Unidade 03 - Biofísica

Prévia do material em texto

Unidade 03 – Biofísica 
 
1. BIOFÍSICA DA AUDIÇÃO 
 O som 
 O som é um tipo de energia mecânica 
decorrente da transmissão de energia de partículas 
de ar em vibração em meio material, na forma de 
movimento ondulatório. A altura do som depende 
da frequência da onda sonora e é expressa em 
Hertz-Hz, que corresponde ao número de ciclos 
por segundo. Uma onda sonora de 300 Hz equivale 
a 300 ciclos ou oscilações por segundo. A formação 
das ondas sonoras dá-se no meio a parir de uma 
deformação deste, e para sua propagação é 
necessário um meio material, líquido, sólido ou 
gasoso. Em comparação de alguns ambientes, têm-se 
valores de propagação. Deste modo, os valores de 
propagação dependem de constantes como a 
temperatura, pressão e umidade. 
 
 A frequência onde o som pode ser definido 
como grave, médio ou agudo. No qual os sons de 
baixa frequência são graves e de alta frequência são 
agudos, e o ouvido humano é capaz de escutar sons 
com frequência entre 16 Hz (infrassons) a 17.000 Hz 
(ultrassons). 
 
 O timbre é a qualidade do som que depende 
do somatório das muitas frequências que o 
compõem. Enquanto a intensidade sonora depende 
da amplitude de vibração de uma onda sonora. 
Devido à intensidade o som pode ser fraco, quando 
possui pequena amplitude, ou forte, com grande 
amplitude. A unidade de medida da intensidade é 
decibel. O ouvido humano é capaz de detectar sons 
na faixa de 0 a 120 decibéis, e acima disto pode 
induzir uma sensação dolorosa. 
 A intensidade (I) é uma propriedade física 
do som e está associada à energia de vibração da 
fonte sonora. Onde a onda sonora transporta essa 
energia, distribuindo-a em todas as direções do 
espaço. Quando maior a sua amplitude, maior será a 
intensidade. Temos a potência (P) que é a distância 
da fonte sonora, onde quanto maior for à a potência 
da fonte, maior será a intensidade do som. 
 Em relação ao mecanismo de audição, o som 
é produzido por ondas de compressão e 
descompressão alternadas de ar. No qual essas ondas 
sonoras propagam-se através do ar exatamente da 
mesma forma que as ondas sonoras propagam-se na 
superfície da água. O órgão receptor do som é a 
orelha humana, que é altamente sensível que nos 
capacita a perceber e interpretar ondas sonoras em 
uma gama muito ampla de frequências. 
 
 A audição 
 Ouvir é um dos cincos sentidos do corpo 
humano, mas para que uma pessoa escute uma série 
de eventos precisam acontecer. Ou seja, para que um 
som seja audível precisa ser produzido e se propagar 
em um dado meio para que chegue ao seu aparelho 
auditivo. O aparelho auditivo funciona na 
transmissão das informações do som (frequência, 
amplitude, timbre – qualidade do som, localização 
da fonte sonora) para o nervo auditivo. Conheça um 
pouco do aparelho auditivo humano. 
 O ouvido humano é constituído de três 
partes: ouvido externo, médio e interno, sendo que 
ocorrem processos mecânicos no ouvido externo e 
médio, e processos mecânicos e elétricos no ouvido 
interno. A importância do encéfalo se dá devido à 
função dele de decodificar os impulsos elétricos 
gerados no ouvido interno. 
 
 O nervo auditivo conduz as informações das 
células auditivas para o córtex cerebral que 
interpretará os impulsos elétricos. Essas etapas 
constituem o que conhecemos como audição. Segue 
a figura indicando a posição do nervo auditivo: 
Unidade 03 – Biofísica 
 
 
 O caminho da audição é resultado de 
fenômenos físicos que são realizados no trajeto do 
som pelos ouvidos externo, médio e interno. Para 
ocorrer esse processo de formação da audição e do 
som, percorrem-se diversas transformações de 
energia para que aconteça a amplificação das ondas 
sonoras captadas e também o controle desta 
amplificação. 
 
