Aula 9 fisiologia da respiração

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07/11/2014 
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Fisiologia Respiratória 
MSc. Felipe Guimarães 
Teixeira 
 Suprir o organismo com O2 e retirar o excesso de CO2 
 
 Manutenção do pH plasmático 
 
 Defesa do organismo contra agentes agressores inalados 
 
 Vocalização 
Diferentes funções do sistema 
respiratório 
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Tecidos 
periféricos Circulação 
Cardíaca 
Pulmões 
CO2 
O2 Ins 
Exp 
Fluxo O2 
Fluxo CO2 
Produção CO2 
Consumo de 
O2 
Circulação 
periférica 
Circulação 
pulmonar 
Wasserman et al. 1973 
CO2 
O2 
Organização morfofuncional do sistema 
respiratório 
. Conduzir o ar até o área de troca 
 - Filtrado 
 - Umidificado 
 - Aquecido 
Boca 
. Conduzir o ar até o área de troca; 
 
. Realizar a troca gasosa 
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Geração
Diâmetro
cm
Comp
cm
Número
Área seção
transversa
cm2
z
o
n
a
d
e
 c
o
n
d
u
ç
ã
o
z
o
n
a
s
d
e
 t
ra
n
s
iç
ã
o
e
 r
e
s
p
ir
a
tó
ri
a
traquéia
brônquios
bronquíolos
bronquíolos 
terminais
bronquíolos 
respiratórios
ductos
alveolares
sacos alveolares
Sistema respiratório inferior 
Área de secção transversa da árvore 
traqueobrônquica 
Maior área de contato do organismo com o meio externo 
~ 70-100 m2 !!! 
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Vascularização alveolar 
Vascularização alveolar 
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Função dos pulmões 
• O propósito primário é proporcionar a troca de gases 
entre o ambiente externo e o corpo 
• Ventilação refere-se ao processo mecânico de 
movimentar ar para dentro e fora dos pulmões 
• Difusão é o movimento randômico das moléculas de 
uma área de maior concentração para de menor 
concentração. 
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1. Como acontece a ventilação 
pulmonar ? 
 
 
2. Como acontece a difusão de 
gases entre os alvéolos e os 
capilares pulmonares? 
Biofísica da respiração 
A ventilação pulmonar “segue” a lei de Boyle 
Lei de Boyle: relação pressão-volume 
 
P1 x V1 = P2 x V2 
 
 
Diminuição de volume  aumento de pressão 
 
 Aumento do volume  diminuição de pressão 
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Músculos usados na ventilação pulmonar 
Inspiração Expiração 
Radiografia torácica 
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Relação entre a ventilação pulmonar e a lei de Boyle 
inspiração 
Sem contração dos 
músculos inspiratórios
pulmão
inspiração
Pat= 760 mmHg
Pal= 760 mmHg
Pat= 760 mmHg
Pal= 757 mmHg
expiração
Pat= 760 mmHg
Pal= 763 mmHg
inspiração
Pat= 760 mmHg
Pal= 757 mmHg
expiração 
Pat= 760 mmHg
Pal= 763 mmHg
expiração 
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 Relação entre fluxo de ar (Q), pressão 
e resistência 
 
R
P
Q


inspiração 
inspiração
Pat= 760 mmHg
Pal= 757 mmHg
Pat= 760 mmHg
Pal= 763 mmHg
expiração 
Biofísica da respiração 
(Fluxo de ar – quantidade de ar deslocado) 
 
Bronquíolos 
Bronquíolos 
↑ área - ↑ fluxo de ar 
↓ área - ↓ fluxo de ar 
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Ventilação Pulmonar (V) 
• Volume de ar que se movimenta para dentro 
e para fora dos pulmões por minuto 
– Produto do Volume corrente (VC) e da 
Frequência respiratória (f) 
 
V = VC x f 
Volume e Capacidade Pulmonar 
• Volume tidal ou corrente 
– Volume inspirado ou expirado por ciclo respiratorio 
• Capacidade Vital (CV) 
– Quantidade máxima de ar que pode ser expirada 
seguida de uma inspiração máxima 
• Volume Residual (VR) 
– Ar que permanece nos pulmões depois de uma 
expiração máxima 
• Capacidade Total dos Pulmões (CTP) 
– Soma da CV e VR 
 
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Volume e Capacidade Pulmonar 
 Relação entre fluxo de ar (Q), pressão e resistência 
 
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1. Como acontece a ventilação 
pulmonar ? 
 
 
2. Como acontece a difusão de 
gases entre os alvéolos e os 
capilares pulmonares? 
Barreira alveolocapilar 
CO2
O2
Fluido alveolar
(com surfactante)
Epitélio alveolar
Membrana basal 
do epitélio alveolar
Espaço intersticial
Membrana basal 
do endotélio capilar
Endotélio capilar
Hemácia
“Seis barreiras” 
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Regra de difusão simples através de uma membrana 
Lei de difusão de Fick 
 
 
Taxa de difusão = área de superfície x gradiente de [ ] x permeabilidade da membrana 
 
 
espessura da membrana 
 
 
O fator mais importante para a troca de gases em 
situações fisiológicas é o gradiente de concentração 
CO2
O2
Fluido alveolar
(com surfactante)
Epitélio alveolar
Membrana basal 
do epitélio alveolar
Espaço intersticial
Membrana basal 
do endotélio capilar
Endotélio capilar
Hemácia
Difusão de O2 e CO2 pela barreira alveolocapilar 
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Patologias que alteram a ventilação pulmonar e a 
difusão de gases 
Normal 
Enfisema 
Doença pulmonar restritiva 
Normal 
Fibrótico 
Doença pulmonar obstrutiva 
Patologias que alteram a ventilação pulmonar e a 
difusão de gases 
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Patologias que alteram a ventilação pulmonar e a 
difusão de gases 
Como o O2 e CO2 são transportados no sangue? 
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Resposta para o O2: de duas maneiras 
Resposta para o CO2: de três maneiras 
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