PARTE 1- SISTEMA RESPIRATÓRIO

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Fisiologia respiratória
Função
A principal função do 
sistema respiratório é a 
troca de O² e CO² entre o 
ar inspirado e o sangue 
pulmonar.
Estrutura respiratória
O sistema 
respiratório superior 
inclui:
 o nariz, a cavidade 
nasal, a faringe; 
o sistema 
respiratório inferior 
inclui: a laringe, a 
traqueia, os 
brônquios e os 
pulmões.
Vias aéreas
Fluxo 
sanguíneo 
pulmonar
Estrutura
• Divisão das 
estruturas dos 
sistema 
respiratório
Zona condutora
• Função
– Levam e trazem ar da zona respiratória
– Aquecem, umidificam e filtram o ar
• Apresentam músculo liso em sua parede
– Inervação simpática 🡪 dilatação
– Inervação parassimpática 🡪 constrição
Zona respiratória
• Função:
– Participam das trocas gasosas
• Alvéolos
– Paredes delgadas
• Células epiteliais (pneumócitos)
• Macrófagos alveolares
Alvéolos
 Células epiteliais 
(pneumócitos)
– As células alveolares do 
tipo I (epiteliais
escamosas pulmonares), 
mais numerosas, são 
células epiteliais 
escamosas simples que 
formam um revestimento 
quase contínuo da parede 
alveolar.
As finas células alveolares do tipo I são 
os principais locais de trocas gasosas.
Alvéolos
 Células epiteliais 
(pneumócitos)
As células alveolares do 
tipo II: existem em menor 
número e são encontradas 
entre as células alveolares 
do tipo I. São células 
epiteliais arredondadas ou 
cúbicas com superfícies 
livres contendo 
microvilosidades,
secretam líquido alveolar, o 
que mantém úmida a 
superfície entre as células e 
o ar. 
No líquido alveolar está o surfactante, uma 
complexa mistura de fosfolipídios e 
lipoproteínas. O surfactante reduz a tensão 
superficial do líquido alveolar, o que diminui a 
tendência de colabamento dos alvéolos.
Alvéolos
 Células epiteliais 
(pneumócitos)
– Associados à parede 
alveolar estão os 
macrófagos alveolares, 
que removem partículas 
finas de poeira e outros 
detritos dos espaços 
alveolares. Também são 
encontrados fibroblastos, 
que produzem fibras 
reticulares e elásticas.
Entretanto, em condições patológicas, existe uma região que 
oferecerá uma grande resistência à passagem de ar, dificultando 
bastante a respiração. 
Essa região são os bronquíolos.
Por influência de determinadas substâncias, o músculo liso dos bronquíolos 
pode se contrair, deixando-os com calibre ainda menor e oferecendo maior 
resistência (dificuldade) para que o ar possa chegar aos alvéolos.
Os asmáticos costumam ter alergia a algumas substâncias, tais como poeira, 
perfumes, pelos de animais e pólen. Uma vez tendo inalado tais substâncias, 
os asmáticos podem ter suas crises broncoconstritoras desencadeadas, 
gerando grande dificuldade para inspirar e expirar.
Mecânica respiratória
A mecânica respiratória 
envolve os mecanismos 
através dos quais os 
pulmões sofrem expansão, 
para que estes possam 
encher-se de ar (inspiração), 
e retração, para expulsar o 
ar contido em seu interior 
(expiração).
Mecânica respiratória
Os pulmões estão dentro da caixa 
torácica, que é constituída pelas 
costelas, por dois tipos de 
músculos esqueléticos que 
prendem uma costela à outra, 
chamados de músculos 
intercostais internos e externos,
e por outro músculo esquelético 
que forma a base da caixa
torácica, o diafragma. 
Então, a caixa torácica é formada 
pelas costelas e por estes três
tipos de músculos esqueléticos.
Músculos usados na respiração
Há uma membrana, chamada pleura, que reveste os pulmões 
por fora e, ao mesmo tempo, reveste a caixa torácica por dentro. 
O espaço entre as duas pleuras é preenchido pelo líquido 
pleural. 
