Mapa- sistema respiratório inferior

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Trocas e transporte de Gases 
Gases mais s ignifi cativos 
Pode s er d ividi do e m 
Se a di fusão entre os alvéo los e o san gue é preju dica da, ou transport e d e ox igêni o é 
inadeq uado 
Oxigê nio 
Dióxid o d e Car bon o 
Troca de gases entre comparti mentos, proc esso qu e ne cessita da difus ão atrav és da s 
membra nas ce lulares 
Transporte de Gases no sa ngue 
Pode ocasionar Hipóxi a 
Hipercap nia estado de m uito p ouco oxig ênio nos te cidos Concentr ação eleva da d e d ióxi do de c arbon o 
Para Serem evita das 
o corpo utiliza sensor es qu e mon itoram a comp osição do sangue arteria l. Ess es se nsores 
respond em a tr ês variá veis 
Oxigê nio 
Dióxid o d e Car bon o 
PH 
Oxigê nio art erial a dequ ado para as célu las 
Manter a resp iração aerób ia e ATP 
É pro duto r esidu al d o áci do cítr ico 
Elimin ado pelos pulm ões 
Altos níveis de CO2 at uam c omo u m d epressor do S NC 
Estado de acid ose [ PH bai xo] 
Devido a 
CO2 + H 2O -><-H2CO3 <--> H+ + H CO 3- 
A home ostasia do p H é crítica para im ped ir a desnatur ação de pr oteínas 
Sistema Respirat ório m onitora o PH plasmát ico e utiliz a as a lteraçõ es na v entilaç ão para 
equili brar o PH 
No pulm ão 
O oxi gênio che ga ao sangu e através da interfa ce alv éolo-cap ilar 
O oxi gênio é trans portad o no sangu e diss olvid o no plasma ou l igado a hemog lobi na d entro dos 
eritrócitos 
O oxi gênio dif unde-s e para dentr o das célu las 
O CO 2 difun de-se para fora das célul as 
O CO 2 é transport ado dissolv ido no pl asma, liga do a hemo glob ina, ou so b a f orma de H CO³- 
O CO 2 e ntra nos alvéo los na interfa ce alv éolo-cap ilar 
Lembr e-se que a difusão é o movim ento de u ma mo lécula de uma r egião de maior 
concentraçã o para uma de menor conce ntração 
as conce ntrações de gases no plas ma são ex pressas de a cordo com a sua pressão parcial , a fi m 
de esta bel ecer a ex istência ou n ão d e um grad iente de pressão entre os alv éolos e o s angue 
Os gases m ovem-se de reg iões de mai or pressã o parcia l para re giões de m enor pr essão parc ial 
Valores sangu íneos normais na medi cina pulmon ar 
Pressão Par cial de o xigê nio 
Pressão Par cial do CO2 
PH 
Aterial 
Venoso 
Arterial 
Venoso 
Arterial 
Venoso 
95 mmHg (85-100) 
40 mmHg 
40 mmHg (35-45) 
45 mmHg 
7,4 (7,38-7, 42) 
7,35 
Sobre ess a Pressã o Parci al 
O oxi gênio move-se a fav or do seu gradi ente de pressão parcial (con centraçã o), dos alvéolo s 
para os ca pilares. 
A difusão tenta manter a ho meostasia e, ass im, a PO 2 do sangu e arteria l que de ixa os pul mões 
é a mes ma qu e a dos al véolos : 100 m mHg 
Quando o s angue arteria l alcan ça os capilar es tec iduais , o 
gradient e é inverti do 
As células usam continu amente o o xigê nio p ara a f osforila ção o xid ativa 
Nas célu las d e um a pess oa em repo uso, a PO 2 intrace lular m édi a é de 40 mmHg . 
O sangu e arteria l que ch ega às célul as tem uma PO2 de 100 mmH g 
Devido a uma menor PO 2 nas célul as, o oxig ênio difu nde-se a favor do grad iente de pressão 
parcial, ou seja, do plasma para as célu las 
Mais uma ve z, a difusã o ocorr e até o seu equi líbri o. Como r esultad o, o s angue venos o tem a 
mesma P O2 que as célu las. 
