Fisiologia Respiratória

Prévia do material em texto

Pneumo Fisio 
 
 
Introdução 2 
Mecânica da Respiração 6 
Forças que trabalham durante o ciclo respiratório 7 
Ciclo Respiratório 9 
Espaço Morto e Ventilação Alveolar 11 
Difusão 12 
Propriedades dos Gases 15 
Transporte de Gases 16 
Relações Entre Perfusão e Ventilação 18 
Controle Neurológico e Metabólico da Respiração 21 
O Sistema Respiratório sob Esforço e Condições Especiais 23 
 
   
1 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
Introdução  
 O objetivo geral da respiração é fazer a troca de gases necessária para que chegue 
oxigênio suficiente em todas as células para fazerem a respiração aeróbica. Esse 
processo celular tem como um de seus produtos o CO2, que diminui o pH do sangue, 
portanto é muito importante que retiremos ele da circulação através da expiração. A 
respiração possui quatro fases: ventilação pulmonar (2 fases), difusão, transporte dos 
gases no sangue e troca de gases entre o sangue e os tecidos. 
 Importante lembrar um pouco da anatomia do sistema respiratório. 
 
2 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 
 
 
3 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 
 
 
 
 
Bom lembrar que a partir dos bronquíolos respiratórios que começa a acontecer as 
trocas gasosas, enquanto o resto se limita a condução e que a via inferior começa na 
traquéia (antes dela é superior). 
4 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 A musculatura de toda a via é lisa, portanto possui inervação do sistema nervoso 
autônomo. A inervação simpática com seus receptores β2(Gs) causa relaxamento e 
portanto uma dilatação nas vias, pacientes com asma usam um agonista desses 
receptores para facilitar a respiração. Já a parassimpática é M3 (Gq, os muscarínicos) 
que causam uma contração da via. 
 
5 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 
 O pulmão é o órgão da respiração, nele há 300 milhões de alvéolos, é só nele que isso 
pode ocorrer, por isso ele é altamente protegido pelos músculos e a jaula torácicos. 
Além disso ele é revestido por uma das quatro serosas do corpo: a pleura. O saco 
pleuras é duplo, portanto uma de suas partes reveste externamente o pulmão 
(visceral) e uma internamente a jaula (parietal). 
 
Mecânica da Respiração 
 A respiração só pode 
ocorrer por causa da 
diferença de pressão 
existente entre o ar 
atmosférico e a pressão 
dentro da caixa torácica. 
Para que haja essa diferença 
de pressão, é essencial que 
que algum músculo 
expanda e outro contraia a 
caixa para que isso ocorra. 
Existem duas maneiras 
6 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
básicas de isso ocorrer, elevação ou depressão das costelas e elevação ou depressão do 
diafragma. 
 Na inspiração durante o repouso, o músculo mais utilizado é o diafragma, que ao se 
contrair empurra as vísceras abdominais para baixo, aumentando o espaço torácico. 
Enquanto que na respiração forçada (vigorosa), além da contração do assoalho 
diafragmático, ocorre a elevação das costelas por meio dos músculos intercostais 
externos (majoritariamente), escalenos, serráteis anteriores e 
esternocleidomastóideos. 
 Durante a expiração no repouso, o diafragma é passivamente relaxado diminuindo 
o volume torácico e expulsando o ar por estar em uma pressão mais elevada que o 
ambiente externo. Já durante uma expiração forçada, o músculo reto abdominal 
comprime a cavidade abdominal, fazendo com que o diafragma seja empurrado mais 
rapidamente para cima, além dele os músculos intercostais internos fazem o 
rebaixamento das costelas, diminuindo ainda mais rapidamente o volume. 
 Além de tudo isso, ainda existe uma pressão pleural. Ela é causada por um líquido 
que se localiza entre as pleuras e exerce uma pressão de menos cinco centímetros de 
água. Isso ajuda o pulmão a manter um formato estável. 
 Também existe a pressão alveolar. Ela é a pressão do ar dentro dos alvéolos; 
durante a expiração ela que é alterada para se poder expulsar o ar. Portanto, quando 
estamos segurando o ar dentro dos pulmões, a diferença de pressão dela com a 
atmosfera é zero, já que o ar está parado, quando entra em movimento sabemos que 
agora existe uma diferença de pressão entre ela e o meio externo. 
 Existe também a pressão transpulmonar. Tal pressão não passa da diferença das 
anteriores com o sinal invertido para não colapsar o pulmão, ou seja, ela é sempre 
positiva pois é exercida pelas forças elásticas do pulmão que tendem ao colapso 
pulmonar. 
7 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 
 
