Sistema Respiratório - Fisiologia

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Respiração celular: mecanismo bioquímico de produção de 
energia 
Glicose + O₂ → CO₂ + H₂O + Energia 
 CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻ 
 ↑ H⁺ = ↓ pH (acidose) 
Respiração fisiológica: trocas gasosas entre o corpo e o 
meio para repor o O₂ consumido e eliminar o CO₂ 
produzido para evitar acidose (leva a desnaturação 
proteica e morte celular) 
EVOLUÇÃO DO SISTEMA RESPIRATÓRIO 
1. Poríferos: por difusão 
2. Cnidários: por difusão 
3. Platelmintos: respiração cutânea direta 
4. Nematelmintos: respiração cutânea direta 
5. Moluscos: respiração branquial ou pulmonar 
6. Anelídeos: respiração branquial ou cutânea 
7. Artrópodes 
o Crustáceos: respiração branquial 
o Insetos: respiração traqueal 
o Aracnídeos: respiração filotraqueal 
8. Equinodermos: reduzido ou ausente (trocas 
gasosas facilitadas pela sistema hidrovascular) 
9. Cordados 
o Peixes: respiração branquial 
o Anfíbios: larva: respiração branquial 
adulto: respiração pulmonar e cutânea 
*Respiração cutânea direta: sem sistema circulatório, 
difusão célula a célula 
*Respiração cutânea indireta: O₂ atravessa a pele e é 
distribuído pelo sangue, com sistema circulatório 
*Respiração branquial: remove O₂ dissolvido na água 
Brânquias externas: projeções de pele para aumentar a 
superfície de captação de O₂ 
Brânquias internas: guelras 
*Respiração traqueal: O₂ entra pelo espetáculo, seguem 
pelas traqueais e traquéolas e chegam aos tecidos 
Leva O₂ direto aos tecidos, sem passar pelo sistema 
circulatório = sem pigmentos respiratórios 
*Respiração filotraqueal: O₂ não chega direto aos tecidos, 
transportado pelo sangue = com pigmentos respiratórios 
OBS: Pigmentos respiratórios são proteínas coloridas 
associadas a elementos metálicos para transportar O₂ no 
sangue 
Ex: hemoglobina (encontrada em anelídeos e vertebrados), 
hemocianina (encontrada em moluscos e crustáceos) 
SISTEMA RESPIRATÓRIO EM HUMANOS 
 Porção de condução: não há trocas gasosa com o 
sangue 
1. Narinas 
2. Fossas nasais 
3. Faringe 
4. Laringe 
5. Traqueia 
6. Brônquios 
7. Bronquíolos 
 Porção de respiração: onde ocorrem as trocas 
gasosas com o sangue (hematose) 
8. Pulmões com alvéolos pulmonares 
 
Mediastimo: espeço entre os pulmões e o coração 
FOSSAS NASAIS 
Dois espaços côncavos separados por uma parede 
cartilaginosa, o septo nasal 
São revestidas pela membrana pituitária: mucosa das 
fossas nasais 
o 1/3 superior: Pituitária amarela ou mucosa 
olfativa: responsável pelo olfato 
o 2/3 inferior: pituitária vermelha ou respiratória: 
responsável pela umidificação, aquecimento e 
limpeza (muco, pelos e conchas: para reter 
partículas) do ar 
FARINGE 
Canal muscular com tonsilas (adenoides e amídalas): 
órgãos linfoides (para produção de leucócitos 
linfócitos) 
LARINGE 
Canal de cartilagem hialina 
 
 Glote: apertura/entrada da laringe 
 Epiglote: válvula que regula abertura e 
fechamento da glote (funciona como uma 
tampa) 
Na respiração: epiglote abre; 
Na deglutição: epiglote fecha. 
OBS: engasgamento: obstrução das vias aéreas inferiores 
(laringe e traqueia) podendo levar a asfixia 
Revestimento interna da laringe forma as pregas vocais 
(membranas para a fonação) 
TRAQUEIA 
Canal constituído de anéis de cartilagem hialina em forma 
de letra “C” e músculo liso por trás. 
Na região superior do peito, a traqueia divide-se em dois 
tubos curtos, os brônquios 
BRÔNQUIOS 
Mesma composição da traqueia; penetra os pulmões e se 
ramificam em tubos cada vez mais finos, denominados 
bronquíolos 
BRONQUÍOLOS 
Canais de músculos liso 
*Traqueia, brônquios e bronquíolos são revestidos 
internamente por um epitélio ciliado, rico em células 
produtoras de muco. 
PULMÕES E ALVÉOLOS PULMONARES 
 Pulmão direito: dividido em 3 lobos 
 Pulmão esquerdo: menor, pois divide espaço com 
o coração, dividido em 2 lobos 
 Pleuras: membranas/serosas que envolvem os 
pulmões 
o Pleura parietal: mais externa, ligada aos 
músculos respiratórios (diagrama) 
o Pleura visceral: mais interna, ligada aos 
pulmões 
o Liquido pleural: entre as pleuras, para 
permitir o deslizamento das mesmas 
Músculos respiratórios contraem → puxam a pleura 
parietal → puxa liquido pleural → puxa pleura visceral → 
puxa pulmões 
 
