Aula 7- Fisiologia Respiratoria-mod-2

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24/04/2025
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FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:
SISTEMA RESPIRATÓRIO
Prof. Dr. Marcel Chehuen 
• 1ª PARTE: FISIOLOGIA BÁSICA - COMPONENTES DO 
SISTEMA RESPIRATÓRIO E SUA FUNÇÃO
• 2ª PARTE: RESPOSTAS RESPIRATÓRIAS AGUDAS DO 
EXERCÍCIO 
• 3ª PARTE: ADAPTAÇÕES RESPIRATÓRIAS AO 
TREINAMENTO FÍSICO
SISTEMA RESPIRATÓRIO
 Troca gasosa
 O2: atmosfera → sangue
 CO2: sangue → atmosfera
 Linha de defesa
 Barreira entre o ambiente externo e o 
interior do organismo
 Metabólica
 Síntese e metabolismo de diferentes 
substâncias (enzimas vasoativas)
 Fonação
 Corrente de ar procedente dos pulmões 
e da laringe (voz)
Regulação do equilíbrio ácido-base durante 
o exercício
Pathophysiology: Concepts of Altered Health States, 2009
COMPONENTES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
1-ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL
2-ANATOMIA
3-VIAS DE CONDUÇÃO
ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL 
Orofaringe
Nasofaringe
Epiglote
Laringe
Brônquios 
extrapulmonares
Alvéolos
Pulmão
Costela
M. intercostal
Pleura parietal
Espaço pleural
Pleura visceral
Diafragma
Esôfago
Bronquíolos 
Pulmonares
Brônquios 
Intrapulmonares
Traqueia
Pathophysiology: Concepts of Altered Health States, 2009
Vias 
aéreas 
superiores
Vias 
aéreas 
inferiores
COMPONENTES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
1-ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL
2-ANATOMIA
3-VIAS DE CONDUÇÃO
ANATOMIA
VIAS AÉREAS SUPERIORES:
• Preparar o ar inspirado
– Umedecer e aquecer antes que chegue na traqueia
– O nariz funciona como filtro de partículas grandes e
produz secreções que ajudam na defesa do organismo
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VIAS INFERIORES:
◦ Traquéia se divide em 2
brônquios principais que
penetram no pulmão
◦ Traquéia + Brônquios +
Bronquíolos (Vias de condução)
◦ Bronquíolos respiratórios
+Ductos alveolares + sacos
alveolares (zona respiratória)
ANATOMIA O ALVÉOLO
ductos alveolares e sacos alveolares: revestidos por alvéolos
300 milhões alvéolos/pulmão
COMPONENTES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
1-ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL
2-ANATOMIA
3-VIAS DE CONDUÇÃO
VIAS DE CONDUÇÃO
Fossas nasais  faringe  laringe  traquéia  brônquios

bronquíolos  bronquíolos terminais  bronquíolos 
respiratórios

ductos alveolares

sacos alveolares  alvéolos
• ZONA DE TRANSPORTE: vias aéreas
superiores e árvore traqueobrônquica
FUNÇÃO: Acondicionar e carregar o
ar até a intimidade dos pulmões
• ZONA DE TRANSIÇÃO: bronquíolos
respiratórios
FUNÇÃO: Começam a ocorrer as
trocas gasosas
• ZONA RESPIRATÓRIA: ductos e sacos
alveolares
FUNÇÃO: Trocas gasosas ocorrem de modo
efetivo
VIAS DE CONDUÇÃO O PULMÃO E SUA FUNÇÃO
1-MECÂNICA RESPIRATÓRIA
2- VENTILAÇÃO E DIFUSÃO PULMONAR
3-PRESSÃO PARCIAL DE GASES
4- REGULAÇÃO DA VENTILAÇÃO
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INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO
Rest Inspiration Expiration
• DIAFRAGMA 
Mecânica respiratória - repouso 
INSPIRAÇÃO
Ocorre de forma passiva
Relaxamento do diafragma
Retração elástica dos pulmões 
EXPIRAÇÃO
Músculos da respiração-Exercício O PULMÃO E SUA FUNÇÃO
1-MECÂNICA RESPIRATÓRIA
2- VENTILAÇÃO E DIFUSÃO PULMONAR
3-PRESSÃO PARCIAL DE GASES
4- REGULAÇÃO DA VENTILAÇÃO
Ventilação Pulmonar (VE) ou Volume-Minuto
VE é volume de ar que se movimenta para dentro e para
fora dos pulmões a cada minuto.
VE = VC x FR
350 – 500 ml/resp 12-18 resp/min 6 a 8 l /min.REPOUSO
DIFUSÃO PULMONAR: é o movimento aleatório
das moléculas (O2 e CO2) de uma área de
concentração elevada para uma de menor
concentração.
