Sistema Respiratório

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Tatiane Leon 
 
Sistema Respiratório 
(Morfofisiologia) 
 
Introdução 
 O sistema respiratório pode ser 
classificado de acordo com a sua 
estrutura e a sua função. 
Estruturalmente, ele é estrutura 
em: 
Sistema respiratório superior: 
 Nariz 
 Canal nasal 
 Faringe 
 Estruturas associadas 
Sistema respiratório inferior: 
 Laringe 
 Traqueia 
 Brônquios 
 Pulmões 
Funcionalmente, está dividido em: 
Zona Condutora- Constituída por 
cavidades e tubos interconectados 
estra e intrapulmonares. Dentre essas 
cavidades estão: 
 
 Nariz 
 Cavidade Nasal 
 Faringe 
 Laringe 
 Traqueia 
 Brônquios 
 Bronquíolos 
 Bronquíolos terminais 
A zona condutora tem a função de 
captar, filtrar e aquecer o ar, para 
levá-lo até os pulmões. 
Zona respiratória- Constituída por 
tubos e tecidos nos pulmões, 
responsáveis pelas trocas gasosas 
entre o sangue e o ar. Esses tubos 
são: 
 Brônquios respiratórios 
 Ductos alveolares 
 Sacos alveolares 
 Alvéolos 
As principais funções do sistema 
respiratório são: 
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 Hematose (trocas gasosas). 
Transportar O2 para as células 
e captar CO2 produzido pelas 
células; 
 Auxílio na regulação do pH do 
sangue; 
 Conectar receptores para o 
sentido do olfato, a filtração 
do ar inspirado, a produção de 
sons vocais e a eliminação da 
água e calor. 
Nota 
É importante lembrar que os sistemas 
circulatório e respiratório são 
interdependentes, possuindo funções 
em comum, como a possibilidade de 
trocas gasosas. Enquanto o sistema 
circulatório elimina CO2 nos pulmões, 
o sistema respiratório obtêm O2 
vindo do sangue. 
 
Constituintes da Zona Condutora: 
 Nariz- Órgão que possui uma 
parte interna e outra externa. 
A parte externa do nariz é a 
região visível da face, 
constituída por osso e 
cartilagem hialina, recoberta 
por músculo e pele. As 
cartilagens são a cartilagem 
do septo nasal, que forma a 
parte anterior do septo nasal 
as cartilagens nasais 
acessórias, que estão na parte 
inferior do septo nasal e as 
cartilagens alares, que 
formam uma parte das 
paredes do nariz. A parte 
inferior do nariz possui duas 
aberturas, chamadas de 
narinas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A parte interna do nariz 
(intracraniana) é chamada também 
de cavidade nasal. 
 
 Cavidade Nasal- Região 
divida pelo septo nasal em 
direita e esquerda. Se 
comunica com a faringe por 
duas estruturas, os cóanos. 
A cavidade nasal é dividida 
ainda em parte respiratória 
inferior maior e parte 
olfatória superior menor. A 
parte respiratória é 
constituída por tecido 
epitelial colunar 
pseudoestratificado ciliado, 
cujas células são 
caliciformes, chamadas de 
epitélio respiratório. Já a 
parte olfatória é constituída 
por osso e a parte anterior 
da cavidade nasal é 
constituída por cartilagem. 
 
 Faringe- Também chamada 
de garganta, essa cavidade 
começa nos cóanos e termina 
no nível da cartilagem 
cricóidea, que é a cartilagem 
mais inferior da laringe. A 
faringe é um órgão comum 
aos sistemas respiratório e 
digestório, pois tanto o ar 
quanto a comida passam por 
ele. A diferença está n 
caminho que os mesmos 
percorrerão. Enquanto o ar 
passa da faringe para a 
laringe, a comida passa da 
faringe para o esôfago. Na 
hora da deglutição, a 
epiglote se fecha, evitando, 
dessa forma, que a comida 
vá passe para a laringe e vá 
para os pulmões, o que 
causaria um quadro 
chamado de 
broncoaspiração. 
 
