Fisiologia do Sistema Respiratório

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Fisiologia – Sistema Respiratório
1 – Respiração x Ventilação
A) Respiração é o processo bioquímico que ocorre na mitocôndria celular, esse processo
consome Oxigênio e produz água, dióxido de carbono e ATP.
B) Ventilação é o processo mecânico de captação de Oxigênio e eliminação de dióxido de
carbono. A ventilação ocorre através dos processos de inspiração e expiração.
2 – Organização Morfofuncional do Sistema Respiratório
A) Zona de transporte: Vias aéreas superiores e árvore traqueobrônquica 
B) Zona de transição: Região de acúmulo de ar (espaço morto)
C) Zona Respiratória: Unidade alvéolo-capilar, onde ocorrem as trocas gasosas
3 – As partes do Sistema Respiratório e suas características
A) Cavidade Nasal
+Possui uma rede de pelos (vibrissas) nas narinas.
+Sua superfície possui septos e conchas, o que aumenta o tempo de contato do ar com a
mucosa nasal e gera turbulências no ar inspirado, promovendo a precipitação de partículas.
+Nessa região, o ar é filtrado (vibrissas), aquecido (capilares sanguíneos) e umedecido
(glândulas da mucosa).
B) Faringe
+É divida em 3 partes: Nasofaringe, Orofaringe e Laringofaringe
+É a zona de comunicação entre as cavidades nasal e oral com a laringe (ar) e o esôfago
(alimento ou líquido)
+ Reflexo de fechamento da epiglote, o que leva o alimento para o esôfago (no final da
faringe e começo da laringe)
C) Laringe
+Possui principalmente tecido muscular e cartilaginoso
+Epiglote: Desloca bolo alimentar para o esôfago (no começo da laringe e final da faringe)
+Região da glote: Onde se localizam as cordas vocais, essenciais para a fonação
D) Traqueia
+Revestida por glândulas secretoras de muco e células ciliadas
+Possui anéis de cartilagem, que fornecem resistência mecânica, além de certa flexibilidade
+É o início da árvore traqueobrônquica
E) Brônquios e Bronquíolos
+Brônquio fonte (Primário)
+Brônquio lobar (Secundário)
+Brônquio segmentar (Terciário)
+Os bronquíolos respiratórios (Zona de transição) se iniciam na 17 geração e vão até a 19
+A zona respiratória, formada pelos ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos, vai da 20
geração até a 23
F) Alvéolos
+O corpo humano possui cerca de 300 milhões de alvéolos 
+Nessas estruturas em que ocorre a hematose (troca de gases com o sangue)
+Possui células secretoras de surfactante, além de macrófagos consumidores de partículas
4 – Pleura e Cavidade Pleural
A pleura é uma membrana serosa dupla que envolve e protege cada pulmão, suas duas
camadas são:
+Pleura parietal, ou externa, aderida à cavidade torácica e ao diafragma
+Pleura visceral, ou interna, aderida à superfície do pulmão
Entre as pleuras está a cavidade pleural, que reduz o atrito entre o pulmão e a cavidade
torácica e adere uma pleura na outra.
5 – Movimentos Respiratórios
A) Inspiração
Processo ativo da musculatura respiratória, que se contrai e força a expansão dos pulmões.
Esse processo diminui a pressão pulmonar e possibilita a entrada de ar.
B) Expiração
Expulsão do ar através da contração dos pulmões, que se contraem graças ao processo
passivo de relaxamento da musculatura respiratória.
Os principais músculos que participam dos movimentos respiratórios são: Diafragma,
músculos intercostais, músculos escalenos e músculos abdominais.
6 – Pressão nos Pulmões
+Pressão alveolar (Pa): Pressão de ar dentro dos alvéolos
+Pressão pleural (Pp): Pressão de ar dentro da cavidade pleural
+Pressão transpulmonar: Diferença entre a pressão alveolar (que é sempre maior) e a pressão
pleural (que é sempre menor). A pressão transpulmonar é um dos mecanismos que evita o
colabamento dos pulmões, já que se a Pa e a Pp se igualarem, os pulmões entrarão em colapso.
Obs: Estado basal respiratório é o momento ao final de uma expiração e que virá a ocorrer
uma inspiração.
7 – Elasticidade e Complacência
A) Elasticidade
A elasticidade é a propriedade que permite ao corpo retornar a sua forma original após ter
sido deformado por uma força sobre ele aplicada.
Por isso, o processo de expiração é diretamente dependente da capacidade elástica dos
pulmões, já que a força elástica tende a trazer os pulmões ao seu volume mínimo.
