Fisiologia do sistema respiratório 1

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Fisiologia do Sistema 
Respiratório
Aula 1
Prof.ª Carla Lecca
Trabalho do corpo
Portanto
• A incapacidade de auto-sustenção
do corpo o torna dependente do 
ambiente externo como: 
❖fonte de substâncias essenciais 
para a sobrevivência 
❖repositório para metabólitos e 
materiais descartados pelo 
organismo.
Sistema Respiratório
O que é respiração?
Respiração
celular
Ocorre no interior das 
mitocôndrias
Substâncias orgânicas + O2 
→energia + CO2 + H2O
Respiração 
pulmonar
• Trocas gasosas entre o 
ar atmosférico e o 
sangue
• O corpo humano é formado por trilhões de células que 
requerem um fornecimento contínuo de oxigênio para 
executar suas funções vitais. 
• Temos a capacidade de sobreviver sem alimento e água por 
certo período de tempo, porém não conseguimos sem 
oxigênio.
• As células utilizam oxigênio e eliminam dióxido de carbono, 
resultado do metabolismo celular. Este metabólito deve ser 
constantemente eliminado do nosso corpo (↑ CO2 = efeito 
tóxico no organismo)
FUNÇÃO PRINCIPAL DO SISTEMA 
RESPIRATÓRIO É:
• Fornecer oxigênio ao corpo e eliminar o dióxido 
de carbono.
• Controlar o pH do sangue (acidez)
• Responsável por: olfato, filtrar o ar que inspiramos, aquece e
umidifica o ar inspirado, pela retirada de água e calor do
organismo, produção de sons na fonação.
• Regulado pelo SNC
ATRAVÉS DE 4 PROCESSOS:
• 1. VENTILAÇÃO PULMONAR;
• 2. RESPIRAÇÃO EXTERNA;
• 3. TRANSPORTE DE GASES RESPIRATÓRIOS;
• 4. RESPIRAÇÃO INTERNA;
Vias Aéreas
• Função: conduzir o ar entre o meio e 
os pulmões (alvéolos pulmonares) = 
entrada do ar filtrado, aquecido e rico 
em O2; saída de ar rico em CO2 do 
aparelho respiratório = PROCESSO DE 
RESPIRAÇÃO
ESTRUTURA
É subdividida em:
• Zona condutora (via 
de condução)
Leva o ar p/ dentro e 
fora dos pulmões
• Zona respiratória
Revestida por alvéolos, 
onde ocorrem as
trocas gasosas.
É dividida em :
• Vias aéreas 
superiores (VAS)
• Vias aéreas inferiores 
(VAI)
ESTRUTURA
1. Zona condutora (via de condução)
Revestida por musculatura lisa;
Possui inervação:
Simpática
(neurônios adrenérgicos) = dilatação
Parassimpática (neurônios colinérgicos) = constrição
2 - Zona respiratória- Revestida por alvéolos, onde ocorrem as 
trocas gasosas.
VAS
NARIZ (cavidade nasal)
• É a única parte externa visível do sistema 
respiratório
• Aquece e filtra o ar que entra no sistema respiratório
• A superfície interna do nariz é muito extensa (septo
central + cornetos)
• Em contato com essas estruturas o ar é aquecido,
umidificado e filtrado; superfície recoberta de muco e
revestido por epitélio ciliar que se movimenta em
direção a garganta → partículas retidas são
transportadas e deglutidas (partículas maiores não
atingem as VAI)
Fossas nasais
• Filtração do ar – pêlos e cílios
• Aquecimento do ar – capilares sanguíneos
• Umidificação do ar – glândulas da mucosa
Faringe
• Apresenta uma sub-divisão anátomo
Funcional em nasofaringe (área exclusiva), 
orofaringe (ar e alimentos), hipofaringe (via alimentar 
exclusiva).
• Permite a passagem do bolo alimentar (sistema 
digestivo);
• Permite a passagem do ar (sistema respiratório);
• Dupla função controlada pela epiglote.
