Sistema Respiratório Revisão Fisiologia

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Sistema Respiratório 
Respiração 
 Funções principais: 
] Ventilação pulmonar (influxo-efluxo, atmosfera-
alvéolos) 
] Difusão de O2 e CO2 entre os alvéolos e o sangue 
] Transporte de O2 e CO2 no sangue e líquidos corporais e 
suas trocas com as células de todos os tecidos do corpo 
] Regulação da ventilação e outros aspectos da respiração 
 
 
 
 
 
 
1 Mecânica da Ventilação Pulmonar 
Expansão e Contração dos Pulmões 
 Movimentos de subida e descida do diafragma, 
aumentando/diminuindo a cav. torácica 
 Elevação e depressão das costelas para aumentar e 
diminuir o diâmetro ântero-posterior da cavidade 
torácica. 
(1) Movimento do Ar e Pressões 
 Pressão Pleural: pressão do líquido do “espaço” entre as 
pleuras. Existe leve sucção entre os folhetos, que gera 
pressão negativa leve. Na inspiração normal, a expansão da 
 
caixa torácica traciona os pulmões para fora e cria mais 
pressão negativa. Na expiração normal o recuo elástico dos 
pulmões leva ao aumento da pressão no líquido pleural. 
 Pressão Alveolar: pressão dentro dos alvéolos pulmonares. 
Na ausência de fluxo de ar a pressão alveolar é igual a da 
atmosfera (pressão de referência zero). Durante a 
inspiração, para causar influxo de ar, a pressão alveolar 
deve cair para um valor ligeiramente abaixo da pressão 
atmosférica. Durante a expiração, a pressão contrária 
ocorre, ficando ligeiramente acima da pressão atmosférica, 
causando o efluxo de ar. 
 Pressão Transpulmonar: diferença entre a pressão alveolar 
e a pressão pleural, funciona como medida das forças 
elásticas nos pulmões, já que tendem a entrar em colapso 
a cada instante da respiração (pressão de recuo). 
(2) Complacência Pulmonar 
 Extensão da expansão dos pulmões por cada unidade de 
aumento da pressão transpulmonar. 
 Medida pelo diagrama de complacência pulmonar (relação 
da curva de complacência inspiratória com expiratória. 
 As características do diagrama são definidas pelas forças 
elásticas: 
(1) força elástica do tecido 
pulmonar propriamente dito 
(2) forças elásticas causadas 
pela tensão superficial do 
líquido que reveste as 
paredes internas dos 
alvéolos e outros espaços 
aéreos pulmonares 
 
 Fibras elásticas e colágenas entremeadas no parênquima 
pulmonar determinam as forças elásticas do tecido 
pulmonar. 
 Pulmões em deflação = fibras contraídas e dobradas 
 Pulmões expandidos = fibras estiradas, sem dobras 
(alongadas), mas exercendo força elástica para voltar ao 
seu “estado natural”. 
 A tensão superficial é responsável por aproximadamente 
2/3 do total de forças elásticas dos pulmões normais. 
 Interface entre o líquido de revestimento dos alvéolos e o 
ar contido nos alvéolos = tensão superficial. Ex. da solução 
salina – ausência de tensão superficial, atuam apenas as 
forças elásticas do tecido. 
 As forças elásticas pulmonares decorrentes da tensão 
superficial mudam muuuuito quando o surfactante não 
está presente no líquido alveolar. 
 
