AULA 09 Fisiologia Resp.

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Prof. Manoel Pinheiro
Fisiologia 
Respiratória
O estudo da Fisiologia da Respiração
pode ser dividido em quatro grandes eventos 
funcionais:
1- a ventilação pulmonar, que é a renovação
cíclica do gás alveolar pelo ar atmosférico;
2- a difusão do oxigênio (O2) e do dióxido de
carbono (CO2) entre os alvéolos e o sangue;
3- o transporte, no sangue e nos líquidos
corporais, do O2 (dos pulmões para as células)
e do CO2 (das células para os pulmões);
4- a regulação da ventilação e de outros aspectos
da respiração.
http://www.meddean.luc.edu/lumen/MedEd/medicine/pulmonar/cxr/cxrl5.htm
Parte 
motora
Músculos
Ossos
Articulações
Parte 
Condutora
Nariz / boca
Traquéia
Laringe 
brônquios
Bronquíolos terminais
Parte 
Difusora
Bronquíolos 
terminais
Alvéolos
http://depts.washington.edu/envh/lung.html
brônquios
bronquíolos
Bronquíolos 
respiratórios
http://depts.washington.edu/envh/lung.html
http://depts.washington.edu/envh/lung.html
Membrana Respiratória
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20respiratory%20anatomy.htm
Mecânica 
da Respiração
“RESPIRAR É MOVIMENTAR 
A CAIXA TORÁCICA”
MECANISMO RESPIRATÓRIO
Respiração:
Suprir as células do organismo com 
oxigênio e remover o dióxido de 
carbono produzido pelas atividades 
celulares
MECANISMO RESPIRATÓRIO
ventilação pulmonar:
É o processo pelo qual os gases são
trocados entre a atmosfera e os alvéolos do
pulmão.
inspiração:
Ocorre quando a pressão do ar dentro
dos pulmões é inferior a pressão do ar na
atmosfera. Esta ocorre com o aumento do
volume dos pulmões.
MECANISMO RESPIRATÓRIO
inspiração:
Envolve a contração dos principais músculos
inspiratório - diafragma e intercostais externos.
Processo ativo.
expiração:
Ocorre quando a pressão do ar nos pulmões é
maior do que na atmosfera. Inicia com o
relaxamento dos músculos inspiratórios.
Processo passivo.
MECANISMO RESPIRATÓRIO
Pressão intrapleural;
Pressão ligeiramente negativa;
Manutenção desta pressão é essencial para
para o funcionamento adequado dos
pulmões, pois mantém os alvéolos levemente
insuflados.
http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbio/inhalexhale.JPG
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20Function%20of%20the%20Respiartory%20System.htm
http://www.anselm.edu/homepage/jpitocch/genbio/inhalexhale.JPG
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20Function%20of%20the%20Respiartory%20System.htm
Pressões Respiratórias
O Fluxo aéreo entra e sai dos pulmões em
resposta às diferenças de pressão criadas pelo
aumento ou diminuição do volume torácico.
Pressões Respiratórias
PRESSÃO PULMONAR 
É a pressão existente nos pulmões (alveolar) 
e vias aéreas. 
NA INSPIRAÇÃO - torna-se ligeiramente
negativa (-3mmHg);
NA EXPIRAÇÃO - torna-se ligeiramente positiva 
(+ 3mmHg);.
 PRESSÃO
INTRAPLEURAL
Trata-se da pressão
NEGATIVA do líquido
pleural, responsável por
impedir o colabamento
dos pulmões.
Pressões Respiratórias
 PRESSÃO
INTRAPLEURAL
NA INSPIRAÇÃO - O ar no
espaço pleural é
comprimido e atinge – 5 a -
7,5 cm de água;
NA EXPIRAÇÃO - A pressão
do ar diminui e a pressão
atinge -2 cm de água.
