UNISUAM_FISIOLOGIA_EXERCÍCIO_Respiratório

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26/05/2012
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Sistema Respiratório
Profa. Patrícia Vigário
Professora de Educação Física
Docente da Graduação e do Mestrado em Ciências da Reabilitação
Respiração
1) Pulmonar → Ven,lação (respiração) + troca de gases (O2 
e CO2) nos pulmões
• Promover um meio de troca gasosa entre o meio 
externo e o corpo
• Meio para repor O2 e remover CO2 do sangue
↓
Ven,lação → processo mecânico de mobilização 
do ar para dentro e fora dos pulmões
Difusão → movimento aleatório das moléculas 
de uma área de concentração elevada 
para uma área de menor 
concentração
2) Celular → U,lização de O2 e produção de CO2 pelos tecidos
Fatores 
determinantes
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Pressões parciais de oxigênio (PO2) e do CO2 (PCO2) 
no sangue como resultado da troca gasosa nos 
pulmões e entre os capilares e os tecidos
Anatomia do Sistema Respiratório
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Anatomia do Sistema Respiratório
Passagens aéreas do sistema 
respiratório
1) Zona de Condução → Estruturas 
anatômicas pelas quais o ar passa 
para atingir a zona respiratória; 
umidificação; filtração
↓
Traquéia, brônquios, bronquíolos 
terminais (Espaço morto anatômico)
2) Zona Respiratória → Bronquíolos 
respiratórios, ductos alveolares, 
alvéolos → Trocas gasosas
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Alvéolos Pulmonares
• Número de alvéolos → proporciona à estatura
• Adulto: 300 milhões de alvéolos; 60-80 m2
Mecânica Respiratória
• Processo denominado Efeito de Massa → movimento 
das moléculas ao longo de uma passagem em razão da 
diferença de pressão entre duas extremidades 
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Inspiração
• Músculo inspiratório → capaz de aumentar o volume torácico
• Diafragma → principal; essencial à vida
• Contração do diafragma → elevação das costelas e forçamento 
do conteúdo abdominal para baixo e para frente
• Repouso → +++ diafragma
• Exercício → recrutamento da musculatura acessória (escaleno, 
intercostais internos, etc)
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Expiração
• Repouso → Ação passiva do diafragma
• Exercício e hiperventilação voluntária → ativa
↓
Intercostais internos e abdominais
Músculos da Respiração
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Ventilação Pulmonar (VE)
• Ventilação-minuto 
• Volume de ar que se move para dentro e para fora dos 
pulmões, expresso em L/min
• VE = VC (volume corrente) x FR (frequência respiratória)
• Repouso
FR = 12
VC = 0,5L
VE = 6L/min
• Exercício
FR = 45 ..... 70
VC = 2L
VE = 90..... 140 L/ min
Ventilação Alveolar
• Volume de gás inspirado que chega à zona resiratória
• Parte do ar inalado não penetra nos alvéolos (sem 
troca gasosa)
• Permanência nas vias aéreas condutoras = Espaço 
morto anatômico
VE = Ventilação alveolar + Ventilação do espaço morto 
6000
1800
900
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Ventilação Minuto – Teste 
Cardiopulmonar de Esforço
Volumes e Capacidades Pulmonares em 
Repouso
• Espirometria → medida do ar que entra e sai dos pulmões
• Respiração lenta ou manobras expiratórias forçadas
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Volumes Pulmonares em Repouso
1) Volume corrente (VC) → volume de gás inspirado ou 
expirado durante o ciclo respiratório não-forçado
2) Volume de reserva inspiratório (VRI) → Volume 
máximo inspirado após a inspiração terminal
Volumes Pulmonares em Repouso
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Volumes Pulmonares em Repouso
3) Volume de reserva expiratório (VRE) →Volume 
máximo expirado após a expiração terminal
Volumes Pulmonares em Repouso
4) Volume residual (VR) → Volume de gás que 
permanece nos pulmões após uma expiração máxima
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• Resultam do acréscimo de dois ou mais volumes pulmonares
1) Capacidade inspiratória (CI)→ Volume máximo inspirado a 
partir do nível expiratório de repouso
Capacidades Pulmonares em Repouso
2) Capacidade residual funcional (CRF)→ Quan,dade de gás 
que permanece nos pulmões após uma expiração calma 
normal
Capacidades Pulmonares em Repouso
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Capacidades Pulmonares em Repouso
3) Capacidade vital (CV) → Quan,dade máxima de gás 
que pode ser expirada após uma inspiração máxima
Capacidades Pulmonares em Repouso
4) Capacidade pulmonar total (CPT) → Quan,dade total de 
gás nos pulmões no final de uma inspiração máxima
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Difusão dos Gases
• Lei da difusão de Fick – “O volume de gás que se move por 
um tecido é proporcional área de difusão e à diferença da 
pressão parcial através da membrana e inversamente 
proporcional à espessura da membrana”
↓
• ↑ área superficial - ↑ taxa de difusão
• ↑ “pressão de propulsão” entre os dois lados do tecido - ↑ 
taxa de difusão