2 Surfactante 
 Tensão superficial 
 
Quando há entre a água e o ar uma superfície de 
contato (interface), as suas moléculas têm uma 
atração intensa entre si, resultando em uma força de 
interação que faz com que as moléculas tentem se 
contrair. 
Nos alvéolos a superfície líquida está tentando 
contrair-se. Isso tende a expelir o ar dos alvéolos 
através dos brônquios, levando ao colapso dos 
alvéolos e demais espaços aéreos dos pulmões. 
Isso gera uma força elástica contrátil na totalidade 
dos pulmões: força elástica causada pela tensão 
superficial. 
 O efeito do surfactante na tensão superficial 
Substância tensioativa superficial: reduz a tensão 
superficial. 
Secretada por células epiteliais especializadas, os 
Pneumócitos tipo II (dipalmitoilfosfatidilcolina + 
apoproteínas do surfactante + íons cálcio). 
A dipalmitoilfosfatidilcolina e outros lipídeos não se 
dissolvem no líquido, se espalhando em sua superfície. 
Uma porção de cada molécula é hidrofílica, por isso se 
dissolve na água que reveste os alvéolos. A outra 
porção é lipídica, hidrofóbica, indo em direção ao ar, 
formando uma superfície lipídica hidrofóbica exposta 
ao ar. 
A superfície formada tem 5-50% da tensão superficial 
de uma superfície de água pura. O valor exato varia de 
acordo com a concentração e orientação das 
moléculas de surfactante na superfície. 
As apoproteínas e os íons de cálcio são essenciais para 
que o surfactante seja espalhado em tempo hábil. 
Caso haja o bloqueio das vias aéreas que servem os 
espaços aéreos pulmonares, a tensão superficial que 
 
tende a causar o colapso desses espaços cria uma 
pressão positiva, que tende a expelir o ar contido. 
 
Pressão = 2 X Tensão Superficial 
Raio 
 Logo, o surfactante é essencial para reduzir a 
pressão transpulmonar necessária para que os 
pulmões continuem expandidos. 
Quanto menor o alvéolo, maior a pressão de colapso. 
Alvéolos metade do normal, pressão de colapso 
duplica. ¼ do normal, pressão quadruplica 
(prematuros). 
 
 Compliância Toracopulmonar 
A compliância total é medida durante a 
expansão dos pulmões de uma pessoa 
paralisada, introduzindo pequenas quantidades 
de ar sucessivamente, registrando os volumes e 
pressões pulmonares. 
Para insuflar o sistema respiratório a pressão 
necessária é quase o dobro da que seria 
necessária para insuflar os pulmões caso eles 
não estivessem na caixa torácica. 
 Trabalho 
Durante a ventilação em repouso, a participação 
dos músculos ventilatórios ocorre apenas 
durante a inspiração. A expiração é 
praticamente passiva, causada pela retração 
elástica das estruturas dos pulmões e da caixa 
torácica. A inspiração envolve 3 “trabalhos”: 
 
(1) Trabalho ligado à compliância (elástico) – 
expansão dos pulmões, vencendo as forças 
elásticas dos pulmões e cx torácica. 
(2) Trabalho ligado à resistência dos tecidos – 
vencer a “viscosidade” das estruturas dos 
pulmões e cx torácica. 
(3) Trabalho ligado à resistência de vias aéreas 
– vencer a resistência das vias aéreas na 
entrada e saída do ar dos pulmões. 
(Problema da Asma - saída) 
 
3 Volume e Capacidade Pulmonar 
 Volumes Pulmonares 
 Volume Corrente 
Volume de ar inspirado ou expirado em 
cada respiração normal, aprox. 500 mL; 
 Volume de Reserva Inspiratório 
Volume extra de ar que pode ser inspirado 
acima do volume corrente normal, quando 
alguém inspira de forma forçada, aprox.. 
3.000 mL; 
 Volume de Reserva Expiratório 
Volume máximo de ar extra que pode ser 
expirado em uma expiração forçada, após o 
fim de uma expiração normal, aprox. 1.100 
mL; 
 Volume Residual 
Volume de ar que permanece nos pulmões 
após a expiração mais forçada, aprox. 1.200 
mL. 
 