Pressões Respiratórias
Pneumotórax é a quebra 
da Pressão Pleural
Pressão Pleural
veja aqui texto e 
animação online
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm
O CICLO RESPIRATÓRIO
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm
veja aqui texto 
e animação 
online
O CICLO RESPIRATÓRIO
O CICLO RESPIRATÓRIO
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm
veja aqui texto 
e animação 
online
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm
veja aqui texto 
e animação 
online
O CICLO RESPIRATÓRIO
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm
veja aqui texto 
e animação 
online
O CICLO RESPIRATÓRIO
INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO
Medidas das funções 
pulmonares: 
Espirometria
Volumes e capacidades 
pulmonares
Fig. 26-2 Espirômetro simples selado com água. Berne et al., 2004
ESPIRÔMETRO (medida das 
funções pulmonares)
1 e 2: Escala indicadora de
volume
3: Campânula flutuante
4: Tanque de água
5: Bocal
VOLUMES PULMONARES OBSERVADOS PELA ESPIROMETRIA
VOLUMES 
PULMONARES
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
VT: “Tidal Volume”
Volume corrente
(VT):
volume de ar inspirado e 
expirado em cada ciclo 
ventilatório normal.
(~500ml)
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
Volume de reserva 
inspiratória (VRI):
volume de ar que ainda pode 
ser inspirado ao final da 
inspiração do volume corrente 
normal (~3.000ml)
Volume corrente
(VT):
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
Volume de reserva 
expiratória (VRE):
volume de ar que, por meio de 
uma expiração forçada, ainda 
pode ser exalado ao final da 
expiração do volume corrente 
normal
(~1.100ml)
Volume corrente
(VT):
Volume de reserva 
inspiratória (VRI):
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
Volume de reserva 
inspiratória (VRI):
Volume corrente
(VT):
Volume residual (VR): 
volume de ar que permanece nos 
pulmões mesmo ao final da mais 
vigorosa das expirações (~1.200ml). 
Não pode ser medido por espirometria
Volume de reserva 
expiratória (VRE):
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
CAPACIDADES 
PULMONARES
VOLUMES 
PULMONARES
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
Capacidade inspiratória
(CI): VT + VRI
Essa quantidade de ar é aquela 
que uma pessoa pode inspirar, 
partindo do nível expiratório basal 
e enchendo ao máximo os 
pulmões (~3.500ml).
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
Capacidade inspiratória
(CI): VT + VRI
Capacidade Residual 
Funcional (CRF):
VRE + VR
Essa quantidade de ar (~2.300ml) é a que 
permanece nos pulmões ao final da 
expiração normal. Não pode ser 
calculada por espirometria
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
Capacidade inspiratória
(CI): VT + VRI
Capacidade Vital (CV):
VRI + VT + VRE
É a maior quantidade de ar que 
uma pessoa pode expelir dos 
pulmões após tê-los enchido ao 
máximo e, em seguida, expirado 
completamente (~4.600ml)
Capacidade Residual 
Funcional (CRF):
VRE + VR
http://www.abacon.com/plowman/respit.html
Capacidade inspiratória
(CI): VT + VRI
Capacidade Pulmonar 
Total (CPT):
VRI + VT + VRE + RV
É o maior volume que os pulmões 
podem alcançar (~5.800ml) ao 
final do maior esforço inspiratório 
possível.
Capacidade Vital (CV):
VRI + VT + VRE
Capacidade Residual 
Funcional (CRF):
VRE + VR
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20Function%20of%20the%20Respiartory%20System.htm
Ventilação pulmonar = volume corrente x frequência respiratória
VP = 500 ml/incursão resp. x 12 ciclos/minuto = 6,0 litros/minuto
FACTORS AFFECTING VENTILATION
VALORES-PADRÃO DE VOLUMES PULMONARES:
COMPARAÇÃO ENTRE HOMENS E MULHERES
(< 20-25%)
http://www.coheadquarters.com/PennLibr/MyPhysiology/lect2p/lect2.00.htm
VOLUMES
PULMONARES
Nem todo o 
ar mobilizado 
na ventilação 
pulmonar 
será eficáz 
para a troca 
gasosa = 
espaço morto
VT VA = VT - Vm
VA
Vm
VT: volume corrente
VA: volumealveolar
Vm: espaço morto anatômico
(não participa da troca gasosa)
Conceito de 
espaço morto 
anatômico
MECANISMO RESPIRATÓRIO
Espaço morto:
- é o volume de gás, nas vias aéreas e nos
pulmões que não participa das trocas
gasosas.