Forças que trabalham durante o ciclo 
respiratório 
 Durante o ciclo respiratório existem forças que favorecem a retração do alvéolo , 
que seriam a força elástica e a tensão superficial da água, enquanto outras favorecem 
a manutenção do alvéolo aberto, como o 
surfactante alveolar e a pressão pleural 
negativa. 
 Isso está intimamente relacionado com os 
conceitos de complacência e de força elástica. 
Onde o primeiro é medido pela variação 
volume de ar no pulmão dividido pela 
variação da pressão transpulmonar e o 
segundo é o inverso do primeiro, 
matematicamente, E (forças elásticas) = 1/C 
(complacência). Portanto, a complacência 
nada mais é do que a medida de 
distensibilidade dos pulmões e do tórax, ou 
seja, mostra com que facilidade o pulmão 
pode ser distendido ou retorcido. Com o avanço da idade, há uma maior rigidez 
tecidual que se reflete em uma menor complacência.  
8 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 O diagrama de complacência mostra a alteração dos valores conforme a fase do 
ciclo em que se encontra, além disso mostra a pressão elástica existente nos pulmões, 
já que quanto mais alongada as fibras maior a sua força. Fica evidente no gráfico de 
complacência ao se comparar o ar 
com uma substância salina que a 
pressão transpleural é cerca de três 
vezes maior que a elástica, ou seja, a 
força elástica vale por cerca de um 
terço da força total exercida. O 
experimento com salina ainda mostra 
que a força elástica que existe peça 
tensão superficial não existe se não há 
o contato com o ar. 
 Um outro assunto importante é a 
tensão superficial. É uma força que as 
moléculas de água exercem umas 
sobres as outras, essa força é maior no 
contato com o ar, por isso a água forma gotas quando está em contato com o ar. Isso é 
importante porque ocorre nos nossos pulmões. O líquido alveolar possui água que 
tende a tentar expulsar o ar e fazer o alvéolo inteiro colapsar, como isso ocorre em 
todos os alvéolos do pulmão essa força recebeu o nome de força elástica da tensão 
superficial. A 
pressão 
exercida por 
essa força é 
descrita pela Lei 
de LaPlace. Mas 
ela gera um 
outro problema: 
os alvéolos 
menores 
possuem mais 
pressão sendo 
exercida sobre 
eles, portanto expulsariam seu ar para os alvéolos 
maiores, o que significa que eles precisam de algum 
mecanismo para igualar sua pressão com os outros. 
Esse mecanismo se traduz no líquido surfactante. 
 O líquido surfactante são produzidos pelos 
pneumócitos do tipo 2, eles ocupam 10 por cento da 
área total do alvéolo. Ele é composto por 
fosfolipídios, proteínas e íons, e tem como principal 
substância ativa a dipalmitoilfosfatidilcolina. O 
9 
Resumos LTDA T106 UFSM 
EloísaCerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
líquido é muito importante para reduzir a tensão superficial da água e facilitar a 
inspiração. 
 Um outro agente que influencia a respiração é a própria caixa torácica, uma vez que 
a complacência total do sistema respiratório tem que levar em conta o quanto ela 
pode se expandir. Informações sobre essa complacência são muito importantes para 
observações clínicas, já que 
algumas doenças afetam esse 
valor que é descrito por 
1/complacência total = 
1/complacência do pulmão + 
1/complacência da parede 
torácica. No caso da fibrose 
existe uma necessidade de se 
aumentar muito a pressão para 
que ocorra uma mudança não 
muito grande no volume, uma 
vez que o tecido está enrijecido. 
Já no caso de um enfisema 
pulmonar ocorre um aumento 
na complacência por se reduzirem forças que são contrárias a inspiração. Os obesos 
têm menor complacência também, mas não é por características teciduais e sim pela 
falta de força necessária pelos músculos da inspiração. Para medir essa alteração é 
necessário se conseguir o volume e a pressão; o primeiro pode ser obtido pela 
espirometria, enquanto que o segundo pela alteração na pressão transpulmonar. 
 