• A separação do ar e do alimento é controlado por
reflexos nervosos, sempre que alimentos tocam a
superfície da faringe, as cordas vocais fecham e
simultaneamente, a epiglote oclui a abertura da laringe,
permitindo a passagem do alimento para o esôfago
Laringe
• Via condutora de ar
• É nela que se encontra a epiglote que impede a entrada 
do bolo alimentar nas vias respiratórias;
• Formada por tecido muscular e tecido cartilagíneo
• Importante na fala por abrigar as cordas vocais, 
para que ocorra a emissão das palavras e de outros 
sons, as cordas vocais e a boca devem ser 
controladas a um só tempo; é realizado por um 
centro cerebral especial (área de Broca- controle 
motor), situado no lobo frontal esquerdo
VAI
Traqueia
• Situa-se à frente do esôfago;
• Constituída por anéis de cartilagem incompletos na parte 
posterior;
• Revestida por glândulas produtoras de muco 
(umidificação) e células ciliadas (filtração).
Ostomias
ÁRVORE BRÔNQUICA
• Consiste em 
brônquios principais 
direito e esquerdo, 
que se subdividem 
dentro dos pulmões 
em brônquios 
lobares , 
segmentares, 
bronquíolos.
Brônquios e Bronquíolos
• Resultam da bifurcação da traqueia;
• Constituídos por anéis de cartilagem completos;
• Revestidos por uma mucosa lubrificante e ciliada e 
musculatura lisa.
• Quando atingem 0,5-1 mm de diâmetro designam-se 
bronquíolos
ESTRUTURA DAS ZONAS 
RESPIRATÓRIAS
• Definida pela presença de sacos de ar com 
paredes finas chamados de alvéolos (alveol = 
pequena cavidade) .
• A zona respiratória inicia-se a medida que os 
bronquíolos terminais se ramificam em 
bronquíolos respiratórios dentro dos pulmões.
Alvéolos pulmonares
- Recobertos por capilares sanguíneos e revestidos
por fibras elásticas → onde ocorre a hematose.
ALVÉOLOS PULMONARES 
• São aproximadamente 300 milhões
Formados por células epiteliais achatadas:
• Pneumócitos tipo I – céls. Epiteliais de revestimento
• Pneumócitos tipo II – céls. Septais- produtoras de 
surfactante
• Macrófagos alveolares (poeiras e detritos)
OBSERVAÇÃO:
• Quando diminui o fornecimento de 
oxigênio para a célula, falamos em 
hipóxia. Quando o aporte a um dado 
tecido é completamente interrompido, 
denomina-se anóxia.
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
respiração externa
• A respiração ou ventilação pulmonar é composta por duas 
fases:
• 1. INSPIRAÇÃO – período no qual o ar flui para dentro dos 
pulmões (ativo)
• 2. EXPIRAÇÃO - o período no qual o ar sai dos pulmões 
(passivo)
VENTILAÇÃO PULMONAR:
INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO
• É um processo mecânico que depende de modificações do 
volume da caixa torácica.
• Alterações volume – induzem – modificações de pressões 
(caixa torácica/pulmões)
• Modificações pressões – geram fluxo de ar para igualar as 
pressões
Ventilação Pulmonar
INSPIRAÇÃO
• CAIXA TORÁCICA – VOLUME MODIFICÁVEL (podendo haver 
aumento de todas suas direções)
• O que diminui a pressão dos gases que estão ali dentro
• Esta queda de pressão promove a entrada rápida de ar na 
caixa a partir da atmosfera, pois os gases fluem a partir do seu 
gradiente de pressão.
ASSIM: NA INSPIRAÇÃO
NA INSPIRAÇÃO
• A CONTRAÇÃO DOS MÚSCULOS INSPIRATÓRIOS
(rebaixamento do diafragma; elevação da caixa torácica)
• Aumento do volume da cavidade torácica
• Costelas se elevam
• Esterno se inclina
• Distensão dos pulmões – aumento do volume intrapulmonar
• Queda da pressão intrapulmonar - -1mmhg
• Fluxo de ar para dentro dos pulmões a favor do seu gradiente 
pressórico até que a pressão se iguale – torne-se zero.