A importância da pleura e do líquido pleural reside no fato de que, 
quando a caixa torácica é expandida, os pulmões, por estarem 
presos a ela pela pleura, expandem-se também. Por outro lado, 
quando a caixa torácica se retrai, os pulmões também se retraem. 
Portanto, se os pulmões vão se expandir ou se retrair, vai depender da 
caixa torácica. 
A caixa torácica se expande ou retrai porque alguns músculos específicos que a 
formam se contraem. 
Tais músculos são denominados de músculos respiratórios.
Os músculos respiratórios são controlados pelo centro respiratório, localizado 
na região do tronco encefálico. O centro respiratório envia potenciais de ação 
aos músculos respiratórios para que estes possam se contrair, e, 
consequentemente, expandir ou retrair a caixa torácica, dependendo do tipo de 
músculo respiratório que está sendo ativado pelos potenciais de ação. 
O centro respiratório- 
CR regula a nossa 
respiração controlando 
os músculos. 
Quando ocorre ativação 
do centro respiratório, 
ocorre estimulação dos 
músculos intercostais 
externos, que contraem, 
tracionando (puxando) 
as costelas para cima, o 
que aumenta o diâmetro 
da caixa torácica.
A ativação do CR também estimula outro 
músculo, que ajuda a expandir os pulmões.
 É o diafragma, que separa a caixa torácica 
do abdome.
O diafragma também está preso à base dos 
pulmões pela pleura.
Quando o diafragma se contrai, ele se afasta 
da caixa torácica, em direção ao abdome, 
levando consigo a base dos pulmões, os quais 
expandem-se para baixo. 
Portanto, a contração do diafragma aumenta 
a altura da caixa torácica e, 
consequentemente, a altura dos pulmões 
também.
Quando inspiramos, os músculos 
intercostais externos promovem um 
aumento do diâmetro da caixa torácica no 
sentido horizontal , enquanto a contração do 
diafragma promove um aumento da caixa 
torácica no sentido vertical. 
Os músculos intercostais externos e o 
diafragma são denominados músculos 
inspiratórios, porque promovem a expansão 
da caixa torácica e, consequentemente, dos 
pulmões.
Para que ocorra a expiração, o CR precisa 
parar de estimular os músculos inspiratórios 
e, estimular os músculos expiratórios, 
fazendo com que a caixa torácica sofra 
retração, o que invariavelmente leva à 
retração dos pulmões. 
Dois processos levam à retração da caixa 
torácica e, à expiração: 
Primeiro, a contração dos músculos 
intercostais internos, que abaixam as 
costelas, retraindo a caixa torácica no 
sentido antero-posterior. Quando a caixa 
torácica se retrai, ela comprime os pulmões 
que estavam cheios de ar, fazendo com que 
o ar saia. 
Em segundo lugar, o diafragma, que havia 
se contraído durante a inspiração, relaxa 
durante a expiração. O relaxamento do 
diafragma diminui a altura da caixa 
torácica, o que comprime a base dos 
pulmões, ajudando-lhes na saída do ar.
Por essa razão, os músculos intercostais 
internos são denominados músculos 
expiratórios.
INSPIRAÇÃO EXPIRAÇÃO
Mecânica respiratória
• Complacência
• Músculos usados na respiração
• Tensão superficial nos alvéolos
• Relação entre fluxo de ar, a pressão e a resistência
• Ciclo respiratório
Complacência 
pulmonar
A complacência se refere a quanto 
esforço é necessário para distender 
os pulmões e a parede torácica. 
Uma complacência alta significa que 
os pulmões e a parede torácica se 
expandem facilmente, uma 
complacência baixa significa que 
eles resistem à expansão. 
Nos pulmões, a complacência está
relacionada principalmente com: a 
elasticidade e a tensão superficial. 
Os pulmões normalmente têm 
complacência alta e se expandem 
facilmente porque as fibras elásticas 
do tecido pulmonar são facilmente 
distendidas e o surfactante no líquido 
alveolar reduz a tensão superficial.
