05-Sistema respiratório biomedicina

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Centro Universitário de Adamantina
Prof. Dr. Daniel Gustavo dos Reis
Curso de Biomedicina
Sistema Respiratório
O sistema respiratório humano é 
constituído por um par de pulmões 
e por vários órgãos que conduzem 
o ar para dentro e para fora das 
cavidades pulmonares.
Trabalha em conjunto com o 
sistema circulatório.
Sistema Respiratório – Funções
⚫Troca gasosa
⚫Fonação
⚫Defesa
⚫Metabolismo pulmonar
⚫ Produção ou modificação de substâncias vasoativas
⚫ Equilíbrio acidobásico
⚫ Troca I - Ventilação 
pulmonar: Processo pelo 
qual os gases são trocados 
entre a atmosfera e os 
alvéolos pulmonares.
⚫ Troca II – Respiração 
Externa (Pulmonar):Troca de 
oxigênio e gás carbônico 
entre o ar nos alvéolos 
pulmonares e o sangue nos 
capilares pulmonares.
⚫ Troca III – Respiração 
Interna (Tecidual):Troca de 
oxigênio e gás carbônico 
entre os capilares sistêmicos 
e as células teciduais.
Silverthorn – 5ª Edição
Sistema Respiratório – Divisão Estrutural
Porção condutora: 
nariz externo, cavidade 
nasal, faringe, laringe e 
parte superior da 
traqueia, brônquios e 
bronquíolos.
Filtram, aquecem e 
umidificam o ar
Silverthorn – 5ª Edição
Sistema Respiratório – Divisão Estrutural
Porção respiratória: 
bronquíolos 
respiratórios, ductos 
alveolares e alvéolos.)
Troca gasosa entre o ar 
e o sangue.
Silverthorn – 5ª Edição
Sistema Respiratório – Nariz
O nariz é uma protuberância situada no centro da face, 
sendo sua parte exterior denominada nariz externo e a 
escavação que apresenta interiormente conhecida por 
cavidade nasal
Sistema Respiratório – Nariz
O nariz externo tem a forma de uma pirâmide triangular de base 
inferior e cuja a face posterior se ajusta verticalmente no 1/3 médio 
da face. As faces laterais do nariz apresentam uma saliência 
semilunar que recebe o nome de asa do nariz. 
Sistema Respiratório – Nariz
Os pelos do interior das narinas filtram grandes partículas de 
poeira que podem ser inaladas. Além disso, a cavidade nasal 
contêm células receptoras para o olfato.
Sistema Respiratório – Faringe
3 PORÇÕES:
⚫ Nasofaringe: situa-se atrás da cavidade nasal e estende-se até o
plano do palato mole
⚫ Orofaringe: estende-se do palato mole abaixo até o nível do osso
hióide
⚫ Laringofaringe: começa ao nível do osso hióide e comunica o
esôfago à laringe
Sistema Respiratório – Faringe
⚫ É uma estrutura que conduz o ar e alimento;
⚫ O ar vai para a laringe;
⚫ O alimento vai para o esôfago;
⚫ A epiglote é uma estrutura que tapa a laringe, não
permitindo a passagem de comida para os
pulmões;
Sistema Respiratório – Faringe
Sistema Respiratório – Laringe
A laringe é um órgão curto que conecta a faringe com a 
traqueia. Ela se situa na linha mediana do pescoço, diante da 
quarta, quinta e sexta vértebra cervicais. 
Sistema Respiratório – Laringe
A laringe tem três funções:
• Atua como passagem para o ar durante a respiração;
• Produz som, ou seja, a voz (por esta razão é chamada de caixa de voz);
• Impede que o alimento e objetos estranhos entrem nas estruturas
respiratórias (como a traqueia).
Sistema Respiratório – Traqueia
A traqueia é um tubo de 
10 a 12,5cm de 
comprimento e 2,5cm de 
diâmetro. 