 
Ciclo 
Respiratório 
 O ciclo respiratório tende a 
ocorrer de 12 a 15 vezes por 
minuto, sua média de tempo 
é de 5 segundos, sendo 2 
para a inspiração e três para 
a expiração. O volume 
corrente normal (volume 
tidal) é de cerca de 450 ml 
por ciclo, portanto o volume 
corrente por minuto será 
esse número multiplicado 
10 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
pelo número de vezes que ocorre o ciclo. 
 O volume respiratório pode ser medido através 
da espirometria, ele avalia as propriedades 
mecânicas do sistema respiratório, através da 
medida de volumes e débitos expiratórios e da 
observação de mudanças na relação débito e 
volume e na curvas de volume e tempo. Portanto 
o teste avalia basicamente volumes, entre eles: 
VRI – volume de reserva inspiratório, é o volume 
adicional ao VC por uma inspiração máxima – 
força máxima (cerca de 3000 mL); VRE - volume 
de reserva expiratório, volume adicional ao VC 
por uma expiração máxima (cerca de 1100 mL) e 
VR – volume residual, volume que permanece 
nos pulmões após uma expiração máxima cerca 
de 1200 mL. Existe porque os pulmões são 
mantidos distendidos contra a parede torácica 
pelo fluído pleural. Importante destacar que o 
volume residual não pode ser medido, já que o 
teste se utiliza da troca e não pode medir o 
conteúdo que fica nos pulmões. Com esses 
volumes nós podemos calcular as capacidades: CV – capacidade vital (VRI + VC + VRE), 
quantidade 
máxima de 
ar que a 
pessoa pode 
expirar após 
uma 
inspiração 
máxima; 
CPT – 
capacidade 
pulmonar 
total (VC + 
VRI + VRE + 
VR), soma de 
todos os 
volumes dos 
pulmões, ela 
não pode ser 
obtida no 
teste; CI – 
capacidade 
inspiratória 
(VC+ VRI), 
11 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
volume máximo que pode ser inspirado, partindo de uma expiração normal e CRF – 
capacidade residual funcional (VR + VRE), quantidade de 
ar que permanece nos pulmões ao final da expiração 
normal. O teste é feito para diagnóstico e para medir 
respostas de broncodilatadores. 
 A espirometria se preocupa muito com dois volumes 
principais: a capacidade vital forçada (CVF) que 
corresponde ao volume máximo expirado de maneira 
forçada partindo de uma inspiração máxima e o volume 
expiratório máximo no primeiro segundo (VEF1) que 
corresponde ao primeiro segundo da CVF, ele é usado 
para se ver doenças obstrutivas. 
 Existem alguns tipos e padrões de respiração, maioria 
relacionado a termos importantes para a descrição de um 
quadro clínico: dispnéia, dificuldade de respirar; apneia, 
não respirar; eupneia, respirar normalmente; hiperventilação, ventilação alveolar 
maior que o normal; hiperpnéia, aumento da frequência por aumento do 
metabolismo e hipoventilação, ventilação alveolar abaixo dos níveis normais. 
 
