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SISTEMA RESPIRATÓRIO
MSc LORENA ALMEIDA DE MELO
INTRODUINTRODUÇÇÃOÃO
� O sistema respiratório humano é
constituído por um par de pulmões e por 
vários órgãos que conduzem o ar para 
dentro e para fora das cavidades 
pulmonares.
� FUNÇÃO
� Trocas Gasosas
� Defesa
� Regulação da temperatura
� Fonação
� Manutenção do equilíbrio ácido-básico
ANANÁÁTOMOTOMO--FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RESPIRATSISTEMA RESPIRATÓÓRIORIO
� Divisão Estrutural do Sistema Respiratório
� Sistema Respiratório Superior
� Nariz, Faringe e estruturas associadas
� Sistema Respiratório Inferior
� Laringe, Traquéia, Brônquios e Pulmões 
MSc Lorena Almeida de Melo
ANANÁÁTOMOTOMO--FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RESPIRATSISTEMA RESPIRATÓÓRIORIO
� Divisão Funcional do Sistema Respiratório
� Porção Respiratória
� Responsável pelas trocas gasosas;
� Inclui os bronquíolos respiratórios, os ductos e sacos 
alveolares;
� Bronquíolos respiratórios – possuem alvéolos em 
suas parede;
� Ductos e sacos alveolares – possuem alvéolos
MSc Lorena Almeida de Melo
PORPORÇÇÃO RESPIRATÃO RESPIRATÓÓRIARIA
MSc Lorena Almeida de Melo
ANANÁÁTOMOTOMO--FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RESPIRATSISTEMA RESPIRATÓÓRIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
� Cavidade Nasal
� Tem a função de aquecer e filtrar o ar que 
entra no sistema respiratório.
� Faringe
� É uma estrutura que conduz o ar e alimento;
� O ar vai para a laringe;
� O alimento vai para o esôfago;
� A epiglote é uma estrutura que tapa a laringe, 
não permitindo a passagem de comida para os 
pulmões;
ANANÁÁTOMOTOMO--FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RESPIRATSISTEMA RESPIRATÓÓRIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
� Laringe
� Conduz o ar;
� Local onde fica as cordas focais – importante para a 
fala;
� Traquéia
� Principal via aérea condutora;
� Grande tubo constituído por pequenos anéis de 
cartilagem;
� Revestimento – células secretoras e muco e células 
ciliadas (remoção de partículas estranhas);
� Contém músculo liso.
ANANÁÁTOMOTOMO--FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RESPIRATSISTEMA RESPIRATÓÓRIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
� Brônquios
� São formados pela divisão da traquéia;
� Entram nos pulmões e ali sofrem inúmeras 
bifurcações; 
� Divisão
� Brônquio Principal Direito – pulmão direito; vertical; 
curto; mais largo;
� Brônquio Principal Esquerdo – pulmão esquerdo
BRÔNQUIOS
MSc Lorena Almeida de Melo
ANANÁÁTOMOTOMO--FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RESPIRATSISTEMA RESPIRATÓÓRIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
� Bronquíolos
� Pequenos canais de 
ar
� Bifurcação em 
bronquíolos menores, 
terminando em 
pequenas dilatações 
denominadas 
alvéolos.
ANANÁÁTOMOTOMO--FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RESPIRATSISTEMA RESPIRATÓÓRIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
� Pulmões
� Localização dos Pulmões
� São órgãos pares – localizados no interior da 
caixa torácica, formada na frente pelo esterno, 
atrás pela coluna vertebral e fechada 
inferiormente pelo diafragma.
� Pleuras parietal e visceral
� Envolvem e protegem cada pulmão
� Pleura parietal – lâmina superficial reveste a parede 
da cavidade torácica;
� Pleura visceral – lâmina profunda recobre os 
próprios pulmões
PLEURAS
MSc Lorena Almeida de Melo
ANANÁÁTOMOTOMO--FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO 
SISTEMA RESPIRATSISTEMA RESPIRATÓÓRIORIO
� Alvéolos
� São pequenos sacos que ficam no final dos 
menores bronquíolos;
� Os alvéolos são envolvidos por uma série de 
vasos sanguíneos. 
� Como a parede dos alvéolos é fina, as trocas 
gasosas ocorrem nesse local;
� Cada pulmão contém aproximadamente 300 
milhões de alvéolos.
