O sistema respiratório

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BIOFÍSICA E 
FISIOLOGIA
Juliano Vieira da Silva
O sistema respiratório
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Listar as estruturas das vias aéreas desde o meio exterior até os alvéolos.
 � Descrever as funções do sistema pulmonar.
 � Definir complacência pulmonar e resistência das vias aéreas.
Introdução
O sistema respiratório, ou sistema pulmonar, é um dos mais importantes 
sistemas do corpo humano. O ato de respirar é a sua principal função. 
Parece algo simples, mas, para que isso ocorra, há um processo extre-
mamente bem coordenado que envolve inúmeros órgãos. Além disso, 
respirar não é sua única função. O sistema respiratório atua fortemente 
na defesa do organismo e também na produção dos sons que emitimos. 
Isso tudo em um curto espaço de tempo, permitindo que esse ciclo se 
renove instantaneamente.
Neste capítulo, você vai conhecer as estruturas das vias aéreas, desde o 
meio exterior até os alvéolos. Também vai estudar as funções do sistema 
pulmonar e ver o que são complacência pulmonar e resistência das vias 
aéreas.
Estrutura do sistema respiratório 
Responsável por vitais funções do nosso organismo, o sistema respiratório 
apresenta em sua anatomia funcional vias aéreas de passagem importantes 
para o transporte do ar. Os órgãos que vão permitir a passagem do ar são nariz, 
cavidade nasal, faringe, laringe, traqueia, brônquios e pulmões, onde ficam 
os bronquíolos e os alvéolos. Acompanhe uma ilustração desses principais 
órgãos na Figura 1. 
Figura 1. Principais órgãos do sistema respiratório.
Fonte: Marieb, Wilhelm e Mallatt (2009, p. 730).
Esses órgãos, segundo Marieb, Wilhelm e Mallatt (2014), vão se divi-
dir em condução e respiração. A condução são as vias aéreas de passagem 
respiratória que transportam o ar, levando-o até as partes de troca gasosa. 
Na condução também ocorre a filtração, a umidificação e o aquecimento do 
ar. A parte da respiração é o local onde ocorre a troca gasosa e as vias de 
passagem respiratórias.
Vamos agora conferir cada uma das estruturas que compõem o sistema 
respiratório, começando pelo nariz.
O sistema respiratório2
Nariz
O nariz tem sua estrutura dividida em duas partes: nariz externo e cavidade 
nasal (interna). A sua parte externa é sustentada por osso e cartilagem; já a 
parte interna é dividida na metade pelo septo nasal e é revestida com mucosa 
respiratória. Entre as inúmeras funções do nariz estão umidificar e aquecer o 
ar inspirado, filtrar o ar para limpá-lo das partículas estranhas, servir como 
uma câmara de ressonância para a fala, abrigar os receptores olfatórios e 
produzir o muco (MARIEB; WILHELM; MALLATT, 2014).
A cavidade nasal é localizada após o nariz externo. Marieb, Wilhelm e 
Mallatt (2014) afirmam que, durante a respiração, o ar entra nessa cavidade 
passando pelas narinas, na base do nariz externo. Na parede lateral da ca-
vidade nasal existem três cavidades, as chamadas fossas nasais, divididas 
em superior, média e inferior. Nessas conchas se encontram os meatos, que 
se comunicam com os seios dos ossos da face. Na inspiração, eles filtram, 
umedecem e aquecem o ar e, na inspiração, recuperam esse calor e umidade 
(MARIEB; WILHELM; MALLATT, 2014; FALAVIGNA; TONATTO, 2013).
Faringe
Na sequência anatômica do sistema respiratório temos a faringe, que é uma 
estrutura comum tanto ao sistema digestório quanto ao respiratório. Ela consiste 
em uma passagem de funil que une as cavidades nasal e oral respectivamente 
com a laringe e o esôfago. A faringe está localizada logo abaixo das fossas 
nasais, acima da laringe, em frente às vértebras, e suas paredes são compostas 
por músculo liso (MARIEB; WILHELM; MALLATT, 2014). Essa estrutura 
é dividida em três partes: nasal (próxima às fossas), oral (próxima à boca) e 
laríngea (próxima à laringe). Sua principal função é servir de passagem para 
o ar.
