SISTEMA RESPIRATÓRIO (1)

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ORGANIZAÇÃO MORFOFUNCIONAL DO 
SISTEMA RESPIRATÓRIO
PRINCIPAIS FUNÇÕES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
• Troca gasosa  supre o organismo com oxigênio (02) e remove o produto
gasoso do metabolismo celular (CO2)
• Participam do equilíbrio térmico.
• Manutenção do pH plasmático através da regulação da eliminação de CO2.
• Defesa imunológica funciona como barreira primária entre o mundo exterior e
o interior do corpo.
• O pulmão também é um órgão metabólico  sintetiza e metaboliza numerosos
compostos
ORGANIZAÇÃO MORFOFUNCIONAL DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
ZONA DE TRANSPORTE - formada pelas vias respiratórias
superiores e pela árvore traqueobrônquica,
encarregadas de acondicionar e conduzir o ar até a
intimidade dos pulmões.
ZONA DE TRANSIÇÃO - interposta entre a zona de
transporte e a zona respiratória, onde começam a
ocorrer trocas gasosas, porém em níveis não
significativos.
ZONA DE RESPIRATÓRIA – região onde efetivamente se 
realiza as trocas gasosas.
VIAS AÉREAS SUPERIORES
– NARIZ , SEIOS NASAIS E LARINGE -
A principal função das vias aéreas superiores é
acondicionar o ar inspirado, de modo que no
momento em que ele alcança a traqueia já
esteja na temperatura corporal e
completamente umidificado.
Nariz
Funções do Nariz:
• Funciona como filtro, aprisionando
eliminando partículas maiores que 10 μm.
• Provê senso de olfação  terminações
nervosas  bulbo olfatório.
• As conchas nasais aumentam a área de
superfície.
• O interior do nariz é revestido de epitélio
respiratório entremeado com células
secretórias de superfície. Essas células
secretórias produzem imunoglobulinas 
primeira linha de defesa do organismo.
Nariz
Nariz
Seios Paranasais
Seios frontais
Seios Maxilares
Seio Etmoide
Seio Esfenóide
• Circundam as vias nasais
• São revestidos por epitélio ciliado
• Deixam o crânio mais leve e dão
ressonância à voz.
Faringe
Faringe
Laringe
Laringe
VIAS AÉREAS INFERIORES
– TRAQUÉIA, BRÔNQUIOS, BRONQUÍOLOS, UNIDADE RESPIRATÓRIA-
Traquéia e 
Brônquios
Bronquíolos Terminais
Bronquíolos Respiratórios
ANATOMIA PULMONAR
ANATOMIA PULMONAR
ANATOMIA PULMONAR
ANATOMIA PULMONAR
ANATOMIA PULMONAR
ANATOMIA PULMONAR
ESPAÇO INTERSTICIAL  é composto de tecido conjuntivo, músculo liso, vasos linfáticos, capilares e
outras células.
• FIBROBLASTOS são células proeminentes no interstício do pulmão. Eles sintetizam e secretam
colágeno e elastina.
• Colágeno - principal componente estrutural do pulmão que limita a distensão pulmonar.
• Elastina – principal contribuinte para a retração elástica do pulmão.
• CÉLULAS DE KULTSCHITZKY -células neuroendócrinas. Encontradas em grupos em toda a extensão
da árvore traqueobrônquica e secretam dopamina e serotonina.
• CARTILAGEM - é tecido conjuntivo resistente e flexível que dá suporte às vias aéreas condutoras
do pulmão e circunda aproximadamente 80% da traqueia, reduz no sistema respiratório inferior e
desaparece no nível dos bronquíolos
INTERSTÍCIO PULMONAR
CÉLULAS EPITELIAIS ALVEOLARES
PNEUMÓCITOS TIPO I
• Ocupa 96% a 98% da área de superfície do alvéolo, e é o
sítio primário para a troca gasosa.
PNEUMÓCITOS TIPO II
• Pequena e cubóide, e geralmente é encontrada nos
“cantos” dos alvéolos, onde ocupa de 2% a 4% de sua
área de superfície.