MSc Lorena Almeida de Melo
ALVALVÉÉOLOSOLOS
MSc Lorena Almeida de Melo
VASCULARIZAVASCULARIZAÇÇÃO DOS ALVÃO DOS ALVÉÉOLOSOLOS
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILAVENTILAÇÇÃO PULMONARÃO PULMONAR
� Processo pelo qual os gases são trocados 
entre a atmosfera e os alvéolos.
� O ar flui entre a atmosfera e os pulmões 
devido às diferença alternadas de pressão 
criadas pela contração e relaxamento dos 
músculos respiratórios.
MSc Lorena Almeida de Melo
LEI DE BOYLELEI DE BOYLE
� Existe uma relação inversa entre volume 
pressão.
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILAVENTILAÇÇÃO PULMONARÃO PULMONAR
� INSPIRAÇÃO
� Entrada de ar para os pulmões;
� Processo ativo.
� Antes de cada inspiração a pressão do ar 
dentro do pulmão – igual a pressão 
atmosférica (760 mmHg = 1 atm);
� Para o ar entrar nos pulmões – a pressão 
dentro dos alvéolos deve ser menor do que a 
pressão atmosférica.
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILAVENTILAÇÇÃO PULMONARÃO PULMONAR
� INSPIRAÇÃO
� Contração dos músculos inspiratórios
� Principal músculo é o diafragma (responsável por 2/3 
de ar que entra nos pulmões);
� Aumenta as dimensões vertical, anteroposterior e 
lateral da caixa torácica;
� Outro mm. importante é o intercostal externo –
aumentam o vol. anteroposterior do tórax;
� Inspirações forçadas profundas – músculos 
acessórios (esternocledoimastóideo, escalenos).
� À medida que o volume dos pulmões aumenta o ar 
flui de uma região de pressão mais alta para uma 
região de pressão mais baixa.
MSc Lorena Almeida de Melo
MMÚÚSCULOS RESPIRATSCULOS RESPIRATÓÓRIOSRIOS
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILAÇÃO PULMONAR
� Expiração 
� Saída de ar para os pulmões.
� Processo passivo (não estão envolvidos 
contrações musculares) – retração elástica;
� Forças que contribuem para expiração
� Retração das fibras elásticas – esticadas durante a 
inspiração;
� Tração (para dentro) da tensão superficial devido 
à película de líquido alveolar.
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILAÇÃO PULMONAR
� Diminuição da caixa torácica e pulmões
� Músculos inspiratórios relaxam – reduzindo o 
volume do pulmão e aumentando a pressão 
alveolar
� Saída de ar devido à pressão positiva que se 
forma no interior dos pulmões em relação ao 
ar atmosférico;
� A expiração se torna ativa quando há a 
necessidade de se expelir um volume de ar 
além do normalmente expelido (exercício) –
contração dos mm. respiratórios.
MSc Lorena Almeida de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação 
Pulmonar
� Tensão superficial do líquido alveolar
� Origina-se em todas as interfaces ar-água –
moléculas polares de água são mais 
fortemente atraídas umas as outras do que as 
moléculas gasosas no ar;
� Quando o líquido circunda uma esfera de ar –
alvéolo – a tensão superficial – força para 
dentro – tendendo a colabamento alveolar;
� Durante a respiração a tensão superficial deve 
ser superada para expandir os pulmões; 
MSc Lorena Almeida de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação 
Pulmonar
� Tensão superficial do 
líquido alveolar
� Surfactante
� É uma mistura complexa 
de diversos fosfolipídios, 
proteínas e íons.
� Função: Diminuir a tensão 
superficial dos alvéolos.
MSc Lorena Almeida de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação 
Pulmonar
� Complacência dos Pulmões
� Refere-se a quanto esforço é necessário para 
expandir os pulmões e a parede torácica;
� Complacência alta – pulmões e a parede 
torácica fácil expansão;
� Complacência baixa – resistência à expansão;
� Fatores que afetam a complacência –
elasticidade e tensão superficial.
MSc Lorena Almeida de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação 
Pulmonar
� Resistência da Via Aérea
� Durante a inspiração – redução da resistência 
das vias aéreas a passagem do ar;
� Durante a expiração – aumento da resistência 
das vias aéreas com a redução do diâmetro 
dos bronquíolos.
