Morfofisiologia Respiratória

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Morfofisiologia Respiratória 
Pulmão e Pressões Pulmonares
Profa. Camila R. Basso
camila.basso@unifil.br
1. Brônquio principal; 2. Brônquio lobar caudal direito; 3. Brônquios segmentares; 4. Brônquio 
traqueal; 5; Brônquio lobar cranial esquerdo; 6; Brônquio lobar caudal esquerdo; 7. Brônquio 
lobar acessório. 
Vista Dorsal das Árvores Brônquicas dos Animais Domésticos
Ruminantes e suínos apresentam um brônquio acessório mais cranial, chamado brônquio traqueal
que vai para o pulmão direito, sendo ausente no pulmão esquerdo
Pulmão
Organizado em lobos em todas as espécies
Pulmão
Lobos apresentam lóbulos completos em suínos, bovinos, 
caprinos e ovinos – septos de Tec. Conjuntivo
Em equinos os septos são parciais e em caninos e felinos 
ausentes
Os septos impedem a ventilação colateral – movimento 
do ar entre lóbulos adjacentes 
Fornece ar aos alvéolos quando ocorre obstrução em 
brônquios – o que torna casos de obstrução bronquial 
mais graves nessas espécies
Inicialmente infecções pulmonares são mais localizadas e 
menos difusas, mas podem evoluir e se agravar 
Macroscopia do pulmão de suíno. Lobo e 
lóbulos pulmonares. Septos bem 
evidenciados. Fonte: Basso, K. M. 
Macroscopia do pulmão de cão
Fonte: Carvalho, T. C.
H
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Pu
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ar
O hilo de cada pulmão está localizado na face medial de cada pulmão, próximo à região do mediastino. No hilo do pulmão direito 
(B), a raiz do pulmão é circundada por uma bainha pleural que desce inferiormente à raiz como o ligamento pulmonar. As veias 
pulmonares são as mais anteriores e inferiores na raiz, com os brônquios em posição central e posterior. 
Fonte: Moore – Anatomia Orientada para a Clínica, 2018.
Pleura 
 Membrana serosa que reveste a cavidade torácica 
e os pulmões e compõe uma camada dupla que 
permite o movimento suave dos pulmões durante a 
respiração
Membrana composta por 2 camadas:
 Pleura Parietal – reveste a parede torácica
 Pleura Visceral - reveste os pulmões
Entre as 2 existe a cavidade pleural - líquido pleural
Complacência Pulmonar
É a capacidade dos pulmões de se expandir em resposta a uma mudança de 
pressão, ou seja, é o quão bem os pulmões conseguem se encher de ar 
durante o ciclo respiratório 
Pode ser influenciada por diversos 
fatores, incluindo a elasticidade do tecido 
pulmonar, a presença de surfactante e a 
resistência das vias aéreas ao fluxo de ar
Doenças pulmonares que levam a 
fibrose por exemplo, podem alterar a 
complacência dos pulmões
Ex: Pneumonia grave recorrente
Vascularização Pulmonar
Circulação Pulmonar ou Vascularização Pulmonar é dividida em duas:
 Funcional - Para a Hematose
 Proveniente da circulação pulmonar
Chegada de sangue não oxigenado – ventrículo direito do coração
Forma-se uma densa rede de capilares ao redor de cada alvéolo – cerca de 10 alças 
capilares e o retorno ocorre pelas veias pulmonares – átrio esquerdo do coração 
O sangue chega aos pulmões pela artéria pulmonar e seus ramos seguem a árvore 
brônquica e se ramifica até alcançar os alvéolos 
Vascularização Pulmonar
Nutridora – Para manutenção dos tecidos pulmonares
Proveniente da circulação sistêmica
Artérias bronquiais carregadas de sangue oxigenado
A origem dos vasos nesta circulação é a artéria broncoesofágica continua 
com as artérias brônquicas que se ramificam na árvore brônquica para 
nutrir os tecidos
O retorno ocorre pelas veias brônquicas 
Vascularização Funcional: Responsável 
pelas trocas gasosas – Artéria pulmonar 
com sangue pobre em O2 (2) e veia 
pulmonar com sangue rico em O2 (1)
Vascularização Nutridora: Responsável 
pela oxigenação dos tecidos. Artéria 
brônquica (3) e veia brônquica (4)
Vascularização 
Pulmonar
Alvéolos Pulmonares
Unidades Fisiológicas (Funcionais) do Pulmão
Membrana Alveolar – região de luz 0,2 mm diâmetro 
A diferença das pressões dos gases é o que permite a 
hematoseRepresentação esquemática de um saco e um alvéolo pulmonar
Surfactante
Lipídio predominante Dipalmitoil 
fosfatidilcolina
Impede colabamento dos alvéolos
Respirações profundas como o suspiro 
aumentam sua secreção pelos 
pneumócitos II
Alvéolos colapsados – Atelectasia 
Captação de 
surfactante por 
macrófago 
alveolar
Célula epitelial 
alveolar tipo I ou 
Pneumócito
Diagrama de um alvéolo em que está ocorrendo a 
síntese, liberação, destruição e captação de surfactante. 