A redução da complacência é uma característica 
comum em condições pulmonares que: 
 (1) levam a cicatrizes no tecido pulmonar 
(tuberculose), 
(2) fazem com que o tecido pulmonar se encha de
líquido (edema pulmonar), 
(3) provocam deficiência de surfactante ou 
(4) impedem a expansão pulmonar de alguma maneira 
( paralisia dos músculos intercostais). 
A complacência pulmonar diminuída ocorre no 
enfisema pulmonar
Tensão superficial nos alvéolos
Uma fina camada de líquido 
alveolar reveste a face dos 
alvéolos e exerce uma força 
conhecida como tensão 
superficial. 
Quando o líquido envolve uma 
esfera de ar, como em um alvéoloou em uma bolha de sabão, a 
tensão superficial produz uma 
força dirigida para dentro.
As bolhas de sabão “estouram” 
porque se retraem por causa da 
tensão superficial.
No pulmão, a tensão 
superficial faz com que os 
alvéolos assumam o menor 
diâmetro possível. 
Durante a respiração, a tensão 
superficial deve ser 
ultrapassada para expandir os 
pulmões a cada inspiração. 
A tensão superficial é também 
responsável por dois terços da 
retração elástica pulmonar, o 
que diminui o tamanho dos 
alvéolos durante a expiração.
Tensão superficial nos alvéolos
A deficiência de surfactante em prematuros 
provoca a síndrome da angústia respiratória do 
recém-nascido-SARRN, em que a tensão 
superficial do líquido alveolar é grandemente 
aumentada, de modo que muitos alvéolos 
colabam ao final de cada expiração. Então é 
necessário grande esforço na próxima inspiração 
para reabrir os alvéolos colabados.
Resistências nas vias aéreas
Do mesmo modo que o sangue flui pelos vasos 
sanguíneos, a velocidade do fluxo de ar pelas vias 
respiratórias depende da diferença de pressão e da 
resistência: o fluxo de ar é igual à diferença de 
pressão entre os alvéolos e a atmosfera dividida pela 
resistência. 
As paredes das vias respiratórias, especialmente os 
bronquíolos, oferecem alguma resistência ao fluxo 
normal de ar para dentro e para fora dos pulmões. 
À medida que os pulmões se expandem durante a 
inspiração, os bronquíolos se ampliam porque suas 
paredes são “puxadas” para fora em todas as direções.
Resistências nas vias aéreas
Vias respiratórias mais calibrosas têm menor 
resistência. 
A resistência das vias respiratórias então aumenta 
durante a expiração conforme o diâmetro dos 
bronquíolos diminui. 
O diâmetro das vias respiratórias também é 
regulado pelo grau de contração e relaxamento do 
músculo liso das paredes das vias respiratórias.
Os impulsos da parte simpática da divisão 
autônoma do sistema nervoso causam o 
relaxamento deste músculo liso, o que resulta em 
broncodilatação e diminuição da resistência.
Alterações da resistência das vias aéreas
• Inervação autonômica
– ↑ parassimpático 🡪 constrição da musculatura 
lisa das vias 🡪 ↑ resistência
– ↑ simpático 🡪 relaxamento da musculatura lisa 
da vias 🡪 ↓ resistência
Ciclo respiratório
TROCAS GASOSAS
O processo de troca gasosa no corpo, a respiração, tem três passos 
básicos:
A ventilação pulmonar, ou respiração, é a inspiração e expiração do ar 
e envolve a troca de ar entre a atmosfera e os alvéolos dos pulmões.
A respiração externa (pulmonar) é a troca de gases entre os alvéolos 
dos pulmões e o sangue nos capilares pulmonares através da membrana 
respiratória. Neste processo, o sangue capilar pulmonar ganha O² e 
perde CO².
A respiração interna (tecidual) é a troca de gases entre o sangue nos 
capilares sistêmicos e as células teciduais. Nesta etapa, o sangue perde 
O² e ganha CO². Dentro das células, as reações metabólicas que 
consomem O² e liberam CO² durante a produção de ATP.
Mudanças de pressão durante a ventilação pulmonar
O ar se move para dentro dos pulmões quando a pressão de ar 
intrapulmonar é menor do que na atmosfera. 