Constitui um tubo que faz continuação à laringe, 
penetra no tórax e termina se bifurcando nos 2 
brônquios principais. Ela se situa medianamente e 
anterior ao esôfago, e apenas na sua terminação, 
desvia-se ligeiramente para a direita
Sistema Respiratório – Traqueia
⚫ Principal via aérea condutora;
⚫ Grande tubo constituído por pequenos anéis de
cartilagem;
⚫ Revestimento – células secretoras e muco e células
ciliadas (remoção de partículas estranhas);
⚫ Contém músculo liso.
Sistema Respiratório – Brônquios
Os brônquios principais fazem a ligação da 
traqueia com os pulmões, são considerados 
um direito e outro esquerdo. A traqueia e os 
brônquios extrapulmonares são constituídos 
de anéis incompletos de cartilagem hialina, 
tecido fibroso, fibras musculares, mucosa e 
glândulas.
Sistema Respiratório – Brônquios
O brônquio principal direito é mais vertical, mais 
curto e mais largo do que o esquerdo. Como a 
traqueia, os brônquios principais contém anéis de 
cartilagem incompletos. 
Os brônquios principais entram nos pulmões na 
região chamada HILO. Ao atingirem os pulmões 
correspondentes, os brônquios principais 
subdividem-se nos brônquios lobares
Sistema Respiratório – Pulmões
Pulmões: Os pulmões humanos são órgãos 
esponjosos, com aproximadamente 25 cm de 
comprimento, sendo envolvidos por uma membrana 
serosa denominada pleura. Nos pulmões os 
brônquios ramificam-se profusamente, dando 
origem a tubos cada vez mais finos, os 
bronquíolos.
Sistema Respiratório – Pulmões
O conjunto altamente ramificado de bronquíolos é a 
árvore brônquica ou árvore respiratória. 
Cada bronquíolo termina em pequenas bolsas 
formadas por células epiteliais achatadas (tecido 
epitelial pavimentoso) recobertas por capilares 
sanguíneos, denominadas alvéolos pulmonares
Sistema Respiratório – Pulmões
Sistema Respiratório – Pleuras
A pleura é uma fina capa membranosa formada por dois 
folhetos: 
Pleura parietal que recobre internamente a parede costal 
da cavidade 
Pleura visceral que recobre os pulmões 
A pleura é, portanto, uma membrana envoltória 
intratorácica, que no seu interior tem um espaço laminar 
(espaço pleural), também denominado de cavidade 
pleural. 
Sistema Respiratório – Pleuras
Sistema Respiratório – Pleuras
Funções das Pleuras
Nas situações normais, a cavidade pleural ou espaço 
pleural é ocupado por uma pequena quantidade de 
líquido para a lubrificação, denominado de líquido 
pleural.
A função do líquido seroso que é segregado pela pleura 
é a lubrificação e facilitação dos movimentos dos 
pulmões durante a mecânica da ventilação pulmonar. 
Elas também impedem que pressões externas sejam 
exercidas sobre os pulmões facilitando assim a entrada 
do ar. 
Sistema Respiratório – Bronquíolos
Os bronquíolos continuam a se 
ramificar, e dão origem a minúsculos 
túbulos denominados ductos 
alveolares. Estes ductos terminam 
em estruturas microscópicas com 
forma de uva chamados alvéolos. 
Os alvéolos são minúsculos sáculos de ar que constituem o 
final das vias respiratórias. Um capilar pulmonar envolve cada 
alvéolo. A função dos alvéolos é trocar oxigênio e dióxido de 
carbono através da membrana capilar alvéolo-pulmonar. 