Laringe
O ar que sai da faringe chega à laringe, que é a sua continuação. Falavigna e 
Tonatto (2013) descrevem a laringe como um órgão de produção de voz com-
plexo, que é formado por nove cartilagens unidas por membranas e ligamentos. 
3O sistema respiratório
Esse órgão contém as pregas vocais, que unem a faringe à traqueia. A laringe 
se estende do nível da quarta até a sexta vértebra cervical. Suas principais 
funções são produzir sons, proporcionar uma via aérea aberta e agir como 
mecanismo de comutação para rotear o ar e o alimento para as vias adequadas 
(MARIEB; WILHELM; MALLATT, 2014; FALAVIGNA; TONATTO, 2013).
A nona cartilagem da laringe é conhecida como epiglote. Essa cartilagem realiza uma 
função bastante vital. Quando estamos nos alimentando, ela se fecha, fazendo com 
que o alimento ingerido deslize diretamente para o esôfago e não entre na laringe. 
Durante a respiração, ela permanece aberta.
Traqueia
A traqueia é a próxima estrutura do sistema respiratório, que fica localizada 
no mediastino superior anterior ao esôfago. Ela consiste em um tubo de, 
aproximadamente, 1,5 cm de diâmetro e 10 a 12 cm de comprimento e se 
divide inferiormente em dois brônquios principais (um para cada pulmão). Ela 
é uma via de passagem de ar, que o filtra, aquece e umedece quando inspirado 
(MARIEB; WILHELM; MALLATT, 2014; FALAVIGNA; TONATTO, 2013). 
Visualize a estrutura da traqueia na Figura 2.
Brônquios
Os brônquios se originam diretamente da traqueia e são divididos em dois 
dentro dos pulmões: brônquio principal direito e brônquio principal esquerdo. 
O direito é mais calibroso, mais curto e mais vertical do que o esquerdo, que, 
por consequência, localiza-se abaixo do arco da aorta e anterior ao esôfago. 
Eles agem como vias de passagem do ar, conectando a traqueia com os alvéolos 
pulmonares, aquecendo e umidificando o ar inspirado (MARIEB; WILHELM; 
MALLATT, 2014; FALAVIGNA; TONATTO, 2013).
O sistema respiratório4
Figura 2. Traqueia.
Fonte: Adaptada de Falavigna e Tonatto (2013).
Cartilagem cricoide
Ligamentos anulares
Brônquio principal 
direito
Bronco lobar superior
direito
Brônquio lobar médio
direito
Brônquio lobar inferior
direito
Brônquio lobar inferior
esquerdo
Brônquio lobar superior
esquerdo
Brônquio principal esquerdo
Cartilagem carina
Ligamento cricotireoideo
Cartilagem tireoide
Bronquíolos
A subdivisão dos brônquios dá origem aos bronquíolos. Nas extremidades dos 
bronquíolos estão alojados os alvéolos pulmonares. De acordo com Marieb, 
Wilhelm e Mallatt (2014), os alvéolos pulmonares são câmaras microscópicas 
no final dos brônquios e o principal local das trocas gasosas. Eles possuem 
estrutura em forma de bolsa, composta por tecido epitelial achatado.
Pulmões e pleura
Para encerrar a lista de estrutura do sistema respiratório, vamos abordar os 
pulmões e as pleuras. Os pulmões são um par de órgãos que ficam dentro das 
cavidades pleurais do tórax. Dentro dos pulmões ficam localizados os brôn-
quios e os alvéolos pulmonares, responsáveis pela troca gasosa da ventilação.
5O sistema respiratório
Anatomicamente, os pulmões são separados um do outro pelo mediastino. 
O pulmão direito é maior e mais pesado do que o esquerdo, porém é mais 
curto e largo, pois sua cúpula é mais alta. O pulmão direito possui três lobos: 
superior, médio e inferior. O esquerdo tem apenas dois: superior e inferior. 
