biofisica da respiracao

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BIOFÍSICA DA RESPIRAÇÃO 
 
O sistema respiratório é responsável pelo 
mecanismo de troca rápida de gases entre o 
ambiente e o interior dos seres vivos , auxiliado 
pelo sistema circulatório; 
• funcionamento: um ciclo composto por dois 
hemiciclos; 
. 
• hemiciclo da inspiração: o ar atmosférico 
aspirado para uma estrutura muito 
permeável, o pulmão, onde o oxigênio é 
absorvido; 
 
• hemiciclo da expiração: o ar pulmonar e 
expelido para o ambiente, carreando o gás 
carbônico e outros componentes para 
fora; 
 
 Processo da respiração 
Os processos da respiração dividem-se em 4 
partes: 
• Ventilação; 
• Difusão; 
• Perfusão; 
• Controle da Ventilação 
 
 
 
 
Ventilação 
 
• Processo de entrada e saída do ar; 
• Os pulmões se expandem e se retraem: 
pelo movimento do diafragma; 
pelo movimento das costelas. 
portanto: durante a inspiração o diafragma se 
desloca no sentido crânio-caudal (desce) e na 
expiração se desloca no sentido caudal-cranial 
(sobe); 
durante a inspiração as costelas são tracionadas 
para cima e na expiração são tracionadas para 
baixo; 
• 1ª a 4ª costela = movimento antero-
posterior = BRAÇO DE BOMBA 
• 5ª a 6ª costela = movimento antero-
posterior e latero-lateral; 
• 7ª a 12ª costela = movimento latero-
lateral = ALÇA DE BALDE 
vias aéreas: 
• superior = fossas nasais; nasofaringe; 
orofaringe; laringe e parte superior da 
traqueia; 
• inferiores = parte inferior da traqueia; 
brônquios fontes; brônquios lobares; 
brônquios segmentares; bronquíolos; 
bronquíolos terminais; bronquíolos 
respiratórios; ductos alveolares e sacos 
alveolares. 
zonas: 
• zona de condução = fossas nasais até 
bronquíolos terminais = tem como função 
apenas a condução do ar; 
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• zona respiratória = bronquíolos 
respiratórios até alvéolos = tem como 
função de troca gasosa; 
 
 
 
Pressões Respiratórias: 
• pressão intra-alveolar = durante a 
inspiração é negativa e na expiração é 
positiva. 
inspiração = - 1 mmHg 
expiração = + 1 mmHg 
 
• pressão intra-pleural = durante a 
inspiração é negativa e na expiração é 
negativa. 
 inspiração = - 7 mmHg; 
 expiração = - 3 mmHg 
 
• fenômeno de instabilidade alveolar; 
• P = __T__ 
 D 
• o ar quando entra vai escolher o alvéolo 
de maior tamanho, por existir menor 
pressão à sua entrada; 
• alvéolos de menor diâmetro a 
concentração de surfactante é maior, 
gerando assim uma menor tensão 
superficial dos líquidos (TSL) = expansão; 
• alvéolos de maior diâmetro a 
concentração de surfactante é menor, 
gerando assim uma maior tensão 
superficial dos líquidos (TSL) = retração; 
 
• fenômeno de interpendência alveolar; 
• as paredes dos alvéolos estão 
intimamente relacionadas evitam que um 
alvéolo expanda muito e outro não; 
surfactante: 
• produzido pelos pneumócitos II; 
• constituído de dipamitoil lecitina; 
• função: reduzir a tensão superficial do 
líquido; impedir a filtração de líquidos; 
estabilização do tamanho alveolar. 
Forças à favor da Expansão: 
• pressão intra-alveolar; 
• surfactante; 
• pressão intra-pleural; 
• contração muscular. 
Forças contra a Expansão: 
• tensão superficial do líquido (TSL); 
• fibras elásticas do pulmão. 
 
Difusão 
 
• a transferência dos gases de um 
compartimento para outro é 
chamada de difusão; 
• a qual é regida pelas Leis Físicas 
dos Gases; 
• a lei relata que o equilíbrio dos 
gases situados entre as 
membranas respiratórias é 
estabelecido pelo gradiente de 
pressões parciais destes gases; 
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• quanto maior a diferença de 
pressão, maior a velocidade da 
difusão; 
• quanto maior a área da membrana 
respiratória, maior a quantidade de 
gás que se difunde em um 
determinado tempo; 
 
• o valor da PO2 no alvéolo é de 104 
mmHg, enquanto que no sangue 
venoso que chega ao capilar é de 
40 mmHg; ou seja, 64 mmHg é a 
diferença da pressão inicial que 
provoca a difusão do O2 para o 
capilar pulmonar; 
 
• o valor da PCO2 no alvéolo é de 40 
mmHg, enquanto que no sangue 
venoso que chega ao capilar é de 
45 mmHg; ou seja a diferença da 
pressão inicial que provoca a 
difusão da PCO2 do capilar para o 
alvéolo é de 5 mmHg; 
 
Perfusão 
 
• é o transporte de gases pelos 
vasos sanguíneos; 
• fatores que alteram a perfusão: 
ventilação e a integridade do 
ventrículo direito; 
• a perfusão é maior nas bases e 
menor nos ápices; 
• a ventilação também decresce da 
base para o ápice, só que a 
perfusão decresce mais rápido nas 
regiões periféricas, sendo reduzida 
pela compressão dos capilares; 
 
Controle Respiratório 
 
• é realizado a nível central 
(quimiorecptores) e periférico 
(baroreceptores); 
 
ZONA INSPIRATÓRIA 
• localizada no dorso do bulbo e, 
quando excitada, envia estímulos 
para os músculos inspiratórios, 
gerando o ritmo básico da 
respiração; 
 
ZONA EXPIRATÓRIA 
• grupo de neurônios ventrais que, 
quando estimulados, excitam a 
musculatura expiratória. 
permanece inativa durante a 
respiração normal (expiração 
passiva) 
 
ZONA PNEUMOTORÁCICA 
• localizada na ponte que transmite 
impulsos continuamente para a 
zona expiratória (bloqueia a zona 
inspiratória para evitar a 
hiperinsuflação pulmonar); tem 
influência sobre o Ti e Te, 
aumentando a frequência e 
diminuindo a amplitude; 
 
 
 
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Volumes e Capacidades Pulmonares