FMN - Nutrição - Fisiologia Respiratória

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Prof. MSc. Fábio Torres Cunha 
 A função do sistema respiratório é trocar 
os gases envolvidos no processo de respiração 
celular, logo tem como função: 
 
•Captar oxigênio atmosférico, junto com outros 
gases. 
•Levar o oxigênio captado para todos os órgãos 
e tecidos do corpo. 
Liberar o CO2 proveniente dos pulmões para o 
meio ambiente 
É uma estrutura alongada de forma irregular que conecta a faringe com a 
traquéia. Tem um esqueleto formado por diversas peças cartilaginosas e 
elásticas, unidas por tecido conjuntivo fibroelástico. Seu contorno se percebe 
desde fora pelo que se chama a "noz" ou "pomo-de-adão"; contém as cordas 
vocais, pregas de epitélio que vibram ao passar o ar entre elas, produzindo o 
som. 
Imagens laringoscópicas. A)-Glote na posição de repouso; B) Glote 
durante a atividade. 1)-Glote; 2)-Cordas vocais; 3)-Epiglote; 4)-
Comissura anterior; 5)-Cartilagens aritenóides; 6)-Comissura 
posterior 
Vias de acesso do ar 
nos pulmões 
 
1)Laringe; 2)Traquéia; 
3)Brônquio esquerdo; 
4)Brônquio direito 
 
 
 Alvéolo pulmonar 
1-Lóbulo pulmonar; 2-lóbulo pulmonar 
visto em secção; 3-Artéria; 4-Brônquio; 
5-Veia; 6-Vasos linfáticos. 
Hematose- difusão 
Integração Pequena Circulação e Respiração 
SISTEMA 
RESPIRATÓRIO 
Aparelho superior 
Vias aéreas 
Pulmões 
Funções 
manutenção da 
gasometria normal: 
PA O2 : 80-100 
mmHg 
PA CO2 : 4,7-6,0 
mmHg 
alvéolos 
O que é respiração? 
ENTRADA E SAÍDA DE AR NO 
SISTEMA RESPIRATÓRIO 
RESPIRAÇÃO = INSPIRAÇÃO + 
EXPIRAÇÃO CONTRAI 
Diafragma + músc. 
intercostais 
RELAXA 
Diafragma + músc. 
intercostais 
P.i. < 
P.e. 
AR 
P.i. > 
P.e. 
AR 
HEMATOSE 
Trocas gasosas entre sangue e sist. respiratório 
Hemácia = 1 moléc. de HEMOGLOBINA (Hb) 
alvéolos 
em 
secção Saco 
alveolar 
Hemácias 
A hematose ocorre nos alvéolos pulmonares 
Sangue + O2 
para o coração 
brônquio 
bronquiolo 
alvéolos 
Capilares 
 
 
vênula pulmonar 
Sangue + CO2 
vem do coração 
Arteríola 
pulmonar 
A
R 
DO QUE É FEITO O AR ? 
21% DE OXIGÊNIO 
79% DE AZOTO OU 
NITROGÊNIO 
Traços – ANIDRIDO 
CARBÔNICO 
 VAPOR D’ÁGUA 
A QUALIDADE DO AR VARIA DE ACORDO COM À SUA 
CONCENTRAÇÃO DE MONÓXIDO DE CARBONO (CO) 
QUEIMA DE COMBUSTÍVEIS, QUEIMADAS, CIGARRO 
O CO LIGA-SE DE MODO MAIS ESTÁVEL À Hb 
(CARBOXIEMOGLOBINA) E A IMPEDE DE TRANSPORTAR 
OXIGÊNIO PARA OS TECIDOS! 
ALERTA! 
Oxiemoglobina 
QUÍMICA DA 
RESPIRAÇÃO 
pulmõe
s 
Veia 
pulmonar 
aorta 
HBOg 
tecidos 
Veia cava 
Art. 
pulmonar 
coração 
QUÍMICA DA RESPIRAÇÃO 
CO2 + H2O H2CO3 H
+ + HCO3
- 
RESPIRAÇÃO = CONTROLE DO pH DO 
SANGUE 
ACIDOSE 
Desloca reação para direita 
EXCITA centro respiratório 
> Freq. Resp. + Mov. Resp. 
>Produção de CO2 
> pH até valor normal 
ALCALOSE 
Desloca reação para esquerda 
DEPRIME centro respiratório 
< Freq. Resp. + Mov. Resp. 
>Retenção de CO2 
< pH até valor normal 
(Junto com função 
renal!) 
CONTROLE DA 
RESPIRAÇÃO 
CONTROLE AUTOMÁTICO 
PELO CENTRO 
RESPIRATÓRIO (BULBO) 
QUIMIORRECEPTORES 
PARA pH DO PLASMA 
CONTROLE NERVOSO DO 
DIAFRAGMA E MUSC. 
RESPIRATÓRIOS 
 