 Capacidades Pulmonares 
 Capacidade Inspiratória 
Volume Corrente + Volume de Reserva 
Inspiratório. 
Quantidade de ar que alguém pode respirar, 
começando na expiração normal e 
distendendo os pulmões a uma quantidade 
máxima; 
 Capacidade Residual Funcional 
Volume de Reserva Expiratório + Volume 
Residual. 
Quantidade de ar que permanece nos 
pulmões ao final de uma expiração normal. 
 Capacidade Vital 
Volume corrente + Volume de Reserva 
Inspiratório + Volume de Reserva 
Expiratório. 
Quantidade máxima de ar que uma pessoa 
pode expelir dos pulmões após uma 
inspiração forçada seguida de uma 
expiração forçada. 
 Capacidade Pulmonar Total 
Capacidade Vital + Volume Residual. 
Volume máximo que os pulmões podem ser 
expandidos com o maior esforço, aprox. 
5.800 mL. 
* Ventilação-Minuto = Volume Corrente x 
Frequência Respiratória por minuto 
 
 
 Ventilação Alveolar 
Velocidade com que o ar alcança as áreas próximas à 
circulação (alvéolos, sacos alveolares, ductos 
alveolares e bronquíolos respiratórios. 
* Espaço MortoAusência de trocas gasosas (nariz, faringe, laringe e 
traqueia). Anatômico e Fisiológico. 
Trocas Gasosas 
 A difusão dos alvéolos para o sangue dos capilares 
pulmonares e do dióxido de carbono em sentido 
contrário, ocorre pela movimentação aleatória das 
moléculas em ambos os sentidos, através da 
membrana alveolar. A velocidade é característica 
diferencial às reações. 
 Os gases, propriamente ditos, do sistema respiratório 
são moléculas simples que se movem livremente entre 
si, a difusão. 
 Da mesma forma, gases dissolvidos nos tecidos 
também realizam a difusão. 
 Full x Empty 
 Oxigênio + Nitrogênio + Dióxido de Carbono 
 A velocidade de difusão de cada um desses gases é 
diretamente proporcional à pressão causada pelo gás 
sozinho, a sua pressão parcial. 
 A pressão de um gás dissolvido em líquido é 
determinada pela sua concentração, mas também 
pelo coeficiente de solubilidade do gás. Atração. 
 A diferença das pressões diz o sentido predominante 
da difusão. 
Concentração e Pressão parcial de Oxigênio nos alvéolos 
 Oxigênio é absorvido pelo sangue que passa nos 
alvéolos (capilares). 
 
 Quanto mais rápida a absorção, menor a 
concentração de O2 nos alvéolos. 
 Quanto mais rápida a chegada de novo O2, maior a sua 
concentração nos alvéolos. 
 A concentração e a pressão parcial de O2 são 
controladas pela velocidade com que o oxigênio é 
absorvido pelo sangue e pela velocidade da chegada de 
novo O2 pela ventilação. 
Concentração e Pressão parcial de CO2 nos alvéolos 
 O dióxido de carbono é continuamente formado nos 
tecidos do corpo e descarregado nos alvéolos, de onde 
é removido pela ventilação alveolar. 
 A PCO2 alveolar aumenta em proporção direta à 
velocidade de excreção do dióxido de carbono. 
A PCO2 alveolar é inversa à ventilação pulmonar!!!!!!!!!!!!!!!!! 
VELOCIDADE DE ABSORÇÃO OU EXCREÇÃO + MAGNITUDE DA VENTILAÇÃO ALVEOLAR 
 
O que acontece em altas altitudes? 
Mesmo em altitudes elevadas o dióxido de carbono continua a 
ser excretado a partir do sangue pulmonar para dentro dos alvéolos. A 
água se vaporiza para dentro do ar inspirado a partir das superfícies 
respiratórias. Assim ocorre a diluição do oxigênio nos alvéolos, reduzindo a 
sua concentração. 
Uma pessoa que passa dias em uma região de baixa PO2 torna-
se mais aclimatada. 
(1) Aumento da ventilação pulmonar 
(2) Aumento do número de hemácias 
(3) Aumento da capacidade de difusão dos pulmões 
(4) Vascularização aumentada dos tecidos 
(5) Capacidade aumentada das células para utilizar oxigênio a ainda que 
com baixa PO2 
 
 
 
Oxigênio 
 
Concent. 
Concent. 
Freq. Resp.  
Freq. Resp.  
Gás Carbônico Concent.  
Concent.  
Freq. Resp.  
Freq. Resp.  
pH do Sangue Acidose 
Alcalose 
Freq. Resp.  
Freq. Resp. 