Fisiologia - Respiratório 1/2

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Unidade I - Fisiologia respiratória
Disciplina: ACF107 - Fisiologia Veterinária I
Unidade 1: SISTEMA RESPIRATÓRIO
Aula 1 
Leonardo
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Leonardo
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1 e 2
Unidade I - Fisiologia respiratória
Objetivos da aula
• Conhecer e compreender a macro e micro anatomia do sistema respiratório;
• Conhecer e compreender as funções do sistema respiratório;
• Conhecer e compreender o processo de ventilação e seu controle;
• Conhecer e compreender a mecânica respiratória;
• Conhecer e compreender os conceitos de volume e capacidade respiratória;
• Conhecer e compreender os fatores de estabilização da superfície alveolar;
• Conhecer e compreender a circulação e o fluxo sanguíneo pulmonar;
• Conhecer e compreender as pressões e trocas de líquidos nos capilares 
pulmonares.
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ESTRUTURA 
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VISÃO GERAL 
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CAMINHO AR / ALIMENTO
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FUNÇÕES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Principal  transporte de O2 e de CO2 entre o meio ambiente e os tecidos.
CONSUMO DE O2  PRODUÇÃO DE CO2
Entra sai
Consumo máximo de O2 = VO2max  varia entre as espécies.
-Animais maiores e/ou mais ativos tendem a ter  VO2max;
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Esta exigência de trocas gasosas pode aumentar até 30X em exercício.
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termorregulação
metabolismo de substâncias
endógenas e exógenas
proteção contra poeiras, gases
tóxicos e agentes infecciosos.
Outras funções do 
sistema respiratório
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Ventilação  distribuição 
nos pulmões  difusão na 
membrana respiratória 
transporte  tecidos
VENTILAÇÃO = movimento do ar (gás) para 
dentro e para fora do pulmão.
QUAL O “CAMINHO” DO O2?
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↑ a necessidade 
metabólica de 
O2
↑ a necessidade 
de ar nos pulmões
VE = Volume de ar por minuto = ventilação / minuto 
VE = VC x f 
EXERCÍCIO ou 
 da TAXA 
METABÓLICA
necessidade de 
aumentar a 
ventilação 
pulmonar
↑ volume corrente = 
quanto entra de ar
e / ou
↑ frequência respiratória 
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Narina