Fluido aquoso
A drenagem linfática evita o acúmulo excessivo de líquido (edema), que poderia 
prejudicar a troca gasosa, pois o pulmão é altamente vascularizado, ocorrendo 
troca constante de líquidos entre os capilares sanguíneos e o espaço intersticial
 
Atua como uma via de defesa, pois realizam a neutralização de partículas inaladas, 
bactérias, vírus e células mortas ao serem drenadas para os linfonodos, ainda a 
drenagem dessas células evita quadros de inflamação crônica que poderia gerar uma 
fibrose pulmonar
Participa de resposta imune adaptativa transportando células imunes dos pulmões 
até os linfonodos em casos de doenças respiratórias, como a pneumonia
Sistema Linfático e Drenagem Linfática
Drenagem linfática
Vasos linfáticos numerosos e dispostos em 
duas séries
- Superficial – distribuídos na pleura e 
abaixo dela
- Profunda – acompanha os brônquios e 
vasos pulmonares
Vasos convergem para a raiz do pulmão e 
penetra nos linfonodos traqueobronquiais – 
direito, esquerdo e médio
A linfa, então, é drenada pelos linfonodos mediastinais até o ducto torácico
Pulmão de Bovino
Ruminantes e suínos com o brônquio traqueal apresentam os linfonodos 
traqueobronquiais craniais 
Drenagem linfática
Pulmão de Cão
Inervação Pulmonar
Inervado pelo plexo pulmonar que é uma rede de nervos compostos pela união 
de fibras autônomas e viscerais. Localizado no mediastino
Fibras simpáticas
Fibras parassimpáticas Fibras provenientes do nervo vago
Inervação motora para o músculo liso da árvore brônquica - 
broncoconstrição, dilatação em vasos pulmonares e estímulo 
secretória em glândulas da árvore brônquica
Fibras provenientes dos gânglios cervicais caudais e mediais e 
irradiam para o mediastino
Inervação do músculo liso da árvore brônquica - broncodilatação, 
constrição em vasos pulmonares e inibição em pneumócitos tipo II
Inervação Pulmonar
Fibras Viscerais
Inervação do diafragma ocorre pelo nervo frênico
Reflexivas: conduzem sensações 
subconscientes ligadas à 
regulação e controle dos reflexos 
(paralelas as parassimpáticas)
Nociceptivas: dor como resposta à 
lesão (acompanha f. simpáticas)
Organizar um esquema indicando a chegada do sangue nos pulmões para 
as trocas gasosas, qual tipo de circulação, tipo de vascularização e pressão 
dos gases no vaso sanguíneo, indicar as pressões no alvéolo e a hematose 
em si, com a pressão dos gases após a hematose nos vasos sanguíneos e 
qual vaso sai do pulmão por meio de qual circulação.
Trocas Gasosas
Composição do Ar
Composição do Ar
Ambiente
21% oxigênio (O2) – Fração de oxigênio no ambiente é de 0,21
78 -79% nitrogênio (0,79 de N2) associado a outros gases, como o CO2 (0,004%) e 
vapor d´água
PO2 em uma mistura de gases é determinada pela Patm e a fração de Oxigênio 
dessa mistura 
 PO2= Patmx FO2 (resultado dado em mmHg)
Pressões Parciais dos Gases na Atm, nos Pulmões, Sangue e 
Tecidos
Ar atmosférico ao nível do mar tem Patm= 760 mmHg
PO2= Patmx FO2
PO2= 760 x 0,21 = 160 mmHg ou 159 mmHg (considerando 20,93% O2)
PCO2= 760 x 0,04= 0,304 mmHg
PN2 = 760 x 0,79 = 600 mmHg
Os valores para a pressão parcial desses gases nos tecidos, no sangue e nos 
alvéolos pulmonares de um organismo são diferentes do ar atmosférico
Pressões Parciais dos Gases na Atm, nos Pulmões, Sangue e 
Tecidos
A PO2 alveolar sempre será menor do que a 
externa, porque:
- Há consumo constante pelo sangue, pela 
PH2O que dilui o O2 e pela liberação de CO2 
que, também reage parcialmente com o O2
PO2= 160mmHg
PC02= 0,3 mmHg
Pressões Parciais
Os gases se movemse houver diferença de pressão
Ocorre a difusão dos gases da área de alta pressão para a de baixa pressão
Então, quanto maior for a [O2] no volume inspirado, maior será a pressão de 
O2 no sangue?
