FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA unip

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DISCIPLINA: Fisiologia Geral 
CARGA HORÁRIA SEMANAL: 03 horas
CARGA HORÁRIA SEMESTRAL: 60 horas 
Professora: Dra. Joana Tambascio
EMENTA
• Fisiologia dos sistemas respiratório, cardiovascular,
sanguíneo, digestório e renal e urinário.
• Aspectos celulares, moleculares e sistêmicos das
funções destes sistemas.
• Conceitos fundamentais sobre atividades orgânicas,
funções, meio externo e interno, homeostasia, sistema
de regulação e integração.
OBJETIVOS GERAIS
✓ Conhecer o funcionamento dos sistemas. 
✓ Discutir as implicações do conhecimento no exercício 
cotidiano do profissional da saúde. 
✓ Avaliar os mecanismos básicos envolvidos com a 
manutenção da homeostase. 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
✓ Dominar os processos de controle das funções do organismo 
humano. 
✓ Conhecer a correlação entre os sistemas para manutenção 
da homeostase. 
FISIOLOGIA
RESPIRATÓRIA
SISTEMA RESPIRATÓRIO
TROCA GASOSA
• Fornecimento de O2
• Remoção de CO2
VIDA
TÓRAX
CAIXA 
TORÁCICA
Traquéia
Pulmões
Coração
TÓRAX
➢ Proteção
➢ Ventilação
• Mediastino
• Cavidade Pleural Direita
• Cavidade Pleural Esquerda
MEDIASTINO
• Divisão do Tórax:
✓ Cavidade Pleural Direita
✓ Cavidade Pleural Esquerda
Esterno
Pleura Parietal
Vértebras Torácicas
Diafragma
Entrada Torácica
Traquéia
Brônquios
Coração
Timo
Grandes 
Vasos
TRATO RESPIRATÓRIO 
SUPERIOR
VIAS AÉREAS SUPERIORES
• Cavidade Nasal
• Cavidade Oral
• Faringe
• Laringe
• Conduzir
• Filtrar
• Umidificar
• Aquecer
CAVIDADE NASAL
• Grande Área Superfície 
✓ Aquecimento 37ºC
✓ Saturação de Vapor de Água 
✓ Filtração
CAVIDADE ORAL
• Passagem Respiratória Acessória
• Superfícies Mucosas
➢UMIDIFICAÇÃO
➢AQUECIMENTO
FARINGE
• Cavidades Nasal e Oral 
• VAs e Trato Digestivo se separam 
LARINGE
• Produzir Som
• Proteção
TRATO RESPIRATÓRIO
INFERIOR
TRAQUÉIA
• Árvore Traqueobrônquica
• 2,0 – 2,5 cm Diâmetro
• 10 – 12 cm Comprimento
• 16 – 20 Anéis Cartilaginosos
• Cartilagem – Carina
➢ Divisão do Fluxo D e E
ÁRVORE 
TRAQUEOBRÔNQUICA
BRÔNQUIO PRINCIPAL 
DIREITO
• mais curto 2,5 cm
• verticalizado e largo
Divide-se em três: 
• brônquio lobar superior
• brônquio lobar médio
• brônquio lobar inferior
BRÔNQUIO PRINCIPAL 
ESQUERDO
• mais longo 5,0 cm
Divide-se em dois:
• brônquio lobar superior
• brônquio lobar inferior
PULMÃO DIREITO
• mais pesado
• mais curto (fígado)
• mais largo
Possui três lobos
• superior 
• médio 
• inferior 
Duas fissuras
• obliqua - separa lobo inferior do médio e 
superior.
• horizontal - separa lobo superior do médio.
PULMÃO ESQUERDO
• mais leve
• mais longo
• mais estreito
Possui dois lobos:
• superior 
• inferior
Uma fissura obliqua
• separa o lobo superior do inferior.
PLEURAS
Pleura Visceral
Pleura Parietal
Cavidade Pleural
10 – 20 µm
1,3 ml
ESTRUTURA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Vias Aéreas
ZONA 
CONDUTORA
ZONA 
RESPIRATÓRIA
condução do ar para trocas gasosas
aquecimento, umidificação e
filtração do ar
revestimento por células secretoras
de muco e células ciliadas
paredes contendo músculo liso =
ação simpática e parassimpática na
contração
estruturas transicionais = cílios e
músculo liso, ocasionalmente
alvéolos
alvéolos, sem cílios e pouco
músculo liso
alvéolos
BRÔNQUÍOLOS 
RESPIRATÓRIOS
• Sacos Alveolares
• Alvéolos
• Intercâmbio Gasoso
➢ 300 milhões
➢ 70 m2 (40 – 100 m2)
ALVÉOLOS
• Pneumócito tipo I 
- são células finas e achatadas;
- têm função de revestir a maior área dos alvéolos com a menor espessura
- perfazem 93% da área alveolar;
- aberturas de comunicação (Poros de Kohn)
- são incapazes de se dividir.