cavidade nasal

faringe

laringe

traquéia

brônquios

bronquíolos

ALVÉOLOS
Até aqui  ESPAÇO MORTO ANATÔMICO
MORTO pois aqui não ocorrem trocas gasosas !!
Ventilação do ESPAÇO MORTO = VD
VENTILAÇÃO ALVEOLAR (VA)  onde ocorrem as trocas gasosas.
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Alvéolos
troca gasosa
Espaço morto 
anatômico
Sem trocas!
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Alvéolos
troca gasosa
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O sangue venoso, 
carregado de CO2
chega ao alvéolo
Após as trocas 
gasosas, o sangue 
arterial sai carregado 
de O2 para ser 
distribuído.
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Assim:
VC = VA + VD
Cada um multiplicado pela frequência respiratória
VC x f = (VA x f) + (VD x f)
Ou seja...
VE = VA + VD
Ventilação alveolar Ventilação do espaço morto
Regulação  igualar a absorção de O2
e a eliminação de CO2;
Em exercício:
 VE  capta mais O2 e elimina 
mais CO2
O aumento da VD tem função na 
termorregulação.
APLICAÇÃO 
IMPORTANTE: relação 
VOLUME / Espaço morto
Anestesiologia 
equipamento não deve 
espaço morto !
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CICLO RESPIRATÓRIO
Ventilação e gasto de energia para movimento muscular
Inspiração  energia  músculos  proporcionar a entrada de ar nos pulmões;
Expiração  força elástica  energia “armazenada” por ocasião da inspiração;
Assim:
Inspiração  processo ativo
Expiração  processo passivo
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Padrão respiratório ou forma de onda
• Varia pouco entre as espécies de mamíferos;
• As fases são uniformes e simétricas;
• Exceção equino, duas fases durante a inspiração e duas fases durante a
expiração (decorrer de um atraso no disparo dos neurônios inspiratórios
tardios).
Ciclos respiratórios complementares/suspiro
• Uma inspiração rápida e profunda, seguida de expiração de maior duração;
• Ocorrem muitas espécies, + frequente equino;
• Mecanismo compensatório para a ventilação deficiente.
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TIPOS DE RESPIRAÇÃO
ABDOMINAL (predominante) – movimentos visíveis do abdome,
(o abdome se protrai durante a inspiração e se retrai durante a expiração)
COSTAL - movimentação pronunciada das costelas
(predominante na existência de afecções abdominais dolorosas, como peritonite)
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ESTADOS DA RESPIRAÇÃO
•DISPNEIA - respiração difícil, em que há necessidade de um esforço visível para
respirar.
•HIPERPNEIA – ↑ profundidade, ↑ frequência ou ambas e pode ser observada
após esforço físico.
•POLIPNEIA - rápida e superficial, ligeiramente semelhante à respiração
ofegante. ( assemelha-se à hiperpneia quanto à frequência, porém difere dela
quanto à profundidade).
•APNEIA - cessação da respiração. (clinicamente, refere-se, em geral, a um
estado transitório de parada da respiração).
•TAQUIPNEIA - refere-se a uma rapidez excessiva da respiração.
•BRADIPNEIA - uma lentidão anormal da respiração.
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FREQUÊNCIAS RESPIRATÓRIAS
É o número de ciclos respiratórios registrados em UM minuto e corresponde a 
um excelente indicador da saúde animal.
Ocorrem variações em função da:
- espécie animal;
- do tamanho corporal;
- da idade;
- exercício físico;
- excitação;
- temperatura ambiente;
- gestação;
- estado de saúde (hipotermia e hipertermia);
- grau de enchimento do trato digestivo.
Um boi deitado terá aumento de frequência pois há compressão do diafragma
pelo rúmen.
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FREQUÊNCIAS RESPIRATÓRIAS DE VÁRIAS ESPÉCIES EM DIFERENTES SITUAÇÕES
Fonte: Ismar Araújo de Morais
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MECÂNICA RESPIRATÓRIA
Principal músculo envolvido  DIAFRAGMA
Contração da cúpula diafragmática + compreensão dos tendões sobre o abdome
 deslocamento das últimas costelas para fora   CAVIDADE TORÁCICA.
cria PRESSÃO NEGATIVA 
AR FLUI DAS VIAS AÉREAS ATÉ OS PULMÕES
A pressão negativa tende a colapsar as narinas, faringe e laringe  músculos
abdutores  fundamentais para evitar isso e deixar o ar entrar.
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Músculos expiratórios  abdominais e intercostais
 pressão abdominal  força o diafragma relaxado para fora   CAVIDADE 
TORÁCICA.
Curiosidade  exercício
 atividade músculos 
respiratórios   VE 
Nos cavalos atletas há 
sincronização da ventilação
com os passos, apenas em 
passo de corrida.
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Composição do ar 
inspirado e expirado
DIMINUI POIS CAPTA O2
AUMENTA POIS LIBERA O CO2
UMIDIFICA 
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VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
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CRF  capacidade residual funcional  volume de gás que permanece no
pulmão após cada expiração (cerca de 45 ml/Kg);
Na CRF  pressão da cavidade pleural (Ppl) é de – 5 cm H2O
Ppl = pressão existente nos líquidos entre a pleura visceral e a parietal.
Necessária para manter o pulmão na sua posição  sem ela  colaba.
A Ppl torna-se mais negativa na inspiração para distender o pulmão elástico e o
tórax e gerar fluxo de ar através das passagens aéreas que oferecem resistência
à passagem do ar.
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Ppl = magnitude da variação da Ppl
determinada pela:  Ppl = ( VC / C ) + R . V
Geralmente diminui de – 5 para – 7,5 cm H2O na inspiração
Repouso  respiração lenta   Taxa de fluxo (V)
Exercício   taxa de fluxo  MAIS energia usada para gerar fluxo contra a
resistência das vias aéreas.
taxa de fluxo aéreo
Volume corrente
complacência pulmonar
resistência da via aérea
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Resistência friccional das
vias aéreas (R)
Exercício 
dilata vias
aéreas   R