 Constituintes do Aparelho Auditivo 
 Ouvido externo: formado por duas 
estruturas, o pavilhão auricular ou orelha e canal 
auditivo externo. A orelha apresenta formas e 
tamanhos variados. Apenas os mamíferos possuem 
pavilhão auricular. Os morcegos e baleias emitem e 
captam ultrassons e infrassons, respectivamente. 
Essas ondas sonoras podem ser refletidas pelos 
objetos, permitindo que estes animais localizem a 
posição dos objetos à sua volta. O pavilhão 
auricular é constituído de cartilagem revestida de 
pele e tem formato cheio de curvas, sulcos e 
elevações, agindo como um funil na ajuda às ondas 
sonoras tem a função de captar as ondas sonoras e 
direcioná-las para o meato acústico. Entretanto, 
grande parte dos sons audíveis é refletida no 
pavilhão auricular, pois ela é menor que a maioria 
dos comprimentos de onda dos sons. O pavilhão 
também auxilia na localização da fonte sonora. O 
meato acústico externo possui um comprimento de 
aproximadamente 2 a 3 cm, está preenchido por ar e 
sua extremidade interna é fechada pela membrana 
timpânica (cera). Sua função é transferir o som 
captado pela orelha até o ouvido médio 
(tímpano). 
 
 
 Ouvido médio: O ouvido médio está 
incrustado numa cavidade óssea, e é preenchido por 
ar atmosférico e comunica-se com a nasofaringe 
através da trompa de Eustáquio. É formado pela 
membrana timpânica ou tímpano, uma cadeia de 
ossículos, trompa de Eustáquio e pelos músculos 
tensor do tímpano e estapédio. 
 
 Tímpano – é uma membrana que delimita o 
ouvido externo do ouvido médio. Possui uma 
coloração perolada e com formato de um cone ou 
funil cujo vértice está ligeiramente voltado para 
dentro do ouvido médio. Apresenta uma espessura 
de 1 mm e um diâmetro de 64 mm. É a parte 
responsável pela percussão dos sons, sendo uma área 
sensível e que devemos ter cuidado como no caso da 
escuta de fones com o volume muito alto, para evitar 
a fratura ou perfuração do tímpano. Outra medida 
natural de segurança que possuímos é a cera 
presente na região do ouvido, sendo uma forma de 
proteção natural e drenagem de possíveis líquidos 
que entram no ouvido. 
 O tímpano apresenta quatro regiões: 1- 
Umbo – corresponde ao vértice do funil, é uma 
membrana timpânica que atua na função de separar 
o ouvido externo do ouvido médio, onde 
desempenha a transmissão dos sons, a ruptura ou 
fratura dessa região pode levar a ausência e perda de 
audição. 2- Stria mallearis – é a região do tímpano 
que faz contato direto com o primeiro ossículo da 
cadeia auditiva, o martelo. Esse contato cria um 
Unidade 03 – Biofísica 
 
