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AULA SOBRE FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO 
 
A Fisiologia Respiratória é dividida didaticamente em três explicações. São elas: 
 
 Mecânica Respiratória 
 Controle Neural da Respiração 
 Hematose 
 
 A função da respiração é garantir que haja trocas gasosas entre o organismo e o meio 
ambiente. Essas trocas gasosas possuem a função de favorecer a absorção de oxigênio 
e eliminar o gás carbônico produzido nos processos metabólicos do organismo. 
 O sistema respiratório é composto pelos pulmões (unidade de trocas gasosas), vias de 
condução do ar a serem trocado, os condutos, e as estruturas torácicas. 
 As estruturas torácicas são muito importantes porque o pulmão não possui autonomia 
de expansão, dependendo este dos movimentos da caixa torácica. 
 Existem dois tipos de respiração. 
 
 Respiração intracelular: mitocôndrias usam o Oxigênio e produzem gás 
carbônico para geração de energia (ATP) 
 Respiração Pulmonar 
 
 Os dois sistemas de respiração são interdependentes. A RESPIRAÇÃO PULMONAR 
repõe o oxigênio para as células fazerem oxidações, ou seja, a este tipo de respiração 
capacita as células de fazerem RESPIRAÇÃO INTRACELULAR. 
 
 É possível ainda separar o sistema respiratório em parte condutora e parte 
respiratória. A parte condutora conduz o ar do meio externo para o interior dos 
pulmões, para ocorrer à hematose que será realizada nos pulmões, que são a parte 
respiratória. 
 
Hematose: troca de CO2 por O2 
 
 ESTRUTURAS TORÁCICAS: 
 
 Os dois pulmões estão contidos no interior da caixa torácica, que é hermeticamente 
fechada e vedada. No assoalho dessa caixa, está contido o músculo DIAFRAGMA. 
Latero-posteriormente, existe as COSTELAS e MÚSCULOS INTERCOSTAIS. 
Superiormente, existe uma serie de músculos. Posteriormente, é vedada pela coluna 
vertebral e anteriormente, pelo EXTERNO. 
 As costelas possuem movimento para cima, para frente e para os lados, permitindo a 
ampliação da caixa torácica. 
 
 
 
 
DIAFRAGMA: 
É o principal músculo da respiração. Possui formato de sino quando relaxado. Compõe 
o assoalho da caixa torácica, sendo aderido à coluna vertebral e às costelas. É usado na 
RESPIRAÇÃO EM REPOUSO. Na respiração em repouso: 
 Inspiração: Ativa, diafragma contrai (abaixa, fica mais reto) 
 Expiração: Passiva, diafragma relaxa (sobe, fica côncavo) 
 Além do diafragma, os músculos intercostais externos (elevam as costelas), escaleno 
e externocleidomastoide também auxiliam na ampliação da caixa torácica. Já os 
músculos abdominais e intercostais internos (abaixam as costelas) auxiliam na 
respiração. São usados durante atividades físicas, enquanto que o diafragma é usado 
na respiração durante o repouso. Os intercostais elevam as costelas, assim como os 
escalenos e o externocleiodomastoide eleva o externo. Quando os músculos 
abdominais se contraem, estes comprimem as vísceras, que são empurradas contra o 
diafragma, ajudando o individuo a expirar. 
 
VIAS CONDUTORAS: 
 
São os caminhos por onde o ar chega aos pulmões. São compostos pela cavidade nasal 
até os bronquíolos. Estas vias vão conduzir o ar, bem como fazer o condicionamento 
do ar (aquecendo-o, filtrando-o e o umedecendo). Além da cavidade nasal, as vias 
condutoras são compostas por: 
 Faringe: comunicação entre sistema digestório e o respiratório. Importante no 
caso de obstruções nasais. 
 Laringe: localização das cordas vocais 
 Traquéia: importante, pois se mantém aberta o tempo todo devido à presença 
dos anéis cartilaginosos. É importante ela ser rígida, pois esta se situa num local 
com grandes variações de pressão, o que impede que ela se feche. 
 Brônquios, bronquíolos e alvéolos: Na medida em que se avança no caminho 
das vias condutoras, a quantidade de cartilagem vai diminuindo e a aumenta a 
quantidade de músculo liso. Nessa altura, não existe tanta pressão quando há 
na traquéia. 
 