CAPACIDADE E VOLUMES 
RESPIRATÓRIOS 
VOLUME TOTAL  5 litros 
REPOUSO : renova 500 mL/respiração (VC) 
EXPIRAÇÃO FORÇADA : - 4 litros (CAPACIDADE 
VITAL) 
SEMPRE RESTA 1 L NO SISTEMA = VOLUME 
RESIDUAL 
VR 
VRE 
VC 
VRI 
Espaço morto 
VR 
VR
E 
VC 
VRI 
RESPIRAÇÃO 
http://faculty.ucc.edu/biology-potter/Musculature/sld021.htm 
DIAFRAGMA 
site original (retirado): http://www.d.umn.edu/~ameredit/anatomysite/Physiology/diaphragm%20movement.JPG 
DIAFRAGMA 
http://faculty.ucc.edu/biology-potter/Respiratory_System/sld013.htm 
MÚSCULOS INTERCOSTAIS EXTERNOS 
http://faculty.ucc.edu/biology-potter/Respiratory_System/sld014.htm 
MÚSCULOS INTERCOSTAIS INTERNOS 
MÚSCULOS ABDOMINAIS DA EXALAÇÃO 
 
site original (retirado): http://www.d.umn.edu/~ameredit/anatomysite/Physiology/diaphragm%20movement.JPG 
Mecânica respiratória 
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20Function%20of%20the%20Respiartory%20System.htm 
Mecânica respiratória: inspiração 
1). The thoracic cavity vacuum; 2). diaphragm moves inferiorly; 3). intercostal muscles 
contract; 4). increases the volume ; 5). stretches the lungs and increases their volume; 6). 
Intrapulmonary pressure decreases relative to atmospheric pressure and 7). Air flows in. 
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20Function%20of%20the%20Respiartory%20System.htm 
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20Function%20of%20the%20Respiartory%20System.htm 
Mecânica respiratória: expiração 
1). The diaphragm and intercostal muscles relax; 2). Decreasing thoracic volume; 3). Elastic 
fibers allow the lungs to recoil; 4). Decreasing lung volume and 5). Air is forced out. 
veja aqui texto 
e animação 
online 
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
O CICLO RESPIRATÓRIO 
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
veja aqui texto 
e animação 
online 
O CICLO RESPIRATÓRIO 
O CICLO RESPIRATÓRIO 
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
veja aqui texto 
e animação 
online 
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
veja aqui texto 
e animação 
online 
O CICLO RESPIRATÓRIO 
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
veja aqui texto 
e animação 
online 
O CICLO RESPIRATÓRIO 
Medidas das funções 
pulmonares: 
Espirometria 
Volumes e capacidades 
pulmonares 
Fig. 26-2 Espirômetro simples selado com água. Berne et al., 2004 
ESPIRÔMETRO (medida das 
funções pulmonares) 
 
1 e 2: Escala indicadora de 
 volume 
3: Campânula flutuante 
4: Tanque de água 
5: Bocal 
VOLUMES PULMONARES OBSERVADOS PELA ESPIROMETRIA 
VOLUMES 
PULMONARES 
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20Function%20of%20the%20Respiartory%20System.htm 
Ventilação pulmonar = volume corrente x frequência respiratória 
VP = 500 ml/incursão resp. x 12 ciclos/minuto = 6,0 litros/minuto 
FACTORS AFFECTING VENTILATION 
Volumes pulmonares: 
- registro dos volumes e capacidades pulmonares 
é denominado espirograma. 
- Volume corrente(VC ou VT):inspiração mais 
expiração, em repouso. 500ml/ respiração 
- Volume inspiratório de reserva(VRI): 3000ml 
- Volume expiratório de reserva(VRE):1200ml 
- Volume residual(VR): volume que permanece nos 
pulmões após expiração forçada,1200ml. 
 
 
 
Capacidades pulmonares: 
- é composta por dois ou mais volumes 
pulmonares 
- Capacidade inspiratória(CI): VC + volume 
inspiratório de reserva(500ml + 3000ml) 
- Capacidade residual funcional(CRF): VRE + 
VR(1200ml +1200ml). Pode ser considerado 
como volume de equilíbrio dos pulmões. 
- Capacidade vital(CV): CI + VRE, 3500ml 
+1200ml 
- Capacidade pulmonar total(CPT): é a soma 
de todos os volumes pulmonares. CV + VR 
 4700ml + 1200ml. 
- volume residual(VR) não pode ser medido 
por espirometria. Então as capacidades 
pulmonares que incluem VR são medidaspor 
outras técnicas(diluição do hélio e 
pletismografia) 
 
 
Espaço morto: 
- é o volume de gás, nas vias aéreas e nos 
pulmões que não participa das trocas 
gasosas. 
- Espaço morto anatômico: é o volume das vias 
aéreas condutoras. Nariz e ou boca, traquéia, 
brônquios e bronquíolos, exceto alvéolos. 150ml 
para o VC de 500ml. 
 