Sobre essa Pr essão Parcial 
PCO 2 é ma is ele vada nos te cidos do que no sang ue ca pilar s istêmic o, d evid o à pr oduçã o 
elevada de CO 2 durante o m etabo lismo celular 
A intracelu lar em uma pessoa em re pouso é d e cerc a de 46 mm Hg, co mpara da á P CO 2 arter ia l, 
que gira em t orno de 40 mmHg 
Essa d ifere nça fa z o CO 2 se difun dir para for a das célul as, e m dir eção aos cap ilares. 
A difusã o ocorr e até o eq uilíbr io, fa zen do a méd ia d o 
sangue v enoso s istêmic o girar em t orno de 46 mmHg. 
Nos capi lares pulmon ares, o proc esso é inverso 
O sangu e veno so traz endo o CO2 das célul as tem uma PCO 2 de 46 mmHg 
A PCO 2 alv eolar é d e 40 m mHg 
Quando o s angue sai da cir culação pulm onar, ele t em um a PCO2 de 40 mm Hg i dêntic a a P CO 2 
dos alvé olos 
Devido a o fato de a P CO2 no s angue venoso ser mais e levad a que a P CO 2 alve olar, o CO2 
move-se d os cap ilares para os alvéo los 
PO2 Alv eolar bai xa diminu i o c onsumo de Ox igêni o Possíveis c ausas 
O ar ins pirado tem bai xo co nteú do d e o xigên io 
A ventilaçã o alve olar é ina dequa da 
Ar Inspi rado 
Necessita de O fer ta Ade quad a de oxigê nio 
PO2 NO AR =1 60 mmHg 
PCO 2 NO AR = 0.52 MMHG 
AR SECO = 760 MMHG 
Altit ude afet a o c ont eúdo de oxigê nio 
A PO2 no a r di minui j unt o co m a p ressão a tm osférica to tal q uand o se m ove d o nível do m ar para 
altitu des m aiores 
Célul as 
Alvéolos 
40 mmHg 
104 m mHg 
Célul as 
Alvéolos 
46 mmHg 
40 mmHg 
A menos que u ma p essoa esteja viajan do, a altitu de p ermane ce co nstante 
Ventilação a lveolar bai xa é con heci da co mo h iperve ntilação 
Redução do vol ume de a r que che ga aos alvéo los Patologias tamb ém oc asiona m e sã o 
As que dimin uem a comp lacênc ia pu lmonar 
O aume nto d a resist ência das vi as aér eas 
Depressão do Sist ema Nervoso Ce ntral Intoxicação por álcool 
Overdose po r d rogas de abuso 
Troca Gasosa Alve olar 
Influenc iada por 
O2 qu e c hega nos alv éolos 
Difusão de gas es entr e alvé olos e o sa ngue 
Perfusão a deq uada dos alvéolo s 
Área da superf ície 
Distância da d ifusão Espessura da barre ira 
Quantidad e d e Fl uído 
Compos ição do ar inspira do 
Ventilação a lveolar Frequê ncia e amp litud e da respira ção Resistência das vias aére as 
Compla cência dos pulm ões 
Solubili dad e d o gás afeta n a di fusão 
Movimento das mo léculas do gás do ar é d iretam ente pr oporci onal a Gradiente de pressão do Gás Solubili dad e d o gás no líq uido 
Temperatura 
A facilid ade com a q ual um gás se dissolv e em um líq uido é a sol ubil ida de d o gás n este líq uido Oxigê nio n ão é solúvel em água 
Compara da a solu bili dade do oxi gênio o CO2 É 20X mais solúv el em água que o o xigên io Transpo rte de Gases no sang ue 
Os gases que entram nos ca pilares prime irament e se disso lvem no plas ma 
Gases disso lvidos repres entam apenas uma pequ ena p arte de o xigê nio qu e será forne cido as 
células 
Eritrócitos tem papel fun damenta l d e garant ir que o trans porte de gás entr e o pulmão e as 
células s eja sufici ente para ate nder as n ecessi dade s celu lares 
Sem a h emogl obi na nos eritrócit os o sa ngue não s eria ca paz de tra nsportar u ma qu antida de 
suficiente de ox igêni o para sustentar a vi da 
Transporte de oxi gênio 
Fluxo de Massa 
Concentr ação 
Fluxo de Volume X 
Pode-se 
Calcular o Flux o d e massa do Oxi gênio viajand o d os pul mões para as células 
Conteú do de o xigê nio do san gue arterial 
X 
Débito Card íaco 
Calcular a a bsorção e o consum o d e ox igêni o pe las cé lulas 
Transporte de O 2 art erial - Us o celu lar d e O 2= Trans porte Ven oso de O 2 
Calcular o co nsumo de oxig ênio pelas célul as 
Transporte arter ial de O 2- trans porte ve noso de O2= consum o d e o xigên io 
Calcular pela equa ção de FICK 
QO2= DC. (c onteú do arter ial de o xigê nio - co nteú do ven oso de o xigê nio) 
utilizad a para estimar o d ébit o 
cardíaco ou o consu mo d e o xigên io, ass umin do-se qu e os gases do sa ngue arterial e ve noso 
podem ser m ensura dos. 