 
 
 
 
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 Laringe- É uma pequena 
conexão entre a faringe e a 
traqueia. A laringe é formada 
por nove cartilagens; três 
ocorrem de forma 
isolada(cartilagem tireóidea, 
epiglote e cartilagem cricóidea) 
e três ocorrem aos pares 
(cartilagens aritenóidea, 
cuneiforme e corniculada). As 
cordas vocais, a glote e a 
epiglote estão localizadas na 
laringe. 
 
 Traqueia- É um tudo 
localizado anteriormente ao 
esôfago e se estende desde a 
laringe até a parte superior 
da vértebra TV, onde se 
divide em brônquios 
principais, direito e 
esquerdo. Esse tubo é capaz 
de filtrar bactérias e 
partículas de poeira presente 
no ar. 
 
 Brônquios- Os brônquios, 
como já dito anteriormente, 
são classificados em 
brônquio principal direito, 
que vai para o pulmão direito 
e brônquio principal 
esquerdo, que vai para o 
pulmão esquerdo. O brônquio 
principal direito é mais 
curto, mais largo e mais 
vertical que o esquerdo. Por 
essa diferença anatômica, 
um objeto aspirado possui 
mais chance de ficar alojado 
no brônquio direito. 
Os brônquios primários são 
constituídos por epitélio 
colunar pseudoestratificado 
ciliado. 
 
 
 
 
 
 
 
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 Bronquíolos- São 
estruturas tubulares que se 
ramificam dando origem aos 
ductos alveolares, que 
terminarão nos alvéolos 
pulmonares. A função dos 
bronquíolos é transportar o 
ar inspirado até os alvéolos 
pulmonares, onde ocorrerá a 
hematose, que é o processo 
de trocas gasosas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Contextualizando... 
Durante o exercício, o sistema 
simpático é ativado, fazendo com 
que a medula da glândula 
suprerrenal libere os hormônios 
epinefrina e norepinefrina. O efeito 
desses hormônios será a dilatação 
das vias respiratórias 
(broncodilatação) para que o ar 
chegue mais rápido e consiga 
suprir a necessidade extra de 
oxigênio. Já o sistema 
parassimpático fará o inverso, 
causando, a broncoconstrição dos 
brônquios. 
 
 
 Pulmões- São órgãos 
pareados à caixa torácica, 
separados um do outro pelo 
coração e por outras 
estruturas do mediastino. 
Cada pulmão é revestido por 
uma dupla camada de túnica 
serosa, denominada pleura. 
 
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A camada superficial, chamada 
pleura parietal, reveste a parede 
da cavidade torácica, e a parte 
mais profunda, chamada de pleura 
visceral, reveste os pulmões 
propriamente ditos. Entre essas 
pleuras, parietal e visceral, existe 
um espaço chamada cavidade 
pleural, constituída por uma 
quantidade de líquido lubrificante. 
Esse líquido é capaz de reduzir o 
atrito entre as membranas, 
facilitando o deslize uma sobre a 
outra durante a respiração. Esse 
fenômeno é chamado de tensão 
superficial. A pleurisia ou pleurite é 
uma inflamação da membrana 
pleural pode causar dor pelo fato 
do constante atrito entre as pleuras 
parietal e visceral. Persistindo, 
esse líquido se acumula no espeço 
pleural e condiciona o derrame 
pleural. 
 
 
 
 Alvéolos- Estão presentes em 
um saco alveolar e suas 
paredes são formadas por 
dois tipos de células 
epiteliais alveolares, do tipo I 
e do tipo II. As células do 
tipo I(epiteliais escamosas 
pulmonares) são epiteliais 
simples, mais numerosos e 
formam a parede alveolar. 
Essas células são os 
principais locais que ocorrem 
as trocas gasosas. As 
células do tipo II (células 
septais) existem em menor 
quantidade e estão entre as 
células do tipo I. Suas 
células são arredondadas 
ou cúbicas, contendo 
microvilosidades, 
responsáveis por secretar 
líquido alveolar, o que 
mantém úmida a superfície 
entre as células e o ar. No 
líquido alveolar está também 
o surfactante, uma mistura 
de lipídios, responsáveis por 
evitar o cobalamento dos 
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alvéolos, reduzindo, dessa 
forma, a tensão superficial 
do líquido alveolar e 
mantendo a sua perviedade. 
 
