FISIOLOGIA_RESPIRATORIA

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Prof.a Ma. Demetria Kovelis 
dkovelis@yahoo.com.br 
ANATOMIA E FISIOLOGIA 
RESPIRATÓRIA 
No contexto da Fisiologia Respiratória o 
fisioterapeuta precisa conhecer: 
 Ventilação pulmonar 
 
 Músculos respiratórios 
 
 Difusão pulmonar 
 
 Perfusão 
 
 Controle respiratório 
Ventilação pulmonar 
 
 É a entrada e saída do ar dos pulmões; 
 
 Ventilação Minuto: volume total de ar inspirado a 
cada minuto = 6 l/min em repouso; 
 
 Ela é determinada pela frequência respiratória (12-
20 rpm) e pelo Volume Corrente (500 ml/min) 
 
 VE = VC x FR = 500ml (0,5 L) x 12 = ± 6 l/min. 
Anatomia da ventilação 
Zona de condução (até bronquíolos terminais): 
Vias aéreas superiores 
 Cavidade nasal 
 Faringe 
 Laringe 
 Traqueia (superior) 
Vias aéreas inferiores 
 Traqueia 
 Brônquios (principais, lobares, segmentares e lobulares) 
 Bronquíolos terminais 
 
Zona respiratória 
 Bronquíolos respiratórios 
 Ductos alveolares zona respiratória 
 Sacos Alveolares 
 
Vias Aéreas: 
zona de transporte / condução 
** bronquíolos terminais: somente tecido muscular liso / tecido pseudo 
estratificado ciliado 
Brônquios: tecido menos 
cartilaginoso e maior 
musculatura lisa. *glândulas 
mucosas. 
Traquéia: tecido cartilaginoso 
Vias Aéreas: 
Zona de Transporte / condução 
 
 Umidificar 
 Aquecer 
 Reter e expulsar impurezas 
Zona de Transporte: 
Epitélio Ciliado 
270 cílios em cada célula!! 
Clearance mucociliar 
Vias Aéreas: 
 Zona Respiratória 
Bronquíolos 
Respiratórios: Não 
tem musculo liso! 
Epitélio cúbico não 
ciliado! 
Início da troca 
gasosa!! 
Morfologia 
semelhante ao 
alvéolo 
300 milhões de alvéolos / 80m2 de área 
Zona Respiratória: 
Hematose 
Membrana 
Alvéolo-Capilar 
Ventilação Alveolar 
 Porém parte do ar inalado em cada inspiração 
NÃO chega aos alvéolos !! 
 
 150 ml do ar inspirado fica nas vias aéreas de 
condução, conhecido como Espaço morto 
anatômico 
 
 Ventilação alveolar: volume de ar que chega 
aos alvéolos (zona respiratória) a cada minuto = 
4 l/min em repouso 
Ventilação Pulmonar x Ventilação 
alveolar 
VE=VCxFR 
 
VC = volume corrente de 
ar em repouso = 500 ml 
 
FR = freqüência 
respiratória em repouso 
= 12 rpm 
 
 VE = ± 6 l/min. 
VA = (VC – 150ml) x FR 
 
VC = volume corrente de ar em 
repouso = 500 ml 
 
Vol. Espaço morto = 150 ml 
 
FR = freqüência respiratória 
em repouso = 12 rpm 
• VA = ± 4 l/min. 
Ventilação Pulmonar 
 
 É o processo cíclico de entrada e saída de ar nos 
pulmões; 
 
 Pode ser quantificada pelos volumes e 
capacidades pulmonares. 
Gottschal e Rigatto; Conroe,1977 
Ventilação pulmonar = VC x FR 
VP = 500 ml/incursão resp. x 12 ciclos/minuto = 6,0 litros/minuto 
 Volumes e Capacidades Pulmonares 
 Os volumes pulmonares variam de acordo com sexo, idade e altura. 
Volumes estáticos pulmonares 
 Volume corrente: volume de ar inspirado em uma 
inspiração normal = 500 ml; 
 
 Volume de reserva inspiratório (VRI): volume máximo 
de ar inspirado após o VC = 3 l 
 
 Volume de reserva expiratório (VRI): volume máximo 
de ar expirado após o VC expirado = 1,5 l 
 
 Volume Residual: volume de ar que permanece no 
pulmão após uma expiração máxima = 1 l 
 
 Relevância clinica: prova de função pulmonar 
Capacidades Pulmonares 
 Capacidade inspiratória (VRI + VC): volume máximo de ar 
inspirado = 3.5 l 
 
 Capacidade Vital: (VRI + VC + VRE) = 5 l 
 
 Capacidade residual funcional: volume de ar que permanece no 
pulmão após uma expiração normal = 2,5 l 
 
 Capacidade pulmonar total: volume total de ar nos pulmões 
após uma inspiração máxima = 6 l 
 
 Volumes estáticos pulmonares 
 
 Relevância clinica: prova de função pulmonar 
 LEMBRAR QUE VENTILAÇÃO É ENTRADA E 
SAÍDA DE AR DOS PULMÕES!! 
 