• Sintetizam o surfactante pulmonar  reduz a tensão
superficial no fluido alveolar e é responsável pela
regeneração da estrutura alveolar subsequente à lesão
FLUIDOS QUE RECOBREM O EPITÉLIO PULMONAR
O sistema respiratório é revestido por três fluidos: 
• Fluido periciliar
• Muco 
• Surfactante
FLUIDO PERICILIAR + MUCO  sistema de limpeza mucocililar  participa na remoção de partículas)
do pulmão recobrem o epitélio das vias condutoras da traqueia aos bronquíolos terminais.
SURFACTANTE reveste os alvéolos  tem função de reduzir a tensão superficial.
Células que regulam a produção de muco
CÉLULAS CALICIFORMES  estão espalhadas entre as células epiteliais. Elas produzem muco nas vias aéreas e
aumentam em número em resposta ao tabagismo crônico (e a poluentes ambientais.
GLÂNDULAS TRANQUEOBRÔNQUICAS SUBMUCOSAS  estão presentes sempre que existir cartilagem na árvore
traqueobrônquica. As glândulas traqueobrônquicas submucosas aumentam em número e em tamanho durante a
bronquite crônica, e diminuem seu número até os níveis dos bronquíolos nas doenças pulmonares.
CÉLULAS DE CLARA  São encontradas nos bronquíolos onde as células submucosas e caliciformes desapareceram.
Podem ter função secretória e de regeneração epitelial após lesão.
FLUIDOS QUE RECOBREM O EPITÉLIO PULMONAR
SURFACTANTE recobre os alvéolos.
• Redução do trabalho da respiração pela diminuição das forças de
tensão superficial
• Prevenção do colapso e fixação dos alvéolos na expiração
• Estabilização dos alvéolos, especialmente os que tendem a
desinsuflar-se sob baixa tensão superficial
TENSÃO SUPERFICIAL a força causada pelas moléculas de água na
interface ar-líquido.
Diminui a tensão superficial dos alvéolos e altera sua tensão
superficial em diferentes volumes pulmonares
COMPOSIÇÃO  fosfolipídios, lipídios neutros, ácidos graxos e
proteínas
• Fosfatidilcolina  75% dipalmitoil fosfatidilcolina (DPFC) e 1 a
10% fosfatidilglicerol (FG)
Secretado pela células PNEUMÓCITOS TIPO II.
FLUIDOS QUE RECOBREM O EPITÉLIO PULMONAR
Lei de Laplace
MOVIMENTOS RESPIRATÓRIOS
INSPIRAÇÃO
Expansão do pulmão e aumento do volume da cavidade
torácica.
Com o aumento da capacidade pulmonar e queda da
pressão no interior do sistema, o ar ambiente é sugado
para dentro dos pulmões.
EXPIRAÇÃO
Provoca diminuição do volume pulmonar e expulsão de
gás.
Em condições de repouso é passiva.
Ao longo da expiração ocorre paulatina desativação da
musculatura inspiratória, que contribui para a expulsão
do gás dos pulmões ser suave.
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS
SUPRIMENTO SANGUÍNEO PARA O PULMÃO
CIRCULAÇÃO PULMONAR - traz sangue
desoxigenado do ventrículo direito para as
unidades de troca gasosa, para a remoção de
CO2 e oxigenação, antes que o sangue seja
retornado ao átrio esquerdo e distribuído
para o restante do corpo
CIRCULAÇÃO BRÔNQUICA - se origina na
aorta e provê nutrição de sangue oxigenado
aos pulmões.
Essas artérias acompanham a árvore
brônquica e se dividem com ela
Elas nutrem as paredes dos brônquios,
bronquíolos, vasos sanguíneos, nervos,
linfonodos e a maior parte da pleura visceral
VOLUMES E 
CAPACIDADES PULMONARES
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
• VOLUME CORRENTE - Quantidade de ar inspirada ou expirada espontaneamente em cada ciclo
respiratório. No repouso, o volume corrente humano oscila entre 350 e 500 ml.
• VOLUME DE RESERVA INSPIRATÓRIO - Volume máximo que pode ser inspirado voluntariamente a
partir do final de uma inspiração espontânea. 3.000 ml.
• VOLUME DE RESERVA EXPIRATÓRIO - Volume máximo que pode ser expirado voluntariamente a
partir do final de uma expiração espontânea. 1.100 ml.