Hemoglobina e Oxigênio 
O transport e d e ox igêni o no sangue tem dois comp onentes 
o oxig ênio que está d issolvi do no plas ma (PO2 ) 
e o o xigên io li gado à h emogl obin a (Hb ) 
Conteú do tota l d e O 2 no sangu e = O 2 dissolvi do no plas ma + O2 liga do á HB 
A Hemog lobi na transp orta ma is que 98% do o xig ênio 
2% Diss olvid o no s angue /plasma 
O átomo de ferro c entral de cada grupo 
heme pod e ligar-s e revers ivelm ente a uma molécula d e o xigê nio 
A hemo glob ina (Hb ) é um t etrâmero de quatro cade ias prot eicas glob ulares (glo binas ), ca da 
uma centra da em torn o d e um grupam ento hem e cont endo ferro 
A hemo glob ina li gada ao o xig ênio é con heci da co mo o xih emogl obin a (HbO 2) 
Com q uatro gru pament os h eme por mo lécula de he moglo bina, uma moléc ula de hemog lobi na 
tem o p otencia l d e se ligar a quatro moléc ulas de o xigê nio. 
Nos capi lares pulmon ares, o ox igêni o alve olar dissolve-se prim eiro n o plas ma, e , entã o, para 
dentro dos eritrócitos, 
ligando-s e à hemog lobi na. 
A quanti dade de O2 que se li ga a Hb dep ende de doi s Fat ores 
a POS no plasm a que circun da os eritróc itos 
O númer o d e loca is d isponív eis par a a li gação á HB 
Qualquer con diçã o patol ógica que dimi nua a quanti dad e d e he moglo bina nos eritrócitos ou o 
número de eritrócitos afetará de forma negativ a a c apaci dade de transport e d e o xigên io no 
sangue 
A ligação do oxi gênio é e xpress a em porce ntagem 
as alteraçõ es fisiol ógicas do p H, da t emper atura e da P CO 2 plasm ática alt eram a af inid ade da 
hemogl obin a pe lo o xigên io 
Uma situação é com u m esfor ço má ximo q ue dir ecion a a célu la para o meta bolism o anaer óbio. 
O metab olismo anaeró bio durante o e xercíci o físico nas fi bras musc ulares l ibera H+ para o 
citoplasma e p ara o líqui do extra celular. Como as con centraç ões de H + aum entam, o pH 
diminu i, a afin ida de da hemo glob ina pelo ox igêni o d iminu i e a c urva de s aturação da H bO2 
desloca-se para a dir eita 
Um deslo cament o na curva de satur ação da he moglo bina q ue resu lta de uma mu dança no pH é 
chamad o d e ef eito Bohr. 