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O PULMÃO E SUA FUNÇÃO
1-MECÂNICA RESPIRATÓRIA
2- VENTILAÇÃO E DIFUSÃO PULMONAR
3-PRESSÃO PARCIAL DE GASES
4- REGULAÇÃO DA VENTILAÇÃO
Pressão Parcial do Gases
Pressão Parcial de um gás está diretamente relacionada a
sua concentração e à pressão sob a qual aquele gás se
encontra
Ar Atmosférico
4.755 m
ALTITUDE
Pressão Parcial dos Gases no Ar Inspirado, 
Traqueal e Alveolar
Pressão Parcial dos Gases nos Alvéolos e 
Capilares Sanguíneos
Pressões Parciais
Capilar: 
• PO2 = 40 mmHg
• PCO2 = 45 mmHg
Alvéolo:
• PO2 = 100 mmHg
• PCO2 = 40 mmHg
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Pressão parcial e trocas gasosas Sumário – Sistema Respiratório
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2
3 45
O PULMÃO E SUA FUNÇÃO
1-MECÂNICA RESPIRATÓRIA
2- VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
3-PRESSÃO PARCIAL DE GASES
4- REGULAÇÃO DA VENTILAÇÃO
RESPIRAÇÃO
A função do sistema respiratório é manter um aporte adequado 
de O2 aos tecidos periféricos e remover o CO2. Para isso, há um 
controle fino sobre a PO2 e PCO2.
Respiração
Controle Involuntário (SNA)
Controle Voluntário 
(Somático)
• Centro respiratório (bulbo)
• Quimiorrecptores centrais e 
periféricos 
• Receptores de estiramento pulmonar
• Receptores articulares
Músculos inspiratórios e 
expiratórios
Regulação da ventilação
- A regulação da respiração ocorre através de um controle 
central – Centro respiratório – Ponte-Bulbo.
Quimiorreceptores Centrais
• Localizados nas áreas quimissensíveis da ponte.
• Apresenta maior sensibilidade ao CO2 (PCO2) e indiretamente ao H+.
• Sua estimulação ativa o centro respiratório, aumentando a ventilação.
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Quimiorreceptores Centrais
-Dorsal – vasos do SNC – bulbo
-Sensível ao PaCO2 pH
-Ventral – líquor – Bulbo
- Sensível à pH
Centrais:
Bulbo Receptor
Dorsal
Ventral
CO2 – passa barreira
CO2 + H2O ---- H2CO3 --- H+ HCO3-
H+ - estimula
Estímulo – VE AUMENTA MUITO
Quimiorrecptores Periféricos
• Localizados no seio carotídeo e arco aórtico.
• Apresenta maior sensibilidade à queda da PO2 (inferior a 70 mmHg).
• Sua estimulação ativa o centro respiratório, aumentando a ventilação.
Quimiorreceptores Periféricos
PCO2 gera estimulo p/ ventilação
PO2 gera estímulo p/ ventilação
PH gera estimulo p/ ventilação
Carotídeos
Aórticos
REGULAÇÃO DA 
RESPIRAÇÃO
RESPOSTAS RESPIRATÓRIAS 
• MOMENTO: DURANTE
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:
SISTEMA RESPIRATÓRIO
2ª PARTE
CONCEITO
III Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre Teste Ergométrico, 2010.
• Capacidade do pulmão de captar O2;
• Capacidade que o coração e o sistema circulatório têm de transportar O2 para os músculos em 
exercício;
• A utilização do O2 pelos músculos durante o exercício;
• MEDIDA DIRETA DO CONSUMO MÁXIMO DE OXIGÊNIO
(VO2máx)
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Avaliação da Função Cardiorrespiratória e Metabólica - repouso até
máximo:
Cardiovascular – ECG
FC
PA
Respiratória – VE
FR
Metabólica – VO2
VCO2
LIMIARES
CONCEITO
ERGOMÉTRICO
MECANISMOS DE 
CONTROLE
ALTERAÇÕES VEFASE
CENTRO 
RESPIRATÓRIO
(PONTE-BULBO)
QM CENTRAL E 
PERIFÉRICO
----REPOUSO
COMANDO
CENTRAL
AUMENTO 
RÁPIDO
EF – INICIO
(10-20 seg)
QM CENTRAL E 
PERIFÉRICO
ESTÁVEL OU 
AUMENTO LENTO
EF- MEIO
QM CENTRAL E 
PERIFÉRICO
AUMENTO 
CONTÍNUO OU 
RÁPIDO
EF- FINAL 
Ventilação no Exercício
Intensidade
VE
Leve Moderado Intenso
Ventilação no Exercício
Intensidade
VC
FR
MÁXIMO 3 – 3,5 l/resp 40-50 resp/min 175 a 200 l /min.