Sistema Respiratório – Bronquíolos
Sistema Respiratório – Alvéolos
Mecânica da Ventilação Pulmonar
Sistema Respiratório – Diafragma
Diafragma: A base de cada pulmão apoia-se no 
diafragma, órgão musculomembranoso que separa 
o tórax do abdômen, presente apenas em 
mamíferos, promovendo, juntamente com os 
músculos intercostais, os movimentos 
respiratórios. Localizado logo acima do estômago, 
o nervo frênico controla os movimentos do 
diafragma 
Silverthorn – 5ª Edição
Guyton & Hall 13ª Edição
Berne e Levy – 6ª Edição
Mecânica da Ventilação Pulmonar
Margarida de Mello Aires – 4ª Edição
Mecânica da Ventilação Pulmonar
Pressão e movimento do ar
Douglas – 6ª Edição
Pressão e movimento do ar
Pressão e movimento do ar
Silverthorn – 5ª Edição
Sistema Respiratório – Alvéolos
Surfactante, Tensão superficial e 
colapso alveolar
Silverthorn – 5ª Edição
Surfactante, Tensão superficial e 
colapso alveolar
Quando a água forma uma superfície de contato com o ar, as moléculas da água na 
superfície têm atração especialmente forte umas pelas outras. Como resultado, a 
superfície da água está sempre tentando se contrair.
Margarida de Mello Aires – 4ª Edição
dipalmitoil fosfatidilcolina (DPFC)
Surfactante, Tensão superficial e 
colapso alveolar
Berne e Levy – 6ª Edição
Vias aéreas
Guyton & Hall 13ª Edição
Transporte de O2 e CO2 pelo sangue
O movimento dos gases pelo sistema respiratório ocorre
predominantemente por difusão.Os sistemas respiratório e
circulatório apresentam várias características anatômicas e
fisiológicas singulares que facilitam a difusão dos gases:
• Grandes superfícies para as trocas gasosas (a barreira
alvéolo-capilar e a barreira entre o capilar e as membranas
dos tecidos) e curtas distâncias a serem percorridas.
Transporte de O2 e CO2 pelo sangue
• Diferenças substanciais dos gradientes da pressão parcial.
• Gases com propriedades de difusão favoráveis. O
transporte do O2 dos pulmões até os tecidos e sua
liberação, para os tecidos, e o transporte do CO2, dos
tecidos até os pulmões, e sua liberação, nos pulmões,
dependem das leis fundamentais da difusão dos gases.
Solubilidade dos gases
Diferença de pressão interna e externa
Transporte de O2
O oxigênio é transportado, pelo sangue, em duas formas: O2
dissolvido e O2 ligado à Hb. A forma dissolvida é medida,
clinicamente, como PaO2 em amostra de gás do sangue arterial.
Apenas pequena porcentagem de O2 do sangue está na forma
dissolvida, e sua contribuição para o transporte do O2 sob condições
normais é quase desprezível.
A ligação do O2 à Hb, formando oxihemoglobina no interior dos
glóbulos vermelhos, é o principal mecanismo de transporte de O2. A
Hb que não está ligada ao O2 é chamada de desoxihemoglobina ou
Hb reduzida. A capacidade do sangue de transportar O2 aumenta
cerca de 65 vezes, em virtude da capacidade do O2 de se ligar à Hb.
Transporte de O2
Transporte de CO2 no sangue
No sangue o CO2 é transportado nos glóbulos vermelhos,
principalmente como bicarbonato (HCO3
–) mas também como
CO2 dissolvido e como compostos carbamínicos (i. e., o CO2
se liga a proteínas do plasma e à Hb). Assim que o CO2 se
difunde através do tecido e penetra no plasma ele se dissolve
rapidamente. A reação do CO2 com a H2O, dando origem a
ácido carbônico (H2CO3), é a principal via para a formação de
HCO3
- nos glóbulos vermelhos:
Transporte de CO2 no sangue
Controle central da respiração
A respiração é processo automático, rítmico e regulado centralmente
por controle voluntário. O SNC e, em particular, o tronco encefálico
funcionam como o principal centro de controle da respiração. A
regulação da respiração requer:
• Geração e manutenção do ritmo respiratório;
• Modulação desse ritmo por alças de retroalimentação sensorial e
reflexos que permitem a adaptação a várias condições enquanto
minimizam custos energéticos;
• Recrutamento de músculos respiratórios que podem se contrair
apropriadamente para a troca gasosa.
Controle central 
da respiração
Córtex Cerebral
Controle voluntário.
Quando o nível de CO2 e 
hidrogênio chegam ao nível 
perigoso, estímulos são 
mandados para o centro 
respiratório fazendo com 
que a respiração volte.