Ventilação Pulmonar 
 A ventilação pulmonar, que é o 
processo de troca gasosa no corpo 
chamada possui três etapas: 
1. Ventilação pulmonar 
(respiração): É a 
inspiração(inalação) e a 
expiração(exalação) do ar e 
envolve as trocas gasosas 
entre o ar atmosférico e ao 
alvéolos pulmonares. 
2. Respiração externa (pulmonar): É 
a troca gasosa entre os 
alvéolos pulmonares e o 
sangue. Os alvéolos liberam 
02 para o sangue e este 
elimina CO 2 nos alvéolos 
3. Respiração Interna (tecidual): É 
a troca gasosa entre o 
sangue e os capilares 
sistêmicos das células 
teciduais. O sangue libera 02 
nos tecidos e estes eliminam 
CO2 no sangue. Dentro das 
células, correm as reações 
metabólicas, onde há o 
consumode 02 e a liberação 
de CO2, durante a produção 
de ATP. Esse processo é 
denominado respiração 
celular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na respiração, o ar flui para 
dentro ou para fora dos alvéolos 
pulmonares em decorrência das 
diferenças de pressão produzidas 
pela contração e pelo relaxamento 
dos músculos respiratórios. A taxa 
de fluxo de ar e o esforço 
demandado durante a respiração 
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são influenciados também pela 
tensão superficial dos alvéolos, 
pela complacência dos pulmões e 
resistência das vias respiratórias. 
O ar entra nos pulmões (inspiração) 
quando a pressão intrapulmonar é 
menor do que na atmosfera. O ar 
sai (expiração) dos pulmões 
quando a pressão intrapulmonar é 
maior que na atmosfera. Podemos 
explicar esse fenômeno pela Lei De 
Boyle, que diz que a pressão de um 
gás em um recipiente fechado é 
inversamente proporcional ao 
volume do recipiente, ou seja, se eu 
aumento a pressão de um gás eu 
estou diminuindo o seu volume e 
vice-versa. Com a inspiração e a 
expiração é a mesma coisa. 
Inicialmente a pressão dentro dos 
pulmões é igual à pressão do ar 
 760 mmHg(ou 1 atm). Para que 
ocorra a entrada de ar nos 
pulmões, é preciso que a pressão 
dentro dos pulmões seja menor que 
a da atmosfera. Isso é alcançado 
com o aumento dos pulmões, ou 
seja, aumentando os pulmões, a 
pressão diminui e o ar entra. E 
para que ocorra a saída de ar dos 
pulmões é preciso que a pressão 
dentro dos pulmões seja maior que 
a da atmosfera. Isso é alcançado 
com a diminuição dos pulmões, que 
aumenta a pressão, fazendo com 
que o ar saia dos pulmões. 
Resumindo, durante a inspiração, 
os músculos do diafragma e 
intercostais externos se contraem, 
os pulmões se expandem e o ar 
entra nos pulmões. E durante a 
expiração os músculos do 
diafragma e intercostais externos 
relaxam e os pulmões recuam, 
forçando o ar sair dos pulmões. 
 
 
 
 
 
 
Troca e transporte Gasosos (02 e 
CO2) 
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As trocas gasosas de 02 e CO2 que 
ocorrem entre a atmosfera e os 
pulmões, entre os pulmões e o 
sangue e entre o sangue e os 
tecidos ocorrem através da difusão 
passiva, que se dá pelo 
deslocamento de onde as partículas 
estão em maior concentração para o 
meio em que sua concentração é 
menor. E esse fenômeno segue uma 
lei, chamada Lei de Dalton. 
Segundo essa lei cada gás exerce 
sua própria pressão parcial em 
uma mistura gasosa. A pressão 
atmosférica, por exemplo, é 
constituída por vários gases, como 
N2, O2, Ar2, CO2, vapor de água 
(H2O), entre outros gases. E cada 
um desses gases exerce a sua 
pressão. A soma de suas pressões 
parciais resulta na pressão 
atmosférica, que é 760mmHg. A 
Lei de Dalton nos ajuda a entender 
os movimentos de direção que os 
gases O2 e CO2 fazem. Tanto o O2 
como CO2 irá se difundir através da 
membrana da área em que sua 
pressão é maior para a área em 
que sua pressão é menor. E quanto 
maior a diferença na pressão 
parcial, mais rápida será a 
velocidade de difusão. 
 