 
Espaço Morto e Ventilação Alveolar 
 O espaço morto é todo o espaço do trato respiratório que armazena algum ar que 
não está sendo usado na 
hematose, por exemplo, o ar 
que fica na traquéia e o espaço 
morto funcional dos alvéolos 
(parte dos alvéolos onde não 
há perfusão, portanto não faz 
diferença ter ou não gás lá). 
Ele representa cerca de 150 ml 
se considerarmos o volume 
tidal de 500 ml; esse valor 
pode aumentar com a idade, 
ou seja, idosos tem mais um 
agravante na respiração que é 
a diminuição de trocas por um 
volume X inspirado. 
 O ar expirado 
primeiramente é o ar que estava nas vias aéreas que não realizam hematose, seguido 
12 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
pelo ar que estava nos alvéolos, que contém ar do 
espaço morto fisiológico além do que realizou as 
trocas. O normal é que o espaço morto total se 
restrinja ao espaço morto anatômico, uma vez 
que, em teoria, todos os alvéolos deveriam ser 
funcionais em um certo ponto. Caso haja alguma 
alteração indica um 
defeito na relação entre 
ventilação e perfusão. 
 A intensidade da 
ventilação é o volume de 
ar movido para dentro e 
para fora dos pulmões 
por unidade de tempo, 
isso é expressado por ventilações 
por minuto. A fórmula acima é 
uma das maneiras de se 
encontrar o espaço morto 
alveolar, uma outra maneira é 
pela fórmula mostrada ao lado. 
Nela podemos ter duas situações, 
onde o espaço morto fisiológico é 
igual a zero, Pa e PE são iguais, 
portanto nenhuma fração da 
ventilação é desperdiçada; na 
segunda existe que o espaço 
morto é igual ao volume 
corrente, nesse caso não 
ocorrem trocas gasosas. 
 Existe também a relação 
fundamental da fisiologia 
respiratória, onde a ventilação 
alveolar possui uma relação 
inversa com a pressão de CO2 
dentro do alvéolo. Essa relação é 
um tanto que intuitiva quando 
pensamos principalmente no pH 
sanguíneo, quando respiramos 
mais rápido que normalmente 
entramos em alcalose, enquanto 
que quando seguramos a 
respiração entramos em acidose. 
Como a taxa de produção de CO2 é aproximadamente constante para dada situação, 
um aumento da frequência respiratória e portanto da ventilação alveolar causa um 
13 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
aumento no pH pela maior excreção 
de CO2. Isso pode ser visualizado na 
figura ao lado onde uma 
hiperventilação causa esse aumento 
da pressão de O2 enquanto que 
uma hipoventilação causa o 
aumento do CO2. 
  