• ↑ espessura do tecido - ↓ taxa de difusão 
Pressões parciais de oxigênio (PO2) e do CO2 (PCO2) 
no sangue como resultado da troca gasosa nos 
pulmões e entre os capilares e os tecidos
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Fluxo sanguíneo para os pulmões
• Circulação pulmonar: Ventrículo direito (sangue venoso 
misto) → artéria pulmonar → pulmão (capilares pulmonares; 
alvéolos) → veias pulmonares → átrio esquerdo
• Ventrículo direito = 5 L/min (taxa do fluxo sanguíneo da 
circulação pulmonar = sistêmica)
• Circulação pulmonar: ↓ pressão em função de uma menor 
resistência vascular (sistema de baixa pressão)
• Exercício físico: ↓↓ resistência vascular da circulação 
pulmonar: distensão dos vasos + recrutamento dos capilares 
= ↑ fluxo sanguíneo
Fluxo sanguíneo para os pulmões – Posições 
corpóreas
• Posição ortostática → Efeito da Gravidade
↓ linear do fluxo sanguíneo da base para o ápice
• Exercício leve: ↑ fluxo sanguíneo no ápice
• Exercício em posição supina: fluxo sanguíneo uniforme
• suspensão com a cabeça para baixo: ↓ fluxo sanguíneo na 
base
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Transporte de O2 no sangue
• 1% transportado como gás dissolvido no sangue
• 99% ligado à hemoglobina (proteína)
• 1 molécula de hemoglobina → 4 moléculas de O2
• O2 ligado à hemoglobina = OXIEMOGLOBINA
• O2 não-ligado à hemoglobina = DESOXIEMOGLOBINA
Desoxiemoglobina + O2 ↔ Oxiemoglobina
Transporte de CO2 no sangue
• 10% gás dissolvido
• 20% ligado à hemoglobina (carboxiemoglobina)
• 70% Bicarbonato (HCO3-)
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Entrada de CO2 nos pulmões
No pulmão, a ligação do O2 à hemoglobina resulta numa 
liberação dos íons hidrogênio
Ventilação
Receptores 
Tecido 
Pulmonar
Proprioceptores
Estado 
químico do 
sangue no 
bulbo
TemperaturaQuimiorreceptores periféricos
Córtex 
motor
Regiões 
subcorticais
Controle da Ventilação Pulmonar
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Controle da Ventilação Pulmonar - Repouso
• Atividades nos neurônios inspiratórios (corpo celular no 
bulbo)
↓
Ativação do diafragma + intercostais → insuflação dos pulmões
↓
Neurônios inspiratórios: autolimitação + neurônios expiratórios 
(bulbo)
↓
Expiração
(Retração passiva tecido pulmonar + Estímulo neurônios expiratórios +
Estímulo músculos associados)
Fatores Neurais - Repouso 
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Fatores Humorais - Repouso 
• Estímulos hematogênicos (sangue) que atingem um 
quimiorreceptor especializado 
• Concentração de O2
•↓ PO2 alveolar → ↑ VE
•↑ PO2 alveolar → ↓ VE
• Concentração de H+ e CO2
•↑ H+ e PCO2 arterial → ↑ VE
•↓ H+ e PCO2 arterial → ↓ VE
• Temperatura
•↑ Temp → ↑ VE
•↓ Temp → ↓ VE
• Quimiorreceptores 
centrais → bulbo
• Quimiorreceptores 
periféricos → corpos 
aórticos e corpos 
carotídeos
Quimiorreceptores 
periféricos
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Controle da Ventilação Pulmonar - Exercício
• Controle Químico
• Há ↑ de PCO2 com o ↑ Intensidade
• Controle Não-químico
• Cortical → córtex motor (antecipação exercício)
• Periférica → vias aferentes levando informações de 
proprioceptores (articulações + músculos + tendões)
• Temperatura → estimula neurônio centro respiratório
• Combinação de estímulos químicos e não-químicos
• Fase I – comando central+ proprioreceptores (músculos ativos)
• Fase II – anteriores + sistema neurônios respiratórios
• Fase III – anteriores + quimio
• Recuperação - comando central + proprioreceptores
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Tosse Pós-Exercício
• Exercício físico → ressecamento na garganta e tosse 
durante a recuperação
• Principalmente em clima frio
• Perda globalconsiderável de água pelo sistema 
respiratório
Dispnéia
• Sensação de respiração difícil ou trabalhosa
• Repouso, induzida pelo exercício ou sono
• Doença cardíaca, enfisema e bronquite crônica
Escala de graduação para avaliar a gravidade da dispnéia - ACSM
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Hiperventilação
• Mergulho e pré-prova curta
• Apnéia = prender a respiração após uma expiração
• Apneuse = prender a respiração após uma inspiração
• Necessidade de expiração após apnéia: ↑ PCO2 e H+, e não ↓ PO2
• “Ponto de ruptura”para apnéia: PCO2 = 50 mmHg
• Hiperventilação (respiração excessiva): mudança na PCO2
alveolar (de 40 para 15 mmHg) → gradiente de difusão para o 
escoamento do CO2 do sangue venoso
↓
Redução da PCO2 arterial → prolongamento da apnéia
• Exercício Leve a moderado
• ↑ VE linearmente com ↑ VO2 e ↑ VCO2
• ↑ VE por ↑ VC
• Intenso
• ↑ VE por ↑ FR
Adaptações agudas
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Adaptações crônicas
• Exercício máximo
• ↑ VE máxima
• Exercício submáximo
• ↓ VE submáxima
• ↑ VC
• ↓ FR
(o ar permanece mais tempo nos pulmões → ↑ extração O2)
• ↓ VE /VO2 submáximo
• Músculos ventilatórios mais treinados 
(↑ capacidade oxidativa e ↑ enzimas aeróbidas)
• Adaptações específicas para o tipo de exercício treinado