fisiologia respiratoria- parte I

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Fisiologia Respiratória 
Funções básicas do sistema respiratório: troca de gases entre a 
atmosfera e o sangue (oxigênio entre no sistema circulatório e 
CO2 seja exteriorizado), regulação do pH corporal, proteção 
contra patógenos e substâncias irritantes inaladas e vocalização. 
Visão geral da respiração celular e respiração externa 
O sangue venoso rico em CO2 chega aos alvéolos onde 
ocorrerão trocas gasosas levando a captação de O2. O sangue 
venoso devido a essa captação de O2 será transformado em 
sangue arterial rico em oxigênio que retornará para o coração. O 
coração se encarrega de distribuir esse sangue oxigenado para os 
tecidos. Nos tecidos ocorre o consumo de oxigênio enquanto o 
metabolismo celular produz CO2. Esse CO2 será transmitido para 
a circulação que retornará para o coração através do sangue 
venoso no interior de uma veia. 
Portanto, há uma respiração externa na qual envolve os 
alvéolos pulmonares e uma respiração interna (celular) presente 
nas células dos tecidos – consumo de oxigênio celular e 
eliminação de CO2. 
 
Ossos e músculos do tórax circundam os pulmões 
A cavidade torácica circunda os pulmões. Os ossos e 
músculos dessa cavidade são muito importantes, pois é através 
deles que é possível compreender a dinâmica respiratória. 
Os dois pulmões são envolvidos por uma membrana 
denominada de pleura visceral e na parede torácica há a pleural 
parietal aderida. Entre as pleuras parietal e visceral há o líquido 
pleural que mantém as duas membranas aderidas. Toda vez que 
a parede torácica se movimenta para fora ou para dentro ambas 
as pleuras acompanham o movimento, ou seja, o formato do 
pulmão é modificado. Portanto, a caixa torácica pode aumentar 
ou reduzir de tamanho. Esse tamanho é modificado pela 
movimentação da musculatura esquelética. Os principais 
músculos relacionados a respiração são os músculos intercostais 
externos (entre as costelas), intercostais internos, abdominais, 
esternocleideomastoideos, escalenos – todos os músculos 
associados a caixa torácica são músculos da respiração. Esses 
músculos são divididos em: 
- Músculos inspiratórios: participam da entrada do ar – ao 
contrair aumentam o tamanho/volume da cavidade torácica. Ex.: 
músculos intercostais externos, escalenos (acessório), 
esternocleideomastoideos (acessório), diafragma. 
- Músculos expiratórios: participam da saída do ar – ao contrair 
reduzem o tamanho/volume da cavidade torácica. Ex.: músculos 
intercostais internos, abdominais. 
Obs.: o diafragma é o principal músculo respiratório. 
Durante a ventilação, o ar flui devido ao gradiente de 
pressão entre os pulmões e atmosfera, ou seja, devido a diferença 
de pressão entre esses dois ambientes. Para isso, é necessário a 
movimentação dos músculos esqueléticos da caixa torácica que 
propiciam o aumento e a redução do seu tamanho permitindo a 
entrada de ar. Assim, durante a inspiração a cavidade torácica 
aumenta de tamanho e a pressão em seu interior é menor do que 
a encontrada na atmosfera permitindo que o ar flua para o interior 
dos pulmões. Em contrapartida, na expiração a cavidade torácica 
reduz de tamanho e a pressão no seu interior se torna maior do 
que a pressão atmosférica e o ar flui por diferença de pressão para 
o ambiente externo. A diferença de pressão, portanto, é criada 
pela movimentação musculatura e dos ossos da caixa torácica. 
Da mesma forma ocorre com os alvéolos que durante a 
entrada de ar aumentam seu volume e, consequentemente a 
pressão alveolar encontra-se menor do que a atmosférica fluindo 
ar para seu interior. Já durante a saída de ar os alvéolos reduzem 
o seu volume e, consequentemente aumentam a pressão, fluindo 
ar para o ambiente externo. 
