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Ciclo Respiratório

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1 Marielle Cristina Luciano – Fisioterapia UFSCar 
Ciclo Respiratório 
A respiração é composta de 3 fases. A ventilação pulmonar consiste na inspiração e 
expiração, onde há a entrada e saída do ar. Na respiração externa, também chamada de 
respiração pulmonar ocorre a troca de gases entre os alvéolos e os capilares pulmonares, 
ou seja, há captação de O2 e eliminação de CO2. Esse sangue rico em O2 deve ser distribuído 
por todo o organismo, chegando aos tecidos. As células do tecido devem receber o O2 que 
está dentro do capilar sanguíneo e eliminar o CO2 que produzem continuadamente devido 
às suas atividades essenciais. Esse gás sai então das células teciduais e vai para as células 
do sangue. Essa é a chamada respiração interna, ou tecidual, que consiste na troca de 
gases entre os capilares sistêmicos e as células teciduais. 
O ar atmosférico tem pressão parcial de O2 de 160 mmHg e de CO2 de 0,3 mmHg. Quando 
o ar entra nos alvéolos, é preciso captar O2 para dentro dos capilares alveolares e eliminar 
CO2 dos capilares pulmonares para dentro dos alvéolos. Isso ocorre devido a diferença de 
pressão parcial entre esses gases por difusão, sempre a favor de um gradiente de 
concentração e ocorre até que haja o equilíbrio entre as duas regiões. Em condições 
normais, a distância percorrida por esses gases é mínima, uma vez que a membrana 
alvéolo-capilar é muito fina e também permeável a esses gases. 
O sangue venoso tem pressão parcial de O2 de 40 mmHg e de CO2 de 45 mmHg. O ar que 
vem da atmosfera e chega no alvéolo tem pressão parcial de O2 100 mmHg e de CO2 de 
40 mmHg. A troca ocorre até que as pressões parciais se equilibrem, sendo esse um 
processo em que não há gasto de energia! Esse processo é muito efetivo, uma vez que, 
quando o sangue chega no capilar pulmonar, a difusão é tão rápida, que no primeiro terço 
do capilar pulmonar já se equilibrou as pressões, sobrando 2/3 de reserva caso seja 
necessário. Um exemplo prático disso, pode ser observado na covid-19. Nessa doença 
ocorre uma lesão da membrana alveolar e do capilar pulmonar, uma deformação que 
aumenta a espessura, prejudicando a velocidade de difusão e assim não há tempo de captar 
todo o O2 que está dentro do alvéolo e o indivíduo perde oxigenação do sangue arterial, 
isto é, o sangue sai pobre em oxigênio e o tecido sofre isquemia. A relação do CO2 é 
inversa, ele está aumentado no sangue venoso, e chega no capilar pulmonar com uma 
pressão de 45 mm Hg. Essa a difusão é também muito eficiente, inclusive, até 20 vezes 
mais rápida do que a de O2. 
O O2 é transportado até os tecidos de duas maneiras. 97% do O2 é transportado via Hb, que 
é o modo mais eficiente e 3% é transportado dissolvido no plasma. A Hb está dentro da 
hemácia, apresenta 4 grupamentos heme com íon Ferro, cada íon é capaz de se ligar 
frouxamente e de modo reversível a quatro átomos de oxigênio. Sendo que, quando a 
pressão de O2 é alta, este liga-se à hemoglobina, como ocorre nos capilares pulmonares e 
quando a pressão de O2 é baixa, este é liberado da hemoglobina, como nos capilares 
teciduais. O fator mais determinante para que o O2 se ligue a Hb é a pressão parcial de O2. 
Sendo que à medida que a pressão de O2 no sangue aumenta, há um aumento progressivo 
na porcentagem de Hb ligada ao O2. Entretanto, há outros fatores que influenciam nessa 
ligação, como o pH, a PCO2, a temperatura corporal e o DPG. Por exemplo, em uma 
atividade física, há a diminuição do pH, aumenta-se a produção de CO2, há o aumento da 
temperatura e a quebra de DPG, que diminui a afinidade entre O2 e Hb, já que ela precisa 
entregar o O2 aos tecidos. No pulmão, a Hb precisa captar O2, é necessário então um 
aumento da afinidade, assim há o aumento do pH, a diminuição da PCO2, da temperatura 
 2 Marielle Cristina Luciano – Fisioterapia UFSCar 
e de DPG. O O2 é entregue para os tecidos porque na célula a pressão é baixa, uma vez 
que ela consome o O2 constantemente, a pressão é de 1 a 2 mmHg e no líquido intersticial 
é de 40 mmHg. A troca ocorre até que haja o equilíbrio das pressões. 
Já 7% do CO2 é transportado dissolvido no sangue, 23% em compostos carbamino e 70% 
como íons bicarbonato. Isso se faz necessário porque o CO2 em meio aquoso se comporta 
como um ácido, e isso é prejudicial, uma vez que a acidez orgânica diminui a velocidade 
de todas as reações químicas. Quando os pulmões não eliminam o CO2 de forma 
adequada, ocorre a acidose respiratória, uma condição que pode ocorrer no caso da doença 
pulmonar obstrutiva crônica, pneumonia grave, insuficiência cardíaca e na asma e 
também quando distúrbios do cérebro, dos nervos ou dos músculos do tórax dificultam a 
respiração, como por exemplo na síndrome de Guillain-Barré. A sedação excessiva por 
narcóticos, álcool ou sedativos também podem levar a acidose respiratória, uma vez que 
o O2 pode ficar baixo devido a respiração mais devagar. A apneia do sono que foi citada 
no início do podcast pode fazer com que o indivíduo pare de respirar tempo suficiente 
para causar a acidose respiratória. Inclusive, se pararmos de respirar o que estimula a 
voltarmos a respiração não é a falta de O2 e sim o acúmulo de CO2. 
Todo ciclo respiratório é controlado por um centro respiratório presente na medula 
oblonga. Esse centro produz, um impulso nervoso a cada 5 segundos para estimular a 
contração dos músculos respiratórios. 
A respiração é o principal meio de regulação do pH no sangue, com o aumento de CO2 no 
sangue há o aumento de íons H+ deixando o sangue mais ácido. Sendo o contrário 
também verdadeiro. Em caso de acidose, ocorre a excitação do centro respiratório, que 
aumenta a frequência e a amplitude dos movimentos respiratórios. Com o aumento da 
ventilação pulmonar há maior eliminação de CO2, o que eleva o pH do plasma. Quando 
ocorre a alcalose, cessa o estímulo, que causa a diminuição da frequência e a amplitude 
dos movimentos respiratórios. Ao diminuir a ventilação pulmonar, o CO2 é retido, 
aumenta-se os íons H+ e o pH consequentemente diminui. 
Quando estamos ansiosos ocorre a liberação de adrenalina que pode levar à 
hiperventilação, que dependendo da intensidade elimina grande quantidade de CO2, 
precipitando contrações dos músculos de todo o organismo. Se a concentração de CO2 
diminuir muito, pode ocorrer tetania, isto é, contrações musculares involuntárias por 
todo o corpo. Ao subir grandes altitudes ou em caso de doenças como a pneumonia, a 
concentração de O2 nos alvéolos cai a muito, então os quimiorreceptores presentes nas 
artérias carótida e aorta enviam sinais pelos para estimular os centros respiratório e 
aumentar a ventilação pulmonar.

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