Fisiologia Respiratória

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Fisiologia Respiratória 
Respiração celular: ocorre no interior das mitocôndrias 
Substâncias orgânica + O2 → energia + CO2 + H20 
Respiração pulmonar: trocas gasosas entre o ar atmosférico e 
o sangue 
Objetivos 
✓ Prover oxigênio aos tecidos 
✓ Remover dióxido de carbono 
Funções 
✓ Ventilação pulmonar 
✓ Difusão de O2 e CO2 entre alvéolos e sangue 
✓ Transporte de O2 e CO2 no sangue e líquidos 
corporais 
✓ Regulação da ventilação pulmonar 
Estrutura 
ZONA CONDUTORA 
✓ Leva ar para dentro e para fora dos pulmões 
✓ Revestida por musculatura lisa 
✓ Revestida por células secretoras de muco 
✓ Possui inervação: 
Simpática (neurônios adrenérgicos) – dilata (β2) 
Parassimpática (neurônios colinérgicos) – contrai 
(M1 e M3) 
ZONA RESPIRATÓRIA 
✓ Revestida por alvéolos, onde há trocas gasosas 
✓ Formada por ductos e sacos alveolares (aumenta 
superfície para difusão) 
✓ Não possui inervação (musculo liso e cartilagem) 
✓ Macrófagos alveolares 
✓ Fibras elásticas externas, células epiteliais – 
pneumócitos I e II 
Obs: Salbutamol: broncodilatador (β1 e β2) – age no 
coração 
Obs: expiração em repouso é um processo passivo devido as 
fibras elásticas 
Fossas Nasais 
➢ Filtração do ar → pelos e cílios 
➢ Aquecimento do ar → capilares sanguíneos 
➢ Umidificação do ar → glândulas da mucosa 
Facilita o fluxo e a difusão 
Faringe 
Permite a passagem do bolo 
alimentar (S. digestório) 
Permite a passagem do ar (S. 
respiratório) 
✓ Dupla função controlada pela epiglote 
✓ Na respiração, o esôfago tende a ficar colabado 
✓ O ar tende a ir para o local de menor pressão 
Obs: Arroto → ar pelo esôfago 
Laringe 
✓ Formada por tecido muscular e 
cartilaginoso 
✓ Onde se encontra a epiglote e 
as cordas vocais 
Traqueia 
✓ Situa-se a frente do esôfago 
✓ Anéis de cartilagem incompletos na parte posterior – 
impede a colabação 
✓ Revestida por glândulas produtoras de muco e 
células ciliadas 
✓ Umidificação e 
filtração 
✓ Movimento 
coordenado 
dos cílios → transporta muco da parte inferior para a 
posterior (deglute) 
Brônquios 
✓ Bifurcação da traqueia 
✓ Anéis de cartilagem “completos” – continuação da 
traqueia apenas nos primeiros 
✓ A partir dos secundários, os anéis são mais abertos, 
facilitando a colabação → promover expansão 
✓ Revestidos por uma mucosa lubrificante e ciliada e 
musculatura lisa 
Bronquíolo 
✓ Quando atingem 0,5-1mm de diâmetro 
✓ Há microvilosidades e cílios 
Bronquíolo terminal → 
bronquíolo respiratório 
→ alvéolo 
Obs: PIGARRO: 
resposta do 
parênquima ao 
acúmulo de muco e 
substâncias 
Zona respiratória = 
bronquíolos respiratórios, 
ductos e sacos alveolares 
Alvéolo 
Diâmetro: 200µm, 
espessura: 4µm, 3000000 
por pulmão 
✓ Capilar é adjacente/colado 
✓ Epitélio respiratório, 
membrana basal, endotélio 
capilar 
✓ Recoberto por capilares 
sanguíneos e revestidos 
por fibras elásticas 
✓ Hematose 
Células epiteliais 
➢ Pneumócito I: revestimento 
➢ Pneumócito II: 
septais/produzem surfactante 
➢ Macrófago: poeira e detrito 
Pulmões 
✓ Localizados na área torácica 
✓ Limitados anteriormente pelo externo, 
posteriormente pela coluna vertebral e inferiormente 
pelo diafragma 