Um fator a dicio nal qu e af eta a l igação oxi gênio- hemo globi na 
é o 2,3-b ifosfog licerato 
Mudanças n a estrutur a d a h emogl obin a tam bém mud am a sua a fini dade de liga ção a o 
oxigên io. Por ex empl o, a hemo glob ina f etal (Hb F) 
Dióxid o d e Car bon o 
7% Diss olvid o no plasma do sangue 
93% Difun de-se para os eritróc itos 
23% se l iga a Hb 
70% são c onverti dos e m b icarb onato 
HCO 3- 
CO2 convert ido em H CO 3- Pel a enz ina An idrase carb ônica que pod e faz er o pr ocesso 
reverso 
O CO 2 difun de s e das célu las para os ca pilares sistêm icos 
7% p erman ece dissolvi do n o Plas ma 
1/4 do CO2 l iga-se a Hb, forma ndo carba miemo glob ina 
70% conv ertido em bicar bonato e H+. Hb tampon a H+ 
HCO 3- Ch ega a o plas ma e m troca de CL- 
Nos pul mões, CO 2 dissolvi do difun de-se do p lasma para os pulmõ es 
Pela L ei d a ação das massas, o CO2desli ga-se d a Hb e difun de s e para fora dos er itrócitos 
Finali dad es forn ecer uma via a dicional pa ra o tr anspo rte de CO2 das cél ulas pa ra os pul mões 
fazer o HCO3 esta r dis ponível para a tua r co mo u m tam pão 
para os ácidos me tabólic os 
A reação do á cido carb ônico é rev ertida, traze ndo HCO 3- d e volta para os eritró citos 
converten do-o a CO 2 
Pode s er afet ada por 
Espessura da me mbrana 
Diferença de pressã o pa rcial 
Memb rana Respi rat ória Form ada por 
Cama da d e líqui do co nte ndo sur facta nte 
Epitélio Alve olar 
Memb rana Basal Epi telial 
Memb rana En doteli al capila r 
PO2 n o ar u midi ficad o 149mm Hg 
PCO 2 no ar umi dific ado 0, 3 mm Hg 
Acidose Respiratória 
Alcalose Res piratória 
Diminuiçã o do PH 
Aumento do P H 
Efeito Bohr 
Equilí brio Acido básic o 
Regula do por 
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO 
remoção exc essiva de H+ dos 
líquidos corpor ais- di minui o CO2 
adição exc essiva de H+- 
aumento do CO 2 
lim ite m ínimo de pH, no qua l a pessoa pode vive r, por poucas 
horas, está em torno de 6, 8, e o l imit e superior, em t orno de 8,0. 
SISTEM A T AMP ÃO 
A regulação respiratóri a do equilíbri o ácido-base 
é um tipo fisiológico de sistema tam pão porque é 
ativado rapidamente e evita que a concentração 
de H+ se alter e muit o até que a r esposta m ais 
lenta dos rins consiga eliminar a falha do 
equilíbrio 
Espaço in te rsticial d elgad o 
Memb rana Basal capila r 
Área supe rficial da mem bra na 
Coeficie nte de difusão 
Outros fat ores : a ume nto da tem pera tu ra co rpo ral, 
maior conce ntr ação de CO2 
CENT RO RESPI RATÓ RIO 
Localiza do no 
Agrupa men tos p rincipais de neu rônios 
Bulbo 
Ponte d o tronc o enc efálic o 
Grupo Respiratório Dor sal 
Grupo Respiratório Ve ntral 
Centro Pn eumot áxic o 
situado na porç ão d orsal do bulb o, 
 responsável princ ipalm ente pela i nspiraçã o 
localiza do na parte ventral lateral do bul bo, 
 encarrega do basica mente da expir ação 
encontra do na porç ão dorsal super ior da p onte, incu mbi do, essenc ialme nte, do control e d a 
frequênc ia e da a mplitu de r espiratóri a 
núcleo do trato solitár io (NTS) 
Terminações sensor iais / Receb e Inf ormaçõ es 
Nervo Vago 
Nervo Glosso faríng eo 
Transmitem s inais s ensoriais 
Quimiorreceptor es perif éricos 
Barorreceptores 
Vários tipos de r eceptor es nos pulm ões 
controlam músculo s insp iratórios e e xpiratór ios 
integram informa ções s ensoria is e i nterag em co m neur ônios bul bares para in fluen ciar a 
ventilação 
Enviam impu lsos af erentes para os neur ônios motores espin ais 
ativam os músculos respir atórios envolvi dos n a insp iração – o d iafragm a e o s músc ulos 
intercostais inspirat ório 
Músculos: Int ercostais intern os e exter nos 
ativos princ ipalm ente durant e a e xpira ção for çada e o exer cício vigoros o 
Respiração tran quila 
Os sinais proven ientes do GRD vã o via nervos fr ênicos para o di afragma e vi a nervos 
intercostais para os múscu los int ercostais. 