Difusão 
 O ponto fundamental da 
respiração é a hematose. Essa troca 
de gases é fundamental para que se 
retire o CO2 que está presente na 
corrente sanguínea aumentando 
sua acidez, além de ser tóxico em 
uma certa medida e atrapalha 
alguns processos metabólicos; já a 
inserção do O2 é importante para a 
manutenção dos processos 
aeróbicos de respiração que são fundamentais 
para a nossa sobrevivência. Isso pode ser 
resumido na imagem ao lado.  
 Na circulação pulmonar a complacência é 
alta e a resistência ao fluxo, além disso a 
pressão que entra nesse sistema não é tão 
elevada como mostra o gráfico. 
 A circulação no pulmão possui uma 
característica interessante: é o único local 
do corpo onde a hipóxia causa uma 
vasoconstrição. Isso ocorre por uma simples 
questão de lógica: usemos uma analogia de 
uma empresa extratora de minérios, elas 
tiram de onde tem minério para levar para 
mercados onde não há; se uma mina fica 
sem minério a empresa não mandará 
funcionários para aquelelocal e direcionar 
esses recursos para minas onde ainda há 
minérios; assim como se há um mercado 
muito consumidor sem jóias eles 
aumentarão o fluxo de produtos para lá. A 
14 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
mesma coisa acontece no sangue, não existe motivo para enviar sangue para ser 
oxigenado se não há oxigênio no local, enquanto que haverá um acréscimo no fluxo 
para locais que precisam ser oxigenados e não possuem oxigênio. 
 Um outro local onde há uma diminuição do fluxo fisiologicamente é nas porções 
mais elevadas do pulmão, onde o coração não bombeia sangue com o objetivo de não 
realizar tanto esforço. Nos casos de exercício físico ocorre um aumento na pressão e 
com isso começa a haver uma maior taxa de trocas nas zonas mais elevadas do 
pulmão. Conforme o aumento da pressão com o progressivo aumento da intensidade 
do exercício físico a pressão aumenta progressivamente também por conta do 
aumento da pressão cardíaca. Com o 
aumento da pressão há um maior 
recrutamento de capilares, portanto um 
aumento do fluxo. 
 A capilaridade nos pulmão age de uma 
maneira um pouco diferente do que no 
resto do corpo: a pressão é de 
aproximadamente 7 mmHg, enquanto que 
no resto do corpo é 17; a pressão do fluido 
intersticial é mais negativa do que a do 
resto do corpo; a pressão coloidosmótica é 
aproximadamente 14 mmHg e, por último, 
as paredes dos alvéolos são extremamente 
delgadas e fracas, tanto que pode ser 
rompida por qualquer pressão maior do que a 
pressão do ar nos alvéolos. O líquido que fica 
fora dos capilares é absorvido pelos vasos 
linfáticos ou evapora dentro dos alvéolos. 
Como há essa significativa perda de líquido 
dos capilares para os alvéolos, surge um novo 
problema: se a drenagem linfática e a 
evaporação forem insuficientes para retirar 
esse líquido do pulmão acabaremos com um 
edema pulmonar, mas não existe um mas, se 
isso ocorre não há outro sistema para ajudar. 
Isso está muito relacionado com a pressão 
atrial como mostra o gráfico. 
15 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 
 
 
 
 
 
   
16 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
Propriedades dos Gases 
 Essa parte é bem voltada para o funcionamento físico dos gases. Sempre lave-se em 
conta que os gases estudados são ideais. 
 A primeira é a lei dos gases ideais PV=nRT onde a temperatura do gás em sua fase 
líquida é dado como 273ºK e para quando está nos pulmões é 310ºK. 
 A segunda é a lei de Dalton, muito relacionada com as pressões onde a pressão de 
um dado gás será o produto entra a pressão total e a fração correspondente a esse gás. 
Isso implica que a pressão total é a soma da pressão de todos os gases do sistema. 
 A terceira é a 
lei Henry que 
diz que a 
concentração 
do gás 
dissolvido em 
um líquido é 
igual à pressão 
parcial do gás 
vezes a 
solubilidade. 
Além disso, ela 
diz que a pressão do gás dissolvido será a mesma do gás em seu estado gasoso. 
 A última lei, e talvez a mais 
importe, é a de Flick, que é 
aquela mesma velha de quando 
estudamos difusão de várias 
coisas pelas membranas. Essa lei 
possui algumas implicações 
cruciais para o nosso estudo. 
Primeira, ações que diminuem a 
área alveolar (como fumar) 
dificultam a troca gasosa, por 
isso fumantes possuem mais 
dificuldade para realizar 
exercícios físicos; segunda, a 
diferença de pressão é 
fundamental, por isso podemos 
fazer tantas trocas quando nos 
exercitamos sem nos sentir mal; 
terceiro, a espessura da 
membrana é muito importante, 
17 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
uma vez que quando há acúmulo de qualquer coisa nos alvéolos há um espessamento 
da membrana e portanto uma maior dificuldade do ar passar; e quarto, voltando para 
a diferença de pressão, isso explica porque expiramos oxigênio e porque expiramos 
cada vez menos conforme seguramos a respiração. 
 