B) Complacência
Complacência representa a facilidade de mudança do volume de um corpo, em decorrência
de uma força exercida sobre ele, que nesse caso é a pressão transpulmonar.
Uma fórmula para a complacência pode ser: C = Variação do volume/Pressão transpulmonar
O processo de inspiração é diretamente dependente da complacência pulmonar, já que
quando os músculos agem sobre os pulmões para realizar sua expansão, é necessário que os
pulmões sejam suscetíveis a essas forças.
Obs: A produção de surfactante é essencial para uma boa complacência pulmonar, pois os
surfactantes são moléculas apolares que reduzem a tensão superficial da água nos alvéolos. Isso se
dá pois uma tensão superficial alta aumenta a pressão alveolar, o que favorece seu colabamento.
→ Alvéolos menores possuem mais surfactante, pois
isso iguala a pressão entre todos os alvéolos, segundo a Lei
de Laplace.
Obs: Histerese Pulmonar é a diferenciação do ramo
inspiratório para o ramo expiratório nas alças da curva
Pressão/Volume. A Histerese pulmonar é diretamente
proporcional à resistência e inversamente proporcional à
complacência.
8 – Alterações na Ventilação
A) Eupneia – Respiração Normal
B) Taquipnéia – Alta frequência
C) Bradipneia – Baixa frequência
D) Hiperpnéia – Alto volume corrente
E) Hipopnéia – Baixo volume corrente
F) Hiperventilação – Maior ventilação global
G) Hipoventilação – Menor ventilação global
Ventilação Global = Frequência respiratória x Volume corrente
Obs: Uma frequência alta com volume baixo indica um caso de asma, enquanto uma
frequência baixa com volume alto indica uma pessoa soprando um balão.
9 – Volumes e Capacidades Pulmonares
A) Volume Corrente (VC)
Volume inspirado ou expirado a cada ventilação padrão. O normal é de 6L por minuto.
B) Volume de Reserva Inspiratório (VRI)
Volume máximo adicional de ar que pode ser inspirado além do volume corrente.
C) Volume de Reserva Expiratório (VRE)
Volume máximo adicional de ar que pode ser eliminado por expiração forçada, após o
término de uma inspiração basal.
D) Volume Residual (VR)
Volume de ar que permanece nos pulmões após esforço expiratório máximo. (Não pode ser
medido por espirometria).
A) Capacidade Inspiratória (CI) = VC + VRI
B) Capacidade Funcional Residual (CFR) = VC + VRE
C) Capacidade Vital (CV) = VC + VRI + VRE
D) Capacidade Pulmonar Total = Soma dos 4 volumes
10 – Distúrbios Ventilatórios
A) Distúrbios Ventilatórios Restritivos
Nessa categoria temos como exemplos a fibrose pulmonar e sequelas de tuberculose.
B) Distúrbios Ventilatórios Obstrutivos
Nessa categoria temos como exemplos a asma e o enfisema pulmonar.
B.1) Enfisema
O enfisema, que é uma doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), tem como sintomas a
tosse crônica e a falta de ar. Além disso, cerca de 90% das pessoas com enfisema pulmonar são
fumantes.
O enfisema estimula a hipertrofia das glândulas submucosas, aumentando a secreção de
muco na árvore traqueobrônquica e inibindo o movimento ciliar das células epiteliais. Mas o
principal efeito do enfisema é a inibição da alfa-1-antitripsina, enzima responsável pela inibição da
elastase. Quando essa enzima é inibida, a elastase é ativada, e a elastase tem como função principal
a degradação de fibras elásticas, isso causa uma queda drástica na elasticidade pulmonar, além da
destruição dos septos alveolares.
Portanto, por reduzir a elasticidade do pulmão, o enfisema dificulta o processo de expiração,
o que faz com que o ar fique retido nos pulmões. Isso gera um aumento de tamanho nos alvéolo e o
rompimentode alguns capilares alveolares. Essa obstrução do fluxo aéreo é irreversível.
B.2) Asma
A asma é uma doença inflamatória, causada pela hipersensibilidade a substâncias estranhas
veiculadas pelo ar. A resposta inflamatória asmática gera obstrução reversível no fluxo aéreo. 
Os principais desencadeadores de crise asmática são: Ácaros, fungos, poeira, epitélio
animal, tabagismo, poluição, frio e infecções.
11 – Distribuição da Ventilação e da Perfusão
A) Ventilação
Ventilação pulmonar se refere à quantidade de ar que chega aos alvéolos.