EXPIRAÇÃO
• Relaxamento dos músculos inspiratórios (elevação do diafragma); 
rebaixamento das costelas devido recuo das cartilagem costais)
• Depressão das costelas e do esterno durante o relaxamento dos 
intercostais externos.
• Diminuição do volume da cavidade torácica
• Recolhimento elástico passivo do pulmão
• O volume intrapulmonar diminui
• AUMENTO DA PRESSÃO INTRAPULMONAR - + 1mmhg
• Fluxo aéreo para fora dos pulmões a favor do gradiente pressórico 
até que a pressão intrapulmonar se torne igual a zero
Músculos respiratórios
• Músculos inspiratórios: diafragma e intercostais
externos, cujo o trabalho aumenta o eixo ântero-
posteiror da caixa;
• Músculos expiratórios: músculos abdominais e
intercostais internos
• A respiração apresenta 02 eventos: ventilaçãopulmonar
e perfusão pulmonar
Frequência Respiratória: 
Relação I:E = 1:2 (Insp 2seg/ Exp 3 seg)
12 – 20 mrpm eupneia
Maior que 20 mrpm taquipneia
Menor que 12 mrpm bradipneia
Ausente apneia
• Dispnéia: dificuldade respiratória
• Exercícios, alterações emocionais, febre e dor
alteram a FR
• Lesão de SNC ou Sistema Respiratório: alteração
na FR
• FR diferente na criança nas diferentes faixa
etárias
Perfusão Pulmonar:
• Passagem de sangue através dos capilares
pulmonares, os quais estão em íntimo
contato com os alvéolos pulmonares e
consequentemente com o ar alveolar
• O sangue chega aos capilares pulmonares
→ libera CO2 → capta O2 do ar alveolar →
se transforma em sangue rico em O2 =
HEMATOSE
Hematose
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Ventilação X Perfusão
• Ventilação= volume de gás disponível para troca (Vent= FR x 
Profundidade dos movimentos respiratórios)
• Eficácia da ventilação- concentração de O² e CO² no ar 
inspirado e expirado
• Fluxo sanguíneo pulmonar tão importante quanto a ventilação
• Perfusão= FC x Volume de ejeção de VD
• Eficácia da perfusão= Diferença na concentração de gases nas 
artérias e veias pulmonares
Volumes Pulmonares e 
Ventilação
• Volume corrente: 500ml
• Volume residual funcional: 2.300ml
(VRE + VR)
• Volume de reserva expiratório: 1.100ml
• Volume residual: 1.200ml
• Volume de reserva inspiratório: 3.000ml
• Capacidade inspiratória: 3.500ml
(VC + VRI)
• Capacidade vital: 4.500ml
( VC + VRI + VRE)
• Capacidade Pulmonar Total: 5.800ml
(CV + VR)
• Espaço morto fisiológico: volume de ar que não participa da troca 
gasosa.
Volumes Pulmonares
Volumes Pulmonares
Volumes pulmonares 
1. Volume corrente: é a quantidade de ar que é trocada entre 
os pulmões e o exterior em cada inspiração e expiração.
2. Volume inspiratório de reserva: é a quantidade ar que após 
uma inspiração normal, pode ainda entrar nos pulmões, graças a 
uma inspiração forçada.
3. Volume expiratório de reserva: é a quantidade de ar que 
após uma expiração normal, pode ser eliminada dos pulmões 
após uma expiração forçada.
Volumes pulmonares 
4. Capacidade vital: é a quantidade de ar que pode ser trocada 
entre os pulmões e o exterior através de uma inspiração forçada 
seguida de uma expiração forçada.
5. Volume residual: é a quantidade de ar que mesmo após uma 
expiração forçada, ainda resta nos pulmões. A soma da 
capacidade vital com o volume residual é denominada 
capacidade total. 
Pleura
2 camadas serosas (muco) porosas contínuas e opostas
– visceral (fissuras e faces interlobulares)
– parietal (costal, cervical, diafragmática, mediastinal)
Cavidade pleural (camada líquida de espessura capilar)
– fluido pleural (proteína; pH e glicose semelhante ao do 
sangue)
Complacência Pulmonar
• Complacência é o grau de expansão que os
pulmões experimentam para cada unidade de
aumento de pressão transpulmonar.