• VOLUME RESIDUAL - Volume de gás que permanece no interior dos pulmões após a expiração
máxima. 1.200 ml.
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
• CAPACIDADE VITAL - Quantidade de gás mobilizada entre uma inspiração e uma expiração máximas. 
4.600 ml.
CV = VC +VRI + VRE
• CAPACIDADE INSPIRATÓRIA - Volume máximo inspirado a partir do final de uma expiração
espontânea. 3.500 ml
CI= VC + VRI
• CAPACIDADE RESIDUAL FUNCIONAL - Quantidade de gás contida nos pulmões no final de uma
expiração espontânea. 2.300 ml
CRF= VRE+ VR
• CAPACIDADE PULMONAR TOTAL - Quantidade de gás contida nos pulmões ao final de uma
inspiração máxima. 5.800 ml.
CPT = VC + VR + VRE +VRI
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
MECÂNICA DA RESPIRAÇÃO
• O ar flui para o interior e para o exterior das vias aéreas, das áreas de maior pressão 
para as áreas de menor pressão.
• Na ausência de gradiente de pressão não ocorre fluxo de ar.
Ventilação Minuto
INTERAÇÃO PULMÃO-CAIXA TORÁCICA
COMPLACÊNCIA PULMONAR
A complacência pulmonar (CP) é a medida das
propriedades elásticasdo pulmão. É a medida do quão
facilmente o pulmão se distende.
• É a mudança do volume pulmonar que resulta de
mudança de 1 cm H2O na pressão de distensão do
pulmão.
• Complacência pulmonar elevada refere-se a pulmão
prontamente distensível
• A baixa complacência de um pulmão, ou pulmão
“rígido”, define o pulmão que não é facilmente
distensível
• Alterações da complacência pulmonar estão associadas
a certos tipos de doenças pulmonares
• Início da inspiração a pressão pleural em –5 cm H2O.
• A pressão no espaço pleural é negativa (criada pela retração elástica) em relação à pressão
atmosférica.
• Antes do início da inspiração a pressão alveolar é zero
• Com o início da inspiração os músculos do diafragma e da caixa torácica se encurtam, o que causa
movimento do diafragma para baixo e das costelas para cima.
• A pressão alveolar cai abaixo de zero, e quando a glote se abre o gás se move para o interior das vias
aéreas.
A retração elástica dos pulmões atua para reduzir o volume pulmonar, mas essa 
retração interna é contrabalançada pela expansão da caixa torácica para fora, que 
atua para aumentar o volume pulmonar. 
INTERAÇÃO PULMÃO-CAIXA TORÁCICA
• Agua presente nos alvéolos tendência
à colapsar o alvéolo
• Surfactante reduz a tensão superficial da
agua Cél. Pneumócitos tipo II
• Quanto menor o alvéolo, maior a
pressão alveolar ocasionada pela tensão
superficial  Síndrome da Angústia
Respiratória do Recém-Nascido
INTERAÇÃO PULMÃO-CAIXA TORÁCICA
• Pulmões são elásticos  se não houver
força para mantê-lo inflado ele colapsa
• Pressão pleural: negativa (-5 cm de H2O)
• Pressão alveolar: quando não há fluxo = 0
• Pressão transpulmonar: diferença de
pressão entre alvéolos e as superfícies
externas dos pulmões
INTERAÇÃO PULMÃO-CAIXA TORÁCICA
INTERAÇÃO PULMÃO-CAIXA TORÁCICA
O pulmão e a caixa torácica se movem juntos, como uma unidade.
Pressão transpulmonar - diferença
de pressão entre os espaços aéreos
(pressão alveolar [PA]) e a pressão
que circunda o pulmão (pressão
pleural [Ppl])
Pressão transmural através da caixa 
torácica - é a diferença entre a 
pressão pleural e a pressão que 
circunda a caixa torácica
INTERAÇÃO PULMÃO-CAIXA TORÁCICA
Pressão pleural - diferença de
pressão entre os espaços aéreos
(pressão alveolar [PA]) e a pressão
que circunda o pulmão (pressão
pleural [Ppl])
Pressão pleural é a pressão do
líquido no espação entre a pleura
visceral e parietal. Há normalmente
uma discreta sucção entre os
folhetos.
