Fisiologia - aula 5 - Sistema respiratorio

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FISIOLOGIA
SISTEMA 
RESPIRATÓRIO
Profa. Myrcea Tilger
Funções do sistema respiratório
■ Trocas gasosas (O2 e CO2)
■ Fonação (passagem do ar pelas pregas vocais) 
■ Contém receptores do olfato 
■ Produção e metabolização de substâncias 
vasoativas
■ Equilíbrio térmico, perda de calor e água
■ Manutenção do pH plasmático
Circulação pulmonar
■ Porção do sistema cardiovascular 
acoplada ao sistema respiratório
■ Através da passagem do sangue pelos 
capilares alveolares ocorre a troca 
gasosa → Hematose
Composição do 
sistema respiratório
■ Vias aéreas:
– Superiores: cavidade nasal e 
faringe
– Inferiores: laringe, traqueia, 
arvore brônquica 
■ Porção respiratória:
– alvéolos
Vias aéreas superiores – cavidade 
nasal
■ Entrada de ar
■ Epitélio das conchas nasais é altamente 
vascularizado (aquecimento, umidificação e 
limpeza do ar inspirado)
■ Vibrissas (pelos nasais): retém 
macropartículas
■ Epitélio olfatório → bulbo olfatório (órgão 
sensorial)
■ Cavidade nasal → câmara de ressonância 
Epitélio respiratório cavidade nasal
Células ciliadas e caliciformes (muco)
Epitélio olfatório 
Células de sustentação e olfatórias
Vias aéreas superiores – faringe
■ Tubo em forma de funil
■ Passagem de ar comida
■ Câmara de ressonância para os sons da 
fala
■ Contração de músculos esqueléticos 
associados auxilia a deglutição
Nasofaringe 
Orofaringe 
Laringofaringe 
Vias aéreas inferiores - laringe
■ Região das pregas vocais
■ Epiglote: Funciona de forma a desviar 
alimento da parte respiratória
■ Conduz o ar em direção a traqueia
■ Tubo cartilagíneo e fibroso revestido por 
mucosa
Fonação
■ Tubo cartilagíneo contínuo à laringe
■ Revestido por mucosa: epitélio colunar 
■ Conduz o ar em direção aos brônquios → pulmões
Vias aéreas inferiores - traqueia
Brônquio lobular 
superior direito
Brônquio lobular 
superior esquerdo
Brônquio 
lobular médio
Brônquios
principais
direito e 
equerdo
Brônquio intermediário
Brônquios lobulares
inferiores
TRAQUEIA
Carina da traqueia
Transição entre a porção condutora e 
porção respiratória
■ Bronquíolos terminais→ sacos 
alveolares
■ Desaparecimento das células ciliadas 
do epitélio bronquiolar
■ Ductos alveolares → sacos alveolares
Porção respiratória Unidade alvéolo-capilar: é o principal sítio de 
trocas gasosas (hematose); é composta pelo 
alvéolo e pela rede capilar. 
Porção respiratória
Os alvéolos são pequenas dilatações revestidas por uma camada de células. 
Constituída por três tipos de células: 
■ Pneumócitos tipo I: finas, 
permitem a troca gasosa
■ Pneumócitos tipo II: forma de cubo,
secretam líquido alveolar que contem 
surfactante, impedindo o colapso dos 
alvéolos
■ Macrófagos alveolares: células de 
defesa
*célula alveolar: pneumócito
Microscopia eletrônica do tecido pulmonar
Cada pulmão tem cerca de 350 milhões de alvéolos
Superfície de 60-80 m2
Pulmões 
Órgãos pares, esponjosos
■ Complacência
– Capacidade de distensibilidade 
do pulmão (inspiração)
■ Elastância
– Capacidade de retração 
pulmonar (expiração)
■ Revestidos pela Pleura:
– Visceral
– Parietal 
– Cavidade pleural
Hematose – troca gasosa entre os capilares 
alveolares e o ar no interior dos alvéolos
Troca gasosa
■ Respiração interna (sistêmica): retirada de O2 dos capilares para as células e 
de CO2 das células para os capilares sistêmicos
■ Respiração externa (pulmonar): trocas gasosas pulmonares
– Relação ventilação-perfusão mantém os fluxos de ar e sanguíneo em 
proporções adequadas para trocas gasosas eficientes.
■ Obedece a leis dos gases:
– Os gases se difundem de regiões com alta pressão parcial para regiões 
com baixa pressão parcial
Respiração externa 
Respiração interna 
processo de absorção de 
oxigênio de retirada de 
gás carbônico pelos os 
pulmões
processo onde as células do 
corpo utilizam o oxigênio e 
liberam gás carbônico
Transporte de O2
■ Dissolvido no plasma (parte líquida do 
sangue)
■ Ligado a hemoglobina (HbO2) 
oxihemoglobina
– Proteína das células vermelhas 
(hemácias) do sangue
– PO2 sangue oxigenado= 100 
mmHg
– PO2 sangue venoso= 40 mmHg
Transporte de CO2
■ Dissolvido no plasma (parte líquida do 
sangue)
■ Ligado a hemoglobina (HbCO2) 
carboxihemoglobina
– Proteína das células vermelhas 
(hemácias) do sangue
■ Proteínas plasmáticas covertido em íons 
bicarbonato HCO3
-
– PCO2 sangue oxigenado= 40 
mmHg
– PCO2 sangue venoso= 45 mmHg
pH do sangue
■ Quanto mais CO2 chega as hemácias mais ácido carbônico é formado pela enzima 
anidrase carbônica (AC)
pH do sangue normal: 7,35 a 7,45 
Efeito do 
pH na saturação da hemoglobina
Fluxo de ar para dentro e para fora dos 
pulmões
■ Ocorre em função da diferença de gradientes de pressão entre o alvéolo e o ar 
atmosférico
■ Mudanças no volume da cavidade torácica durante a ventilação causam gradientes 
de pressão que geram o fluxo de ar
Volume do tórax diminui a pressão 
alveolar aumenta e o ar flui para a 
atmosfera
Ventilação pulmonar – inspiração e 
expiração
■ Troca de ar entre a atmosfera e o interior dos alvéolos dos pulmões
Inspiração: 
• contração do 
diafragma; 
• contração dos 
intercostais externos; 
• pressão intratorácica 
negativa; 
• ↑do volume pulmonar.