aspecto de “cicatriz” no tímpano. 3- Porção flácida 
– região flácida do tímpano também chamada de 
membrana de Scharapnell. Esta região circunda a 
stria mallearis, ou seja, o local de ligação do 
martelo. 4- Porção tensa – refere-se às bordas do 
tímpano. 
 O funcionamento se dá através da 
participação do ouvido médio quando as ondas 
sonoras atingem o tímpano fazendo-o vibrar, e 
termina quando o estribo pressiona a janela oval, já 
no ouvido interno. 
 O tamanho do tímpano assemelha-se a um 
tambor, como uma membrana elástica de cerca de 
0,1 mm de espessura e entre 9 e 10 mm de diâmetro, 
e fortemente esticada. Quando o som atinge o 
tímpano, a energia associada à perturbação do ar é 
transmitida à membrana timpânica, fazendo vibrar 
de acordo com a frequência e amplitude do som que 
a atingiu. Nesse caso, se o som for agudo, o tímpano 
vibra mais rapidamente do que se o som for forte em 
alta amplitude, o tímpano vibra com movimentos 
maiores do que se o som fosse fraco. Pois, o som 
empurra e puxa o tímpano, num movimento 
contínuo, já que as ondas sonoras são formadas por 
regiões de compressão e rarefação das partículas do 
ar. 
 As perturbações do tímpano, essas são 
transmitidas via ossículos, à janela oval num 
movimento de pistão. Sofrendo apenas movimentos 
microscópicos, que são suficientes para estimular o 
órgão de Corti, que é a parte mais importante em 
todo o processo de audição. 
 O caracol do ouvido interno é preenchido 
completamente por líquidos, para que as vibraçõesdas ondas sonoras atinjam eficientemente o ouvido 
interno, estimulando o órgão de Corti, e o som é 
amplificado ainda no ouvido médio por um conjunto 
de ossículos: o martelo, a bigorna e o estribo. 
 A profundidade do ouvido é medida em cerca 
de -3 cm e 7 mm de diâmetro, possibilitando ligar 
todas essas estruturas descritas anteriormente. 
Tornando-se um sistema complexo e completo, que 
desempenha naturalmente funções necessárias a 
qualidade da audição e saúde do ouvido. 
 Ouvido interno: a cóclea, que é a parte do 
sistema auditivo responsável pela transformação do 
som em sinal neural, e pelo labirinto – que nada tem 
a ver com a audição, apenas com a manutenção do 
equilíbrio do corpo. Tem aproximadamente o 
tamanho de uma ervilha. Já a membrana basilar é o 
órgão sensorial da audição com a função de 
distinguir os sons agudos e graves. Possui duas 
propriedades estruturais, e é cerca de cinco vezes 
mais larga no ápice do que na base e, devido a isto 
sua rigidez do ápice é muito menor que na base. Os 
movimentos da membrana basilar estimulam o 
sensível órgão de Corti, que se estedem sobre a 
membrana, por todo o seu comprimento. A 
membrana não é visível, pois fica localizada abaixo 
da estrutura que é o órgão de Corti. As células 
ciliadas externas e internas – que são os receptores 
auditivos – estão rigidamente conectadas entre a 
lâmia reticular e a membrana basilar e aos pilares de 
Corti. São estruturas que se movem como unidade, 
por causa dos movimentos transmitidos pela 
membrana basilar. Em relação à estrutura dessas 
células temos os cílios, chamados de estereocílios, a 
membrana tectorial que é um tecido gelatinoso, 
suspenso na endolinfa que se estende do modíolo e 
fica em contato com as pontas dos estereocílios das 
células ciliadas externas; o gânglio espiral que 
contém os neurônios ou células nervosas. 
 
 Sobre os estereocílios das células internas, 
eles estão suspensos na endolinfa, e assim a 
membrana basilar transmite os movimentos aos 
estereocílios das células ciliadas internas e externas 
de maneira diferenciadas. Nas extremidades dos 
estereocílios das células ciliadas externas movem-se 
de acordo com o deslocamento da membrana 
tectorial. Nas extremidades livres dos estereocílios 
das células ciliadas internas movem-se de acordo 
com a velocidade da endolinfa. 
 A atuação dos estereocílios está ligada ao 
órgão de Corti na geração de sinais elétricos 
enviados ao encéfalo para que, finalmente, este 
interprete os sons. Ocorrem por meio de processos 
eletroquímicos nessas células, que possuem a 
perlinfa e da endolinfa, líquidos que preenchem a 
cóclea. 
 Em relação à composição química da 
perilinfa é semelhantemente ao líquido extracelular, 
tem baixas concentrações de K+ (0,007 mol) e altas 
concentrações de Na+ (0,14 mol). A endolinfa um 
líquido intracelular, tem altas concentrações de K+ 
(0,15 mol) e baixas concentrações de Na+ (0,001 
mol). A perilinfa e a endolinfa atuam no processo de 
geração do sinal elétrico, que é enviado ao encéfalo 
Unidade 03 – Biofísica 
 