- Espaço morto fisiológico: é o volume de gás 
nos pulmões que não participa das trocas 
gasosas. É quase igual ao espaço morto 
anatômico, devido a ventilação alveolar e o 
fluxo sangüíneo bem ajustado. 
 
 
Ventilação pulmonar: 
-a intensidade ou velocidade da ventilação é o 
volume de ar movido para dentro e para fora 
dos pulmões por unid. de tempo. 
Ventilação alveolar: 
 -é a ventilação por minuto corrigida para o 
espaço morto fisiológico 
 VA=(VT –VD) x resp./min 
 
Fluxo sangüíneo pulmonar: 
 É o débito cardíaco do coração direito. 
 Não é distribuído igualmente em todo pulmão, 
devido aos efeitos da gravidade. 
 Regulação é efetuada por meio de alterações 
da resistência das arteríolas pulmonares em 
função da concentração de O2. 
 
 
 O fluxo sangüíneo pulmonar é diretamente 
proporcional ao gradiente de pressão entre a 
artéria pulmonar e o átrio esquerdo e 
inversamente proporcional à resistência dos 
vasos pulmonares 
 Q= P/R 
 A circulação pulmonar é caracterizada por 
pressões e resistência muito menores em 
relação à circulação sistêmica embora os 
fluxo sangüíneo seja o mesmo. 
 
 
 Vasoconstrição hipóxia: 
 - é o mecanismo que regula a irrigação 
alveolar através da pressão parcial de O2 no 
ar alveolar. 
 redução do fluxo sangüíneo, através da 
vasoconstrição, nas áreas pouco ventiladas 
 o fluxo é redirecionado para áreas mais 
 ventiladas do pulmão, onde as trocas 
 gasosas serão mais eficientes 
 
 Grandes altitudes e circulação fetal 
 
 PAO2 
 vasoconstrição global das arteríolas 
 resistência vascular no pulmão 
 PAO2 
 
 
 Pós- nascimento 
 PAO2 
 vasoconstrição hipóxia 
 resistência vascular no pulmão 
 fluxo sang. pulmonar 
 igualar ao DC 
 
 Pode depender da inibição da produção do 
óxido nítrico, pelas células endoteliais das 
paredes dos vasos sangüíneos 
 
 Em doenças pulmonar localizada, essa 
vasoconstrição têm função protetora, mas se 
a doença for difusa como na pneumonia 
multilobar este mecanismo compensatório 
falha. 
Ventilação/Perfusão(V/Q): 
 É a proporção entre a ventilação alveolar(VA) 
e o fluxo sangüíneo pulmonar (Q). 
 O ajuste entre V e Q é importantíssimo para 
uma troca gasosa ideal. 
 Valor normal de V/Q é 0,8 
 -FR 
 -volume corrente 
 - DC 
 
 
normais 
 V/Q normal PaO2 -100mmHg 
 PaCO2- 40mmHg 
 
 Variação da V/Q 
 alteração da VA ou Q ou ambos 
 trocas gasosas menores 
 alteração dos valores de PaO2 
 PaCO2 
 
 
 - Ajuste da intensidade respiratória de 
acordo com a necessidade (PO2 e PCO2 sem 
alteração) 
 - 3 grupos de neurônios: bulbo 
raquidiano (áreas inspiratória e expiratória) 
 protuberância (área pneumotoráxica) 
 
- Responsável pelo ritmo respiratório 
 - estímulo enviado para o diafragma (excitação 
e contração aprox. 2 segundos) 
 - retração elástica pulmões e caixa torácica 
produz deflação dos pulmões (3 seg) 
 - Ritmo respiratório = 2 seg. inspiração e 3 
segundos para expiração 
 
 - Responsável pelo aumento da freqüência da 
respiração 
 - Diminui a amplitude da respiração (rápida e 
superficial) 
 - “Centro de arfar” respiração rápida e superficial 
para perda de umidade calor 
 