Controle central 
da respiração
CENTRO RESPIRATÓRIO
Regiões localizadas no 
encéfalo: bulbo e ponte.
Responsáveis por controlar 
o ritmo básico da 
respiração e coordenar a 
transição entre a inspiração 
e a expiração 
Controle central 
da respiração
Relacionados a 
quantidade de oxigênio e 
gás carbônico
Quimiorreceptores centrais:
localizados no bulbo
Quimiorreceptores 
periféricos:
localizados nas paredes 
das artérias sistêmicas e 
retransmitem impulsos para 
os centros respiratórios.
Controle central 
da respiração
Relacionados a 
quantidade de oxigênio e 
gás carbônico
Quimiorreceptores centrais:
localizados no bulbo
Quimiorreceptores 
periféricos:
localizados nas paredes 
das artérias sistêmicas e 
retransmitem impulsos para 
os centros respiratórios.
Funções não respiratórias do pulmão
O pulmão tem como principal função as trocas gasosas, mas 
também se constitui em importante órgão de defesa que 
protege a parte interna do corpo do mundo externo. Além 
disso, o pulmão desempenha papel importante no 
metabolismo.
Para lidar com a inalação de substâncias estranhas, o sistema 
respiratório e, em particular, as vias aéreas desenvolveram 
características estruturais únicas (p. ex., sistema de 
depuração mucociliar), bem como mecanismos imunes 
adaptativos e inatos especializados.
Sistema de depuração mucociliar
O sistema de depuração mucociliar protege o aparelho
respiratório inferior captando e removendo dos pulmões
bactérias e vírus patogênicos inalados, além de material
particulado tóxico e não tóxico (p. ex., pólen, cinzas, poeira
mineral, esporos de fungos e partículas orgânicas). Esse
material particulado é inalado em cada inspiração e precisa ser
removido dos pulmões. Os três principais componentes do
sistema de depuração mucociliar são: o líquido periciliar
(SOL), a camada de muco (GEL), e os cílios, que estão na
superfície das células epiteliais das vias aéreas.
Sistema de depuração mucociliar
A camada de líquido
periciliar (sol) é composta
de líquido seroso não
viscoso, produzido por
transporte iônico ativo,
realizado pelas células do
epitélio colunar ciliado que
revestem as vias aéreas. A
manutenção da profundidade
normal e da composição
iônica do líquido periciliar é
importante para o batimento
rítmico dos cílios e a
depuração mucociliar normal.
Sistema de depuração mucociliar
A camada de muco (gel) fica
sobre a camada de líquido
periciliar e é composta de
uma mistura complexa de
macromoléculas e eletrólitos.
Por estar em contato direto
com o ar, a camada de muco
capta as substâncias
inaladas. É constituída
predominantemente de água
(95%). O muco tem baixa
viscosidade e propriedades
elásticas elevadas.
Cílios
Os cílios oscilam, coordenadamente, em ritmo ondulante e bifásico
característico denominado metacronismo. Executam quase 1.000
batimentos/min, e cada batimento é composto de batida vigorosa
para a frente e de lenta batida de retorno, ou batida de
recuperação. Quando os cílios batem vigorosamente para a frente,
suas pontas estendem-se para cima e penetram a camada de
muco viscoso, movendo o muco e as partículas nele aprisionadas.
Quando realizam o movimento oposto, os cílios se libertam do
muco e retornam totalmente para dentro da camada sol. Quando os
cílios da nasofaringe batem, empurram o muco para a faringe, ao
passo que os cílios da traqueia empurram o muco para cima, em
direção à faringe, onde é engolido
Sistema de depuração mucociliar
Existem cerca de 250 cílios
em cada célula do epitélio
das vias aéreas, e cada cílio
mede de 2 a 5 μm de
comprimento. Os cílios são
compostos de microtúbulos
que contém uma ATPase que
é responsável pelo batimento
contrátil do cílio.
