Fisiologia Sistema Respiratório

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Fisiologia Respiratória
Prof. Tiago Figueiredo
 Funções do sistema respiratório
 Vocalização.
 Proteção contra substâncias irritantes e 
patogênios. 
 Regulação do PH corporal.
 Troca de gases com o ambiente.
Fisiologia Respiratória
 Função endócrina dos pulmões:
 Síntese no endotélio capilar da enzima
catalizadora de angiotensina –
Angiotensina II – Vasoconstritor.
Fisiologia Respiratória
RESPIRAÇÃO
 É processo onde o organismo aporta
oxigênio aos tecidos e remove o dióxido
de carbono subproduto da produção de
energia pelas células.
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO
 VENTILAÇÃO
É o processo pelo qual mobilizamos ar para dentro e para
fora do pulmões, é comumente confundida com a respiração
(WILMORE & COSTILL, 2001)
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO
• VENTILAÇÃO
• DIFUSÃO/PERFUSÃO
Difusão é a passagem dos gases, oxigênio e dióxido de
carbono pela barreira alvéolo/capilar, necessitando para isso da
passagem de sangue pelos capilares pulmonares (perfusão).
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO
• VENTILAÇÃO
• DIFUSÃO/PERFUSÃO
• TRANSPORTE
É realizado pela circulação e depende de três fatores:
Hemácias
Hemoglobina 
Radical Eme-Ferro
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO
• VENTILAÇÃO
• DIFUSÃO/PERFUSÃO
• TRANSPORTE
• CAPTAÇÃO TISSULAR
Nos tecidos a captação do oxigênio transportado pelo 
sangue é feito pela hemoglobina junto a membrana da célula
ETAPAS DA RESPIRAÇÃO
• VENTILAÇÃO
• DIFUSÃO/PERFUSÃO
• TRANSPORTE
• CAPTAÇÃO TISSULAR
• UTILIZAÇÃO TISSULAR
É feita pela mitocôndria, para onde o oxigênio é levado 
pela hemoglobina, produzindo ATP
Respiração
Etapas da Respiração:
1-Ventilação
2-Difusão/perfusão
3-Transporte
4-Captação Tissular
O2
5-Utilização Tissular
Energia
Trabalho
1- Sist. Respiratório
2- Sist. Cardiovascular
3- Sist. Muscular
REVISÃO ANATÔMICA DO 
SISTEMA RESPIRATÓRIO
 Nariz (Interno e Externo)
 Faringe
 Laringe
 Traquéia
 Brônquios
 Pulmões
Estruturas importantes quanto a função
 Pneumócitos tipo II
 macrófagos
Propriedades do sistema 
respiratório
 Complacência – Propriedade que diz
respeito a espancividade, é definida como
sendo a variação de volume por unidade
de pressão imposta.
 Elastância – é a propriedade elástica da
matéria, que tende a retornar a um estado
normal sempre que as forças de
deformação param de atuar sobre ela.
TRAQUÉIA – BRONQUIOS PRINCIPAIS
ESTRUTURA DAS VIAS AÉREAS
WEST 2002
ESQUERDO
ESTRUTURA DAS VIAS AÉREAS
ZONA DE CONDUÇÃO - ZONA DE RESPIRAÇÃO
WEIBEL 1963
 Componentes estruturais dos alveolos:
 Pneumócitos tipo I.
 Pneumócitos tipo II.
 Macrófagos.
 Fibra elástica.
 Fibra reticular.
Fisiologia Respiratória
 Componentes estruturais dos alveolos:
 Pneumócitos tipo I.
 Mais abundante que o tipo II.
 Serve apenas como revestimento alveolar.
 Permite a passagem gasosa com mais
facilidade.
Fisiologia Respiratória
 Componentes estruturais dos alveolos:
 Pneumócitos tipo II.
 Função mais importante, pois contém corpos
lamelares concêntricos, onde encontramos
um liquido chamado SURFACTANTE.
 Surfactante – Líquido que reduz a tensão
alveolar, facilitando a troca gasosa.
Fisiologia Respiratória
SURFACTANTE PULMONAR
É UM FOSFOLIPÍDIO, SENDO A DIPALMITOIL-
FOSFATIDILCOLINA UM DOS PRINCIPAIS COMPONENTES (DPPC).
O DPPC É SINTETISADO NOS PULMÕES A PARTIR DE ÁCIDOS
GRAXOS NOS PNEUMÓCITOS TIPO II.