O ar se move para fora dos pulmões quando a pressão de ar 
intrapulmonar é maior do que a pressão do ar na atmosfera.
Lei de Dalton A pressão total de uma mistura de gases é a soma 
da pressão individual de cada gás.
O nosso sangue leva gás oxigênio (O2) para as células e tecidos do corpo e retira 
gás carbônico (CO2) que é liberado na respiração. Essa troca é facilitada pelas 
diferenças das pressões. No entanto, essa função pode ficar comprometida no 
caso de alpinistas e de mergulhadores que atingem altitudes muito baixas ou muito 
elevadas, onde a pressão do oxigênio respirado muda. Por isso, a importância do 
uso de equipamento adequado como cilindros de ar comprimido enriquecidos com 
oxigênio.
Inspiração
A respiração envolve a inspiração 
(inalação). 
Pouco antes de cada inspiração, a pressão 
do ar dentro dos pulmões é igual à 
pressão do ar na atmosfera, que ao nível 
do mar é de aproximadamente 760 
milímetros de mercúrio (mmHg), ou 1 
atmosfera (atm). 
Para o ar fluir para os pulmões, a pressão 
intra-alveolar tem de se tornar mais 
baixa do que a pressão atmosférica. Esta 
condição é alcançada aumentando o 
tamanho dos pulmões.
A pressão de um gás em um 
recipiente fechado é 
inversamente proporcional 
ao volume do recipiente.
 Isto significa que se o 
tamanho de um recipiente 
fechado for aumentado, a 
pressão do gás no interior 
do recipiente diminui, e que 
se o tamanho do recipiente 
for diminuído, então a 
pressão em seu interior 
aumenta. 
Esta relação inversa entre o 
volume e a pressão, chamada 
de lei de Boyle. 
Para que a inspiração ocorra, os 
pulmões precisam se expandir, o que 
aumenta o volume pulmonar e, assim, 
diminui a pressão nos pulmões para 
níveis inferiores aos da pressão 
atmosférica. 
O primeiro passo na expansão dos 
pulmões durante a inspiração envolve 
a contração do principal músculo 
inspiratório, o diafragma, com a 
resistência dos intercostais externos
Durante a inspiração normal, o diafragma 
desce aproximadamente 1 cm, produzindo 
uma diferença de pressão de 1 a 3 mmHg e a 
inspiração de aproximadamente 500 mℓ de ar. 
Na respiração forçada, o diafragma pode 
descer 10 cm, o que produz uma diferença de 
pressão de 100 mmHg e a inspiração de 2 a 3 
ℓ de ar. 
A contração do diafragma é responsável por 
aproximadamente 75% do ar que entra nos 
pulmões na respiração tranquila. 
A gravidez avançada, a obesidade excessiva 
ou roupas apertadas no abdome podem 
impedir a descida completa do diafragma.
Os próximos músculos mais importantes à inspiração 
são os intercostais externos. Quando estes músculos 
se contraem, eles elevam as costelas, há aumento nos 
diâmetros anteroposterior e lateral da cavidade torácica. 
A contração dos intercostais externos é responsável por 
aproximadamente 25% do ar que entra nos pulmões 
durante a respiração normal.
Durante inspirações tranquilas, a pressão entre as duas 
camadas pleurais na cavidade pleural, a chamada 
pressão intrapleural (intratorácica), é sempre 
subatmosférica (inferior à pressão atmosférica). Pouco 
antes da inspiração, ela mede aproximadamente 4 
mmHg a menos do que a pressão atmosférica (756 
mmHg).
À medida que o diafragma e os músculos intercostais 
externos se contraem e o tamanho da cavidade torácica 
aumenta, o volume da cavidade pleural também cresce, 
o que faz com que a pressão intrapleural diminua 
para aproximadamente 754 mmHg. 
Conforme o volume dos pulmões aumenta, a 
pressão no interior dos pulmões, a chamada 
pressão alveolar (intrapulmonar), cai de 760 
para 758 mmHg. Uma diferença de pressão é 
então estabelecida entre a atmosfera e os 
alvéolos. Como o ar flui sempre da região de 
pressão mais alta para a região de pressão mais 
baixa, ocorre a inspiração. 