 
Transporte de Gases 
 Quando inspiramos o ar ele está 
seco, portanto temos uma dada 
pressão para o oxigênio de 160 
mmHg, ao passar por todas as vias 
aéreas ele vai sendo umidificado até 
ficar saturado com água. Nesse ponto 
a pressão do oxigênio já caiu para 
aproximadamente 150 mmHg. Até 
chegar ao alvéolo essa pressão é 
reduzida até 104 mmHg, que é a 
pressão que será passada para o 
sangue. Já o gás carbônico vem em 
um caminho contrário, ele está com 
sua pressão em zero até chegar no 
alvéolo, quando chega ele se mistura 
com o ar que já estava lá e, 
conjuntamente, com as trocas fica 
com sua pressão em 40 mmHg. 
 O sangue chega nos alvéolos com 
pressão de oxigênio e gás carbônico 
em, respectivamente, 95 e 45 mmHg 
e saem de lá com 104 e 40 mmHg. A 
troca que ocorre nos alvéolos é muito 
rápida e eficaz, se não fosse assim 
não seria viável a nossa velocidade 
de respiração. 
 Os gases podem aparecer de três 
maneiras no sangue: dissolvidos 
(conforme a lei de Henry), o 
nitrogênio só é transportado assim; 
associado a proteínas, como a hemoglobina que carreia O2, CO e CO2, além de outras 
18 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
proteínas; e quimicamente modificados, como é o caso do CO2 que é modificado pela 
anidrase carbônica. 
 Após essa coleta do oxigênio nos alvéolos, ele tem que ser levado para o resto do 
corpo de uma maneira eficaz; isso pode 
acontecer associado com a hemoglobina 
(que resulta na oxihemoglobina) ou 
dissolvido no plasma. O primeiro 
equivale a 97% do oxigênio enquanto o 
segundo não passa de 3%, mas é 
importante por contribuir com a pressão 
parcial desse gás no sangue. A forma 
ligada à hemoglobina é a mais eficaz, essa 
proteína é constituída por quatro 
subunidades e possui algumas variações; 
metahemoglobina (Fe no estado férrico), 
Hemoglobina fetal (maior facilidade nas 
trocas), hemoglobina s (anemia 
falciforme). Por a hemoglobina ser a 
molécula mais utilizada, a sua 
concentração altera a quantidade de oxigênio disponível para o corpo, em média 
possuímos 15g 
dessa proteína 
por 100 ml de 
sangue, 1g de 
hemoglobina 
pode ligar 1,34 
mL de oxigênio, 
portanto 
ligamos 
aproximadamente 20 
ml de O2 por 100 ml 
de sangue. A 
hemoglobina vai 
sendo saturada 
conforme a pressão 
de oxigênio que é 
exercida, com um 
aumento brusco até 
os 50% seguido de 
um platô conforme 
vai se aproximando 
dos 100%. O 
deslocamento da 
curva para qualquer 
um dos lados é 
19 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
prejudicial, já que para a direito fica mais difícil de oxigenar o sangue, enquanto que 
para a esquerda fica mais difícil de oxigenar os tecidos. O desligamento do oxigênio 
da hemoglobina para os tecidos é feito pela enorme diferença de pressão que existe 
entre o sangue (que chega com 95 mmHg) para a matriz extracelular (40 mmHg) e 
para as células (23 mmHg), só com essa diferença de pressão que é possível.  
 Já o CO2 possui um caminho diferente mas com a mesma lógica. Ele pode ser 
transportado na forma dissolvida (7%), carbaminoemoglobina (23%) (obs: existe o 
efeito Haldane que quando há oxigênio ele desliga o CO2 ligado na Hb) e bicarbonato 
(70%). A vazão do CO2 da célula em direção ao capilar ocorre da mesma maneira que 
a do oxigênio mas em sentido oposto e com uma diferença de pressão muito menor do 
que a apresentada. 
 