comple xo pr é-Bötzinger- Marca- p asso do ritm o resp iratório 
efeito pr imário dess e ce ntro é o d e contr olar o ponto de “ deslig amento” da ram pa 
inspiratória , contro land o, assi m, a duração da fase de expa nsão do ci clo p ulmonar 
Controle quím ico da res piração 
O REFLEX O DE INSU FLA ÇÃO D E 
HERING-BREUER 
mecanismo protetor para ev itar a ins uflaç ão pulmonar excessiv a, 
e não c omponente importante no controle normal da 
venti lação. 
Limita a inspira ção 
Sinal inte nso: Eleva a fre quênc ia resp iratória para 30 a 40 m ovime ntos res piratórios por 
minuto 
Sinal dé bil : Redu zir a fr equên cia p ara 3 a 5 movi mentos respirat órios p or min uto 
Área quimiossensível 
Situada Alterada por 
Bilateralment e ape nas 0,2 milím etro da sup erfíci e do Bulbo Íon d e hi drog ênio CO2 
Estimula 
Neurôni os sensor iais 
Não atravess am a barre ira h ematoe ncefál ica 
tem men or esti mulação dos neurô nios q uimioss ensíve is 
Efeito diret o pe queno 
Efeito ind ireto p otente 
Reação com água dos t ecidos forma ndo ácid o carb ônico que dissoc ia em íon de hidr ogêni o e 
íon bi carbo nato 
Íon d e hi drog ênio CO2 
Baixa per meab ilida de na b arreira hemat oenc efálica Alta perm eabil ida de q ue atrav essa a barreir a 
Enviam inform ações sensori ais so bre as mud anças n a PO 2, n o pH e na PCO2 plasmáti ca 
Localiza-se 
Tais receptor es são esp ecial mente re levante s para a detecçã o de v ariações sanguí neas d o O 2 
A estimula ção, p or me io dos qui miorrec eptores peri féricos ocorre com r apid ez ci nco v ezes 
maior qu e a e stimulaç ão ce ntral 
Corpos carotíd eos 
Corpos A órticos 
Localiza do nas 
Fibras nervosas afer entes - Nervo Gloss ofaríng eo- Área Respiratóri a Doral do bul bo 
Bifurcações das artér ias car óticas c omuns 
Situado ao longo do arco da aort a 
Fibras afere ntes- nerv o vago- ár ea res piratória Dorsal 
Quimiorrece ptores c entais 
Desencad eiam um a umento refle xo da ve ntilaçã o. 
Localiza-se 
Bulbo na parte v entral 
Respondem a alt erações na c oncentra ção de CO2 no l íqui do cer ebros pinal 
PCO 2 Arteria l aum enta 
CO2 atravessa a b arreira hemat oenc efálicaAtiva quimi orrece ptores c entrais 
Sinalizam para r ede neural de control e d a resp iração 
Aumento de fr equên cia e profu ndi dad e da ventila ção 
Melhora da vent ilação alveol ar 
Remoção d e CO2 no sa ngue 
Apesar d e d izerm os que os qu imiorre ceptor es centr ais mo nitoram o CO2, eles respo nde m 
diretam ente às muda nças d e pH no líq uido cere brospin al (LCS ).ventil ação alv eolar e a re moção 
de CO2 do sangue . 
as muda nças pl asmáticas do pH n ão costu mam i nflue nciar os quim iorrec eptores centrais 
diretam ente. 
Os quimiorr eceptor es centra is respon dem a dimin uições o u a aum entos da P CO 2 arteri a l 
PO2 Baix a Canais de K+ fec hados Célula Glo mal despola riza O canal d e CA2+ depe nden te de vol tage m a bre O CA+ 2 E ntr a Exocitose de neu rot rans missores Sinais pa ra os cen tros bulb ares aum enta re m a v entilaç ão