 LEMBRAR QUE VENTILAÇÃO É DIFERENTE 
DE EXPANSÃO!! 
Resposta da Ventilação Pulmonar 
DURANTE o exercício físico 
 A ventilação aumenta com o aumento da 
intensidade do exercício; 
 
 Este aumento é devido a um aumento da frequência 
respiratória e do volume corrente, já que VE = VC x 
FR; 
 
 Em indivíduos jovens e sadios a FR pode aumentar 
para 35 a 40 ipm; 
 
 Em atletas para 60 a 70 ipm; 
 Mas, uma ventilação adequada depende da 
contração dos músculos respiratório, e das forças de 
resistência imposta ao ar. 
Mecânica Ventilatória 
 A ventilação é governada por propriedades 
mecânicas que agem sobre o sistema respiratório: 
 
1) Propriedade Elástica dos Pulmões; 
2) Propriedade Elástica da Caixa Torácica; 
3) Baixa Resistência das Vias Aéreas; 
4) Baixa Tensão Superficial; 
5) Ação dos Músculos Respiratórios. 
Propriedade Elástica dos Pulmões 
 
 
 
 Elasticidade: propriedade que permite a um corpo 
retornar à sua forma original após ter sido 
deformado por uma força sobre ele aplicada; 
 
 Retração elástica pulmonar: 
 - Fibras elásticas do parênquima pulmonar (1/3); 
 - Tensão superficial da interface ar-líquido (2/3). 
 
 
 
 
(Conroe, 1980); 
Propriedade Elástica dos Pulmões 
 
 Na inspiração ocorre distensão do tecido elástico 
pulmonar e esta obedece à lei de Hooke: 
 
 
 
 
 
 
P (F)  V 
Pulmão Normal  Tendência a retrair-se e 
separar-se da parede torácica (P intrapleural - ) 
 
(Conroe, 1980); 
Propriedade Elástica dos Pulmões 
 
 
 Complacência: variação de volume por unidade 
de variação de pressão (l/cmH20); 
 
 Descreve a distensibilidade pulmonar, ou seja, é 
a facilidade com que um objeto pode ser 
deformado. 
 
 
 
 
(Conroe, 1980); 
Complacência pulmonar 
Enfisema 
pulmonar 
Fibrose 
pulmonar 
Complacência 
(Cherniack,1995) 
Propriedade Elástica do Tórax 
 A caixa torácica 
também possui 
propriedades elásticas 
e devido à sua 
conformação estas 
tendem a expandir o 
tórax em oposição 
aos pulmões; 
 
Baixa Resistência das Vias 
Aéreas 
 VVAA Periféricas: 
 - apresentam menor calibre (0,04 cm); 
 - são muito numerosas (8 x 106) 
Grande Área de Seção 
Transversa (104 cm2) 
Baixa Resistência  10% 
(Macklen et al, 1998) 
http://www.coheadquarters.com/PennLibr/MyPhysiology/lect0p/lect0.04.htm 
Baixa Tensão Superficial 
 Surfactante: 
 - substância tensoativa sintetizada por pneumócitos tipo II; 
 - é uma mistura complexa de fosfolípideos, lípidios neutros 
(colesterol) e proteínas. 
 - promove estabilidade alveolar; 
 - mantém secos os alvéolos; 
 *OBS: alvéolos com surfactante  5 dinas/cm 
 alvéolos recobertos com muco  25 dinas/cm 
(Daniels et al, 2003; West, 1996) 
(West, 1996) 
Músculos Respiratórios 
 A ação dos músculos respiratórios é gerar fluxos 
inspiratórios e expiratórios; 
 No repouso, a ventilação é governada 
predominantemente pelos músculos inspiratórios; 
 A capacidade de esforço desses músculos 
depende principalmente: 
 - da força muscular propriamente dita; 
 - da ADM da caixa torácica. 
Músculos respiratórios 
 
diafragma 
diafragma 
Zona de Aposição Diafragmática: área de contato entre o diafragma e as costelas 
Mecânica dos Músculos Respiratórios 
Diafragma desce como um 
pistão 
 
Gradil costal se move p/ cima e 
para fora 
 
Pressão negativa enche os 
pulmões de ar 
 
Mm Insp. Relaxam 
 
Exp. Passiva pelo recuo 
elástico dos pulmões 
 
Mecânica do Diafragma 
Diafragma se contrai e se 
encurta 
 
Cúpula desce e comprime 
conteúdo abdominal 
 
 P. intra abdominal que é 
transmitida lateralmente 
p/ Gradil costal 
 
Expansão das últimas 
costelas 
Trabalho Mecânico da Ventilação 
 Os músculos respiratórios é que realizam o trabalho para 
superar as resistências impostas pelo complexo tóraco-
pulmonar: 
 
 - resistência elástica dos pulmões e da 
 caixa torácica (63%); 
 - resistência ao fluxo nas vvaa (29%); 
 - resistência tecidual (fricçãotecidual) (8%). 
 