Na parte externa, o pulmão é envolvido por uma membrana serosa chamada 
de pleura. A pleura possui duas faces: parietal (externa mais aderida à cidade 
torácica e ao diafragma) e a visceral (interna, mais aderida ao pulmão). Além 
de proteger o pulmão, a pleura também produz um fluido lubrificante.
Funções do sistema respiratório
Como vimos no tópico anterior, a estrutura do sistema respiratório é formada 
por vários órgãos, cada um com uma função específica dentro do processo. 
Agora, vamos abordar as funções específicas de todo o sistema.
Fox (2007) aponta que o sistema respiratório possui basicamente três 
funções que, embora separadas, mantém uma relação entre si. Essas funções 
são: ventilação (tambémconhecida como respiração), troca gasosa e utilização 
do oxigênio pelos tecidos.
Vamos começar com a função da ventilação. Fox (2007) descreve a ventila-
ção como o processo mecânico que move o ar para o interior e para o exterior 
dos pulmões. À entrada de ar em nosso corpo, chegando até os pulmões, 
dá-se o nome de inspiração, enquanto a saída de ar dos pulmões para as 
vias condutoras chama-se de expiração. Sobre esse processo, o mesmo autor 
descreve (FOX, 2007, p. 481):
Como a concentração de oxigênio do ar é maior nos pulmões que no sangue, 
o oxigênio difunde-se do ar para o sangue. Inversamente, o dióxido de car-
bono move-se do sangue para o ar no interior dos pulmões, através de sua 
difusão para baixo do seu gradiente de concentração. Como consequência 
dessa troca gasosa, o ar inspirado contém mais oxigênio e menos dióxido de 
carbono que o ar expirado. Mais importante, o sangue que deixa os pulmões 
(nas veias pulmonares) possui uma maior concentração de oxigênio e uma 
menor concentração de dióxido de carbono do que o sangue liberado para os 
pulmões pelas artérias pulmonares. Isso se deve à atuação dos pulmões, que 
faz o sangue entrar em equilíbrio gasoso com o ar.
O sistema respiratório6
Nesse processo vemos uma interpelação entre duas das funções do sistema 
respiratório, pois a ventilação e a troca gasosa são, coletivamente, chamadas 
de respiração externa. Já a relação entre a troca de gases entre o sangue e 
outros tecidos e a utilização pelos mesmos se denomina respiração interna. 
Nessa respiração há uso de oxigênio no interior das mitocôndrias, para gerar 
o trifosfato de adenosina (ATP). Esse processão se chama respiração celular 
(FOX, 2007; STANFIELD, 2013).
O ATP, ou trifosfato de adenosina, é considerado um nucleotídeo ou uma molécula 
formada pela união da adenina e da ribose que serve para armazenar e utilizar a energia 
durante as atividades celulares (STANFIELD, 2013).
Sobre as trocas gasosas, o ar, quando inspirado, penetra no corpo a partir 
das vias respiratórias condutoras (nariz, cavidade nasal, laringe e faringe), 
chegando aos pulmões. O processo no qual o ar chega até os pulmões pelos 
músculos respiratórios é coordenado pelo sistema nervoso central (SNC) 
(LEVITZKY, 2007).
Quem exerce importante trabalho, nesse caso, é o sistema circulatório, 
pois o sangue venoso que retorna de inúmeros tecidos corporais é bombeado 
pelo ventrículo direito e entra nos pulmões. Esse sangue tem um alto teor 
de dióxido de carbono (CO2) e um baixo teor de oxigênio (O2). Nos capila-
res pulmonares, processa-se a troca do dióxido de carbono pelo oxigênio 
(LEVITZKY, 2007).
7O sistema respiratório
O sangue que deixa o pulmão contém um alto teor de oxigênio e baixo 
de dióxido de carbono, sendo distribuído pelo coração ao restante do corpo. 