NÃO! Porque o O2 é pouco solúvel e sua concentração no plasma sanguíneo 
não é 100% absorvida pelas hemoglobinas (saturam quando a pressão é 
100mmHg)
Pressões Parciais
Importante
O O2 é pouco 
solúvel no sangue e 
as hemoglobinas 
saturam em 
100mmHg 
Difusão do oxigênio alveolar para os capilares pulmonares. 
PO2 = pressão parcial de oxigênio 
Capilar pulmonar
Pressões Parciais 
dos Gases nas 
Trocas Gasosas
Alvéolo Pulmonar
Hematose
Veia 
Pulmonar
Coração 
lado 
esquerdo
Artéria 
sistêmica
Veias 
sistêmicas
Lado 
direito do 
coração
Artéria 
Pulmonar
Capilares 
alveolares
Capilares dos 
tecidos
Composição do gás alveolar é determinado pela 
ventilação alveolar (velocidade com que o ar 
alveolar é renovado a cada minuto pelo ar atm)
Procedência do Gás Carbônico no Sangue
Metabolismo aeróbico das células – Consumo de O2 e liberação de CO2 
Respiração celular
Ciclo de Krebs nas 
mitocôndrias – liberação de 
CO2 
Circulação 
sanguínea
Pulmões
Expiração pelas vias aéreas – 
liberado para o ambiente
Na inspiração a PCO2 é 
reduzida ou desprezível, 
devido a baixa disponibilidade 
presente na composição do ar 
atmosférico
Lembrando
Fatores que Afetam a Difusão dos Gases nos Alvéolos
Enfisema é um dano nos alvéolos (seja colapso, destruição, estreitamento ou distensão)
Fatores que Afetam a Difusão dos Gases nos Alvéolos
d) Edema: acúmulo de líquido nos
alvéolos e interstícios pulmonares
e) Asma: Condição em que as vias
aéreas ficam inflamadas, estreitas e
inchadas, com aumento de muco, o
que dificulta a respiração
Fatores que Afetam a Difusão dos Gases nos Alvéolos
O coeficiente de difusão para o CO2 
por meio da membrana respiratória 
é cerca de 22x maior que o do O2
Em casos de edema pulmonar, por 
exemplo, aumenta a distância entre o O2 
alveolar e o sangue
Redução da taxa de difusão e a 
consequência é o animal entrar em 
hipoxemia
Menor concentração de O2 disponível no sangue, Hb não saturam de O2 e com isso 
ocorre redução da chegada de O2 aos tecidos
Qual resposta respiratória o animal começa a apresentar?
Maior esforço ventilatório
Mecânica da Respiração
O ar entra e sai dos pulmões em resposta as diferenças de pressão criadas por um 
aumento ou redução do volume torácico, respectivamente.
Pressões Respiratórias
Pressão intrapulmonar, intra-alveolar ou alveolar
Pressão que o ar exerce dentro do pulmão nos alvéolos pulmonares
Na inspiração a P.I. fica menor que a Patm
Na expiração a P.I. fica maior que a Patm, expulsando o ar dos pulmões 
Pressões Respiratórias
Pressão intra-pleural ou intratorácica
Pressão dentro da caixa torácica, nos espaços entre as pleuras e no mediastino
Essa pressão sempre deve ser MENOR que a pressão intrapulmonar, caso 
contrário, não seria possível inflar os pulmões
E sempre negativa (menor) em relação a pressão atmosférica
Fatores que Desregulam as Pressões Respiratórias
Pneumotórax
Quando a caixa torácica é perfurada, pressão negativa se torna positiva pela 
entrada de ar atmosférico
Como o mediastino é completo, apenas o pulmão do lado afetado sofre 
colabamento e não infla mais
- Porém sempre é uma situação de emergência, onde a falta de assistência 
leva a morte por asfixia
Ventilação Pulmonar e Transporte de Gases
É a substituição do ar alveolar pelo ar atmosférico
Volume de ar que entra e sai das vias respiratórias em determinado tempo
- Normoventilação – mantém a PaCO2 em 40mmHg
- Hiperventilação: reduz PaCO2, pois acelera a FR e libera mais CO2
Leva a alcalose respiratória
- CO₂ forma ácido carbônico, que é um ácido fraco no sangue, sua redução gera 
aumento do pH, ao respirar rapidamente, ocorre eliminação de CO2 do sangue, mais 
rápido do que sua produção nos tecidos
Ventilação Pulmonar e Transporte de Gases
O CO₂ se combina com água no sangue e forma ácido carbônico (H₂CO₃). Quando o 
nível de CO₂ cai, a formação de ácido carbônico diminui. Menos ácido, menos íons H⁺ 
no sangue, já que o ácido carbônico se dissocia em H⁺ e bicarbonato
Menor n. de íons H⁺ faz com que o pH suba, resultando em alcalose