VO2 em Exercício - “steady-state”
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0
5
10
15
20
25
Teste Prolongado ( steady state)
VO2
VCO2
(ml/min)
VE
(L/min)
VO2
VCO2 
VE
FC
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 150,64
0,66
0,68
0,70
0,72
0,74
0,76
0,78
0,80
0,82
0,84
Tempo
(min)
RER
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8
3
3,5
4
4,5
5
5,5
0 5 10 15
Tempo (min)
V
O
2
(m
l.k
g
-1
.m
in
-1
)
Sedentário
Treinado
Consumo de Oxigênio
Mesma Carga relativa = mesmo VO2
VO2 em Exercício Máximo
VO2max
VO2pico
Intensidade
VO2max – ml/min
ml.kg-1.min-1
55-65% VO2 MÁX
3 FASES VENTILATÓRIAS FISIOLÓGICAS
aeróbio
anaeróbio 
compensado
anaeróbio 
descompensado
FASE I FASE II
Limiar Ventilatório I (LV1)
Limiar Aeróbio (LA)
Limiar Anaeróbio (LAn)
FASE II FASE III
Limiar Ventilatório I (LV2)
Limiar Anaeróbio (LAn)
Ponto de Compensação Respiratória
(PCR)
MODELO HIPOTÉTICO FASES
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1) LIMIAR ANAERÓBIO
• 1ª inflexão na curva da VE
• perda linearidade VO2 e VCO2
• maior incremento RER 
• VE/VO2 -0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
VO2 (l/min)
V
C
O
2 
(l
/m
in
)
LAn
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
LAn
RER
Relação VCO2 e VO2
Incremento da relação
Incremento Antes do RER=1
20
22
24
26
28
30
32
34
36
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
20
40
60
80
100
120
140
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
VE/VO2 PETO2
Valor mais baixo antes de aumentar
Valor mais baixo antes de aumentar
PETO2 = pressão expirada final de O2
VE/VO2 = equivalente ventilatório de O2
LIMIARES VENTILATÓRIOS
2) PONTO DE COMPENSAÇÃO
RESPIRATÓRIA
• 2ª inflexão na curva da VE
• VE/VCO2 – valor antes de diminuir
0
10
20
30
40
50
60
70
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
V
E
 (
l/
m
in
)
LAn
Segundo
Incremento
PCR
Ventilação
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10
20
25
30
35
40
45
50
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
20
25
30
35
40
45
50
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
VE/VCO2 PETCO2
Valor mais baixo antes de aumentar Valor mais alto antes de diminuir
PETCO2 = pressão expirada final de CO2
VE/VCO2 = equivalente ventilatório de CO2
3º) PRESCRIÇÃO PELOS LIMIARES
VO2max
Aeróbio
Anaeróbio
Compensado
Anaeróbio
Descompensado
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
(l
/m
in
)
Fase I
Fase II
Fase III
IntensidadeLAn PCR
TREINO AERÓBIO TREINO ANAERÓBIO
cardiopata
sedentário
condicionado
atleta
Leve Moderada Alta
FCtreino = (FCmax - FCrep) x % + FCrep
FC do teste
ou
220 - idade
Medir após
5 min de repouso
50 a 70% para sedentários, obesos,
hipertensos, cardiopatas
60 a 80% para condicionados
FC DE TREINO - KARVONEN
Até 85% para atletas
PRESCRIÇÃO PELA FC RESERVA 
COMPARAÇÃO ENTRE AS PRESCRIÇÕES
ADAPTAÇÕES RESPIRATÓRIAS 
AO TREINAMENTO 
FÍSICO
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:
SISTEMA RESPIRATÓRIO
3ª PARTE
LAn PCR
Normal 50% 70%
Atleta
Aeróbio
60% 80%
Atleta
Anaeróbio
40% 60%
% do VO2 máx
DIFERENÇAS ENTRE ATLETAS
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EFEITO DO TREINAMENTO FÍSICO AERÓBIO
1
2
3
TEMPO
INT
LA PCR
EFEITO DO TREINAMENTO FÍSICO AERÓBIO
 potência
•  VO2
•  FC
• %VO2max
• %FCmax
LAn
 potência
•  VO2
•  FC
•  %VO2max
•  %FCmax
PCR
Efeitos do treinamento aeróbio na Ventilação 
durante o exercício VE l/min
0
20
40
60
80
100
120
140
0 50 100 150 200
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200
F
R
 (R
e
s
p
ir
aç
ã
o
/m
in
)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
V
o
lu
m
e
 C
o
rr
e
n
te
 (
L)
Frequência respiratória Volume corrente
VE l/min
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
0 20 40 60 80 100 120 140 160
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80 100 120 140 160
F
R
 (
re
sp
ir
aç
õ
es
/m
in
)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
V
o
lu
m
e 
co
rr
en
te
 (
L
)
Frequência resiratória Volume corrente
Treinado Não Treinado
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VE/
VO2
VE/
VCO2
PETO2 PETCO2