através dos neurônios auditivos. Quando os 
estereocílios deslocam-se em uma direção, a célula 
ciliada despolariza e quando se deslocam na outra, a 
célula hiperpolariza, com isso as células ciliadas 
geram um potencial de receptor que despolariza e 
hiperpolariza. Desse modo, temos a mudança de 
potencial na célula ciliada que gera um sinal elétrico 
para o encéfalo através dos neurônios auditivos. 
Esses neurônios, estimados na ordem de 35 – 50 mil, 
são a unidade fundamental de processamento e 
transmissão dos sinais gerados nas células ciliadas 
ao encéfalo. Esses sinais contêm informações sobre 
a frequência, intensidade e timbre do som. 
 Devido a isto, a maior parte da informação 
auditiva que recebem provém das células ciliadas 
internas. Que agem como pequenos motores que 
amplificam o movimento da membrana basilar 
durante a percepção de um som de baixa 
intensidade, sendo conhecidas como amplificadores 
cocleares. Ao contrário das células, temos os 
amplificadores cocleares, que possuem alta 
sensibilidade fazendo com que a maioria das pessoas 
com audição normal perceba sons nítidos, mesmo 
em ambiente excepcionalmente silencioso. 
 
 Transmissão de som 
 O som é um tipo de onda mecânica, pois 
precisa de um meio para propagar-se, e é 
tridimensional, já que pode ser percebida em todas 
as direções. Sendo tridimensional restringe em sua 
forma de propagação, e longitudinal, isto é, as ondas 
terão uma direção de propagação paralela à vibração 
que as gerou. 
 
 Em relação ao espectro sonoro, o 
representante desta função é o ouvido humano, que 
pode perceber sons apenas dentro de um intervalo de 
frequências, que vai de, no mínimo, 20 Hz até o 
máximo de 20.000 Hz. Os sons abaixo do mínimo 
audível são denominados de infrassons e aqueles 
acima do máximo audível pelo ser humano são 
denominados ultrassons. 
 
 Deste modo, a velocidade do som vai 
depender de características apresentadas pelo meio 
de propagação, densidade, temperatura e pressão. Já 
a intensidade sonora é a grandeza que determina a 
quantidade de energia que flui de uma fonte e 
atravessa determinada área, sendo definida como a 
razão entre a potência dissipada pela fonte sonora e a 
área da região atingida por ela. Sobre as 
características para distinguir um som de outro 
temos a altura, intensidade e timbre. Os sons altos 
são aqueles que apresentam grandes frequências, 
sons agudos. Os sons baixos são aqueles que 
apresentam baixas frequências, sons graves. 
 O som sofre alguns fenômenos como a 
reflexão que acontece quando o som é emitido em 
direção a algum anteparo elástico, como o eco 
sonoro. A absorção, em alguns meios é capaz de 
absorver as ondas sonoras, funcionando, assim, 
como bons abafadores de som, como as câmaras 
anecoicas. A refração ocorre quando o som muda 
de meio e sofre mudanças de velocidade. Esse 
fenômeno é especialmente útil para a realização dos 
exames de ultrassonografia. Na difração o som 
passa de algum obstáculo ou fenda de dimensões 
parecidas com o seu comprimento de onda, ele 
sofrerá uma difração. A difração do som faz com 
que ele passe através de frestas, em baixo de portas, 
e possa ser ouvido. A interferência diz respeito a 
sobreposição das ondas sonoras, em alguns pontos 
do espaço, o som produzido por uma ou mais fontes 
irá sobrepor suas cristas e ondas, produzindo regiões 
de interferência construtiva e destrutiva. 
 Devido a estes processos que o som é 
propagado, sendo produzido por vibrações 
transmitidas para o ar. Que geram regiões de 
compressão e rarefação dos gases atmosféricos que 
se intercalam periodicamente, de acordo com a 
frequência da fonte que produz as vibrações. O som 
não transporta matéria, por se tratar de uma 
onda, transporta somente energia. 
 Deste modo, a velocidade (v) do som 
dependendo do meio no qual é propagado, meios 
físicos de maior elasticidade tendem a propagar o 
som mais facilidade, em razão da proximidade entre 
as moléculas. A frequência (f) de uma onda sonora 
é medida em Hz, e define sua altura, isto é, quanto 
maior é a frequência do som, mais agudo, ou alto, 
esse som é. Já o comprimento de onda (λ) do som é 
o espaço necessário para que a onda sonora produza 
uma oscilação completa, também pode ser entendido 
como a distância entre duas cristas ou dois vales de 
uma onda. A amplitude da onda sonora define-se 
como a quantidade de energia que essa onda carrega, 
Unidade 03 – Biofísica 
 