No início da inspiração - 5cmH2O
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO
FUNÇÕES DA RESPIRAÇÃO:
• Minimizar o trabalho respiratório
• Manutenção dos gases sanguíneos 
pela regulação da PCO2 arterial.
• Manter o equilíbrio ácido-básico no
tecido cerebral  pela regulação da
PCO2 arterial.
SÍTIOS DE CONTROLE DA
VENTILAÇÃO:
1. Centro do controle respiratório
(centro respiratório)
2. Quimiorreceptores centrais
3. Quimiorreceptores periféricos
4. Receptores mecânicos
pulmonares/ nervos sensoriais.
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO
CENTRO RESPIRATÓRIO  situado no bulbo e na ponte do tronco encefálico  gera e modifica o ritmo respiratório
básico. Contêm duas porções
• A geradora de padrão ventilatório, que gera o padrão rítmico.
• A integradora, que controla a geração do padrão, processa as informações geradas por centros cerebrais
superiores e pelos quimiorreceptores e controla a frequência e a amplitude do padrão ventilatório.
QUIMIRRECEPTORES CENTRAIS  situados, no sistema nervoso central, logo abaixo da superfície ventrolateral do
bulbo detectam a variação da PCO2 e do pH dos fluidos intersticiais, no tronco cerebral, e modulam a ventilação.
QUIMIORRECEPTORES PERIFÉRICOS  periféricos estão localizados em células especializadas do arco aórtico (corpos
aórticos) e da bifurcação das artérias carótidas internas e externas (corpos carotídeos).  detectam a PO2, a PCO2e o
pH do sangue arterial, e enviam essa informação para o núcleo integrador do bulbo pelos nervos vago e pelos nervos
do seio carotídeo, ramos do nervo glossofaríngeo.
MECANORECEPTORES PULMONARES E NERVOS SENSORIAIS  responde ao insuflar dos pulmões ou às substâncias
irritantes ou à liberação de mediadores locais, nas vias aéreas, modifica o padrão ventilatório.
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO
RESPIRAÇÃO VOLUNTÁRIA
• Não passa pelo centro respiratório.
• Tem origem no córtex motor  segue pela medula espinhal pelos tractos córtico-
espinhais.
• Respiração voluntária (trato córticoespinal) e automático (tratos ventro-laterais)
CENTRO RESPIRATÓRIO
• Localizado bilateralmente no bulbo e
na ponte no tronco cerebral
• Grupo respiratório dorsal –inspiração
• Grupo respiratório ventral –expiração
• Centro pneumotáxico – frequência e
profundidade respiratórias
• Grupo respiratório dorsal
• Ritmo respiratório de base é gerado nesse
grupo
• Células do GRD recebem aferentes do 9º e
10o nervos cranianos, originados nas vias
aéreas e no pulmão
• Sinal inspiratório em rampa
• Início lento e elevação constante do sinal
nervoso –2 segundos
• Interrupção abrupta nos próximos 3
segundos expiração
• Centro pneumotáxico
• Controlar o ponto de “desligamento” da
rampa inspiratória, controle da duração da
fase de expansão do ciclo pulmonar
• Efeito secundário no controle da frequência
• Grupo respiratório ventral
• contém neurônios inspiratórios e expiratórios
• Neurônios quase totalmente inativos 
expiração é um processo passivo
• Aumento da ventilação pulmonar  sinais
respiratórios se propagam dos neurônios
ventrais a partir do mecanismo oscilatório
básico da área respiratória dorsal
• A estimulação elétrica de alguns neurônios
provoca inspiração, enquanto de outros leva
a expiração  participação nos dois
princípios
• Participação importante na expiração forçada
CENTRO RESPIRATÓRIO
CENTRO RESPIRATÓRIO
QUIMIRRECEPTORES CENTRAIS
• O quimiorreceptor é um receptor que responde
à variação da composição química do sangue ou
de qualquer outro fluido a seu redor
• Localizados na superfície ventro-lateral do
bulbo.
• Sensível ao pH do fluido extracelular e o líquor.
• Barreira Hematoencefálica  composta de
células endoteliais, por músculo liso e pelas
membranas pia-máter e aracnoide  regula a
troca de íons entre o sangue e o líquor.