Portanto, redução de H⁺ na alcalose resp. é consequência da redução do CO₂ no 
sangue pela hiperventilação
O sistema de tampão bicarbonato no sangue, que ajuda a manter o pH equilibrado, 
também participa desse processo
Ventilação Pulmonar e Transporte de Gases
- Hipoventilação: aumenta PaCO2
Leva a acidose respiratória
Respiração inadequada resulta em redução da liberação de CO₂ e seu acumulo no 
sangue, o que leva à formação de ácido carbônico (H₂CO₃) em maior quantidade
O ácido carbônico se dissocia em íons H⁺ e bicarbonato (HCO₃⁻), aumentando a 
acidez do sangue
Ventilação Pulmonar e Transporte de Gases
Ventilação do esp. morto fisiol. é parte do processo de ventilação dos alvéolos
Auxilia no controle e na umidificação do ar inalado
No resfriamento do corpo em situações onde o animal está ofegante
Durante o ofego, a FR aumenta e o volume corrente diminui, de modo que, a 
ventilação alveolar permanece quase constante
No caso de animais entubados, o espaço morto aumenta e com isso, ocorre a 
compensação com o aumento da FR e do volume corrente
Volume corrente (vt) = volume espaço morto (vd) + volume alveolar (va)
Razão de Ventilação e Perfusão (VA/Q)
É a relação entre a ventilação pulmonar (substituição do ar alveolar pelo atm) e a 
perfusão sanguínea nos alvéolos
É necessário boa ventilação e fluxo sanguíneo adequado nos alvéolos, sendo a 
razão normal = 1 
Ventilação alveolar (V̇ ou VA) ≈ 4 litros/minuto
Perfusão sanguínea (Q̇) ≈ 5 litros/minuto
V/Q - 4/5 = 0,8 ou 1
Os desequilíbrios na ventilação ou na perfusão, alteram as pressões de O2 e CO2
que interferem na taxa de difusão tecidual
Desequilíbrios entre ventilação e fluxo sanguíneo podem ser a causa mais 
comum de:
- Hipoxemia: Menor concentração de O2 no sangue 
- Hipóxia: Baixa oxigenação dos tecidos 
- Hipoxemia geralmente leva a hipóxia
Razão de Ventilação e Perfusão (VA/Q)
Uma razão ventilação/perfusão com valor 
alto (V/Q alta – > 1) mostra que a ventilação 
está excedendo a perfusão Um valor abaixo do normal (V/Q baixa –ventral (GRV): parte ventrolateral do bulbo – desencadeia 
inspiração e expiração
3.Centro pneumotáxico (CP): porção dorso-rostral da ponte - controla a FR e o padrão 
da respiração
4.Centro apnêustico: parte caudal da ponte (pouco compreendido)
Centro Respiratório
• Grupo respiratório dorsal 
(GRD)
• Grupo respiratório ventral 
(GRV)
• Centro pneumotáxico (cp)
• Centro Apnêustico 
Ponte
 Bulbo
Mesencéfalo
Tr
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n
co
 
en
ce
fá
lic
o
Grupo Respiratório Dorsal
O GRD se estende por toda a região dorsal do bulbo
Local não é bem delimitado, composto por milhares de neurônios com funções 
respiratórias semelhantes
Região de terminação sensitiva do nervo vago, por exemplo
Eles transmitem os sinais sensitivos que captaram das áreas periféricas (pulmão) 
por meio de quimiorreceptores (receptores de subst. químicas) e 
barorreceptores (receptores de pressão)
 Por isso ajudam a controlar a respiração
Desencadeia a Inspiração
Grupo Respiratório Dorsal
Sinal inspiratório em rampa
Envolve o sinal nervoso emitido aos músculos inspiratórios
- Acontece de forma gradativa (“rampa”) – começa fraco e aumenta durante cerca 
de 2 segundos
 - Cessa abruptamente durante os próximos 3 segundos para começar um novo 
ciclo
A vantagem é o aumento uniforme e contínuo do volume pulmonar durante a 
inspiração e evita os espasmos pulmonares
O centro pneumotáxico controla o ponto de interrupção da rampa inspiratória e por 
isso, a frequência respiratória como efeito secundário
Sinal forte –inspiração curta e FR aumentada
Sinal fraco –inspiração longa e FR reduzida
Grupo Respiratório Ventral (GRV)
São os neurônios encontrados no núcleo na região ventrolateral do bulbo – cerca de 
5mm do GRD
O grupo ventral difere do dorsal em vários aspectos:
A. Permanecem quase inativos na respiração tranquila normal, que é mantida pelos 
sinais repetitivos do GRD
Mas o GRD não controla apenas a INSPIRAÇÃO?