 - Neurônios quase sempre inativos 
 - estímulo mais forte que normal, produz intensa 
excitação músculos expiratórios 
 - respiração profunda o ar é puxado para pulmão 
e empurrado fora 
 
 
 o Falha centro respiratório (concussão 
cerebral ou pressão excessiva bulbo) 
 compressão vasos sanguíneos suprem vasos 
respiratórios 
 o Poliomielite 
 Destruição das células neuronais, deprimindo o 
centro respiratório 
 Tentativa de suicídio com medicamentos 
para sono 
 Anestesia dos neurônios respiratórios 
 - Difícil tratamento 
 - Poucos medicamentos eficientes no 
estímulo do centro respiratório 
 Utilização de respiração artificial 
 
 Fatores que contribuem para o controle 
respiração: 
 1) Pressão do Gás Carbônico (PCO2) no 
sangue 
 2) Concentração de íons hidrogênio (pH) no 
sangue 
 3) Pressão de oxigênio (O2) no sangue 
 4) Sinais neurais da área cerebral, controladora 
dos músculos 
 Pressão do Gás Carbônico (PCO2) e Concentração 
de íons hidrogênio (pH) no sangue 
 - Estímulos mais fortes conhecidos sobre o centro 
respiratório 
 - Atuam sobre a área quimiossensível (lateral ao 
bulbo raquidiano) 
 o Área envia sinais excitatórios e inibitórios para 
centro respiratório 
 o Aumento de Hidrogênio no sangue(excitação 
respiratória) 
 § Membrana neurônio pouco permeável ao 
hidrogênio 
 Membrana neurônio muito permeável ao 
hidrogênio 
 Reação com água intracelular e forma ácido 
carbônico (estimulante) 
 Penetração do CO2 pelos capilares ou líquido 
cefalorraquidiano (aumento da velocidade de 
controle respiratório) 
Pressão do Gás Oxigênio (PO2) no sangue 
 Normalmente a hemoglobina já está saturada de 
Oxigênio 
 Aumento da respiração quase não altera quantidade de 
O2 nos tecidos 
 Mecanismo de regulação pelo O2 é grosseiro 
 Situações o nível de oxigênio cai muito (estimulação por 
deficiência de O2) 
 Área (corpúsculos aórticos e carotídeos) enviam sinais 
nervo vago e glossofaríngeo para centro respiratório 
(aumento ventilação alveolar) 
 
 
 - Pressão arterial 
 o Sistema barorreceptor (pressão elevada – 
depressão sistema respiratório, diminuindo a 
ventilação; pressão diminuída, pouco fluxo 
sangue para tecidos – aumento da ventilação) 
 - Estimulação psíquica 
 o Impulsos do córtex também influenciam 
respiração 
 Ex: Ansiedade = hiperventilação 
 o Afetam a ventilação alveolar de forma 
transitória 
 o Impulsos sensoriais por todo o corpo 
 Ex: chuveiro frio (aumento arfada inspiratória) 
 Alfinetada, choque, etc... 
 - Efeitos da Fonação 
 o Coordenação entre respiração e fala 
 o Efeitos do cérebro para cordas vocais, Tb. 
saem efeitos para o sist. respiratório 
 
 Hipóxia (baixo teor de oxigênio) 
 o Pressão parcial reduzida do oxigênio no ar 
 o Anormalidades pulmonares que reduzem a 
difusão do oxigênio para o sangue 
 o Diminuição de hemoglobina 
 o Incapacidade cardíaca de bombeamento 
adequado de sangue 
 o Incapacidade dos tecidos em utilizar o oxigênio 
 - Tratamento com oxigenoterapia 
 - o Excesso de Gás Carbônico no 
sangue (sensação dispnéica) 
 Centro respiratório exageradamente excitado leva 
informações a região consciente do cérebro 
(sensação falta de ar) 
 o Psíquica = estado neurótico 
 - Pneumonia (Infecção nos pulmões) 
 o Aumento de exsudato infeccioso (edema e 
inflamação) 
 Impede absorção do ar alveolar para o sangue 
 o Normalmente por pressão capilar pulmonar 
muito elevada (insuficiência do ventrículo 
esquerdo) 
 oLíquido sai dos capilares para os tecidos e 
alvéolos pulmonares 
 o Bloqueio do transporte pela membrana 
 Morte pode ocorrer de 20 a 40 minutos 
 o Normalmente por fumo 
 o Cerca de 4/5 das paredes alveolares 
podem ser destruídas 
 o 1/5 de atividade 
 o Leva hipertensão pulmonar (morte dos 
vasos que irrigam os alvéolos mortos) 
 
 
 Asma 
 Normalmente causa é pólen no ar 
 Espasmos dos bronquíolos terminais 
 Decorrência da estimulação alérgica do músculo 
liso bronquiolar