MECANISMO RESPIRATÓRIO
- Espaço morto anatômico: é o volume das
vias aéreas condutoras. Nariz e ou boca,
traquéia, brônquios e bronquíolos, exceto
alvéolos. 150ml para o VC de 500ml.
- Espaço morto fisiológico: é o volume de
gás nos pulmões que não participa das
trocas gasosas.
MECANISMO RESPIRATÓRIO
Surfactante:
é um fosfolipídio sintetizado apartir de ácidos
graxos,pelas células alveolares do tipo II.
têm a função de recobrir os alvéolos,
diminuindo a tensão superficial e
conseqüentemente diminuindo a pressão
colapsante.
Permite que os alvéolos sejam reinsuflados
durante a inspiração seguinte, prevenindo o
colapso alveolar.
MECANISMO RESPIRATÓRIO
Complacência pulmonar:
- é a capacidade de se expandir ou inflar.
- descreve a distensibilidade do sistema.
- esta característica se deve a presença de
surfactante e das fibras elásticas que
compõem os pulmões.
- está relacionada com pressão-volume no
pulmão
MECANISMO RESPIRATÓRIO
da complacência pulmonar:
- ocorre devido a da elasticidade
avanço da idade
enfisema
da complacência pulmonar:
fibrose
 É um complexo lipoprotéico = 30% de proteína
e 70% de lipídios
É uma substancia pela qual as moléculas de
água têm menos atração, logo há uma
diminuição de água na superfície dos alvéolos e
redução da tensão superficial.
Importância do Surfactante
Importância do
Surfactante
Consideração Clínica:
Sindrome Uivante
“síndrome de angústia respiratória caracterizada
por dispnéia, cianose e um gemido expiratório,
devido a baixa produção de surfactante”.
Células que produzem surfactante
http://www.biology.eku.edu/RITCHISO/301notes6.htm
http://oac.med.jhmi.edu/res_phys/Encyclopedia/Surfactant/Surfactant.HTML
Substâncias que Afetam o 
Diâmetro do Brônquio
Adrenalina = bronquiodilatação
Acetilcolina = bronquioconstrição
Histamina = bronquioconstrição
MECANISMO RESPIRATÓRIO
Vias aéreas condutoras:
- formadas por músculo liso
inervação 
simpático parassimpático
2 muscarínicos
dilatação constrição
das vias aéreas
-agonistas 2 –epinefrina, isoproterenol e 
albuterol
dilatação das vias aéreas
asma
Difusão dos Gases
Como o organismo troca o 
O2 e o CO2 com o 
ambiente?
A difusão ocorre entre o 
Alvéolo e o Capilar Pulmonar
Somando a área de
superfície de todos
os alvéolos (300
milhões) tem-se
uma área de 80 a
100 m2;
Essa área é
igualmente suprida
com sangue, ou seja,
tem-se a mesma
área de capilares.
Princípio da Difusão
Movimento sem gasto energético
Todas as moléculas possuem energia cinética
própria e se dirigem do lado mais concentrado
para o menos concentrado (diferença de pressão).
PRESSÃO PARCIAL 
 É a pressão exercida por um dado gás em uma
mistura de gases;
 Os gases apresentam movimento líquido por difusão
simples em resposta aos gradientes de pressão;
 A difusão ocorre porque o O2 é consumido pelos
tecidos, o que baixa a PO2, e o CO2 produzido
aumenta a PCO2;
O transporte de gás oxigênio está a cargo da hemoglobina.
Cada molécula de hemoglobina combina-se com 4 moléculas
de gás oxigênio, formando a oxi-hemoglobina.