Ser humano adulto e normal: 200 mL/cmH2O, isto é: cada vez que 
a pressão transpulmonar aumenta em 1cmH2O, a expansão 
pulmonar é de 200mL.
Complacência descreve a distensibilidade pulmonar, ou seja, é a 
facilidade com que um objeto pode ser deformado.
Tensão Superficial
TENSÃO SUPERFICIAL
• Em qualquer superfície – o contato entre o ar e um líquido – as 
moléculas do líquido são mais atraídas entre si do que as dos gases –
esta atração produz tensão desigual chamada de TENSÃO 
SUPERFICIAL
• Moléculas de Água sempre presentes nos alvéolos pulmonares 
tendem a se “aglomerarem” – e tendendo a reduzir o volume dos 
alvéolos –
• ASSIM SE A CAMADA LÍQUIDA DOS ALVEÓLOS FOSSE CONSTITUÍDA 
EXCLUSIVAMENTE DE ÁGUA, os alvéolos iriam colabar entre cada 
ciclo respiratório –
• NO ENTANTO O LÍQUIDO ALVEOLAR CONTÉM – SURFACTANTE -
composto lipoprotéico semelhante ao detergente –
• FUNÇÃO DIMINUIR A ATRAÇÃO DAS MOLÉCULAS DE ÁGUA ENTRE 
SI - EVITANDO COLABAMENTO ALVEOLAR 
Surfactante nos Alvéolos
• Cél. epilteliais alveolares do tipo II (10% área alveolar)
• Fosfolipídeos, proteínas, íons (Ca++)
• Reveste a camada interna alveolar
• Reduz a tensão superficial (previne colabamento expiratório)
• Insuficiência respiratória grave em crianças pré-termo (Síndrome 
do Desconforto Respiratório ou Doença da Membrana Hialina)
Surfactante nos Alvéolos
Deficiência
– Metabolismo pulmonar anormal do surfactante;
– Inativação alveolar e debrís (bactérias, debrís cel., fibrina, fluído de edema 
dentro do espaço aéreo).
– Mediadores inflamatórios nos alvéolos (lesão direta no sistema 
surfactante)
• Surfactante exógeno (melhora oxigenação,
troca gasosa, complacência , capacidade residual funcional...)
Colapso pulmonar 
Abertura da caixa torácica - as forças elásticas
forçam seu colapso imediato.
Espaço morto 
É o volume das vias aéreas que não participa das 
trocas gasosas.
É CLASSIFICADO EM:
1. Espaço morto anatômico
• Volume de ar que fica contido na zona de condução 
aproximadamente 150 mL, ou seja, 
• de 500 mL de ar apenas 350 mL do novo ar chega aos 
alvéolos.
2. Espaço morto fisiológico
• Volume total dos pulmões que não participa das trocas 
gasosas. 
• Inclui o espaço morto anatômico das vias condutoras e o 
espaço morto funcional dos alvéolos.
Espaço morto fisiológico
PNEUMOTORÁX
Um pneumotórax é uma acumulação de ar na 
cavidade pleural.
CAUSAS DO PNEUMOTÓRAX
Controle Neural da Respiração:
• Centro respiratório situado na parte inferior do cérebro =
controla a respiração = automático
• O cérebro e alguns pequenos órgãos sensoriais situados
nas artérias aorta e carótidas são capazes de detectar
uma concentração de O2 inferior a normal ou um
aumento anormal do CO2 = cérebro provoca uma
aumento da FR ao contrário quando valores de CO2
baixam = FR diminui
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Reflexo da Tosse:
Reflexo da Tosse:
• Inspiração em até 2,5litros de ar
• Fechamento da epiglote e das cordas vocais
para aprisionar o ar no interior dos pulmões
• Contração forte dos músculos abdominais e
dos músculos intercostais → empurra o
diafragma → aumento rápido da pressão
nos pulmões (100mmHg ou mais)
• Abertura súbita das cordas vocais e da
epiglote e liberação do ar dos pulmões sob
alta pressão
Agora respirem fundo!!!!