O ar continua fluindo para os pulmões enquanto 
existir diferença de pressão. 
Durante inspirações profundas e forçadas, os 
músculos acessórios da inspiração também atuam 
no aumento do tamanho da cavidade torácica. 
Os músculos acessórios da inspiração incluem: 
os músculos esternocleidomastóideos, que 
elevam o esterno; os músculos escalenos, que 
elevam as duas primeiras costelas; e o músculo 
peitoral menor, que eleva as costelas III a V. 
Durante a inspiração, o diafragma se contrai, o tórax se expande, os pulmões são 
puxados para fora e a pressão alveolar diminui. Durante a expiração, o diafragma 
relaxa, os pulmões recuam para dentro e a pressão nos alvéolos aumenta, forçando o ar 
para fora dos pulmões.
INSPIRAÇÃO
EXPIRAÇÃO
↓ PRESSÃO ALVEOLAR
↓ PRESSÃO INTRAPLEURAL
↑ PRESSÃO ALVEOLAR
↑ PRESSÃO INTRAPLEURAL
Expiração
O ato de soprar o ar, na chamada expiração, é 
também decorrente de um gradiente de pressão, 
mas neste caso o gradiente é no sentido oposto: a 
pressão nos pulmões é maior do que a pressão 
atmosférica.
A expiração normal durante a respiração tranquila, 
ao contrárioda inspiração, é um processo passivo, 
pois não há contrações musculares envolvidas. 
A expiração resulta da retração elástica da parede 
torácica e dos pulmões, retornando à posição inicial 
depois de terem sido distendidos. 
Duas forças dirigidas para dentro contribuem para 
a retração elástica: (1) a retração das fibras 
elásticas que foram distendidas durante a 
inspiração e (2) a força para dentro da tensão 
superficial decorrente da película de líquido 
alveolar.
A expiração começa quando a musculatura 
inspiratória relaxa- o diafragma e os músculos 
intercostais externos- as costelas são deprimidas. 
Estes movimentos reduzem os diâmetros da 
cavidade torácica, o que diminui o volume do 
pulmão. 
Por sua vez, a pressão alveolar aumenta para 
aproximadamente 762 mmHg. 
O ar então flui da área de pressão mais elevada nos 
alvéolos para a área de pressão mais baixa na 
atmosfera.
A expiração torna-se ativa apenas durante a 
respiração forçada, como ocorre ao tocar um 
instrumento de sopro ou durante o exercício. Nestes 
momentos, os músculos expiratórios – abdominais e 
intercostais internos – se contraem, o que aumenta a 
pressão nas regiões abdominal e torácica. 
As diferenças de pressão no ar controlam o fluxo de ar 
durante a inspiração e a expiração. 
No entanto, outros três fatores afetam a taxa de fluxo de ar 
e a facilidade da ventilação pulmonar: a tensão superficial 
do líquido alveolar, a complacência dos pulmões e a 
resistência das vias respiratórias.
Volumes e capacidades pulmonares
Em repouso, um adulto médio saudável respira 12 vezes por 
minuto, movendo a cada inspiração e expiração aproximadamente 
500 mℓ de ar para dentro e para fora dos pulmões. 
O volume de uma respiração é chamado volume corrente (VC). 
A ventilação minuto (VM) – o volume total de ar inspirado e 
expirado a cada minuto – é dada pela frequência respiratória 
multiplicada pelo volume corrente:
VM = 12 ciclos/min × 500 mℓ/respiração
= 6 ℓ/min
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES 
 O processo de ventilação ocorre em uma frequência de 12 a 18 
ciclos/min 
Eupnéia / Taquipnéia – rápida / Bradipnéia- lenta
Volume corrente (VC): é o volume que é inspirado, ou expirado, a cada 
incursão respiratória normal. 