� Fluxo= Pressão/Resistência
MSc Lorena Almeida de Melo
Volumes Pulmonares
� Volume corrente – vol. de ar que entra e sai do 
pulmão durante a inspiraçãoe expiração normal 
(repouso) – 500 ml
� Volume de reserva inspiratório – vol. extra de ar 
que pode ser inspirado além do volume corrente –
3100 ml
� Volume de reserva expiratório – vol. de ar que 
ainda pode ser expirado de maneira forçada após 
expiração normal – 1200 ml
� Volume de residual – vol. de ar que ainda 
permanece nos pulmões após expiração forçada. 
Representa o ar que não pode ser removido dos 
pulmões - 1200 ml.
MSc Lorena Almeida de Melo
Capacidades Pulmonares
� Capacidade inspiratória – Vol. corrente + vol. de 
reserva inspiratório. Quantidade máxima de ar que 
uma pessoa pode inspirar a partir do final da 
expiração – 500+3100= 3600 ml;
� Capacidade funcional residual – vol. de reserva 
expiratório + vol. residual – 1200+1200= 2400 ml
� Capacidade vital – vol. de ar que ainda pode ser 
expirado de maneira forçada após expiração normal 
– 4800 ml (VRInsp+Vc+VRExp)
� Capacidade pulmonar total – vol. de ar contido nos 
pulmões no final de uma inspiração máxima - 5800 
ml.
MSc Lorena Almeida de Melo
Ventilação Alveolar
� É a quantidade de ar novo que alcança as áreas 
pulmonares de troca gasosa – alvéolos, sacos alveolares, 
ductos alveolares e os bronquíolos respiratórios;
� Respiração normal (repouso) – volume de ar corrente 
preenche até bronquíolos terminais muito pouco atinge os 
alvéolos;
� Como é o que o ar fresco se movimenta nesta última e 
curta distância dos bronquíolos terminais até os alvéolos?
� Difusão – provocada pelo movimento cinético das moléculas, cada 
molécula de gás se movimentando em alta velocidade por entre as 
outras moléculas.
� A ventilação alveolar = FR x volume corrente → VA = 
12x500 = 6000 ml/min;
MSc Lorena Almeida de Melo
Efeito do Espaço Morto sobre a 
Ventilação Alveolar
� Espaço morto: vias respiratórias onde não 
ocorrem as trocas gasosas.
� Ar que entra nas via respiratória, mas 
nunca alcança as zonas de troca gasosa.
� Volume normal do espaço morto é de 150 
mililitros
� VA = 12 x (500-150) = 4200 ml/min.
MSc Lorena Almeida de Melo
Troca de Oxigênio e Dióxido de 
Carbono
� O O2 do ar penetra nos alvéolos, difunde-se 
para o sangue - tecido;
� O CO2 se difunde dos tecidos para o sangue 
- alvéolos - ar atmosférico
� Difusão dos Gases Através da Membrana 
Respiratória
� Para a difusão dos gases, estes devem transpor 
a membrana respiratória;
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE ATRAVTRANSPORTE ATRAVÉÉS DA S DA 
MEMBRANAMEMBRANA
MSc Lorena Almeida de Melo
Troca de Oxigênio e Dióxido de 
Carbono
� Fatores que podem afetar a difusão
� Espessura da membrana; 
� Fibrose, edema pulmonar - ⇑ espessura, ⇓ difusão
� Área superficial da membrana; 
� Enfisema pulmonar - ⇓ área de superfície, ⇓ difusão
� Velocidade de difusão do gás específico;
� Diferença de pressão entre os dois lados a 
membrana
MSc Lorena Almeida de Melo
Troca de Oxigênio e Dióxido de 
Carbono
� Lei de Dalton
� Cada gás em uma mistura de gases exerce sua própria 
pressão como se todos os outros gases não estivessem 
presentes;
� Pressão Parcial – pressão parcial de um gás específico 
em uma mistura;
� Ar atmosférico = PN2 + PO2+ PH2O + PCO2 + P outros 
gases;
� Importância das pressões parciais 
� Determinam o movimento do oxigênio e gás carbônico 
entre a atmosfera – pulmões – sangue – células 
corporais;
� O gás se propaga de uma área de maior pressão parcial 
para uma com menor pressão parcial.
RESPIRAÇÃO EXTERNA E 
INTERNA
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
� Respiração Externa
� Troca de O2 e CO2 entre o ar nos alvéolos dos 
pulmões e o sangue nos capilares.