PRINCIPAIS AÇÕES DO SURFACTANTE
DETERMINA O AUMENTO DA COMPLACÊNCIA
PROMOVE A ESTABILIDADE ALVEOLAR
AJUDA A MANTER O ÁLVEOLO SECO
 Componentes estruturais dos alveolos:
 Função dos Macrófagos:
 Remoção de detritos pulmonares.
 Fagocitose.
 Importante para ação imunológica.
Fisiologia Respiratória
 Componentes estruturais dos alveolos:
 Fibras elásticas:
 Promover elasticidade ao pulmão.
 Fibras reticulares:
Fisiologia Respiratória
MÚSCULOS DA RESPIRAÇÃO
PRESSÕES DURANTE O CICLO RESPIRATÓRIO
WEST 2002
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
WEST 2002
Volumes pulmonares
 Volume corrente (VC) – é o volume de ar mobilizado
para dentro e para fora dos pulmões em um ciclo
ventilatório normal.
 Volume de reserva inspiratória (VRI) – é o volume
de ar que pode ser mobilizado para os pulmões a partir
de uma inspiração normal até o volume máximo.
 Volume de reserva expiratória (VRE) – é o volume
de ar mobilizado para fora dos pulmões a partir de uma
expiração normal até o máximo.
 Volume residual (VR) – é o volume de ar que
permanece nos pulmões após uma expiração máxima
forçada.
Capacidades pulmonares
 Capacidade inspiratória – VC +VRI
 Capacidade residual funcional – VRE + VR
 Capacidade vital – VC + VRI + VRE
 Capacidade pulmonar total – CV + VR 
VC +VRI + VRE + VR
Espaço morto
 Volume de ar que entra aos pulmões mais não 
participa da troca gasosa.
Espaço morto anatômico (EMA) – Volume de ar que 
permanece na zona de condução.
Espaço morto alveolar (Ema) – volume de ar que 
não participa da troca em decorrência de uma 
alteração na unidade alveolar.
Espaço morto fisiológico (EMf) – Surge sempre que 
ocorre um espaço morto alveolar e corresponde a 
soma do EMA + Ema.
FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA
CÁLCULO DO ESPAÇO MORTO ANATÔMICO
ESPAÇO MORTO = Kg X 2,2
EXP: indivíduo de 60Kg
ESPAÇO MORTO = 2,2 X 60 = 132 mL
VOLUME CORRENTE = 3 X ESPAÇO MORTO
EXP: PACIENTE DE 60Kg
VOLUME CORRENTE = 3 X 132 = 396 mL
TRANPORTE DE OXIGÊNIO
DISSOLVIDO NO PLASMA
Os gases não se aproximam nem se repelem, as colisões de 
Cada um deles não são afetadas pela presença do outro. 
LEI de Dalton
Dessa forma , a pressão que um gás exerce seria a mesma sempre.
PRESSÃO PARCIAL DE UM GÁS
A PRESSÃO TOTAL SE DÁ PELA SOMA DAS PRESSÕES PARCIAIS DOS 
COMPONENTES.
TRANPORTE DE OXIGÊNIO
DISSOLVIDO NO PLASMA
A CONCENTRAÇÃO DE GÁS DISSOLVIDO NUM LÍQUIDO 
É DIRETAMENTE PROPORCIONAL À SUA PRESSÃO PARCIAL
LEI DE HENRY
1 mmHg 0,003 mL DE O2/100 mL DE SANGUE
100 mmHg 0,3 mL DE O2 /100 mL DE SANGUE
FLUXO SANGUÍNEO DE 5.000 mL/min 15 mL/min
TRANPORTE DE OXIGÊNIO
DISSOLVIDO NO PLASMA
FATORES QUE INFLUENCIAM 
A TROCA DE OXIGÊNIO
Pressão parcial dos gases.
Área de superfície para trocas gasosas.
A distância da difusão.
A Solubilidade do gás.
O peso molecular dos gases.
