base
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Oxigênio associado à hemoglobina
Conteúdo de O2Capacidade de O2Saturação da Hb
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Transporte de oxigênio no sangue
(Silverthorn, Fisiologia Humana, 5°Ed.) 
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Variações da PO2 ao longo do sistema cardiovascular
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Dióxido de carbono
• Corpo humano produz ~ 200 mL de CO2/min
• PCO2 celular > PCO2 sanguínea
Mitocôndria
CO2
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Dióxido de carbono
(Adaptado de Berne e Levy. Fisiologia. 6°Ed.)
maior PCO2
O CO2 é 
transportado por 
diferentes formas: 
Transporte de dióxido de carbono
predominante: transporte na forma de 
ânion bicarbonato (HCO3
-
)
As três principais formas de transporte de CO2 no sangue: HCO3
-, Hb.CO2, CO2 dissolvido. 
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Difusão e transporte de gases no organismo: Sistema respiratório
(Silverthorn, Fisiologia Humana, 5°Ed.) 
(Hemácia)
Controle da respiração 
• A atividade muscular causa
mudanças no volume da
cavidade torácica durante a
respiração.
• Mudanças no volume da
cavidade torácica causa
mudanças nas pressões
intrapulmonar e intrapleural,
que permitem a movimentação
do ar de região de alta pressão
para região de baixa pressão.
Controle da respiração 
(Berne & Levi; Fisiologia; 7º Ed.)
Controle da respiração 
BULBO é a região mais diretamente
responsável pela regulação autônoma.
Hipotálamo:
função importante na integração das
respostas autônomas, comportamentais,
somáticas e endócrinas
Ex: o aumento na frequência cardíaca, pressão
sanguínea e atividade respiratória associado
ao medo é causado pela atuação do
hipotálamo através do bulbo.
(Silverthorn; Fisiologia humana : uma abordagem integrada; 7. ed)
Controle da respiração 
• O ritmo respiratório basal é mantido
pelo centro respiratório, localizado no
tronco encefálico
• Quimiorreceptores: PCO2, pH e PO2 →
alteram o ritmo respiratório.
(Silverthorn; Fisiologia humana : uma abordagem integrada; 7ª. ed)
Controle da respiração 
(Berne & Levi; Fisiologia; 7º Ed.)
EFEITO DA ALTITUDEQuando viajamos para elevadas altitudes (ar rarefeito): 
- ↑ Frequência respiratória;
- ↑ Batimentos cardíacos;
- ↑ Pressão arterial;
- ↑ Produção de hemácias pela medula óssea – O efeito 
hipóxia dos tecidos estimula a liberação (do hormônio) 
eritropoetina-> que estimula as células-tronco da medula 
óssea a produzirem mais hemácias – policitemia fisiológica.
Controle da respiração 
(Berne & Levi; Fisiologia; 7º Ed.)
• CO2 refletido pelas mudanças no pH é o mais importante 
estímulo do controle respiratório.
• O2 estimula a respiração quando a PO2 sanguínea é muito 
baixa.
➢ A concentração de H+ no LEC é mantida dentro de limite extremamente 
estreito:
➢ [H] tem importantes efeitos em eventos metabólicos.
Aumento [H+ ] => diminuição do pH => acidose 
Diminuição [H+ ] => aumento do pH => alcalose 
Alterações são dependentes de: 
• Tampões intra e extracelulares; 
• Regulação da taxa de ventilação alveolar para controle da concentração 
de dióxido de carbono; 
• Regulação da exceção renal de hidrogênio H+ e reabsorção de 
bicarbonato HCO3
-.
Regulação respiratória do equilíbrio ácido-base
Resposta compensatória
Regulação respiratória do equilíbrio ácido-base
Aula: Difusão e transporte de gases no organismo
Difusão e transporte de gases no organismo
Sistema respiratório
✓ Fornecer oxigênio (O2) aos tecidos;
✓ Remover dióxido de carbono (CO2);
✓ Contribuir para o equilíbrio térmico;
✓ Manutenção do pH plasmático dentro
da faixa fisiológica;
✓ Filtração de êmbolos trazidos pela
circulação venosa;
✓ Defesa contra agentes agressores;
✓ Fonação.
Difusão e transporte de gases no organismo
• Bibliografia
• AIRES, M.M.; Fisiologia. 4ª ed., Editora Guanabara Koogan, Rio de janeiro, 2012.
• BERNE, R.M.; LEVY, M.N.; KOEPPEN, B.M.; STANTON, B.A. (Eds.) Fisiologia. Tradução,
6a.ed., Editora Elsevier Science, Rio de Janeiro, 2004
• GUYTON & HALL.; Tratado de Fisiologia Médica, 12ª ed., Editora Elsevier, 2011
• SILVERTHORN, D.U. Fisiologia Humana - Uma Abordagem Integrada 5º Ed., Editora
Artmed, 2010
• WEST, J.B.; Respiratory Physiology - The essentials. 8ª ed., Editora Lipincott
William&Wilkin, 2008