Fluxo sanguíneo pulmonar 
✓ É indicado pelo débito cardíaco do ventrículo direito 
✓ Distribuído de forma desigual pela gravidade 
✓ Regulado por alterações na resistência das arteríolas 
pulmonares 
Pleura 
✓ Permite a expansão junto a caixa torácica 
✓ Aderência e deslizamento = não gerar atrito 
✓ 2 camadas serosas (muco) porosas contínuas e 
opostas 
Visceral: fissuras e faces interlobulares 
Parietal: costal, cervical, diafragmática, mediastinal 
✓ Cavidade pleural: camada líquida de espessura capilar 
✓ Fluido pleural: proteína; pH e glicose semelhante ao 
do sangue 
Diafragma 
✓ Musculo estriado esquelético em 
forma de cúpula 
✓ Auxiliado por músculos 
intercostais e acessórios 
✓ Separa cavidade torácica e 
abdominal 
✓ Coberto pelo peritônio inferior: 
adjacente à pleura parietal superior 
Mecânica Respiratória 
Músculos inspiratórios → 
intercostais externos, 
esternocleidomastoides, 
denteados anteriores, escalenos 
Músculos expiratórios → retos 
abdominais e intercostais internos 
// ativados na respiração forçada 
Maior resistência à fadiga, fluxo sanguíneo, capacidade 
oxidativa e densidade capilar 
 
Inspiração = aumenta a capacidade pulmonar e reduz a P 
interna / diafragma contrai 
Expiração = reduz a capacidade pulmonar e aumenta a P 
interna / diafragma relaxa 
Perfusão → Difusão = passivo 
✓ Quantidade de sangue 
disponível para as 
trocas gasosas 
✓ Barreira alvéolo-capilar 
✓ Líquido e epitélio alveolar 
✓ Membrana basal do epitélio e do endotélio 
✓ Endotélio capilar 
✓ Postura corporal afeta a capacidade de fusão 
Enfisema pulmonar: redução da superfície alveolar diminui a 
difusão 
Ventilação pulmonar → quantidade de ar que chega na 
zona respiratória/alveolar 
Controle Neural 
✓ Depende dos níveis de CO2, 
O2, pH do sangue 
✓ Mecanorreceptores, 
quimiorreceptores, córtex 
(consciente) 
✓ Nervos frênicos e intercostais 
Centro respiratório bulbar → músculos 
da respiração → barreira alvéolo-capilar → sangue 
DIAFRAGMA: único recrutado na respiração não forçada 
Complacência pulmonar 
✓ Grau de expansão que os pulmões experimentam a 
cada unidade de aumento de pressão transpulmonar 
✓ Ser humano adulto e normal: 
200mL/cmH20 → a cada vez que a pressão 
transpulmonar aumenta 1cmH2O, a expansão 
pulmonar é de 200mL 
✓ Distensibilidade pulmonar, facilidade de ser 
deformado 
Pressões pulmonares 
Pressão alveolar 
➢ INSPIRAÇÃO: 
diminui - 3 
mmHg 
➢ EXPIRAÇÃO: 
aumenta + 3 
mmHg 
Pressão intrapleural 
(pleura visceral e parietal) 
Sempre menor que a pressão alveolar 
➢ INSPIRAÇÃO: diminui - 8 mmHg 
➢ EXPIRAÇÃO: aumenta - 2 mmHg 
Tensão superficial 
Inversamente proporcional 
ao raio do alvéolo 
Dipalmitoil fosfatinilcolina: 
surfactante tensoativo 
produzido pelo pneumócito II 
✓ Agente redutor da tensão superficial 
✓ Mistura complexa de fosfolipídios, proteínas, íons 
(Ca++) 
✓ Reveste a camada interna alveolar 
✓ Reduz a tensão superficial – previne colabamento 
respiratório 
✓ Insuficiência respiratória grave em crianças pré-termo 
(Síndrome do Desconforto Respiratório ou Doença 
da Membrana Hialina) 
DEFICIÊNCIA: 
✓ Metabolismo pulmonar anormal do surfactante 
✓ Inativação alveolar (bactérias, fibrina, fluido de 
edema dentro do espaço aéreo) 