ou volume do som. A velocidade do som é medida 
em relação ao meio em que ele é propagado. 
 
 As ondas sonoras se formam a partir de 
ondas de pressão que se propagam a partir de 
variações de pressão do meio. Em condições de 
propagação de 340 m/s se o ar estiver a 20ºC. 
 
 Tipos de Surdez 
 Conhecida também como hipoacusia, é a 
perda auditiva, devidoa diversas causas como lesão 
cerebral ou alterações do ouvido. Existem três tipos 
de surdez: 
 Surdez de condução (transmissão): há um 
impedimento na propagação do som através dos 
ouvidos externo e médio. Geralmente este tipo de 
surdez é parcial. Podemos citar como exemplos de 
surdez de condução: - Ausência do pavilhão 
auricular; - Acúmulo de cera no meato acústico 
externo; - Espessamento do tímpano; - Secreções 
purulentas no ouvido médio; - Ruptura do tímpano; - 
Quebra dos ossículos; - Otosclerose – enrijecimento 
da cadeia de ossículos; 
 Surdez neurossensorial ou de percepção: 
este tipo de surdez acomete o ouvido interno ou o 
nervo auditivo. Neste tipo de surdez ocorre um 
aumento do limiar de excitabilidade para produzir a 
excitação das células sensórias da audição. Podendo 
ser classificada em surdez ligeira, moderada, severa 
e profunda. A surdez total é chamada de cofose. São 
causas de surdez sensorineural: - Exposição a sons 
de alta intensidade; Os danos à audição devido à 
exposição permanente em ambientes ruidosos são 
cumulativos e irreversíveis. Exposição a altos níveis 
de ruído é uma das maiores causas da surdez 
permanente. - Uso de antibióticos ototóxicos 
(garamicina, kanamicina ou estreptomicina) - Estas 
drogas promovem destruição das células ciliadas do 
órgão de Corti, levando a uma surdez irreversível. - 
Processos inflamatórios; - Rubéola, toxoplasmose, 
meningite; - Tumores benignos ou malignos na 
cóclea. 
 Surdez central: acontece quando há lesão do 
complexo olivar superior, região do cérebro 
responsável pela audição. São causas possíveis deste 
tipo de surdez: - Traumatismo craniano; - Tumores 
benignos ou malignos no cérebro; - Acidente 
vascular cerebral na região responsável pela audição. 
 A surdez unilateral e a bilateral: ocorrem 
quando é afetado um só ouvido (unilateral) ou os 
dois (bilateral) simétrica. Estes problemas podem ser 
causados devido à idade, por exemplo, em países 
ocidentais, a população com perda auditiva é cerca 
de 7-8%, instalando-se de forma progressiva ou 
súbita. 
 A relação da idade com a perda auditiva, o 
aparecimento de sinais em crianças podem surgir 
antes ou depois da aquisição da linguagem. Deste 
modo, tem-se a surdez genética ou adquirida 
durante a vida pós-natal através de uma doença, 
traumatismo acústico, infecção, tóxicos, 
envelhecimento, ou alterações genéticas. Níveis de 
surdez têm-se: 
 Primeiro nível: surdez leve, apresenta perda 
auditiva de até 40 db. Impede a percepção de todos 
os fonemas das palavras, voz fraca ou distante não é 
ouvida, mas não impede a aquisição normal da 
língua oral, mas poderá causar algum transtorno 
articulatório na leitura e/ou escrita. 
 Segundo nível: surdez moderada, perda 
auditiva entra 40-70 db. Estes limites encontram-se 
nos limites do nível da percepção da palavra, sendo 
necessária uma voz de certa intensidade para que 
seja convenientemente percebida. Possui atraso de 
linguagem e as alterações articulatórias, havendo 
problemas linguísticos. 
 Terceiro nível: surdez severa, com perda 
auditiva entre 70-90 db. Permite a identificação de 
ruídos familiares e pode-se perceber a voz forte, 
podendo chegar até aos quatro ou cinco anos sem 
aprender a falar. 
 Quarto nível: surdez profunda, apresenta 
perda auditiva superior a 90 db. Priva das 
informações auditivas necessárias para perceber e 
identificar a voz humana, impedindo-o de adquirir a 
língua oral. Geralmente utiliza uma linguagem 
gestual, e poderá ter pleno desenvolvimento 
linguístico por meio da língua de sinais. 
 