É importante destacar que sem a diferença de pressão 
não há fluxo e consequentemente o ar não pode fluir para o 
interior dos pulmões. 
O movimento de alça de balde está relacionado a 
movimentação das costelas durante a inspiração que se 
direcionam para cima e para fora aumentando a direção lateral da 
caixa torácica – movimento para lateral das costelas. 
O músculo diafragma ao contrair abaixa aumentando o 
volume da cavidade torácica. 
O primeiro sinal que um indivíduo realiza quando está 
cansado é posicionar as mãos na cintura (posição do açucareiro). 
Isso ocorre, pois colocar as mãos na cintura de certa forma 
promove o aumento da cavidade torácica e consequentemente o 
aumento do alvéolo, reduzindo a pressão intra-alveolar e 
facilitando a captação de maior quantidade de ar (oxigênio). 
Indivíduos que mantém a integridade da musculatura 
não apresentam dificuldades de captação do ar. Doenças que 
afetam o neurônio motor que se direciona para os músculos 
esqueléticos respiratórios podem dificultar a respiração e, 
infelizmente levar o indivíduo à óbito. 
O diafragma abaixa os órgãos da cavidade abdominal 
aumentando a caixa torácica em altura (sentido vertical) - 
respiração abdominal. 
Os músculos intercostais aumentam a caixa torácica em 
largura e profundidade (para os lados e para frente e para trás). 
Nesse processo, as costelas são levantadas e o esterno é 
projetado para a frente – respiração torácica. 
Recém-nascidos apresentam ossos intercostais e 
músculos que compõem a cavidade torácica. Entretanto, em seus 
primeiros dias utilizam em maior proporção o diafragma para a 
sua respiração, pois os músculos intercostais só apresentam 
funcionalidade quando as costelas apresentam certo grau de 
inclinação. Isso ocorre porque as costelas dos recém-nascidos não 
apresentam a angulação necessária para tornarem os músculos 
intercostais funcionais por serem inicialmente horizontais. Por 
esse motivo, o aumento do volume torácico cabe ao diafragma – 
respiração abdominal. 
Gestantes fazem o uso dos músculos intercostais para a 
sua respiração, pois o diafragma é incapaz de comprimir o 
abdômen (devido à presença do feto) para aumentar o volume 
torácico – respiração torácica. 
 Respiração abdominal, diafragmática ou intercostal: uso 
do diafragma para a respiração. 
 Respiração torácica: uso dos músculos intercostais. 
Os músculos expiratórios não são necessários durante a 
expiração (retirada do ar dos pulmões). O pulmão quando está 
recebendo ar apresenta uma elasticidade devido à presença de 
fibras elásticas (elastina), essas fibras após se expandirem retraem 
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promovendo a redução do tamanho e o aumento da pressão nos 
alvéolos e do pulmão como um todo, não sendo necessário a 
utilização dos músculos expiratórios para promover a saída de ar 
dos pulmões. Esses músculos são utilizados somente em situações 
de exercício intenso, quando há necessidade de expulsão do ar 
com uma frequência maior. Portanto, de forma geral, a expiração 
é um processo passivo causado pelas fibraselásticas do pulmão, 
as quais são “ativadas” quando o órgão expande. 
Vias aéreas aquecem, filtram e umedecem o ar inspirado 
Toda a cavidade nasal apresenta a função fundamental 
de manter o ar de forma adequada para que possa acessar o 
sistema respiratório (aquecido, filtrado e umidificado). 
O epitélio respiratório é composto por células ciliadas 
para que haja uma limpeza da cavidade nasal e 
consequentemente da laringe. As células da cavidade nasal e 
laringe apresentam uma camada salina na região da localização 
dos cílios celulares que permite a fixação de partículas de poeira, 
que, posteriormente, serão movidas até a faringe pelos cílios onde 
serão eliminadas. 