Todo o epitélio da mucosa respiratória possui células ciliadas e produzem muco. Os 
cílios vibram para limpar as impurezas do muco em direção à garganta. Esse 
mecanismo é diminuído conforme a idade do individuo vai avançando e em pessoas 
fumantes. Isso ocorre devido a menor vibração dos cílios. 
 
Os músculos lisos nos bronquíolos estão de maneira a envolvê-los, de forma que o 
possibilita a se contraírem, fazendo com que o bronquíolo se contraia junto 
(BRONQUIOCONSTRIÇÃO). A permeabilidade dos bronquíolos terminais está sob 
controle da musculatura lisa. Se a musculatura contrair, a passagem do ar é dificultada, 
se a mesma relaxar, facilita a passagem do ar. Medicamentos para Asma agem no 
relaxamento da musculatura lisa. A adrenalina e noradrenalina são substancias que 
relaxam os músculos lisos, por meio da ligação desses neurotransmissores aos 
RECEPTORES BETA-2, que tem ação bronquiodilatadora (bombinha de asma). 
 Os medicamentos antigos para asmáticos possuíam substancias semelhantes a 
adrenalina. Esse neurotransmissor possui capacidade de se ligar aos receptores BETA-2 
dos bronquíolos, promovendo a vaso dilatação. Porem é também capaz de se ligar aos 
receptores BETA-1 do coração, que vai levar a uma taquicardia. 
 Existem também neurotransmissores capazes de contrair os bronquíolos. Um deles é 
a acetilcolina, promovida pela estimulação do SNA parassimpático. Contudo, o SNAP 
possui pouca ação sobre o controle da respiração. A histamina e a substancia de 
reação lenta da anafilaxia também são neurotransmissores da bronquioconstrição, 
muito comum em pessoas com alergia crônica. 
 
MÊCANICA RESPIRATÓRIA 
 
Para entender os mecanismos que envolvem os movimentos de inspiração e expiração 
é necessário se definir primeiramente valores para três pressões distintas: 
 Pressão intrapleural: contida no espaço intrapleural 
 Pressão pulmonar ou alveolar: pressão dentro dos alvéolos 
 Pressão transpulmonar: diferença entre as duas primeiras 
 
Considerando um indivíduo estando ao nível do mar, sabe-se que a pressão 
atmosférica equivale a 760mmHg. Ao final da expiração, a pressão alveolar se iguala e 
fica em 760mmHg. 
 Nesse mesmo momento, a pressão do espaço intrapleural será de 756mmHg. A 
pressão no espaço intrapleural é menor devido aos orifícios do sistema linfáticos 
existentes na por toda a pleura. Esses orifícios servem para drenar o liquido pleural 
que está em constante renovação. Por causa dessa drenagem, ocorre uma espécie de 
sucção através da pleura, fazendo com que, nesse momento, a pressão intrapleural 
seja 4 UNIDADES mais baixa que a pressão ATM e a pressão alveolar. Essa pressão é 
sempre menor que a pressão alveolar e a pressão ATM. Isso impede que o pulmão 
sofra colabamento. 
 
“O pulmão tente a sofrer colabamento porque ele é um tecido elástico. Por esse 
motivo, este órgão tende a encolher’’ 
 
Ainda nesse caso, vai haver a tambem a pressão transpulmonar, que é a diferença 
entre as duas primeiras pressões. Esse tipo de pressão terá um valor de 4mmHg. 
 