� Finalidade: conversão de sangue desoxigenado 
(vem do lado direito do coração) para sangue 
oxigenado (retorna para o lado esquerdo do 
coração).
� O sangue desoxigenado é bombeado pelo 
ventrículo D (artérias pulmonares) para os 
capilares pulmonares que circundam o alvéolo;
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
� Respiração Externa
� As pressões parciais dos gases 
� PO2 sangue desoxigenado = 40 mmHg
� PO2 do ar alveolar = 105 mmHg
� Por diferença de pressão há difusão efetiva de O2 dos 
alvéolos para os capilares até que seja alcançado o 
equilíbrio.
� A pressão de O2 do sangue agora oxigenado aumenta 
para 105 mmHg;
� Como o sangue sai dos capilares próximos dos alvéolos 
mistura-se com o pequeno volume de sangue que flui 
pelas partes condutoras do sistema respiratório onde não 
ocorre troca gasosa – a PO2 nas veias pulmonares = 100 
mmHg;
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE O2
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
� Respiração Externa
� CO2 se difunde na direção 
oposta – sangue 
desoxigenado → alvéolo
� PCO2 do sangue 
desoxigenado = 45 
mmHg;
� PCO2 do ar alveolar = 40 
mmHg
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
� Respiração Interna
� Troca de oxigênio e dióxido de carbono entre os capilares 
sistêmicos e as células teciduais.
� Finalidade: conversão do sangue oxigenado em sangue 
desoxigenado.
� PO2 sangue oxigenado nos capilares teciduais = 100 mmHg
� PO2 células teciduais = 40 mmHg.
� Devido à diferença na PO2 o oxigênio se difunde do sangue 
oxigenado – líquido intersticial – células teciduais.
� Enquanto o O2 se difunde dos capilares teciduais para as 
células o CO2 se difunde na direção oposta
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
� Respiração Interna
� PCO2 sangue oxigenado nos capilares teciduais = 
40 mmHg.
� PCO2 células teciduais = 45 mmHg.
� O sangue desoxigenado retorna para o coração e é
bombeado para os pulmões – respiração externa
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Interna
MSc Lorena Almeida de Melo
Transporte de O2 e CO2 no 
Sangue
� Transporte de Oxigênio
� Após a difusão do O2 dos alvéolos para o 
sangue, ele é transportado para os tecidos;
� 98,5 % são transportados em combinação com 
a hemoglobina;
� 1,5 % dissolvidos no plasma (baixa solubilidade 
em água)
MSc Lorena Almeida de Melo
Transporte de O2 e CO2 no 
Sangue
MSc Lorena Almeida de Melo
Transporte de O2 e CO2 no 
Sangue
� Transporte de Gás Carbônico
� É transportado dos tecidos para o sangue;
� Formas de transporte
� Dissolvido no plasma (7%);
� Compostos carbamino (23%)
� Combinação com o grupos amino dos aminoácidos e 
proteínas presente no sangue (hemoglobina) – composto 
carabamino;
� O CO2 é transportado ligado aos aminoácidos da parte 
globina da hemoglobina – carbaminoemoglobina (HbCO2)
� Íon bicarbonato (HCO3)
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE GÁS CARBÔNICO
MSc Lorena Almeida de Melo
Transporte de O2
� Hemoglobina
� Proteína do tipo globina.
� Grupo Heme
� Íon Ferro
MSc Lorena Almeida de Melo
Relação entre a Hemoglobina e 
a Pressão Parcial de oxigênio
� O fator mais importante que determina quanto 
do O2 se combina com a hemoglobina – PO2 - ↑
PO2 mais O2 se combina com Hb.
