Fisiologia do sistema respiratório

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FISIOLOGIA DO SISTEMA 
RESPIRATÓRIO
Profa. Dra. Alice Gonçalves Lima
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FUNÇÕES
TROCAS GASOSAS
EQUILÍBRIO ÁCIDO-BÁSICO
DEFESA CONTRA MICROORGANISMOS QUE 
USAM O TRATO RESPIRATÓRIO COMO 
PORTA DE ENTRADA 
FONAÇÃO
OLFATO
COADJUVANTE NO METABOLISMO 
CORPORAL – geração de calor e 
metabolização de substâncias vasoativas 
Zonas e regiões que compõem a 
árvore respiratória
• ZONA CONDUTORA DE AR (percurso/limpeza do ar)
Cavidade da nasofaringe
Laringe
Traquéia
Brônquios
Bronquíolos
Bronquíolos terminais
• ZONA RESPIRATÓRIA (trocas gasosas)
Bronquíolos respiratórios
Ductos alveolares
Sacos alveolares
Epitélio Pseudo-
estratificado colunar 
ciliado
Epitélio Simples 
colunar
Epitélio Simples 
cúbico
Simples pavimentoso
Musculatura lisa em zona condutora
de ar
ATIVIDADE SIMPÁTICA noradrenérgica
resposta de relaxamento muscular
DILATAÇÃO DE ESPAÇOS AÉREOS
ATIVIDADE PARASSIMPÁTICA colinérgica
resposta de contração muscular
CONSTRIÇÃO DE ESPAÇOS AÉREOS
Lembrar 
necessidades 
situação de 
estresse
Células alveolares:
Tipo I = epitélio simples pavimentoso que recobre 95% 
da superfície alveolar
Tipo II = epitélio cúbico disperso entre células tipo I
Macrófagos alveolares
300 MILHÕES DE 
ALVÉOLOS 
NO ADULTO
MECÂNICA VENTILATÓRIA
RESPIRAÇÃO TRANQUILA
INSPIRAÇÃO
1. Contração + descida do diafragma
2. Contração dos músculos intercostais externos 
3. Elevação das costelas
4. Aumento das dimensões vertical, anteroposterior e lateral da cx torácica 
5. Pressão intrapulmonar torna-se negativa
EXPIRAÇÃO
1. Relaxamento do diafragma e retorno à posição de origem
2. Relaxamento dos músculos intercostais externos
3. Retorno das dimensões vertical, anteroposterior e lateral da cx torácica
4. Pressão intrapulmonar torna-se positiva
TRABALHO 
MUSCULAR
RESPIRAÇÃO ATIVA
INSPIRAÇÃO
1. MAIOR Contração + descida do diafragma
2. Contração dos músculos ESCALENO, PEITORAIS e ESTERNOCLEIDOMASTÓIDEO
3. Expansão e elevação das costelas
4. MAIOR Aumento das dimensões vertical, anteroposterior e lateral da cx torácica 
5. Pressão intrapulmonar torna-se negativa
EXPIRAÇÃO
1. MAIOR relaxamento do diafragma 
2. MAIOR relaxamento dos músculos intercostais externos
3. Contração dos músculos ABDOMINAIS – gradil costal para baixo e para dentro 
4. Pressão intrapulmonar torna-se positiva
FORÇAS ELÁSTICAS
COMPLACÊNCIA
Capacidade de distensão. 
Indica a facilidade com 
que os pulmões 
respondem à pressão 
transpulmonar e se 
distendem. É definida 
como a alteração de 
volume dividida pela 
alteração de pressão
ELASTÂNCIA
É a capacidade inversa 
da complacência. 
Tendência dos pulmões 
em se oporem à 
distensão. Capacidade 
dos pulmões de 
retornarem ao formato 
original depois de 
retirada a distensão
Parênquima pulmonar
SURFACTANTE
•Sintetizado pelas células alveolares do tipo II;
•Composição exata desconhecida, mas constituinte 
principal é a dipalmitoil fosfatidilcolina (DPPC);
•A função é reduzir a tensão superficial da água e 
aumentar a complacência pulmonar
RETRAÇÃO ELÁSTICA DOS PULMÕES
TENSÃO SUPERFICIAL NA 
INTERFACE GÁS-LÍQUIDO
SURFACTANTE
SURFACTANT = surface active agent. Produzido pelos 
pneumócitos II. Atua no controle das forças de tensão 
superficial alveolares. Reduz o colabamento alveolar.
Composição: 
Lipídios 90-95%
(fosfatidilcolina)
SÍNDROME DA ANGÚSTIA RESPIRATÓRIA NEONATAL
(SARN)
•Falta o surfactante;
•Síntese tem início na 24ª. semana gestacional, quase 
sempre presente na 35ª. semana gestacional;
•Em prematuros leva ao colapso alveolar (atelectasia) e
hipoximia .
SÍNDROME DA ANGUSTIA RESPIRATÓRIA DO ADULTO 
(AGUDA; SARA)
•Forma de edema pulmonar que pode levar rapidamente a
insuficiência respiratória aguda;
•Diagnóstico difícil, com morte em 48 h do início se não tratada.
SÍNDROME DA ANGÚSTIA 
RESPIRATÓRIA DO ADULTO
Volume Corrente (VC)
É o volume de ar que se movimenta no ciclo respiratório normal em repouso, ou 
seja: é a quantidade de ar que está entrando e saindo do seu pulmão enquanto 
você lê este texto.