2. CORPO HUMANO E SEUS SISTEMAS DE 
FUNCIONAMENTO – SISTEMA 
RESPIRATÓRIO 
 
 Sistema respiratório 
 Possui função fundamental de promover a 
realização da respiração, por meio de trocas de gases 
entre atmosfera, sangue e células. 
Unidade 03 – Biofísica 
 
 
 Seres aeróbicos são característicos o uso de 
oxigênio (O2) como fonte necessária para a produção 
de energia, onde o ATP é produzido nas 
mitocôndrias na presença de oxigênio. Neste 
processo, o resíduo produzido, o dióxido de carbono 
(CO2), é eliminado na mesma proporção em que é 
produzido. 
 As funções do sistema pulmonar: (1) 
promover as trocas gasosas, no qual o oxigênio é 
transportado do meio externo para as membranas 
pulmonares – sangue e o CO2 são transportados do 
sangue para meio externo, através das membranas 
pulmonares. (2) Homeostasia do meio interno, que é 
o processo de controle do pH sanguíneo, além da 
filtragem e aquecimento do ar pelo muco e pelos 
nasais; (3) Atua no olfato através dos receptores 
olfato. (4) Emitem sons na passagem de ar e na 
vibração das cordas vocais. 
 A respiração tem três processos relacionados, 
o primeiro é a ventilação pulmonar, no qual a 
entrada e a saída de ar nos pulmões. A respiração 
pulmonar ocorre entre sangue e pulmões, a 
respiração tecidual ocorre no sangue e células. 
 O sistema respiratório dos seres humanos 
compreende várias partes: cavidade nasal, garganta, 
laringe, traqueia, brônquios e pulmões. Funcionando 
da seguinte maneira: o ar entre pelo nariz e/ou pela 
boca desloca-se para a cavidade nasal e chega à 
parte superior da garganta, chamada de faringe. 
 Na faringe há duas aberturas: uma para os 
alimentos, o esôfago que faz parte do sistema 
digestório, e outra para o ar. Na parte superior da 
passagem para o ar fica a laringe e na inferior, a 
traqueia. A traqueia subdivide-se em dois ramos 
chamados brônquios: um para cada pulmão. Nos 
pulmões, os brônquios também se se subdividem em 
ramificações cada vez menores, terminando em 
minúsculos sacos de ar, chamados de alvéolos. 
 O ciclo respiratório, a respiração é 
controlada pelo cérebro, e ele determina o 
movimento de subida e descida do diafragma, o 
musculo que fica na base dos pulmões. Neste 
momento o diafragma desce e as costelas se afastam, 
a região interna do peito fica maior e o ar penetra 
nos pulmões, expandindo-os. O sangue dos capilares 
retira o oxigênio do ar que está nos alvéolos. Através 
do sistema cardiovascular, o sangue conduz o 
oxigênio para o corpo todo. Quando esse processo 
ocorre temos também o dióxido de carbono 
produzido pelo corpo sendo levado para os alvéolos. 
Nesse momento o ar sai juntamente com o dióxido 
de carbono. 
 Em relação aos problemas do sistema 
respiratório, os mais comuns são os soluços, 
definidos como pequenos distúrbios do sistema 
respiratório, que acontecem quando o diafragma se 
contrai rapidamente. Já as gripes e resfriados são 
infecções que começam no nariz e na garganta. A 
bronquite é uma inflamação dos brônquios. A 
pneumonia é uma infecção pulmonar e a 
tuberculose, o enfisema e o câncer de pulmão são 
doenças muito graves que afetam os pulmões. 
 