(Gottschal e Rigatto) 
Mecânica Respiratória e exercício 
físico 
 
 Durante o exercício os mm. Acessórios são 
utilizados; 
 
 Durante o exercício a expiração é ativa; 
Difusão pulmonar 
 É a troca gasosa entre o ar alveolar e o sangue dos 
capilares pulmonares; 
 Ocorre a passagem dos gases através da membrana 
alvéolo-capilar; 
Epitélio alveolar /interstício /endotélio capilar 
Difusão pulmonar - Lei de Fick 
A difusão de um gás depende: 
 Área superfície (A) pulmonar = 
100 m2 
 
 Diferença de pressão (P1-P2) 
 
 Solubilidade do gás (D) 
 
 Espessura da membrana (E) = 
0,3 mm 
 
Vgas = (P1 – P2) x D x área 
 E 
 
Difusão pulmonar e Exercício Físico 
 
 A difusão pulmonar aumenta durante o 
exercício, sinalizando um aumento da ventilação 
e também um aumento da utilização de O2 pelos 
músculos; 
 A difusão acontece também em de todos os 
tecidos (orgãos, pele, etc) 
Perfusão Pulmonar 
 É o transporte de gases pelo sangue; 
 O transporte de O2 é realizado no sangue: 
 5% dissolvido no Plasma 
 95% Combinado a hemoglobina (Hb) = 
oxihemoglobina (HbO2) 
 Cada molécula de Hb transporta quatro de O2; 
Perfusão pulmonar e Exercício Físico 
 A perfusão pulmonar aumenta durante o 
exercício; 
 Devido ao aumento do DC, aumento da 
capilarização dos músculos e aumento do 
volume sanguíneo. 
Diferenças regionais de Perfusão 
 O pulmão apresenta áreas 
mais perfundidas que outras; 
 Paciente em posição 
ortostática, as regiões 
inferiores (bases pulmonares) 
perfundem melhor que as 
superiores (ápice e média). 
 Relevância clinica: escolha 
do posicionamento do paciente 
para otimizar a perfusão; 
+ 
 
++ 
 
+++
+ 
Relação ventilação/Perfusão 
 Integração das funções ventilação e perfusão; 
 Uma relação V/Q ideal deve ser próxima a 1. 
 Ápice: V/Q = 3,3 
 Bases: V/Q = 0,63 
Diferenças regionais de ventilação/Perfusão 
 O pulmão apresenta áreas 
com diferentes relações V/Q; 
 Paciente em posição 
ortostática, as regiões 
inferiores (bases 
pulmonares) apresentam 
V/Q melhor que as 
superiores (ápice e média). 
3,3 
0,63 
Relevância clinica: escolha do posicionamento 
do paciente para otimizar a perfusão; 
Regulação da Respiração 
 
 Controle nervoso central (95%) 
 
 Centro Respiratório do Bulbo: capaz de iniciar 
e manter a respiração; 
 
 Centro Respiratório da Ponte: determina o 
ritmo e a profundidade da ventilação 
(Pneumotaxico) induzida pelo bulbo. 
Regulação da Respiração 
 
Regulação da Respiração 
 Controle medular: nervo frênico (C3-C5) 
Regulação da respiração 
Controle químico: 
 Quimiorreceptores são receptores que enviam 
informações para o centro regulador mediante 
alterações da PCO2 e PO2 e no pH. 
 1. Quimioreceptores centrais: respondem a 
variação de ↑ PCO2 no líquor → ↑ a ventilação 
 2. Quimioreceptores periféricos (carotídeos e 
aórticos): respondem a variação de ↑ PCO2 e 
↑pH causando um ↑ da ventilação 
 
Regulação da respiração 
Controle Periférico: 
 
 Reflexo de Hering Breuer: reflexo da insuflação 
pulmonar, mediado pelo n. vago. 
 Inspiração → insuflação pulmonar → ativação de 
receptores de estiramento dos brônquios e bronquíolos 
terminais: estimulando o centro pneumotáxico pontino, 
que interrompe a inspiração. 
 
 Receptores J ou fibras C: localizados nos vasos 
sanguíneos da via respiratória, quando distendidos 
provocam hiperventilação e taquipnéia; 
 
Controle da Respiração 
 
• O ritmo respiratório basal é mantido pelo 
centro respiratório, localizado no bulbo. 
 
 Quimioreceptores controlam a PCO2, pH e 
PO2 dos sangue arterial e alteram o ritmo 
respiratório. 
 
Controle da Respiração 
 CO2 refletido pelas mudanças no pH, é o 
mais importante estímulo do controle 
respiratório. 
 
 Mudanças no pH por acidose metabólica 
também altera a ventilação. 
 
 O2 estimula a respiração apenas quando 
a PO2 sanguínea é muito baixa. 
 
Verifica se Sabes 
 1- Qual a diferença entre Ventilação e 
Respiração? 
 
 2- Qual o principal músculo da ventilação? Ele 
é inervado por qual nervo? 
 
 3- O que é difusão pulmonar? Começa a partir 
de qual parte do pulmão? 
 
 4- O que é perfusão pulmonar?