Volume de Reserva Inspiratório (VRI)
A partir do Volume Corrente, numa situação de necessidade, podemos inspirar 
um volume muitas vezes maior, numa inspiração forçada e profunda. Este é 
exatamente o volume que é mobilizado quando você enche o peito de ar antes 
de dar um mergulho prolongado na piscina. Corresponde a cerca de 45 a 50% 
da Capacidade Pulmonar Total (CPT).
Volume de Reserva Expiratório (VRE)
Seguindo o mesmo raciocínio do VRI, O VRE é a quantidade de ar que pode ser 
expirado voluntariamente a partir do Volume Corrente Corresponde a cerca de 
15-20% da CPT.
Volume Residual (VR)
É simplesmente o volume de ar que permanece nos pulmões após uma 
expiração máxima; Corresponde a cerca de 25 a 30 % da CPT.
Capaciade Vital (CV)
Representa o volume de ar que você é capaz de mobilizar ativamente, ou seja: É a 
quantidade de ar que passa pela sua boca entre uma inspiração máxima e uma 
expiração completa. Como pode ser visto abaixo, compreende três volumes 
primários: VC, VRI, VRE e corresponde a cerca de 70-75% da CPT.
Capacidade Residual Funcional (CRF)
É o volume de ar que permanece nos pulmões ao final de uma expiração normal. O 
ponto onde isso ocorre (e o próprio valor da CRF) é o ponto de equilíbrio entre as 
forças elásticas dos pulmões (que forçam o colabamento pulmonar) e as forças da 
caixa torácica (que forçam a expansão do gradil costal).
Capacidade Inspiratória (CI)
É o volume máximo inspirado voluntariamente a partir do final de uma expiração 
espontânea (do nível expiratório de repouso). Compreende o VC e o VRI. 
Corresponde a cerca de 50-55% da CPT e a cerca de 60 a 70% da CV.
Capacidade Pulmonar Total (CPT).
O volume de gás nos pulmões após uma inspiração máxima é a CPT. Representa a 
soma dos Volumes Corrente, de Reserva Inspiratório, de Reserva Expiratório mais o 
Volume Residual.
GASESA pressão que um gás exerce em 
um compartimento resulta do 
choque de suas moléculas de 
encontro às paredes do 
compartimento
A pressão do gás no 
compartimento é proporcional ao 
seu nº de moléculas
À pressão exercida por um gás A 
em uma mistura gasosa ou líquida 
é chamada de PRESSÃO 
PARCIAL DO GÁS 
(representada por PgásA)
TROCAS GASOSAS
TRANSPORTE GASOSO O₂
• TRANSPORTE DE OXIGÊNIO PELO SANGUE
Transportado na circulação sob 2 formas:
1. Dissolvido no plasma e no fluído eritrocitário (total de 
5%)
2. Combinado à hemoglobina (total de 95%): 
Oxihemoglobina
SATURAÇÃO DA HEMOGLOBINA
quando está totalmente ocupada pelas moléculas de O2 = 
Hb saturada
representação gráfica = Curva de dissociação da Hb
1. PCO2 (quando PCO2 = afinidade Hb-O2)
2. pH sg (quando ácido = pH sg = afinidade Hb-O2)
3. temperatura corporal (quando temperatura corporal = 
afinidade Hb-O2)
4. nível da substância difosfoglicerato (subproduto da 
glicólise anaeróbica)
(em hipoxemia e anemia = O2 ou nº hemácias = DPG = 
afinidade Hb-O2)
O inverso é verdadeiro!
FATORES QUE AFETAM O EQUILÍBRIO DE 
LIGAÇÃO Hb + OXIGÊNIO
CURVAS DE SATURAÇÃO 
DA Hb ALTERADAS pelas 
mudanças de pH e 
quantidade de gás 
carbônico no sangue
saturação
Quantidade de O2
saturação
Quantidade de O2
TRANSPORTE GASOSO CO₂
• TRANSPORTE DE GÁS CARBÔNICO PELO 
SANGUE
Transportado na circulação sob 5 formas:
1. CO2 dissolvido no plasma (total de 10%)
2. Combinado no formato de íons 
bicarbonato:HCO3
- (total de 90%)
3. Associado àhemoglobina: 
Carbaminohemoglobina
4. Pequenas quantidades de ácido carbônico 
(H2CO3)
5. Como íons carbonato (CO3
-2)
TRANSPORTE DE GASES
CONTROLE NERVOSO 
DA VENTILAÇÃOCONTROLE VOLUNTÁRIO
Associar várias funções 
durante a respiração – EX: 
falar + respirar, respirar + 
comer CONTROLE 
INVOLUNTÁRIO
Reflexo que mantém o ritmo 
respiratório sem a 
consciência do indivíduo
mecanoceptores
quimioceptores
GRUPOS 
RESPIRATÓRIOS
Bulbares e pontinos
Nervos aferentes glossofaríngeo e vago
Músculos respiratórios
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COSTANZO, L.S. Fisiologia Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1999.
TORTORA, G.J. E GRABOWSKI, S.R. Princípios de Anatomia e Fisiologia, 
9. ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.
WIDMAIER, E. P.; RAFF, H.; STRANG, K. T. Vander, Sherman & Luciano Fisiologia
Humana: os mecanismos das funções corporais ,9.ed.,Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2006.