Os alvéolos pulmonares são envolvidos por uma rede de 
capilares onde há ramificações da veia pulmonar (sangue venoso) 
bem como ramificações da artéria pulmonar (sangue arterial). Os 
alvéolos são constituídos por dois tipos celulares: pneumócitos 
tipo I e pneumócitos tipo II. 
 Pneumócitos tipo I: constituem a superfície de troca 
alveolar. Estão presentes em maior quantidade nos alvéolos. 
Permite a troca dos gases entre os alvéolos e os capilares 
sanguíneos. 
 Pneumócitos tipo II ou células surfactantes: sintetizae 
secreta o líquido surfactante alveolar. 
 Líquido surfactante: substância que mantém os alvéolos 
abertos impedindo o colabamento dos alvéolos – quebra a 
tensão superficial da água. 
A troca dos gases ocorre simplesmente por diferença de 
concentração, ou seja, por difusão. A área de todos os alveolos 
pulmonares é cerca de 70m2 (tamanho aproximado a de uma 
quadra de tênis). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No interior dos alvéolos há a presença de macrófagos 
que apresentam a função de fagocitar partículas estranhas, 
proteção e limpeza dos alvéolos. Além disso há a presença de 
fibras elásticas entre os alvéolos que são responsáveis pela 
retração do alvéolo sem a utilização da musculatura expiratória 
após a sua expansão. Se essas fibras sofreram danos, sua 
capacidade se torna prejudicada impedindo a remoção do ar. 
Complacência e elasticidade pulmonares 
Complacência: é a capacidade de expansão pulmonar. 
Elasticidade: é o comportamento elástico dos pulmões, a 
capacidade do pulmão de retornar ao estado de repouso. A matriz 
pulmonar e a tensão superficial dos alvéolos são responsáveis por 
esse processo. 
Enfisema: destruição das fibras de elastina (fibras elásticas) – 
aumento da complacência e diminuição da elasticidade, ou seja, 
o ar entra nos pulmões, mas não consegue ser eliminado. O 
indivíduo apresentará um tórax ou peito em barril (pulmão 
avantajado). A elastina é destruída pela elastase (liberada pelos 
macrófagos). O indivíduo apresenta dificuldade para expirar, o 
pulmão perde a sua elasticidade e a expiração se torna uma 
necessidade consciente. 
Doenças pulmonares restritas (fibróticas): redução da 
complacência pulmonar – o ar entra, mas o pulmão não consegue 
acomodar o ar. Características: 
-Tecido fibroso cicatricial. 
- Inalação de matéria particulada fina (asbesto e sílica – são 
consideradas tóxicas e repousam no leito alveolar): provocam o 
espessamento e rigidez. 
- Macrófagos secretam fatores de crescimento que estimulam os 
fibroblastos. 
- Colágeno inelástico. 
Circulação pulmonar: baixa pressão e alto fluxo 
O ventrículo esquerdo remove por minuto cerca de 5L 
de sangue enviando para a circulação sistêmica de todo o corpo. 
O ventrículo direito, por sua vez, envia a mesma quantidade de 
sangue para os pulmões, esse sangue é direcionado para os 
pulmões com uma pressão relativamente baixa. Por este motivo, 
os capilares pulmonares devem ter uma grande capacidade de 
fazer reabsorção, pois caso contrário poderá ocorrer um edema 
pulmonar. Dessa forma, o sistema de drenagem deve ser eficiente 
junto ao ambiente linfático que é responsável pela 
complementação da reabsorção evitando problemas de troca. 
A pressão atmosférica na cavidade pleural ajuda a manter os 
pulmões inflados 
A pressão intrapleural é uma pressão negativa (cerca de 
3mm de Hg), ou seja, é subatmosférica (menor do que a 
atmosfera). Essa pressão é criada graças as propriedades elásticas 
do pulmão. Quando a pleura parietal é perfurada, a pressão intra-
pleural se iguala a pressão atmosférica e o pulmão murcha devido 
a essa condição (pneumotórax), ou seja, o pulmão colapsa devido 
as pressões que se igualaram - fraturas de costelas, lesões de 
parede torácica.