Trocas Gasosas 
A respiração externa, ou pulmonar 
se dá pela difusão do O2 dos 
alvéolos pulmonares para o sangue 
e da difusão do CO2 do sangue 
para os alvéolos. O sangue venoso 
que chega aos pulmões, vindo do 
lado direito do coração, é 
convertido em sangue oxigenado, 
que retornará para o lado 
esquerdo do coração. Conforme o 
sangue vai fluindo pelos capilares 
alveolares, ele capta 02 e transfere 
CO2. O O2 sai dos alvéolos 
pulmonares, onde sua pressão 
parcial é de 105 mmHg para 
dentro dos capilares, onde sua 
pressão é de apenas 40 mmHg. Em 
contrapartida, o CO2 sai dos 
capilares sanguíneos, onde sua 
pressão é de 45 mmHg para os 
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alvéolos, onde sua pressão é de 40 
mmHg. 
Na respiração interna, ocorrem as 
trocas gasosas entre o sangue e os 
tecidos. O O2 flui da capilar 
sanguíneo, onde sua pressão é de 
100 mmHg, para os tecidos, onde 
sua pressão é de 40 mmHg. Em 
contrapartida, o CO2 passa dos 
tecidos, onde sua pressão é de 45 
mmHg, para o sangue, onde sua 
pressão é de 40 mmHg. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Transporte Gasoso 

 Transporte de CO2 
 Em condições normais, para cada 
100mL de sangue, existe 50 mL de 
CO2, que é transportado no sangue 
de três maneiras: 
Dissolvido: Aproximadamente 7% 
do CO2 se encontra dissolvido no 
plasma sanguíneo. Chegando aos 
pulmões, o CO2 se difunde para 
dentro dos alvéolos e é expirado. 
 Compostos carbamino(ou 
carboemoglobina): 
Aproximadamente 23% do CO2 está 
combinado á proteínas plasmáticas, 
como aos grupos amina dos 
aminoácidos e às proteínas do 
sangue, para formar compostos 
carbamino. Como a proteína mais 
prrsente no sangue é a 
hemoglobina, grande parte do CO2 
liga-se à hemoglobina, nos locais 
dos aminoácidos terminais das 
duas cadeias globina alfa e duas 
cadeias globina beta. Ao se ligarem 
ao CO2, a hemoglobina passa a ser 
carbaminohemoglobina (HbCO2). A 
formação da HbCO2 é influenciada 
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pela PCO2 . Como nos capilares 
teciduais, a PCO2 é elevada, faz 
com que haja a formação de HbCO2. 
Entretanto, como nos capilares 
pulmonares, a PCO2 é baixa, o CO2 
se dissocia facilmente da 
hemoglobina e entra nos alvéolos 
por difusão. 
 
 
 
 
 
 Íons Bicarbonato(HCO3-): 
Aproximadamente 70% do CO2 é 
transportado no plasma em forma 
de íons de bicarbonato(HCO3-). De 
acordo o CO2 se difunde para os 
capilares e entra nas hemácias, ele 
reage com a água, auxiliada pela 
enzima anidrase carbônica para 
formar o ácido carbônico(H2CO3), 
que se dissocia em H+ e HCO3-. 
Dessa forma, conforme o sangue 
capta CO2 dos tecidos, o HCO3- se 
acumula no interior das hemácias. 
Uma quantidade baixa de HCO3- 
se move para o plasma sanguíneo, 
abaixando seu gradiente de 
conentração. Em troca, íons cloreto 
(Cl –) se movem do plasma para as 
hemácias. Essa troca de íons 
negativos, que mantém o equilíbrio 
elétrico entre o plasma sanguíneo e 
o citosol das hemácias, é conhecida 
como deslocamento de cloreto. O 
efeito líquido destas reações é que 
o CO2 é removido das células 
teciduais e transportado para o 
plasma sanguíneo como HCO3-. 
Conforme o sangue passa pelos 
capilares pulmonares nos pulmões, 
todas estas reações se revertem e o 
CO2 é expirado. 
 