 Corpo humano e seus sistemas de 
funcionamento 
 O corpo humano é formado por vários órgãos 
e sistemas, que trabalham de maneira conjunta para 
garantir o funcionamento perfeito do organismo. 
Composto de milhares e milhares de células, que 
formam os tecidos, os órgãos e os sistemas, 
característica essa que nos permite afirmar que os 
seres humanos são organismos pluricelulares. 
 
 Níveis de organização: células, tecidos, 
órgãos ou ainda vários sistemas. As células são 
consideradas as unidades funcionais e estruturais dos 
seres vivos. O corpo é formado por várias células 
(pluricelular) e por células eucariontes, pois 
apresentam núcleo definido e organelas 
membranosas. E existem quatro tipos de tecidos: 
epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso. Os tecidos 
podem estar em órgãos, que são definidos como 
agrupamentos de tecidos que desempenham algumas 
funções específicas. Os órgãos podem estar 
interligados formando sistemas, que desempenham 
funções ainda mais complexas. O corpo humano 
apresenta vários órgãos, os quais apresentam 
Unidade 03 – Biofísica 
 
funções específicas para garantir o funcionamentodo corpo como um todo. 
 
3. CONSTITUINTES DO SISTEMA 
RESPIRATÓRIO 
 Sendo constituído por: um par de pulmões, 
fossas nasais, boca, faringe, laringe, traqueia, 
brônquios, bronquíolos e alvéolos, localizados na 
região dos pulmões. 
 Pulmão: é um órgão esponjoso que executa a 
respiração. Tem aproximadamente 25 cm de 
comprimento e 700g de peso, situado na cavidade 
torácica que executa a respiração. A cavidade 
torácica está dividida em três partes: cavidade 
pleural direita, cavidade pleural esquerda e 
mediastino. Possuem forma piramidal, esponjoso, 
roseado, localizado na caixa torácica. O pulmão 
esquerdo tem dois lobos e o direito possui três. O 
direito é mais espesso e mais largo que o esquerdo e 
também um pouco mais curto. 
 Fossas nasais: cavidades paralelas que dão 
iniciam nas narinas e terminam na faringe. São 
separadas uma da outra por uma cartilagem chamada 
de septo nasal. 
 Faringe: canal comum aos sistemas 
digestório e respiratório que une com as fossas 
nasais. O mesmo ar que é inspirado pelas narinas ou 
pela boca passa obrigatoriamente pela faringe, antes 
de chegar a laringe. 
 Laringe: tubo sustentado por peças de 
cartilagem articuladas, situado na parte superior do 
pescoço, em continuação à faringe. O pomo-de-
adão, saliência que aparece no pescoço, faz parte de 
uma das peças cartilaginosas da laringe. 
 Traqueia: formada por vários anéis de 
cartilagem. Estes anéis são distribuídos uns sobre os 
outros e estão ligados por tecido muscular fibroso. 
 Brônquios: são estruturas tubulares 
responsável de encaminhar o ar aos pulmões. 
Bronquíolos e os alvéolos são localizados na região 
dos pulmões. 
 