Durante a expiração, o gás com esse dióxido de carbono é expelido do corpo 
pelas vias respiratórias condutoras (LEVITZKY, 2007), conforme mostram 
as Figuras 3 e 4. 
Figura 3. Troca gasosa entre os tecidos do corpo e o ambiente.
Fonte: Levitzky (2007, p.3).
O sistema respiratório8
Figura 4. Troca gasosa entre os tecidos do corpo e o ambiente.
Fonte: Adaptada de Stanfield (2013).
Veias sistêmicas
Capilares sistêmicos
Artérias
sistêmicas
Capilar
Mitocôndria
Sangue oxigenado
Sangue desoxigenado
Célula
Coração
Células de tecidos
de todo o corpo
Veias pulmonares
Artérias pulmonares
Capilares pulmonares
Pulmões
Respiração
externa
Respiração
interna
Respiração
externa
9O sistema respiratório
Além dessas funções, Stanfield (2013) enumera outras atividades igual-
mente importantes realizadas pelo sistema respiratório:
 � contribui para a regulação do equilíbrio acidobásico do sangue, pois 
elimina o gás carbônico do corpo;
 � possibilita a fonação ou vocalização, que é a produção de sons pelo 
movimento do ar através das cordas vocais. Isto se deve à ação do SNC 
sobre os músculos das respiração, acarretando o fluxo de ar através das 
pregas vocais e da boca;
 � participa da defesa contra patógenos e partículas estranhas nas vias 
respiratórias: cada vez que absorvemos o ar, podemos trazer junto 
dele microrganismos como bactérias, poeira, gases tóxicos, fumaça 
e outros poluentes. O primeiro mecanismo de defesa ocorre já nas 
narinas, vindo, na sequência, o fechamento da epiglote. Mesmo quando 
os microrganismo conseguem furar essa barreira, o sistema trata de se 
proteger com outros meios para a sua expulsão, como o ato de fungar, 
assoar ou espirrar. A tosse, em alguns casos, também pode realizar esse 
trabalho de limpeza das vias aéreas.
Complacência pulmonar e resistência das 
vias aéreas
Tanto a complacência pulmonar quanto a resistência das vias aéreas são fatores 
que afetam a ventilação pulmonar. Vamos, então, conhecer um pouco mais 
sobre cada uma.
A complacência pulmonar se caracteriza por ser o grau de extensão dos 
pulmões quando ocorre uma pressão. Stanfield (2013) aponta que, assim como 
as artérias são elásticas — e se recolhem durante a diástole para que o sangue 
siga fluindo — e as veias têm alto grau de complacência — o que lhes permite 
conter um grande volume de sangue sob baixa pressão —, os pulmões também 
são elásticos, recolhendo-se após serem distendidos.
Dessa forma, os pulmões, assim como as veias, apresentam uma com-
placência bastante alta. A complacência é definida como a alteração do vo-
lume pulmonar que resulta de uma dada alteração da pressão transpulmonar 
(diferença entre o valor da pressão intra-alveolar e da pressão pleural) 
(STANFIELD, 2013).
O sistema respiratório10
Uma grande complacência pulmonar é vantajosa, porque uma alteração menor 
da pressão transpulmonar é necessária para fazer entrar um dado volume 
de ar e, desse modo, menos trabalho ou contração muscular é necessário. 
A complacência pulmonar depende da elasticidade dos pulmões e da tensão 
superficial do líquido que reveste os alvéolos. Os pulmões são elásticos por 
causa da presença de fibras elásticas no tecido conjuntivo. Geralmente, as 
forças exercidas por essas fibras elásticas se opõem à expansão pulmonar: 
quando os pulmões se distendem, as fibras tendem a recolher-se (STAN-
FIELD, 2013, p. 540).
Quanto maior a tensão superficial de um líquido, mais trabalho será necessário para que 
esse líquido se espalhe. No caso dos pulmões, essa pressão é causada pela interface 
ar–líquido formada pela fina camada de líquido que reveste a superfície interna dos 
alvéolos. 