Expiração: 
• relaxamento do 
diafragma; 
• contração dos 
intercostais internos 
e abdominais; 
• pressão intratorácica 
positiva; 
• ↓do volume 
pulmonar.
Volumes e capacidades pulmonares
■ Durante a inspiração, o volume pulmonar aumenta e o oxigênio (O2) é levado para 
dentro dos pulmões. 
■ Durante a expiração, o volume pulmonar diminui e o dióxido de carbono (CO2) flui 
passivamente para fora dos pulmões.
■ A avaliação da função pulmonar é dada pela medida dos volumes pulmonares e dos 
fatores que determinam esses volumes. 
■ Os volumes pulmonares são convencionalmente divididos em 4 volumes primários e 
4 capacidades. 
Volumes 
primários não 
se sobrepõem 
As capacidades são
formadas por 2 ou mais
volumes primários 
Volumes primários:
1. Volume corrente (VC) – é o volume de ar movido em cada respiração calma (350/500mL); 
2. Volume de reserva inspiratório (VRI) – é o volume extra de ar que pode ser inspirado pela 
inspiração forçada, após o término da inspiração corrente normal (aprox. 3.100mL); 
3. Volume de reserva expiratório (VRE) – é o volume extra de ar que pode ser expirado pela expiração 
forçada, após o término da expiração corrente normal (aprox. 1.200mL); 
4. Volume residual (VR) – é o volume de ar que permanece nos pulmões após uma expiração máxima 
forçada (aprox. 1.200mL).
Capacidades pulmonares
1. Capacidade inspiratória (CI) – é o volume máximo de gás que pode ser inspirado após uma 
expiração basal. Compreende a soma do VC e do VRI. 
2. Capacidade residual funcional (CRF) – é o volume de gás que permanece nos pulmões após uma 
expiração basal. CRF=VRE+VR
3. Capacidade vital (CV) – é o maior volume de gás que pode ser mobilizado até atingir uma expiração 
máxima, de maneira forçada, após uma inspiração máxima. CV=VRI+VC+VRE 
4. Capacidade pulmonar 
total (CPT) – é a 
quantidade de gás 
contido nos pulmões ao 
final de uma inspiração 
máxima; portanto, é o 
maior volume de gás que 
os pulmões podem conter. 
CPT= VRI+VC+VRE+VR 
ou CV+VR
Espaço morto anatômico:
■ É o compartimento onde não ocorre troca gasosa. O volume do espaço morto 
corresponde a um volume de gás que não penetra nos alvéolos, fica localizado nas 
vias aéreas. 
Espaço morto fisiológico 
■ O espaço morto fisiológico mede todo o volume de ar que não experimenta 
hematose. A ventilação do espaço morto fisiológico refere-se à quantidade total de 
ventilação desperdiçada, incluindo a do espaço morto anatômico, assim como 
aquela não utilizada nos alvéolos com ventilação excessiva. 
Controle respiratório
■ Ritmo basal (eupneia) da respiração é controlado 
no Centro respiratório bulbar (bulbo - SistemaNervoso Central)
■ Ajustes da respiração: em conjunto com o Centro 
respiratório pontino (ponte - Sistema Nervoso 
Central)
Controle respiratório – centros 
respiratórios pontino e bulbar
■ GRD: produzem impulsos para o 
diafragma e para os músculos 
intercostais externos, em pulsos, 
que começam fracos, 
aumentam em força por 
aproximadamente 2 s e então 
cessam completamente
■ → contração do diafragma e 
intercostais externos 
→inspiração
■ → relaxamento por 3 s
■ GRV: ativo em situações em que 
é necessário a respiração 
forçada → músculos acessórios
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Centro respiratório pontino
■ Sempre ativos: enviando impulsos 
para o Centro respratório bulbar (GRD e GRV)
■ Influenciado pelo córtex
(consciência)
■ Influenciado pelas 
emoções pelo hipotálamo 
e sistema límbico
Receptores sensíveis a 
PO2, H
+ e PCO2
Controlar o rítmo 
respiratório em razão da 
pressão de O2 e CO2
ou pH
Feedback negativo 
Uma mudança em uma 
condição controlada como a 
queda do pH (desequilíbrio)
Alteração da frequência de 
disparos do GRD (bulbo) até 
que seja retomada a 
normalidade (homeostase)
Outras condições que levam a 
regulação da respiração
■ Exercício físico:
– Proprioceptores: vão perceber o 
inicio da atividade física, levando 
ao aumento da ventilação antes 
mesmo dos níveis de pressão de 
O2 ou CO2 ou de pH se alterarem
Tipos de hipóxias
■ Hipoxica: baixa PO2 por altitude ou obstrução das vias respiratórias
■ Anêmica: pouca hemoglobina ou hemoglobina que não funciona adequadamente 
(monóxido de carbono)
■ Isquêmica: redução do fluxo sanguíneo
■ Histotóxica: quando o tecido não consegue usar o O2, como no envenenamento por 
cianeto