HEMATOSE 
Trocas gasosas entre o ar e o sangue; 
Ocorre nos alvéolos pulmonares: 
 Pneumócitos tipo 1: células epiteliais achatadas 
(simples pavimentoso) que constituem a parede do 
alvéolo 
 Pneumócito tipo 2: produz o líquido surfactante 
(para reduzir a tensão superficial nos alvéolos para 
evitar o colabamento – fechamento – dos mesmo) 
Hematose se da pela membrana respiratória (estruturas 
que os gases atravessam na troca gasosa) = pneumócito 
tipo 1 (parede do alvéolo) + células endoteliais (parede do 
capilar) 
Processo de hematose: se da por difusão simples através 
da bicamada lipídica das células dos alvéolos pulmonares, a 
favor de um gradiente de concentração (do meios mais 
para o menos concentrado), pela diferença de pressão 
parcial nos gases respiratórios 
- Ar atmosférico: 78% de N₂, 21% de O₂ e 0,04% de CO₂ 
- Sangue venoso: ↓ O₂ e ↑ CO₂ 
*Doença do surfactante: Bebês prematuros não possuem o 
líquido surfactante, ocorrendo o fechamento dos alvéolos 
fechados 
*Fumo crônico: fibrose pulmonar = dilatação anômala dos 
alvéolos pulmonares com destruição das paredes 
intermediarias (dobras) dos mesmos. Consequentemente, 
há redução na captação de gases, levando a insuficiência 
respiratória irreversível 
TRANSPORTE DE GASES NO SANGUE 
O₂ e CO₂ são moléculas apolares, por isso, não se 
dissolvem na água do sangue 
 Transporte de O₂ 
o 97% oxiemoglobina: O₂ ligado de modo 
instável ao ferro da hemoglobina das 
hemácias 
o 3% dissolvido no plasma 
 Transporte de CO₂ 
o 70% bicarbonato no plasma 
As moléculas de CO₂ produzidas na respiração celular se 
difundem para o liquido tissular e seguem para o sangue 
dos capilares. A maior parte do gás carbônico reage com a 
água no interior das hemácias e forma ácido carbônico 
(H₂CO₃), que rapidamente se dissocia em íons H⁺ e íons 
bicarbonato (HCO₃⁻). Os íons H⁺ associam-se a moléculas 
de hemoglobina e os íons HCO₃⁻ saem para o plasma 
sanguíneo, onde contribuem para controlar o grau de 
acidez do sangue. 
CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻ 
H⁺ + Hb = HHb (evita variações de pH: efeito tampão da 
hemoglobina) 
Enzima anidrase carbônica: acelera a reação 
o 23% do associa-se a grupos de amina da 
hemoglobina, formando carboemoglobina 
(instável) 
o 7% permanece dissolvido no plasma 
As passar pelos capilares dos alvéolos pulmonares, os íons 
bicarbonato do plasma novamente entram nas hemácias e 
se reassociam aos íons H⁺ e em seguida se transforma em 
agua e gás carbônico. Este se difunde para o ar alveolar, 
sendo eliminado na respiração. 
Obs: CO (monóxido de carbono) se liga de forma estável ao 
ferro da hemoglobina, formando carboxiemoglobina = 
bloqueia transporte de O₂ = asfixia 
Obs: NO₃⁻ (nitrato) se liga de modo estável ao ferro da 
hemoglobina, formando metaemoglobina = bloqueia 
transporte de O₂ = asfixia 
SATURAÇÃO DA HEMOGLOBINA 
Porcentagem de moléculas de hemoglobina ligadas ao gás 
oxigênio 
Ex: Saturação da hemoglobina de 90% = 90% das moléculas 
de Hb então ligadas ao O₂ e 10% estão sem O₂. 
Isto é, 10% do oxigênio foi liberado nos tecidos 
↓ saturação da hemoglobina = ↑ liberação de oxigênio 
nos tecidos = ↑ produção de energia na respiração 
aeróbica 
Fatores que diminuem a saturação da hemoglobina: 
 Aumento da temperatura 
 Acidose do sangue 
Tipos de hemoglobina: 
 HbA (Hemoglobina Adulta) 
 HbF (Hemoglobina Fetal): possui maior afinidade 
pelo oxigênio, isto é, se liga de maneira mais 
eficiente, mantendo alta saturação de Hb mesmo 
com pouco O₂ 
MOVIMENTOS RESPIRATÓRIOS 
 Inspiração: Pulmão se expande(aumenta o 
volume) = diminui a pressão do ar = ar entra; 
contração do diafragma (desce); músculos 
intercostais contraem e as costelas sobem; 
movimento ativo. 
 Expiração: Pulmão se contra (diminui volume) = 
amenta pressão do ar = ar sai; relaxamento do 
diafragma (sobe); músculos intercostais relaxam e 
as costelas descem; movimento passivo. 
*Expiração forçada: contração dos músculos 
abdominais empurra o diafragma com mais força; 
movimento ativo. 
Ex: soprar, tossir e espirrar 
 
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO 
O bulbo raquidiano é responsável pelo ritmo respiratório 
de 12 incursões (inspiração de expiração) por minuto, com 
volume corrente de ar de 0,5L 
Fatores que controlam o ritmo respiratório: 
 Teor de CO₂ 
 pH do sangue 
 Teor de O₂