Quando ocorre a expansão do tecido pulmonar, a camada de líquido que 
há nos alvéolos sofre a mesma ação, igualmente se expandindo. Na expansão 
dos pulmões, o trabalho se faz necessário para distender o tecido elástico 
e também para aumentar a área da superfície líquida; por consequência, 
a tensão superficial do líquido faz com que diminua a complacência pulmonar 
(STANFIELD, 2013).
A presença de uma substância semelhante a detergente, denominada de sur-
factante pulmonar, diminui a tensão superficial nos alvéolos. O surfactante 
pulmonar é secretado por células alveolares tipo II, localizadas nas paredes 
dos alvéolos. A tensão superficial do líquido que reveste os alvéolos é reduzida 
(mas não eliminada) pela ação do surfactante pulmonar, porque o surfactante 
interfere na formação de pontes de hidrogênio entre as moléculas de água. 
Dessa maneira, o surfactante aumenta a complacência pulmonar e diminui o 
trabalho da respiração (STANFIELD, 2013, p. 540).
11O sistema respiratório
Quando o músculo pulmonar se torna espessado, a complacência é diminu-
ída. Essa diminuição faz com que os músculos respiratórios precisem trabalhar 
de forma mais aguda para expandir o volume dos pulmões até determinado 
dado. 
A complacência diminuída pode ocorrer na formação de tecido cicatricial na tuberculose 
ou na redução da produção de surfactante, como ocorre na chamada síndrome da 
angústia respiratória do recém-nascido. Essa síndrome se caracteriza por uma produção 
insuficiente do surfactante (STANFIELD, 2013).
A resistênciadas vias respiratórias se refere à resistência de todo o 
sistema das vias respiratórias inferiores. Ela é determinada pela resistência 
das vias respiratórias individuais e é fortemente afetada por alteração do 
raio das vias respiratórias. A diminuição desse raio aumenta a resistência 
(STANFIELD, 2013).
Segundo Stanfield (2013), em pulmões considerados saudáveis, a resistência 
do fluxo de ar para dentro e para fora dos pulmões é considerada baixa porque 
os raios do tubo da zona condutora são relativamente grandes, pois “embora o 
raio do tubo diminua enquanto o ar se dirige pela zona condutora em direção 
aos alvéolos, a área de seção transversal dos túbulos menores aumenta, em 
decorrência da extensa ramificação” (STANFIELD, 2013, p. 540).
Sendo assim, a resistência da zona condutora é considerada baixa. Com 
essa resistência baixa, a pressão alveolar não precisa diferir muito da pressão 
atmosférica para obter taxas de fluxo de ar anormais com condições normais. 
Dessa forma, durante uma respiração tranquila, a chama eupneia, a diferença 
entre a pressão dos alvéolos e da atmosfera consiste, geralmente, em menos 
de 2 mmHg. Quando a resistência das vias respiratórias aumenta acima do 
normal, maior é a pressão intra-alveolar para movimentar o ar (em torno de 
0,5 mmHg) para dentro e fora dos pulmões (STANFIELD, 2013) (Figura 5). 
O sistema respiratório12
Figura 5. Efeito da resistência das vias respiratórias sobre a respiração.
Fonte: Adaptada de Stanfield (2013).
Inspiração Expiração
Resistência
aumentada
Resistência
normal
Volmue de
ar movimentado
para dentro e para
fora dos pulmões
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A resistência ao fluxo de ar é afetada por alguns fatores: forças passivas 
exercidas sobre as vias respiratórias (responsáveis pela alteração da resistên-
cia das vias respiratórias, que ocorrem em uma única respiração), atividade 
contrátil do músculo liso dos bronquíolos (responsáveis por variações pro-
longadas da resistência das vias) e secreção do muco nas vias respiratórias 
(STANFIELD, 2013).
Um aumento da resistência das vias respiratórias pode resultar em vários 
estados patológicos. O mais conhecidos deles é a asma, que aumenta a re-
sistência a partir das contrações espásticas do músculo liso dos bronquíolos 
associadas a uma secreção do muco aumentada e uma inflamação da parede 
dos bronquíolos. Os sintomas dessa doença são tosse, dificuldade para respirar 
e sibilações. 