 
 
A porcentagem da saturação da 
hemoglobina com Oxigênio 
influencia a quantidade de CO2 que 
pode ser transportada no sangue. 
Quanto menor a quantidade de 
oxiemoglobina(HbO2), maior a 
capacidade de transporte de CO2 do 
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sangue, relação chamada de efeito 
de Haldane. Duas características 
da desoxihemoglobina (Hb sem está 
ligada ao 02 ) dão origem ao efeito 
de Haldane: 
1) A desoxihemoglobina se liga ao 
CO2 , transportando mais CO2 do 
que a HbO2 . 
2) A desoxihemoglobina também 
tampona mais H + do que a HbO2 , 
desse modo removendo H + da 
solução e promovendo a conversão 
do CO2 em HCO3- por meio da 
reação catalisada pela anidrase 
carbônica. 
Nota: 
Quando por algum motivo uma pessoa 
inala muito CO, pode ser fatal, uma vez 
que ao ser levado até a corrente 
sanguínea e se ligar as Hb, forma uma 
molécula chamada carboxiemoglobina, 
molécula estável e irreversível. Em 
quantidades elevadas, o CO certamente 
levará a pessoa à morte. 
 
 Transporte de O2 
 Sabendo que o oxigênio não se 
dissolve facilmente em água, 
apenas 1,5% do mesmo se encontra 
dissolvido no plasma sanguíneo, 
que é composto principalmente por 
água. Aproximadamente 98,5% do 
O2 no sangue está ligado à 
hemoglobina nos eritrócitos. Cada 
100 mℓ de sangue oxigenado 
contém o equivalente a 20 mℓ de O2 
gasoso. Usando as porcentagens 
indicadas, a quantidade dissolvida 
no plasma é de 0,3 mℓ e a 
quantidade ligada à hemoglobina é 
de 19,7 mℓ. A porção heme da 
hemoglobina contém quatro átomos 
de ferro, cada um capaz de se 
ligar a uma molécula de O2 (ver 
Figura 19.4B, C). O oxigênio e a 
hemoglobina se ligam em uma 
reação facilmente reversível para 
formar a oxihemoglobina: Os 
98,5% do O2 que estão ligados à 
hemoglobina estão “presos” nas 
hemácias,de modo que apenas o O2 
dissolvido (1,5%) é capaz de se 
difundir para fora dos capilares 
teciduais para as células teciduais. 
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Assim, é importante compreender os 
fatores que promovem a ligação e a 
dissociação do O2 da hemoglobina. 
 
Controle da Respiração 
 O Sistema Respiratório é 
controlado pelo Sistema Nervoso 
através de impulsos nervosos 
enviados do centro encefálico aos 
músculos respiratório. O centro 
encefálico é dividido em Grupo 
Respiratório Bulbar (situado no 
bulbo) e em Grupo Respiratório 
Pontino (situado na ponte). 
 Grupo Respiratório Bulbar 
(situado no bulbo): Dividido ainda 
em: 
 Grupo Respiratório Dorsal (GRD), 
que durante a respiração normal 
produz impulsos nervosos para o 
diafragma, por meio dos nervos 
frênicos e para os músculos 
intercostais externos, por meio dos 
nervos intercostais. O GRD fica 
ativo por aproximadamente 2s 
durante a inspiração e inativo, por 
3s, na expiração. 
 Grupo Respiratório Ventral 
(GRV): Constituído por um 
aglomerado de neurônios, chamado 
de Complexo pré- Botzinger, 
importante na geração do ritmo 
respiratório. O GRV é ativado pelo 
GRD em situação de respiração 
forçada, como por exemplo, 
durante a realização de atividades 
físicas, quando tocamos um 
instrumento de sopro e quando 
estamos em altitudes elevadas. Na 
expiração, o GRD envia impulsos 
para que os músculos acessórios 
da expiração se contraiam: os 
intercostais interno, o oblíquo 
externo e interno, o transversal do 
abdome e o reto do abdome. Já 
quando é necessária uma 
inspiração forçada, o GRD envia 
impulsos para os músculos 
acessórios da inspiração: o 
externocleidomasteócio, os 
escalenos e o peitoral menor. 
 
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 Grupo Respiratório Pontinho- GRP 
(situado na ponte): É um 
aglomerado de neurônios ativados 
durante a expiração e inspiração 
forçados. Esses neurônios 
modificam o ritmo básico 
respiratório produzido pelo GRV, 
durante os exercícios, a fala e o 
sono, por exemplo. Resumindo, o 
GRP tem a função de mediar, de 
controlar o ritmo excessivo do GRV, 
através da transmissão de 
impulsos elétricos para os GRD. 
 