� Hb + O2 ↔ HbO2
� Quando a hemoglobina reduzida (Hb -
desoxiemoglobina) é convertida em HbO2 –
hemoglobina saturada. Ex: capilares pulmonares
MSc Lorena Almeida de Melo
� Acidez
� à medida que a acidez aumenta (↓ pH) a afinidade da 
hemoglobina com o O2 diminui e o O2 se separa mais 
facilmente da hemoglobina;
� Pressão parcial do dióxido de carbono
� ↑ PCO2 a Hb libera o O2 mais facilmente;
� Temperatura
� Um aumento na temperatura corporal aumenta a 
quantidade de O2 liberado pela hemoglobina;
� BPG (2,3-bifosfoglicerato)
� Substância encontrada nas células sangüíneas vermelhas 
– diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio;
Fatores que afetam a afinidade 
de hemoglobina pelo Oxigênio 
MSc Lorena Almeidade Melo
TRANSPORTE DE TRANSPORTE DE 
COCO22
Ligado a HBLigado a HB
MSc Lorena Almeida de Melo
ÍÍons Bicarbonato (70%)ons Bicarbonato (70%)
� O CO2 é transportado no plasma como íons bicarbonato 
(HCO3-);
� CO2 + H20 ↔ H2C03 ↔ H+ + HCO3-
� Quando o CO2 se difunde para os capilares teciduais e entra 
nas células sangüíneas vermelhas – reage com a água –
ação da enzima anidrase carbônica (AC) – ácido carbônico –
H+ + HCO3-
� Com o acúmulo de HCO3- nas células sangüíneas vermelhas 
– parte se difunde para fora (plasma) baixando gradiente de 
concentração;
� Entrada de íons cloreto – do plasma para as células 
sangüíneas vermelhas;
� O efeito final dessas reações é que o CO2 é removido das 
células teciduais e transportado no plasma como HCO3- ;
� Nos pulmões o CO2 se difunde do plasma para o alvéolo;
AC
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO2
SAÍDA DO TECIDO
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO2
REAÇÃO COM A H2O
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO2
HB E CLORETO
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO2
HB E CLORETO
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO2
H+ e HCO3-
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO2
CHEGADA AO ALVÉOLO
MSc Lorena Almeida de Melo
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO
� O sistema nervoso ajusta a ventilação às necessidades do 
corpo, de modo que as pressões parciais de O2 e CO2 no 
sangue arterial pouco se alteram; mesmo durante exercícios 
extenuantes.
� Repouso – 200 ml de O2 – usados pelas células corporais;
� Exercício – aumenta 15-20 vezes o consumo de O2;
� Papel do Centro Respiratório
� Centro respiratório: área na qual os impulsos nervosos são enviados 
para os músculos respiratórios;
� Consiste – aglomerados de neurônios – bilateralmente no bulbo e na 
ponte do encéfalo;
� Divisão Funcional dos Neurônios 
� Área de periodicidade bulbar – bulbo;
� Área pneumotáxica – ponte;
� Área apnêustica – ponte
MSc Lorena Almeida de Melo
CENTRO RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
ÁREA DE PERIODICIDADE 
BULBAR
� Controla o ritmo básico da respiração –
repouso – 2” de inspiração e 3” expiração.
� Dentro da área de periodicidade bulbar –
neurônios inspiratórios e expiratórios.
� O ritmo básico da respiração inicia com os 
impulsos nervosos gerados na área 
inspiratória.
MSc Lorena Almeida de Melo
ÁREA DE PERIODICIDADE 
BULBAR
MSc Lorena Almeida de Melo
CENTRO RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
� Área Pneumotáxica
� Ajuda a coordenar a transição entre a inspiração e a 
expiração;
� Transmite impulsos inibidores para área respiratória –
desliga a área inspiratória antes que os pulmões 
fiquem completamente cheios de ar (limitam a 
duração da inspiração facilitando o inicio da 
expiração).
� Área Apnêustica
� Esta área envia impulsos estimulatórios para a área 
inspiratória que ativa e prolonga a inspiração –
inibindo a expiração.
REGULAÇÃO DO CENTRO 
RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
� Regulação do Centro Respiratório
� O ritmo respiratório pode ser modificado em repostas a 
influxo provenientes de outras regiões do encéfalo e de 
receptores situados na parte periférica do sistema 
nervoso.
� Fatores que influenciam a regulação da respiração 
� Influências Corticais na Respiração 
� Podemos controlar nosso padrão respiratório por 
curto período de tempo – conexões do córtex com 
o centro respiratório.
� Limitada pelos níveis de CO2 e H+ - impulsos 
nervosos são enviados ao longo dos nervos frênicos 
e intercostais para os músculos inspiratórios e a 
respiração recomeça.
REGULAÇÃO DO CENTRO 
RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
� Regulação do Centro Respiratório
� Regulação Química da Respiração 
�O sistema respiratório funciona para manter 
níveis adequados de CO2 e O2.
�Quimiorreceptores centrais (bulbo) e 
quimiorreceptores periféricos (paredes das 
artérias sistêmicas).
REGULAÇÃO DO CENTRO 
RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
REGULAÇÃO DO CENTRO 
RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo

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