Controle Central da Respiração
EFETORESSENSORES
QUIMIORECEPTORES
RECEPTORES PULMONARES
E OUTROS RECEPTORES
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS
AFERÊNCIA EFERÊNCIAS
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
_
CENTROS RESPIRATÓRIOS
CONTROLADOR CENTRAL
CONTROLES DA RESPIRAÇÃO
CONTROLE NEURAL
CONTROLE QUÍMICO
CENTROS RESPIRATÓRIOS
CENTROS RESPIRATÓRIOS MEDULARES
GRUPO RESPIRATÓRIO DORSAL ÁREA INSPIRATÓRIA
GRUPO RESPIRATÓRIO VENTRAL ÁREA EXPIRATÓRIA
CONTROLE QUÍMICO DA RESPIRAÇÃO
SENSORES QUÍMICOS
QUIMIORECEPTORES CENTRAIS
QUIMIORECEPTORES PERIFÉRICOS
H+
PaO2
PH
PaCO2
QUIMIORECEPTOR
RECEPTOR QUÍMICO CENTRAL
WEST 2002
WEST 2002
RECEPTOR DO CORPO CARÓTICO
Controle da Ventilação
 Resposta a hipóxia:
Depende do CO2.
A resposta é maior abaixo 
de 60 mmHg.
Controle da Ventilação
 Outros fatores:
 Corticais e hipotalâmicas
 Receptores pulmonares
 Receptores musculares
 Barorreceptores
 Temperatura
 Hormonais.
SHUNT
 É todo desequilíbrio entre ventilação e perfusão, 
gerando um comprometimento da oxigenação 
do organismo.
 Unidade de espaço morto – o alvéolo está 
ventilado e os capilares sem perfusão.
 Unidade de shunt – o alvéolo está semventilação e os capilares perfundidos.
 Unidade Silenciosa – o alvéolo está sem 
ventilação e os capilares sem perfusão.
Classificação pela frequência 
respiratória
 Normal 12 A 20 irpm – eupnéico
 > 20 irpm – taquipnéico
 < 12 irpm - bradipnéico
Curva de Dissociação
O2-Hemoglobina
Aumento da pO2 
entre 10 e 60 mmHg 
produzem um 
aumento substancial 
da saturação.
Aumentos acima de 
60 mmHg, saturação 
de 90%, não alteram 
tanto a saturação.
Curva de Dissociação
O2-Hemoglobina – Desvios da Curva
2- nos tecidos com o acúmulo 
de CO2, H, temperatura 
aumentada e 2,3 
difosfoglicerol reduzem a 
afinidade do oxigênio pela 
hemoglobina. Liberando mais 
para os tecidos.
3- no alvéolo, pouco CO2, H, 
temperatura menor e pouco 
2,3 difosfoglicerol aumenta a 
afinidade de oxigênio pela 
hemoglobina. Mais oxigênio 
ligado a Hb.
Transporte de CO2
 Arterial:
 90% bicarbonato
 5% ligado à hemoglobina
 5% dissolvido no plasma
 Venoso:
 60% bicarbonato
 30% ligado à hemoglobina.
 10% dissolvido no plasma.
Curva de Dissociação CO2
 A relação é mais 
linear.
 As curvas variam 
com a SatO2 –
Efeito Haldane.
 Respiração Celular
 Transporte de O2 e CO2
 Troca de Gases
 Circulação Pulmonar
 Controle da Ventilação
Respiração Celular
FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA
DIFUSÃO DO O2 - CO2
Concentração Alveolar de Gases
Ventilação 
Alveolar
IMPORTÂNCIA DA TAXA DE HEMOGLOBINA
NO TRANSPORTE DE O2
100 mL de sangue art c/ 15 g% e sat de 97% 20mL de O2
100 mL de sangue ven c/ 15 g% e sat de 75% 15mL de O2
100 mL de sangue art c/ 15 g% e sat de 97% 20mL de O2
100 mL de sangue art c/ 7,5 g% e sat de 97% 10mL de O2
Circulação Pulmonar
 Se a pressão alveolar for
maior do que a pressão
capilar os vasos fecham
e não haverá fluxo.
A pressão alveolar é igual a pressão 
atmosférica, mais ou menos 1 cm H2O. 
A pressão alveolar aumenta muito com a VM!!!
VASOS ALVEOLARES E EXTRA ALVEOLARES
Hipóxia = Vasoconstrição?
 O que acontece para que áreas não 
ventiladas não sejam perfundidas?
 P. alveolar> 70 mmHg há produção de 
óxido nítrico e faz vasodilatação da área 
que está sendo ventilada.
 P. alveolar< 70 mmHg não há produção 
de óxido nítrico e ocorre vasoconstrição. 
Relação Ventilação/Perfusão
 Normal: 0,8
 4 litros/min de ventilação alveolar.
 5 litros/min de perfusão.
 Aumentada: aumento pO2 alveolar e reduz o
CO2 – sem perfusão - ar inspirado.
 Reduzida: aumento do CO2 alveolar e
redução do pO2 – sem ventilação – sangue
venoso.