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• Contração do músculo liso das paredes das vias aéreas  afeta diâmetro da
traqueia, dos brônquios e bronquíolos;
• Substâncias irritantes  estimula receptores irritantes  parassimpático 
brionquiconstrição   R;
• Ocorre também com substâncias mediadoras de processos inflamatórios 
histamina  ASMA.
• Dilatação  A e NA   R para  VE em casos de necessidade de O2 
susto.
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PRESSÃO ALVEOLAR  pressão do ar no interior dos alvéolos.
Glote aberta  sem fluxo de ar  pressões em toda a área respiratória = pressão
atmosférica  0 cm H2O;
Na inspiração  P alveolar  para – 1 cm H2O  movimenta cerca de 0,5 l de ar;
Na expiração  P alveolar  para 1 cm H2O  força aquele 0,5 l de ar para fora.
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Complacência Pulmonar  variação de volume pulmonar para cada unidade de
variação da pressão transpulmonar.
 de pressão entre a P alveolar e a Ppl
-complacência é de cerca de 200 ml / cm H2O;
-Determinada por:
- forças elásticas do tecido pulmonar
- forças elásticas causadas por tensão superficial no interior dos alvéolos
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SURFACTANTE, tensão superficial e colapso pulmonar:
Moléculas de H2O se atraem  água superficial que reveste o alvéolo tende a se
contrair  tende a expelir o ar dos alvéolos  colapso.
Efeito global  força elástica causada pela tensão superficial
SURFACTANTE   tensão superficial da água no interior dos alvéolos  
complacência   trabalho respiratório;
Produzido pelas células epiteliais do tipo II  DIPALMITOILFOSFATIDILCOLINA
Fica espalhado por toda a superfície alveolar e reduz a tensão em 2 a 12 X em
relação a água pura.
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Sem surfactante Com surfactante
• Os alvéolos 1 e 2 possuem tensões superficiais 
iguals
• O 1 tem pressão mais alta (devido ao menor raio)
• O 1 tem maior tendência de colapsar e é mais difícil 
de inflar
• O alvéolo 1 possui menor tensão superficial (mais 
surfactante por área)
• 1 e 2 têm igual pressão (devido ao surfactante)
• O 1 infla mais rapidamente que o 2 (até atingirem 
igual tamanho)
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CURIOSIDADE:
O suspiro auxilia na 
liberação do surfactante 
pelas células tipo II e sua 
redistribuição na 
superfície dos alvéolos.
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SURFACTANTE + INTERDEPENDÊNCIA + TECIDO FIBROSO
Alvéolos adjacentes e seus 
ductos sustentam-se entre 
si;
Cada pulmão possui cerca de 50.000 
unidades funcionais com poucos ductos 
alveolares e respectivos alvéolos, 
TODAS circundadas por septos fibrosos 
que funcionam como “TALA” de 
sustentação.
=
ESTABILIZAÇÃO DA SUPERFÍCIE DOS ALVÉOLOS
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CIRCULAÇÃO PULMONAR
O pulmão tem três circulações:
• PULMONAR – artéria pulmonar 
com paredes delgadas e 
distensíveis  grande 
complacência  permite que 
acomode cerca de 2/3 débito 
sistólico do ventrículo direito.
• BRÔNQUICA – volume de cerca 
de 1 a 2% do DC total  sangue 
oxigenado que alimenta os tecidos 
conjuntivos, os septos e os 
grandes e pequenos brônquios;
• LINFÁTICA – em todos os tecidos 
de sustentação do pulmão;
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CIRCULAÇÃO PULMONAR
alveolares
Vasos pulmonares
extra-alveolares
 Resistência ao fluxo   complacência
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Ao contrário do resto do corpo, a menor parte da resistência ocorre no leito capilar.
VAI DIMINUINDO A RESISTÊNCIA A MEDIDA QUE O SANGUE FLUI.
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Alvéolos menos distendidos   O2  provoca 
vasoconstrição  direcionamento do sangue para alvéolos 
mais funcionais.
Em exercício  a circulação pulmonar deve acomodar um 
grande  no fluxo sanguíneo   necessidade de O2  
Ventilação para transportar mais O2
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PRESSÕES NO SISTEMA
Pressão arterial pulmonar em repouso:
 pressão sistólica média na artéria pulmonar = 25 mmHg
 pressão diastólica média  8 mmHg
Pressão média  cerca de 15 mmHg
Pressão capilar pulmonar  cerca de 7 mmHg
Pressões Venosa Pulmonar e Atrial Esquerda  repouso  2 mmHg
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Em exercício: a pressão aumenta para 35 mmHg na maioria dos animais.
Cavalos  90 mmHg  pois tem uma pressão atrial esquerda muito alta – 50
mmHg – necessária para rápido enchimento do VE quando batimentos
passam dos 200 por minuto !!
Podem causar a hemorragia pulmonar induzida pelo exercício.
A Hemorragia Pulmonar Induzida por
Exercício (HPIE) é caracterizada pela
presença de sangue de origem pulmonar na
árvore traqueobrônquica e também por
presença de sangue nas narinas após
exercício intenso.
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VOLUME
Pulmão  reservatório  450 ml ou 9% do volume total;
Varia de acordo com o status fisiológico.
Cardiopatias  insuficiência esquerda ou estenose mitral  represamento de
sangue na circulação pulmonar  edema.
Fluxo = DC  sangue distribuído para todo o pulmão.
Distribuição
 O2 alveolar  contração vasos adjacentes   fluxo sanguíneo em alvéolos
pouco ventilados.
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Pressão coloidosmótica do
liquido intersticial: 14 mmHg
Pressão capilar
(Pc): 7 mmHg
Pressão coloidosmótica
do plasma: 28 mmHg
Pressão do líquido
intersticial: – 8 mmHg
TROCAS DE LÍQUIDOS NOS CAPILARES
Forças para fora dos vasos 
 (14 + 7 + 8) = 29 mmHg 
Força para dentro dos vasos 
= 28 mmHg
RESULTADO  pressão 
média de filtração dos 
capilares  1 mmHg 
perda constante de líquido !
APLICAÇÃO IMPORTANTE: em hipoproteinemias (ex. 
erliquiose)   proteínas plasmáticas   pressão 
coloidosmótica: Ex. se baixar de 28 para 25:
29 – 25 = 4 mmHg para fora  EDEMA