Regulação do Centro Respiratório 
por outras regiões do encéfalo 
 A fim de manter a homeostasia do 
corpo, a atividade do centro respiratório 
pode ser modificada através de outras 
regiões do encéfalo, através de 
receptores na região periférica do 
sistema nervoso entre outros. 
Influências Corticais 
 Sabendo que o córtex cerebral possui 
comunicação com o centro respiratório, 
podemos alterar voluntariamente nossa 
respiração. Nós podemos parar de 
respirar completamente por um período 
curto de tempo. Isso é importante e faz 
do controle voluntário um sistema 
protetor, uma vez que podemos evitar 
que água e gases nocivos entrem nos 
pulmões. Todavia, essa capacidade de 
parar de respirar é limitada pelo 
acúmulo de CO2 e H+ no corpo. Quando a 
PCO2 e a concentração de H
+aumentam 
demasiadamente, os neurônios do GRD 
são estimulados e estímulos nervosos 
são enviados através dos nervos frênico 
e intercostal até a musculatura 
inspiratória, retomando a respiração, 
querendo a pessoa ou não. Se por acaso, 
o tempo que a pessoa passar sem 
respirar for suficiente para causar um 
desmaio, a respiração é retomada 
quando a consciência é perdida. 
Impulsos nervosos do hipotálamo e do 
sistema límbico também estimulam o 
centro respiratório, possibilitando que 
estímulos emocionais alterem a 
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respiração, como, por exemplo, ao rir e 
chorar. 
 
Regulação da respiração por 
quimiorreceptores 
 Sabendo que o sistema respiratório 
atua na manutenção dos níveis normais 
de CO2 e O2 e é muito sensível a 
mudanças desses gases no corpo. Já 
estudamos anteriormente que os 
quimiorreceptores são neurônios 
sensitivos sensíveis a produtos químicos. 
Esses estão presentes em dois locais so 
sistema respiratório e monitoram os 
níveis de CO2, H+ e 02 e fornecem 
informaçãoes ao centro respiratório. Os 
quimiorreceptores centrais estão 
localizados no bulbo ou próximo a ele, 
na parte central do sistema nervoso. Eles 
respondem a mudanças na concentração 
de H + ou PCO2 , ou ambos, no líquido 
cerebrospinal. Os quimiorreceptores 
periféricos estão localizados nos glomos 
para-aórticos (aglomerados de 
quimiorreceptores localizados na parede 
do arco da aorta) e nos glomos 
caróticos, que são nódulos ovais na 
parede das artérias carótidas comuns 
direita e esquerda no ponto em que elas 
se dividem em artérias carótidas interna 
e externa. (Os quimiorreceptores dos 
glomos para-aórticos estão localizados 
próximo dos barorreceptores aórticos, e 
os glomos caróticos estão localizados 
próximo dos barorreceptores do seio 
carótico. É bom relembrar que os 
barorreceptores são receptores 
sensitivos que monitoram a pressão 
arterial. Estes quimiorreceptores fazem 
parte do sistema nervoso periférico e são 
sensíveis a alterações na PO2, H 
+ e 
PCO2 no sangue. Os axônios dos 
neurônios sensitivos dos glomos para-
aórticos fazem parte do nervo vago (NC 
X), e aqueles dos glomos caróticos são 
parte dos nervos glossofaríngeo (NC IX) 
direito e esquerdo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Estimulação da respiração por 
proprioceptores 
  Quando começamos uma atividade 
física, nossa frequência e profundidade 
respiratória aumentam, mesmo antes que 
haja alterações nos níveis de PO2 , PCO2 
ou H+ . O principal estímulo para essas 
mudanças rápidas no esforço 
respiratório são as aferências dos 
proprioceptores, que monitoram o 
movimento das articulações e músculos. 
Os impulsos nervosos dos 
proprioceptores estimulam o GRD. Ao 
mesmo tempo, axônios colaterais (ramos) 
dos neurônios motores superiores que se 
originam no córtex motor primário (giro 
pré-central) também alimentam os 
impulsos excitatórios no GRD.