Hiperpnéia – aceleração e intensificação dos movimentos respiratórios 
Hipopnéia- obstrução parcial das vias aéreas superiores
Apnéia - obstrução total das vias aéreas superiores
 Dispnéia- falta de ar ou dificuldade em respirar
 Hiperventilação – desequilíbrio da respiração, ventilação aumentada 
dos alvéolos pulmonares, levando a perda excessiva de gás carbônico.
 Hipoventilação- ventilação reduzida dos alvéolos pulmonares, 
eliminação de gás carbônico reduzida
 
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES 
Volume de reserva inspiratório (VRI): volume extra de ar inspirado 
além do volume corrente normal, sendo usado geralmente durante 
grandes esforços ou prática de exercícios físicos. 
Volume de reserva expiratório (VRE): é aquele volume que pode ser 
expirado após a expiração do volume corrente. 
Volume residual (VR): volume remanescente nos pulmões após 
expiração máxima. 
O aparelho utilizado para medir o volume de ar trocado 
durante a respiração e a frequência respiratória é o 
espirômetro ou respirômetro. O registro é chamado de 
espirograma. 
A inspiração é registrada como uma deflexão para cima, e a 
expiração é registrada como uma deflexão para baixo.
As capacidades pulmonares são combinações de volumes pulmonares 
específicos. 
A capacidade inspiratória é a soma do volume corrente e do volume de reserva 
inspiratório
(500 mℓ + 3.100 mℓ = 3.600 mℓ nos homens e 500 mℓ + 1.900 mℓ = 2.400 mℓ 
nas mulheres). 
A capacidade residual funcional é a soma do volume residual e do volume de 
reserva expiratório
(1.200 mℓ + 1.200 mℓ = 2.400 mℓ nos homens e 1.100 mℓ + 700 mℓ = 1.800 mℓ 
nas mulheres). 
A capacidade vital é a soma do volume de reserva inspiratório, volume corrente e 
volume de reserva expiratório (4.800 mℓ nos homens e 3.100 mℓ nas mulheres). 
A capacidade pulmonar total é a soma da capacidade vital e do volume residual 
(4.800 mℓ + 1.200 mℓ = 6.000 mℓ nos homens e 3.100 mℓ + 1.100 mℓ = 4.200 
mℓ nas mulheres).
Padrões respiratórios e 
movimentos respiratórios modificados
O termo para o padrão normal de respiração tranquila é 
eupnéia. 
A eupnéia pode consistir em respiração superficial, 
profunda ou superficial-profunda combinada. 
Um padrão respiratório superficial (torácico), respiração 
costal, consiste em movimento ascendente e para fora do 
tórax decorrente da contração dos músculos intercostais 
externos. 
Um padrão respiratório profundo (abdominal), respiração diafragmática, 
consiste no movimento do abdome para fora decorrente da contração e da 
descida do diafragma.
A respiração também fornece aos seres humanos métodos para expressar 
emoções como rir, suspirar e soluçar. Pode ser usada para expulsar 
substâncias estranhas das passagens aéreas mais inferiores por meio de 
ações como espirros e tosse.
Soluços Contração espasmódica do diafragma seguida pelo fechamento 
espasmódico da rima da glote, o que produz um som agudo durante a 
inspiração. O estímulo geralmente é uma irritação das terminações 
nervosas sensitivas do sistema digestório.
Tosse Uma inspiração profunda e prolongada seguida pelo fechamento 
completo da rima da glote, o que resulta em expiração forte que empurra 
bruscamente a rima da glote aberta e envia um jato de ar através das 
vias respiratórias superiores. O estímulo para este ato reflexo pode ser 
um corpo estranho alojado na laringe, traqueia ou epiglote.
Espirro Contração espasmódica dos músculos expiratórios que expele 
forçosamente o ar através do nariz e da boca. O estímulo pode ser a 
irritação da túnica mucosa do nariz.
Suspiro Uma inspiração prolongada e profunda seguida imediatamente por uma 
expiração mais curta, mas forçada.
Bocejo Inspiração profunda pela boca amplamente aberta que produz uma 
depressão exagerada da mandíbula. Pode ser estimulado pela 
sonolência, ou pelo bocejo de outra pessoa, mas a causa exata é 
desconhecida.