QUIMIRRECEPTORES CENTRAIS
• Baixa permeabilidade de íons hidrogênio à
barreira hematoencefálica/ alta permeabilidade
do dióxido de carbono
• Excitação das áreas quimiossensíveis pelos íons
hidrogênio geram um efeito menor na
estimulação dos neurônios quando sofre
alterações do que pelo dióxido de carbono
• Contudo, acredita-se que o dióxido de carbono
estimula a região de forma indireta, por íons
hidrogênio
• Presente nos corpos carotídeos e corpos
aórticos.
• Respondem a variações da PO2, da PCO2 e do
pH arteriais, e transmitem informação aferente
para o centro de controle respiratório
• Em resposta às baixas da PO2 (mesmo que
pequenas), ocorre aumento da descarga do
quimiorreceptor, o que aumenta a respiração.
QUIMIORRECEPTORES PERIFÉRICOS
MECANORRECEPTORES PULMONARES
• Respondem ao estiramento do
tecido pulmonar.
• Reflexo de Hering-Breuer
PADRÕES RESPIRATÓRIOS ANORMAIS
COMPOSIÇÃO DO GÁS ALVEOLAR
COMPOSIÇÃO DO GÁS ALVEOLAR
• São necessárias múltiplas respirações
para que ocorra a troca de grande parte
do ar alveolar
• Importante para evitar mudanças
repentinas nas concentrações dos gases
no sangue
COMPOSIÇÃO DO GÁS ALVEOLAR
DIFUSÃO E 
TRANSPORTE DE GASES
DIFUSÃO DE GASES ATRAVÉS DA MEMBRANA ALVÉOLO-CAPILAR
• Unidade respiratória  Bronquíolo
respiratório, ductos alveolares, e
alvéolos
• Paredes alveolares extremamente
finas e uma densa rede de capilares
ao redor
DIFUSÃO DE GASES ATRAVÉS DA MEMBRANA ALVÉOLO-CAPILAR
1. Camada de líquido revestindo o alvéolo
contendo surfactante
2. Epitélio alveolar
3. Membrana basal epitelial
4. Espaço intersticial fino entre o epitélio
alveolar e a membrana capilar
5. Membrana basal capilar
6. Endotélio capilar
TRANSPORTE DE OXIGÊNIODOS PULMÕES PARA OS TECIDOS CORPORAIS
• Difusão de gases ocorre por diferença
de pressão
• 98% do sangue que chega no átrio
esquerdo provém dos capilares
alveolares
• 2% vêm da aorta, da circulação
brônquica
TRANSPORTE DE OXIGÊNIO DOS PULMÕES PARA OS TECIDOS CORPORAIS
• Pela diferença de pressão
de O2 do capilar para a
célula
• A pO2 do sangue que
deixa os tecidos é cerca de
40 mmHg
• As pressões de CO2s são bem menores se
comparadas ao oxigênio, isso devido a
maior velocidade de difusão do dióxido de
carbono.
TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO DOS PULMÕES PARA OS TECIDOS CORPORAIS
• 97% do oxigênio é transportado em
combinação reversível com a
hemoglobina
• 3% são transportados dissolvidos na
água do plasma e das células
sanguíneas
• Saturação de hemoglobina =
porcentagem de hemoglobina ligada ao
oxigênio
• Efeito Tampão da Hemoglobina
HEMOGLOBINA E TRANSPORTE DE OXIGÊNIO
• A acidificação do pH desvia a curva para a 
direita, ou seja, reduz a saturação com oxigênio
• Outros fatores que desviam a curva para a 
direita
• CO2elevado
• Mais íons hidrogênio
• Aumento da temperatura
FATORES QUE DESVIAM A CURVA DE DISSOCIAÇÃO OXIGÊNIO-HEMOGLOBINA
TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO NO SANGUE
• 7% do CO2é transportado na forma
dissolvida
• Reação de CO2+ H2O  ácido
carbônico  dissociação em íons
hidrogênio e bicarbonato 
associação do H+ com a hemoglobina
(tampão ácido-base)  difusão do
bicarbonato para o plasma entrada
de Cl-
• Anidrase carbônica
• 70% do transporte de CO2
• Ligação fraca