 
Relações Entre Perfusão e Ventilação 
 Essa relação é vital. Isso é 
tão importante porque um 
fluxo sanguíneo(perfusão) 
adequado permite que o 
máximo de oxigênio seja 
passado para o sangue, caso 
isso não ocorra podemos ter 
resultados graves.  
 Uma das propriedades 
pulmonares é que seus 
capilares são colabáveis, como 
vimos antes, isso ocorre 
também por uma baixa 
perfusão em dada área (já que 
não se tem sangue suficiente 
melhor direcionar esse pouco para os outro alvéolos). A perfusão manterá uma 
relação direta entre a diferença de pressão existente entre a artéria pulmonar e o 
20 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
átrio direito. Além disso a 
perfusão se relaciona de uma 
maneir inversa com a 
resistência da vasculatura 
pulmonar, assim como no 
resto do corpo, mas a 
resistência desses vasos 
tende a ser muito menor do 
que a das outras partes do 
corpo até por possuir um 
comprimento bem menor 
que o dos outros vasos 
sistêmicos. 
 Existe também um shunt 
fisiológico, onde parte do 
sangue passa pelo pulmão e 
intencionalmente não é 
oxigenado por alterações na 
divisão da ventilação pela 
perfusão. Quanto maior a 
quantidade de sangue que 
sofre o shunt fisiológico, 
maior será a quantidade de 
sangue que passa pelo 
pulmão sem ser oxigenado. 
Isso ocorre quando a fração 
V/Q está diminuída, ou seja, 
existe mais sangue para 
menos ar. Podem ocorrer 
shunts patológicos como 
quando existe comunicação 
entre os ventrículos (sangue 
sempre é diluído) ou persistência do canal arterial (circulação pulmonar é maior do 
que a sistêmica e o sangue está quase que constantemente oxigenado). 
 O valor ideal para a fração V/Q é de 0.8, ou seja, nesse ponto teremos que a 
ventilação corresponde a oitenta por cento do fluxo sanguíneo. Com o valor situado 
nesta casa teremos as pressões adequadas de CO2 e O2. A fração V/Q ainda pode se 
apresentar de maneiras diferentes dependendo da zona do pulmão onde está 
acontecendo a troca. 
 
 
21 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 
 
 
 