✓ Mediadores inflamatórios nos alvéolos (lesão direta 
no sistema surfactante) 
Surfactante exógeno: melhora oxigenação, troca gasosa, 
complacência e capacidade residual funcional 
COLAPSO PELO PNEUMOTÓRAX 
✓ Aberta da caixa torácica – as forças 
elásticas forçam seu colapso imediato 
✓ Perda da diferença de pressão interna 
e externa 
✓ Coloca válvula que deixa o ar sair, mas não entrar 
MEDIDAS DAS FUNÇÕES PULMONARES 
Espirometria 
✓ Volumes e capacidades 
pulmonares 
✓ Polia e contrapeso que medem a “força do ar” e 
delimita a altura do movimento 
Doenças obstrutivas: DPOC, asma, estenosa de traqueia 
Doenças restritivas: fibrose pulmonar, tuberculose, lupus 
 
 Espirograma 
Volume corrente (Vt): quantidade de ar que circula na 
respiração em repouso / volume de ar inspirado e expirado 
em cada ciclo ventilatório 
normal (~500mL) 
Volume de reserva 
inspiratória (VRI): 
volume de ar que ainda 
pode ser inspirado ao 
final da inspiração do 
volume corrente normal 
(~3000mL) 
Volume de reserva expiratória (VRE): volume de ar que, por 
meio de uma expiração forçada, ainda pode ser exalado ao 
final da expiração do volume corrente normal (~1100mL) 
Volume residual (VR): volume de ar que permanece nos 
pulmões mesmo ao final da mais vigorosa das expirações 
(~1200mL) – não pode ser medido por espirometria 
CAPACIDADE INSPIRATÓRIA 
CI = Vt + VRI 
Quantidade de ar que umapessoa pode inspirar partindo do 
nível expiratório basal e enchendo ao máximo os pulmões 
(~3500mL) 
CAPACIDADE RESIDUAL FUNCIONAL 
CRF = VRE + VR 
Quantidade de ar que permanece no pulmão ao final da 
expiração normal (~2300mL) – não pode ser calculada pela 
espirometria 
CAPACIDADE VITAL 
CV = VRI + Vt + VRE 
Maior quantidade de ar que pode ser expelida dos pulmões 
após tê-los enchido ao máximo e, em seguida, expirado 
completamente (~4600mL) 
CAPACIDADE PULMONAR TOTAL 
CPR = VRI + Vt + VRE + RV 
Maior volume que os pulmões podem alcançar ao final do 
maior esforço inspiratório possível (~5800mL) 
Ventilação pulmonar = volume corrente x frequência 
respiratória 
VP = 500mL/incursão respiratória x 12 ciclos/minuto = 
6litros/minuto 
Relação V/Q = 1 
Espaço morto 
Volume de ar das vias aéreas que não participa das trocas 
gasosas (alta V/Q) 
➢ Espaço morto anatômico: ar contido na zona de 
condução (~140mL) 
➢ Espaço morto fisiológico: volume total dos pulmões 
que não participa das trocas. Inclui o das vias 
condutoras e o funcional dos alvéolos que não 
participam das trocas gasosas 
Resistência ao fluxo aéreo 
Bronquíolos menores 
✓ Condições patológicas (ex: asma) 
✓ Contração muscular (fúcula esternal: afundamento 
abaixo do processo xifoide, retração intercostal: 
espaço entre as costelas) 
✓ Edema 
✓ Acúmulo de muco na luz 
Controle neural da musculatura bronquiolar 
✓ Ação simpática – broncodilatação 
✓ Ação parassimpática – bronquioconstrição 
Fatores secretores locais 
✓ Histamina 
✓ Substância de reação lente da anafilaxia 
Revestimento mucoso 
✓ Secretado por células caliciformes 
✓ Mantém superfícies úmidas 
✓ Aprisiona pequenas partículas 
Movimento ciliar 
✓ Constante – 10 a 20 vezes por segundo 
✓ Sempre em direção à faringe 
Reflexo da tosse 
✓ Laringe e traqueia