4. MECÂNICA RESPIRATÓRIA 
 É a utilização de oxigênio e produção de 
gás carbônico através de diferença de pressões onde 
o ar entra e sai do sistema respiratório, através com o 
mecanismo de bombas. Sendo o mecanismo 
bombeador dos músculos da respiração. 
 O fenômeno que permitem tanto a expansão 
pulmonar e consequente entrada de ar nos pulmões 
como também a retração e a saída de ar. Fenômeno 
baseado nas alterações do equilíbrio das forças que 
atuam na parede torácica e nos pulmões. 
 Desse modo, algumas forças atuam na 
mecânica respiratória, temos a pressão 
atmosférica (PA) que impede a expansão das 
paredes torácicas. A pressão interalveolar (PI) age 
dentro dos alvéolos e a qual, devido a sua conexão 
com o meio externo é igual à pressão atmosférica 
quando as vias aéreas estão abertas e sem fluxo de ar 
entrando ou saindo do pulmão, tende a distender os 
pulmões. A elasticidade do tórax (ET), decorrente 
da estrutura da parede e que tende a expandir o 
tórax. Já a elasticidade pulmonar (EP), decorrente 
da riqueza pulmonar em fibras elásticas e que tende 
a retrair o pulmão. Desse modo, o balanceamento de 
todas as forças em associação com a pressão 
negativa ou cavidade pleural é que permite expansão 
pulmonar na inspiração. Por meio do movimento da 
inspiração quando mais inflado estiver o pulmão 
maior é a pressão pulmonar. 
 A relação da pressão intra pleural ou 
subatmosférica se mostra na inspiração, quando 
diminui e o ar entra. Já na expiração forçada à 
pressão intra pleural é maior que a atmosférica e o ar 
sai. No qual, os músculos entram em ação, como os 
intercostais internos, quadrado lombar, transverso 
tórax os abdominais. 
 
 Transporte de gases 
 A respiração é fundamental para vida 
humana sendo responsável pela troca dos gases 
oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) do 
organismo, com o meio ambiente. 
 O sistema respiratório para receber o 
oxigênio (O2) presente na atmosfera e eliminar 
dióxido de carbono (CO2), precisa que os seres 
humanos tenham todos os órgãos presentes no 
sistema respiratório para fazer as trocas gasosas. Os 
órgãos responsáveis por este processo são: fossas 
nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios e 
alvéolos pulmonares. 
 Através do nariz ou fossas nasais que o ar 
chega aquecido, umedecido e filtrado. Na faringe, 
que é o órgão atuante nos sistemas digestivo e 
respiratório, existe uma cartilagem denominada 
Unidade 03 – Biofísica 
 
epiglote que trabalha como uma válvula impedindo 
que alimentos atinjam as vias respiratórias, e assim, 
o ar é conduzido até a laringe. 
 Na laringe ocorre à condução do ar que se 
digere aos pulmões, é o local onde se localizam as 
cordas vocais fundamentais para a fala. Na traqueia 
que é um tubo constituído por anéis de cartilagem, 
conduz o ar que esta dentro do tórax até se dividirem 
formando os brônquios. 
 Os brônquios são formados por duas 
ramificações da traqueia que chegam até os 
pulmões. Entram nos pulmões onde sofrem várias 
bifurcações sendo transformados em bronquíolos. 
Os alvéolos pulmonares são formados por células 
epiteliais com características achatadas os alvéolos 
pulmonares são pequenos sacos localizados no final 
dos menores bronquíolos. 
 Nos tecidos acontece quando o gás oxigênio 
desliga-se das moléculas de hemoglobina sendo 
difundido pelo líquido tissular chegando até as 
células. Onde as células liberam o gás carbônico que 
reage com a água formando o ácido carbônico que 
logo é difundido no plasma do sangue. 
 Movimentos respiratórios, temos a divisão 
em dois movimentos: a inspiração, por meio da 
contração do diafragma e dos músculos intercostais, 
a inspiração, promove a entrada de ar dentro do 
organismo. No qual, a ar inspirado contém cerca de 
20% de oxigênio e apenas 0,04$ de gás carbônico. A 
expiração, através do relaxamento do diafragma e 
dos músculos intercostais, a expiração, promove a 
saída de ar dos pulmões. O ar expirado contém 16% 
de oxigênio e 4,6% de gás carbônico. 
 O ritmo respiratório é o controle da 
respiração pelo centro respiratório localizado no 
Bulbo raquidiano, que se caracteriza principalmente 
nas concentrações de gás carbônico presente no 
sangue. Temos então, quando a concentração de gás 
carbônico está baixa a frequência cai.