13O sistema respiratório
Outro estado patológico que pode aumentar a resistência das vias res-
piratórias é a doença pulmonar obstrutiva crônica, a chamada DPOC. Ela 
está associada ao aumento crônico dessa resistência. A DPOC é geralmente 
causada pelo cigarro e tem como sintomas a tosse, o pigarro, a falta de ar, a 
fadiga e o catarro em excesso. 
Confira uma pouco mais sobre a DPOC e a asma e suas diferenças no vídeo disponível 
no link a seguir, realizado pelo médico Milton Morales Filho. 
https://qrgo.page.link/RAdEy
Neste capítulo, você conheceu a estrutura do sistema respiratório. Esse 
sistema é responsável, basicamente, pelo transporte do ar. Os órgãos que 
permitem essa passagem do ar são nariz, cavidade nasal, faringe, laringe, 
traqueia, brônquios e pulmões, onde ficam os bronquíolos e os alvéolos Esses 
órgão são responsáveis pela condução e respiração. 
A condução são as vias aéreas de passagem respiratória que transportam 
o ar, levando-o até as partes de troca gasosa. Na condução também ocorre a 
filtração, a umidificação e o aquecimento do ar. A respiração é o local onde 
ocorre a troca gasosa e as vias de passagem respiratórias.
O sistema respiratório possui três funções, que, embora separadas, mantém 
uma relação entre si. Essas funções são ventilação (também conhecida como 
respiração), troca gasosa e a utilização do oxigênio pelos tecidos.
Além dessas funções, ele contribui para a regulação do equilíbrio acidobá-
sico do sangue, pois elimina o gás carbônico do corpo, possibilita a fonação 
ou vocalização e participa da defesa contra patógenos e partículas estranhas 
nas vias respiratórias.
Por fim, você viu que a complacência pulmonar se caracteriza por ser o 
grau de extensão dos pulmões quando ocorre uma pressão. Ela é definida 
como a alteração do volume pulmonar que resulta de uma dada alteração da 
pressão transpulmonar (diferença entre o valor da pressão intra-alveolar e a 
pressão pleural).
O sistema respiratório14
A resistência das vias respiratórias se refere à resistência de todo o sistema 
das vias respiratórias inferiores. Ela é determinada pela resistência das vias 
respiratórias individuais (primeiramente), além de ser fortemente afetada por 
alteração do raio das vias respiratórias: a diminuição desse raio faz com que 
a resistência aumente 
A resistência ao fluxo de ar é afetada por alguns fatores: forças passivas 
exercidas sobre as vias respiratórias (responsáveis pela alteração da resistência 
das vias respiratórias, que ocorrem em uma única respiração), atividade con-
trátil do músculo liso dos bronquíolos (responsáveis por variações prolongadas 
da resistência das vias) e secreção do muco nas vias respiratórias. 
FALAVIGNA, A.; TONATTO, F. A. Anatomia humana. Caxias do Sul, RS: Educs, 2013.
FOX, S. I. Fisiologia humana. 7. ed. Barueri, SP: Manole, 2007.
LEVITZKY, M. G. Fisiologia pulmonar. 7. ed. São Paulo: McGraw Hill, 2007. (Série Lange).
MARIEB, E. N.; WILHELM, P. B.; MALLATT, J. Anatomia humana. São Paulo: Pearson Edu-
cation do Brasil, 2009.
MARIEB, E. N.; WILHELM, P. B.; MALLATT, J. Anatomia humana. 3. ed. São Paulo: Pearson 
Education do Brasil, 2014.
STANFIELD, C. L. Fisiologia humana. 5. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013.
Leituras recomendadas
GUYTON, A.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2000.
SILBERNAGL, S.; DESPOPOULOS, A. Fisiologia: texto e atlas. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 
2009.
WARD, J.; LINDEN, A. Fisiologia básica: guia ilustrado de conceitos fundamentais. 2. ed. 
Barueri, SP: Manole, 2014.
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