   
22 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 
 
 
23 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 
Controle Neurológico e Metabólico da 
Respiração 
 O controle da respiração é feito a partir da mensuração da pressão dos gases, 
mecano receptores existentes no pulmão e na caixa torácica e pelos músculos 
envolvidos na respiração. O controle neurológico é realizado pelo tronco encefálico, 
onde se localiza o centro respiratório no bulbo e na ponte. 
 A parte neuronal é para controlar a frequência respiratória de forma involuntária, 
isso é realizado por três porções principais: centro respiratório bulbar, centro 
apnêustico e centro pneumotáxico. No bulbo existem dois grupos principais de 
neurônios, o ventral 
(controla a expiração e um 
pouco da inspiração) e o 
dorsal (controla a 
inspiração). 
 O grupo dorsal possui uma 
característica fundamental 
para a sua ação, que é o fato 
das porções sensoriais do 
nervo vago e do 
glossofaríngeo. O vago, 
principalmente, traz 
informação dos 
mecanorreceptores 
periféricos, esse é o motivo 
dele implicar nas ações 
desse grupo. O grupo dorsal 
realiza as funções de controle do ritmo básico para a respiração, ajuste da frequência 
de inspiração, emissão de potenciais de ação repetidos que controlam a respiração 
que são mandados até os músculos respiratórios diafragma via Nervo frênico. O 
potencial desse grupo de células funciona de uma maneira muito peculiar: o potencial 
vai aumentando de maneira gradual por cerca de dois segundos fazendo com que o 
diafragma se contraia de maneira gradual, após isso há um cessamento de três 
segundos de forma abrupta que realiza a expiração. Esse sistema é muito bom por 
proporcionar um aumento gradual do volume pulmonar, esses tempos e velocidades 
variam de acordo com o estado fisiológico da pessoa, se houver exercício os tempos 
se reduzirão e a força aumentará. 
 Já o grupo ventral está majoritariamente relacionado com a expiração e é composto 
pelos núcleos ambíguo rostral e o retroambíguo caudal. Ele difere do dorsal em 
alguns pontos: são inativos na respiração de repouso, não participam na oscilação 
24 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
rítmica que controla a 
respiração e participa 
muito da expiração 
forçada. A sua ação é 
muito estudada 
durante o exercício 
onde ele contribui 
para a expiração 
forçada e uma 
pequena parte para a 
inspiração. 
 Uma outra maneira 
bem incomum de 
regular a respiração é 
através do reflexo de 
Hering-Breuer. Ele só 
é ativado quando 
temos um volume 
tidal de mais de um litro e meio por respiração. O seu funcionamento está 
relacionado com a limitação da expansão do pulmão, inativando o sistema ramp 
reduzindo a respiração. As 
informações são levadas ao 
tronco encefálico por meio do 
nervo vago. 
 O centro pneumotáxico se 
localiza na ponte no núcleo 
parabraquial. Sua função é 
limitar a inspiração, ele age de 
maneira forte com inspirações 
de meio segundo durante o 
exercício ou fraca com 
inspirações de até 5 segundos. 
Secundariamente pode 
regular o ritmo respiratório. 
Já o centro apnêustico 
provoca inspirações arfantes 
prolongadas e um breve 
movimento expiratório. 
 O corpo também possui 
controle “voluntário” da 
respiração, entre aspas já que 
é auto limitado sendo passado 
para o involuntário quando 
25 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
estiver prejudicando o sistema. Por exemplo, se seguramos a respiração por um 
período de tempo demasiado, nós desmaiamos e o controle involuntário assume. 
Portanto, o voluntário acaba quando o corpo percebe que algo está errado, isso é 
percebido pelo pH sanguíneo e pelas pressões de CO2 e O2. 
 Os quimiorreceptores centrais são os principais a serem sensibilizados pelo 
aumento de CO2. Como o CO2 
não consegue permear a 
barreira hematoencefálico, o 
hidrogênio realiza essa 
função nos receptores que 
enviam a informação ao 
tronco que é insensível a esse 
tipo de estímulo. As 
alterações do CO2 possuem 
um efeito muito mais fortes 
do que as alterações no pH. 
 Já o oxigênio age de forma 
indireta quando sua pressão 
está abaixo de 70 mmHg nos 
receptores que se localizam 
no arco aórtico e nos corpos carotídeos. Essas informações são levadas até o tronco 
por via do nervo vago que resultarão em um aumento da frequência respiratória. 
 
 
 
 
 
O Sistema Respiratório sob Esforço e 
Condições Especiais 
 Quando estamos realizando exercícios o corpo se adapta nas quantidades para que 
haja oxigênio disponível para uma atuação metabólica aumentada. Isso tudo se 
resume a um aumento da ventilação para proporcionar mais oxigênio e retirar mais 
rapidamente o CO2 para balancear o pH, até porque há uma produção de ácido lático 
que interfere em muito com o pH. 
26 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2) 
 Outro ponto importante é a 
adaptação às altas altitudes 
onde a pressão de oxigênio já 
é naturalmente menor do 
que ao nível do mar. Essa 
queda na pressão vai resultar 
em um aumento da 
ventilação para compensar a 
falta de oxigênio, isso reduz a 
quantidade de CO2 causando 
uma alcalose. O corpo se 
adapta após um tempo 
através de alguns fatores: 
aumento na ventilação 
alveolar, aumento de 
hemácias, aumento na 
capacidade de difusão no 
pulmão, aumento na 
vascularidadedos tecidos 
periféricos e aumento na 
habilidade no uso do 
oxigênio apesar de sua baixa pressão. 
 
 
 
 
 
 
 
27 
Resumos LTDA T106 UFSM 
Eloísa Cerutti, Gustavo Zoratto, Luis Felipe Santana e Vicente Folgierini* (UCS 22/2)