Transporte de gases respiratórios
Difusão dos Gases nos Alvéolos
Nos alvéolos pulmonares o gás oxigênio do ar difunde-se para os
capilares sangüíneos e penetra nas hemácias, onde se combina
com a hemoglobina, enquanto o gás carbônico (CO2) é liberado
para o ar (processo chamado hematose).
Via Difusora
A difusão ocorre através 
da Membrana respiratória
composta de: 
• epitélio alveolar, 
• membrana basal do 
epitélio alveolar, 
• espaço intersticial,
• membrana basal do 
endotélio capilar e
• endotélio capilar. 
Difusão de O
2
e CO
2
CONTROLE 
RESPIRATÓRIO
Controle nervoso da respiração
A respiração é resultado de uma descarga elétrica
rítmica de um grupo de células nervosas na formação
reticular do tronco cerebral , no assoalho do quarto
ventrículo ,denominada centro respiratório
Enerva diafragma e aos segmentos torácicos para os
nervos intercostais e abdominais .
Controle nervoso da respiração
.
Os seios carotídeos são afetados pela pressão e
são chamados de barorreceptores , quando eles são
estimulados por aumento na pressão sanguínea ,
provocam efeito inibidor no centro respiratório , uma
queda na pressão sanguínea tem efeito oposto .
Controle químico da respiração
Um aumento do dióxido de carbono no sangue ,
produzirá uma aumento no ácido carbônico no líquido
cerebroespinhal , que aumentará a quantidade de íon
hidrogênio , produzindo um efeito excitatório no centro
respiratório .
O pH sanguíneo é mantido em equilíbrio através do
bicarbonato e ácido carbônico ; os rins regulam a
concentração de bicarbonato do plasma .
Controle químico da respiração
Um aumento de dióxido de carbono , leva ao aumento
de ácido carbônico no plasma , que aumentará os
íons hidrogênio , que diminuirá o pH , que exercerá
um efeito excitatório sobre o centro respiratório .
Oxiemoglobina
QUÍMICA DA 
RESPIRAÇÃO
pulmõe
s
Veia 
pulmonar
aorta
HBOg
tecidos
Veia cava
Art. pulmonar
coração
QUÍMICA DA RESPIRAÇÃO
CO2 + H2O H2CO3 H
+ + HCO3
-
RESPIRAÇÃO = CONTROLE DO pH DO SANGUE
ACIDOSE 
Desloca reação para direita
EXCITA centro respiratório
> Freq. Resp. + Mov. Resp.
>Produção de CO2
> pH até valor normal
ALCALOSE
Desloca reação para esquerda
DEPRIME centro respiratório
< Freq. Resp. + Mov. Resp.
>Retenção de CO2
< pH até valor normal
(Junto com função renal!)
Funções do Sistema 
Respiratório
Extração de O2 do ambiente e eliminação de CO2
Regulação do equilíbrio ácido-base (pH)
CO2 + H20 – H2CO3 – H + CO3
pH 6,8 (7,34 - 7,44) 7,8
Vocalização
Regulação da temperatura
Regulação respiratória do equilíbrio ácido-base
1. O CO2 reage com H2O para 
formar H2CO3. Este dissocia-
se para formar H+ e HCO3
-. 
2. A diminuição do pH do líquido 
extracelular estimula o centro 
respiratório e provoca o 
aumento da frequência 
respiratória.
3. O aumento da frequência e 
profundidade respiratória faz 
com que o CO2 seja expelido 
dos pulmões, reduzindo assim 
os seus níveis extracelulares. 
À medida que estes 
decrescem, a [H+] extracelular 
diminui e o pH aumenta.
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
CONTROLE 
AUTOMÁTICO PELO 
CENTRO 
RESPIRATÓRIO
(BULBO)
QUIMIORRECEPTORE
S PARA pH DO 
PLASMA 
CONTROLE NERVOSO 
DO DIAFRAGMA E 
MM.EXPIRATÓRIOS