A base pulmonar é mais ventilada que o ápice, já que sofre efeito da gravidade, que manda o
ar para a parte mais baixa do pulmão. Além disso, os alvéolos da base são mais fechados, o que os
torna mais complacentes. 
B) Perfusão
Perfusão se refere à quantidade de sangue que passa nos capilares ligados aos alvéolos.
A base pulmonar é mais perfundida que o ápice, graças às diferenças regionais de pressão ao
longo do pulmão, que acabam por interferir na perfusão.
C) Taxa de Ventilação (V)/Perfusão (Q)
A base pulmonar é mais ventilada e mais perfundida que o ápice pulmonar, isso significa
que ela apresenta uma melhor taxa de Oxigênio alveolar? Não, pois a taxa de ventilação/perfusão no
ápice é maior que na base, mesmo os dois valores sendo menores.
A partir desse gráfico, vemos que a base
dos pulmões é mais perfundida do que
ventilada, enquanto o ápice é mais ventilado
do que perfundido.
Com essa informação em mente, é
importante lembrar que: “É inútil perfundir
sem ventilar, assim como é inútil ventilar sem
perfundir”. Por isso a região de melhor
rendimento do pulmão é o meio, que equilibra
as taxas de ventilação e perfusão.
12 – Hematose e Difusão da Membrana Respiratória
Os fatores que afetam a velocidade de difusão dos gases através da membrana respiratória
são: Espessura da membrana, área de superfície da membrana, coeficiente de difusão do gás e
gradiente de pressão entre os dois lados da membrana respiratória.
O processo de hematose tem como objetivo tornar iguais as pressões de Oxigênio e Dióxido
de Carbono dos capilares com as dos alvéolos.
13 – Transporte de Gases
Os gases transportados no sangue podem estar: dissolvidos (estão em estado gasoso e dentro
de uma solução líquida), ligados (estão sendo transportados combinados a um ligante, como a
hemoglobina) ou quimicamente modificados (estão com sua fórmula química modificada, processo
que geralmente ocorre com o auxílio de enzimas).
Durante atividades físicas, uma porcentagem bem maior do Oxigênio é liberada da
hemoglobina. Em repouso, a porcentagem de O2 que sai das hemácias é cerca de 22%, enquanto
durante um exercício físico essa porcentagem sobe pra cerca de 72%.
Segundo a Lei de Henry, para
cada mmHg de pressão de Oxigênio no
sangue, há 0.003 ml de Oxigênio
dissolvido em 100 ml de sangue.
Obs: Intoxicação por Monóxido de Carbono – A ligação de CO à hemoglobina é 250 vezes
mais facilitada que a ligação de Oxigênio. Isso faz com que uma pressão de cerca de 0,6 mmHg de
Monóxido de Carbono seja letal.
14 – Modificação do Equilíbrio do Oxigênio com a Hemoglobina
A) Efeito Bohr
Existem fatores que reduzem a afinidade do O2 pela hemoglobina, dentre esses fatores
temos: Aumento na taxa de CO2, queda no pH sanguíneo e aumento da temperatura. Esse efeito da
maior liberação de O2 da hemoglobina quando há uma queda no pH sanguíneo é chamado de Efeito
Bohr, ele se dá pois a ligação do Oxigênio à hemoglobina libera íons H+, o que torna o sangue mais
ácido.
B) Efeito Hamburger
A cada 100 ml de sangue, 4 ml de CO2 são liberados para os alvéolos. Além disso, é
importante entender que o 70% Dióxido de Carbono penetra nas hemácias e rege com a água,
formando Ácido Carbônico, que é um composto instável, e por isso se dissocia em Bicarbonato e
íon H+, o que aumenta a acidez do sangue.
A difusão de
HCO3- (Bicarbonato)
para o plasma possibilita
a entrada íons cloreto,
além de moléculas de
água nas hemácias. Esse
fenômeno é chamado de
Efeito Hamburger.
C) Efeito Haldane
O Efeito Haldane diz: “Para uma mesma pCO2 no sangue, haverá maior liberação de CO2
quando houver maior pO2”. Isso se dá pelo fato da ligação do Oxigênio à hemoglobina liberar íons
H+, esses íons H+ podem então se ligar ao bicarbonato, gerando água e CO2 no sangue.
Obs: Um maior fluxo sanguíneo aumenta bastante a quantidade de Oxigênio fora das
hemácias, mas aumenta quase nada a quantidade CO2.
Obs: Na expiração, é colocado para fora do organismo mais Oxigênio do que Dióxido de
Carbono, entretanto a taxa de Dióxido de Carbono que sai na expiração é maior do que a que entra
na inspiração.