Na inspiração, ocorre a contração do diafragma. Com isso, ocorre o aumento do 
espaço intrapleural. Com o aumento do espaço, a pressão intrapleural diminui, 
chegando a um valor de 754mmHg. Devido ao fato de a pressão intrapleural estar mais 
negativa, o pulmão será expandido juntamente com a caixa torácica, fazendo com que 
a pressão alveolar tambem diminua para 758mmHg. 
 No momento em que a inspiração ocorre, o ar entra para igualar novamente a pressão 
alveolar com a pressão ATM, 760mmHg. 
Para inspirar, o individuo cria diferenças de pressão na caixa torácica, que vão causar 
uma sucção, puxando o ar de fora para o interior dos pulmões. 
 Quando o diafragma relaxa, no momento da expiração, a pressão intrapleural volta a 
ficar 756mmHg e por ter aumentado, esta pressão começa a comprimir o pulmão que 
tinha se estabilizado em 760mmHg, empurrando o pulmão. Isso faz com que a pressãoalveolar aumente para 763mmHg. Então, devido a esse aumento da pressão alveolar, 
ocorre a expiração a fim de se igualar a pressão ATM. 
 Em resumo, quando a pressão alveolar fica maior que a pressão ATM, o indivíduo 
expira. Quando a pressão alveolar fica menor que a pressão ATM, o indivíduo inspira. 
 Quem gera a diferença de pressão são os músculos envolvidos na respiração. 
 O volume corrente é o volume de ar que o indivíduo respira em repouso. Esse volume 
corresponde em aproximadamente 500mL. Durante a prática de atividades físicas, esse 
volume tende a aumentar. Quanto menor a pressão dentro do espaço intrapleural, 
maior a quantidade de ar que entra nos pulmões, e maior vai ser a pressão 
transpulmonar. A inspiração acontece em menor tempo de a expiração, mesmo 
entrando e saindo a mesma quantidade de ar. 
 
“A pressão dentro do pulmão tende ao equilíbrio com a pressão atmosférica” 
 
 Os surfactantes são substancias produzidas no interior dos alvéolos. A sua função é 
diminuir a tensão superficial do alvéolo. 
 Cada alvéolo possui uma camada de água que reveste o alvéolo e, no interior dos 
alvéolos, existe ar. Toda vez que o ar entra em contato com a água, ocorre à ativação 
de uma propriedade da água que se trata da ADESÃO ENTRE AS MOLECULAS DE H2O. 
Essa propriedade provoca uma maior aproximação entre as moléculas, fazendo com 
que haja uma força resultante em direção ao centro do alvéolo, tendendo ao 
colabamento. Essa força é então chamada de Tensão Superficial do Alvéolo. 
 
Complacência Pulmonar: é a variação em volume do pulmão dividido pela variação 
da pressão transpulmonar. Quanto maior a complacência, maior a variação do 
volume e pressão transpulmonar. Doenças fibrosantes diminuem a complacência. 
 
 O surfactante se mistura a água que reveste o alvéolo. Nessa água, essa substancia 
quebra a tensão, diminuindo a tendência de colabamento do pulmão. Nos casos de 
pulmões pouco complacentes, pode haver pouca produção de surfactante pelos 
alvéolos. Um individuo que não produz surfactante necessita de uma maior pressão 
transpulmonar para evitar o colabamento dos pulmões. 
 O surfactante começa a ser produzido no final da gestação, sexto ou sétimo mês. 
Recém nascidos prematuros podem nascer com pouco ou sem produzir surfactante, 
então essa criança possuirá a SINDROME DA ANGÚSTIA RESPIRATÓRIA DO RECÉM 
NASCIDO. Conseqüentemente, essa criança possui dificuldades respiratórias e 
necessitando de oxigênio, que já possui um pouco de surfactante. 
 Os corticóides, um tipo de antiinflamatório, aceleram a produção de surfactante no 
pulmão do feto, maturando-o. 
 Quando ocorre uma perfuração do tórax, a pressão intrapleural se iguala à pressão 
ATM, uma vez que esta pressão é sempre menor que a pressão alveolar a fim de 
manter a expansão dos pulmões. 
 
 
 
 
 
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO 
 
Então, a respiração é um ato de controle involuntário, mas que é passível de controle 
devido a musculatura que promove tal mecanismo ser de origem ESTRIADA 
ESQUELETICA. Essa interferência tem um limite. 
 
Existe um CENTRO RESPIRATÓRIO localizado no TRONCO ENCEFÁLICO que possui 
alguns grupos de neurônios. São considerados quatro grupos de neurônios principais: 
 
GRUPAMENTO RESPIRATÓRIO DORSAL: 
 Recebe esse nome pois estão localizados na região dorsal do bulbo, responsável por 
controlar a respiração em repouso. 
 Estes geram potenciais de ação que vão descer principalmente pelo Nervo Frênico até 
o diafragma, fazendo com que o diafragma contraia. 
 