Doenças respiratórias
⚫ ASMA
⚫ DOENÇA PULMONAR OSTRUTIVA CRÔNICA
⚫ ENFISEMA
⚫ BRONQUITE CRÔNICA
⚫ PNEUMONIA
⚫ TUBERCULOSE, CORIZA E INFLUENZA
⚫ EDEMA PULMONAR
⚫ COVID-19
Asma
Inflamação crônica das vias aéreas, hipersensibilidade das
vias aéreas a diversos estímulos e a obstrução das vias
aéreas.
A obstrução das vias aéreas pode ser por espasmos do
músculo liso nas paredes dos brônquios, ou edema da
túnica mucosa das vias aéreas, aumento da secreção de
muco e dano ao epitélio da via aérea.
Tratamento: agonista beta-adrenérgico. Agentes anti-
inflamatórios como os corticoides.
Doença pulmonar obstrutiva crônica
Obstrução crônica e recorrente do fluxo de ar, o que
aumenta a resistência das vias aéreas.
As principais são enfisema e bronquite crônica.
Causadas normalmente pelo cigarro ou fumaça.
Outras causas poluição do ar, infecção pulmonar,
exposição ocupacional a pó e gases.
Enfisema
Distúrbio caracterizado pela destruição das paredes dos
alvéolos, produzindo espaços aéreos anormalmente
grandes, que permanecem cheios de ar durante a
respiração.
Causado por irritação a longo prazo, cigarro e ar
poluído.
Tratamento: parar de fumar, remoção de outros
irritantes, prática de exercícios sob cuidados médicos.
Bronquite crônica
Secreção excessiva de muco brônquico e
acompanhada por tosse produtiva, que dura pelo
menos três meses.
Sintomas: falta de ar e hipertensão pulmonar.
O tratamento é semelhante ao do enfisemaPneumonia
É a infecção ou inflamação aguda dos alvéolos.
Quando ocorre, micróbios entram nos pulmões de indivíduos
suscetíveis, liberam toxinas prejudiciais, estimulando a
inflamação e as respostas imunes que têm efeitos colaterais
nocivos.
Streptococcus pneumoniae
Tratamento: antibióticos, broncodilatadores, oxigenoterapia,
ingestão aumentada de líquido e fisioterapia torácica.
Tuberculose
Bactéria Mycobacterium tuberculosis.
Afeta pulmões e as pleuras.
Sintomas: fadiga, perda de peso, anorexia, febre, suores
noturnos, tosse, dispnéia, dor no peito.
A infecção, geralmente, é transmitida pela inalação de
aerossóis de secreções respiratórias, contendo o bacilo da
tuberculose. Os perdigotos da tuberculose podem ser
dispersos por aerossóis produzidos pela turbina, sprays de
água e aparelhos de ultrassom durante o atendimento
odontológico.
Coriza e influenza
Conhecida também como resfriado comum.
Sintomas típicos de resfriado.
As complicações incluem sinusite, asma, bronquite,
infecções de ouvido e laringite.
INFLUENZA (gripe)
Causada por vírus.
Sintomas: calafrio, febre, dor de cabeça e dores musculares.
Edema pulmonar
Acúmulo anormal de líquido intersticial nos espaços
intersticiais e alvéolos de pulmões.
Aumento da permeabilidade capilar ou aumento da pressão
capilar pulmonar.
O sintoma mais comum é a dispneia.
Tratamento: administração de oxigênio, medicamentos que
dilatam os bronquíolos e baixam a pressão arterial,
diuréticos, para livrar o corpo do excesso de líquidos,
aspiração das vias aéreas.
Estudo Dirigido
Quais as funções do sistema respiratório?
O que é ventilação pulmonar, respiração externa e respiração interna?
Como se dá o transporte de O2 e CO2 pelo organismo?
Como o SNC controla a respiração?
Como o quimiorreceptor funciona?
Quais os componentes do sistema de depuração mucociliar?
O que são as seguintes doenças respiratórias?:
ASMA, DOENÇA PULMONAR OSTRUTIVA CRÔNICA, ENFISEMA, 
BRONQUITE CRÔNICA, PNEUMONIA, TUBERCULOSE, CORIZA E 
INFLUENZA, EDEMA PULMONAR ?
Obrigado!