Os sinais repetitivos do GRD são emitidos basicamente para o diafragma e a expiração 
acaba sendo consequência do retorno elástico dele após a contração, assim como do 
tecido pulmonar também
Grupo Respiratório Ventral 
B. Não há evidências de que o GRV atue na oscilação rítmica básica da respiração
C. Quando o impulso para o aumento da ventilação pulmonar emitido para o GRD 
é maior que o normal, esses sinais se espalham para o GRV e ela vai contribuir 
para a inspiração também
D. O GRV tem neurônios distintos que recebem sinais pedindo inspiração e 
expiração
Esses neurônios expiratórios são importantes para emitir sinais aos músculos 
expiratórios para atuarem durante a necessidade de uma ventilação pulmonar 
aumentada
Reflexo de Hering-Breuer
Ocorre em situações de alta demanda respiratória
Caracterizado por receptores de estiramento, presente no músculo liso da parede 
alveolar
- Na inspiração o pulmão se distende e para ter limite tal distensão, os receptores 
do M.L. ativam o nervo vago a “desligar” o estímulo do GRD
- Feedback para desativar a rampa inspiratória 
- Entendido como um mecanismo protetor para a distensão excessiva dos alvéolos 
e não como um mecanismo responsável por controlar a inspiração
Controle da Atividade Global do Centro Respiratório
Mecanismos básicos indutores da inspiração e da expiração. 
Como os sinais de controle respiratório podem aumentar ou diminuir para 
atender às necessidades ventilatórias do organismo?
Durante atividade física intensa, por exemplo, como adequar a ventilação?
Pelo controle químico da respiração!
Controle Químico da Respiração
São substâncias presentes no sangue com efeito sobre a respiração
 H +, O2 e CO2 desempenham esse papel 
O excesso de CO2 ou íons H + no sangue atua de forma direta no centro 
respiratório 
- Gera grande aumento da intensidade dos sinais motores inspiratórios e 
expiratórios para os músculos respiratórios
Controle Químico da Respiração
 
 O O2 não atua diretamente sobre o centro respiratório
- Atua nos quimiorreceptores periféricos situados nos corpos carotídeos 
(localizado na bifurcação das artérias carótidas) e aórticos (no arco aórtico) 
- Transmitem sinais neurais adequados ao centro respiratório, para o controle 
da respiração
Corpos carotídeos: quimiorreceptores com função de percepção de pH e [CO2 e O2] no sangue
Corpos Aórticos: percebem o pH e as [CO2 e O2] no SANGUE e participam no controle da respiração
Controle Químico da Respiração
Aumento da PCO2 provoca aumento 
da ventilação alveolar, enquanto 
diminuição da PCO2 causa redução 
da ventilação alveolar
Aumento na concentração de H+ provoca aumento da 
ventilação pulmonar, enquanto diminuição na concentração 
de H+ causa redução da ventilação alveolar
Diminuição da PO2 provoca aumento da 
ventilação alveolar, enquanto aumento 
da PO2 causa redução da ventilação 
alveolar
	Slide 1: Morfofisiologia Respiratória Pulmão e Pressões Pulmonares 
	Slide 2
	Slide 3: Pulmão 
	Slide 4
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	Slide 6
	Slide 7: Complacência Pulmonar
	Slide 8: Vascularização Pulmonar
	Slide 9: Vascularização Pulmonar
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	Slide 12: Surfactante
	Slide 13
	Slide 14: Drenagem linfática
	Slide 15: Drenagem linfática
	Slide 16: Inervação Pulmonar
	Slide 17: Inervação Pulmonar
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	Slide 27: Procedência do Gás Carbônico no Sangue
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	Slide 35
	Slide 36
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	Slide 38
	Slide 39
	Slide 40
	Slide 41
	Slide 42: Ventilação Pulmonar
	Slide 43: Regulação da Respiração
	Slide 44: Centro Respiratório 
	Slide 45
	Slide 46
	Slide 47
	Slide 48
	Slide 49
	Slide 50
	Slide 51
	Slide 52
	Slide 53