GRUPAMENTO VENTRAL 
 Gera o ritmo respiratório durante uma atividade física. Durante os exercícios, o 
grupamento dorsal ativa o grupamento ventral, que mandam potenciais de ação para 
os músculos acessórios da respiração. 
 
CENTRO PNEUMOTÁXICO 
 Trabalha interrompendo o grupamento dorsal. Regula a freqüência respiratória. Esse 
centro emite sinais inibitórios para o Grupamento Dorsal. Quando desliga o GD, o 
diafragma relaxa. Desliga a respiração. 
 
CENTRO PNEUMOTÁXICO INIBE GRUPAMENTO DORSAL 
 
 
Centro Apnêustico: 
 Este centro inibe o Centro Pneumotáxico ao mesmo tempo em que estimula o 
Grupamento Dorsal. Este também trabalha a freqüência respiratória. Diafragma 
contrai. Religa a respiração. 
 
 
 
CENTRO APNÊUSTICO INIBE CENTRO PNEUMOTÁXIO ATIVANDO GRUPAMENTO DORSAL 
 
 
 
Os potencias de ação gerados no grupamento dorsal no nervo frênico são mandado de 
forma progressiva, fazendo com que o diafragma também contraia de forma 
progressiva, contraindo e relaxando lentamente. Esse sinal respiratório que aumenta 
progressivamente e que contrai as fibras do diafragma de forma cada vez mais forte e 
intensa, recrutando cada vez mais fibras do músculo diafragma, é chamado de SINAL 
INSPIRATÓRIO EM RAMPA. 
 
“É UM MECANISMO CICLICO” 
 
REFLEXO DE HERING-BREUER: 
 
 No pulmão, mais especificamente nos bronquíolos, existem receptores de 
estiramento. Eles são acionados quando o pulmão fica muito cheio, então estes 
receptores são acionados e estímulos provenientes deles saem do pulmão e inibem o 
Grupamento Dorsal, com isso o individuo expira. Esse é o mecanismo de proteção 
contra o enchimento excessivo dos pulmões. 
 
CONTROLE QUÍMICO DA RESPIRAÇÃO 
 
 O principio básico da respiração são as trocas gasosas. Com isso, esses gases também 
exercem influencia sobre o controle respiratório. 
 O grupamento dorsal trabalha com sinais reverberativos. Existe um automatismo dos 
neurônios do grupamento dorsal, porem estes podem ser influenciado por 
informações provenientes de quimiorreceptores. 
 Próximos aos grupamentos, no tronco encefálico, existem neurônios 
quimiorreceptores e os gases existentes na corrente sanguínea estimulam estes, e 
estes neurônios estimulam os grupamentos VENTRAL e DORSAL. 
 Alem destes que são chamados de QUIMIORRECEPTORES CENTRAIS (que captam a 
alta de gás carbônico e a alta de hidrogênio), existem os quimiorreceptores periféricos 
que detectam níveis de gases no sangue. Eles são encontrados no ARCO AÓRTICO e no 
SEIO CATOTIDEO, e detectam principalmente a baixa de oxigênio no sangue. 
 
CO2 + H2O H2CO3 
 Anidrase 
 Carbônica 
 
H2CO3 H
+ + HCO3
- 
 
Toda vez que há alta de gás carbônico, há alta de hidrogênio e vice versa. O excesso de 
gás carbônico leva ao aumento de hidrogênio, e esse hidrogênio estimula a os 
grupamentos respiratórios e o indivíduo respira. 
 O mal estar causado quando paramos de respirar acontece devido a presença de 
muito gás carbônico, que gera hidrogênio, que fica estimulando a área respiratória do 
tronco encefálico. O CO2 é um excelente regulador imediato da respiração. O Rim 
também regula a respiração, uma vez que a sensibilidade ao CO2 diminui. O rim então 
elimina os íons hidrogênio, porem isso leva dias. 
 
A HIPERVENTILAÇÃO permite que uma pessoa fique um maior tempo com a respiração 
presa.