• Pneumócito tipo II
- são células cubóides;
- têm características de células secretoras;
- sintetizam surfactante;
- são também células de reserva.
• Macrófagos alveolares
- responsáveis pela defesa alveolar contra microorganismo e particulados.
• Células endoteliais
- têm pequena espessura;
- revestem os capilares;
- participam no transporte e metabolismo de substâncias
MEMBRANA ALVÉOLO-CAPILAR
• Tecido
Ar Alveolar x Sangue Capilar
• 0,2 µm
• Rede Capilar Densa
• 100 – 300 ml de Sangue 70 m2
MECANISMOS DE DEFESA
• Barreira Mecânica
• Transporte Mucociliar
• Transporte Alvéolos
BARREIRA MECÂNICA
MUCO
• Mistura Complexa de Macromoléculas
✓ Proteínas, Glicoproteínas, Lipídios, Água
➢ Glicoproteína - Esqueleto protéico único
✓ Mucina
✓ Viscosidade 
• Camada de 2,1 ml
• Formação diária 10 - 100ml
• Renovação
• Fase sol / Fase gel
FUNÇÃO 
• Manutenção do ambiente
• Clearance Mucociliar
• Hidratação das vias aéreas
• Superfície de ação de imunoglobulinas e enzimas
EPITÉLIO CILIADO
• Parte posterior da entrada do nariz – bronquíolos 
terminais
• Células ciliadas
✓ Forma
✓ Cílios
MACRÓFAGOS ALVEOLARES
TOSSE
Adaptado de Cherniack, 1983.
SURFACTANTE PULMONAR
• Mistura Lipoproteica
• Propriedades Tensoativas
• Pneumócitos Tipo II
• Tensão Superficial
• Retração Elástica
FUNÇÕES SURFACTANTE
• Aumentar a complacência pulmonar
• Evitar atelectasia no fim da expiração
• Facilitar o recrutamento de áreas colapsadas
ESFORÇO RESPIRATÓRIO
1) Qual a principal função do sistema respiratório? Explique, 
detalhadamente, essa função.
2) O que é ventilação pulmonar?
3) O que é caixa torácica, do que ela é formada e qual suas 
funções?
4) O que é mediastino?
5) Quais os componentes das VASs e quais suas funções?
6) Descrevam a formação das VAIs saindo da traquéia e 
chegando ao alvéolo?
7) O que é zona condutora e quem faz parte dela?
8) O que é zona respiratória e quem faz parte dela?
9) O que é membrana alveolar e qual sua função?
10)O que é surfactante pulmonar e qual sua função?
11)Quais são os mecanismos de defesa do sistema respiratório? 
Explique, detalhadamente, cada um deles.
MECÂNICA DA 
RESPIRAÇÃO
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS
• Músculos Principais
➢ Diafragma
➢ Intercostais
• Músculos Acessórios
Respiração Calma 
Demanda Aumentada 
MÚSCULOS PRINCIPAIS
DIAFRAGMA
➢ Tórax x Abdômen
75% Ar
1,5 cm
1 cm – 350 ml
INTERCOSTAIS EXTERNOS
➢ Elevação Costelas
• Volume Torácico
➢Estabilização Parede Torácica
MÚSCULOS ACESSÓRIOS
ESCALENOS
➢ Auxiliar na Inspiração
• Exercícios Físicos
• Doenças Pulmonares
➢ Auxiliar na Expiração: Fixação das Costelas
ESTERNOCLEIDOMASTÓIDEO
➢Elevação Esterno
➢Elevação 1ª Costela
Diâmetro AP
ABDOMINAIS
• Oblíquos Externos e Internos
• Transverso Abdominal
• Reto Abdominal
➢ EXPIRAÇÃO
Diâmetro Caixa Torácica
Pressão Intra - Abdominal
INSPIRAÇÃO
da Pressão Alveolar Pressão Atmosférica
Pressão Alveolar Pressão Respiratória Negativa
0 cmH2O
PRESSÃO ALVEOLAR ????
• Contração Músculos Inspiratórios
• Tracionar os Alvéolos ( Volume)
PRESSÃO ALVEOLAR 
INSPIRAÇÃO
1) Cérebro Inicia o Esforço Inspiratório
2) Nervos Transmitem o Comando para os Músculos
3) Diafragma / Intercostais se Contraem
4) Parede Torácica se Expande
5) Pressão Intrapleural / Pressão Alveolar
6) Fluxo Aéreo Inspiratório
EXPIRAÇÃO
1) O cérebro cessa o Comando Inspiratório
2) Relaxamento dos Músculos Inspiratórios
3) Pressão Alveolar > Pressão Atmosférica
4) Retração Elástica
5) Fluxo Aéreo Expiratório
CONTROLE DARESPIRAÇÃO
CENTRO RESPIRATÓRIO 
BULBAR
• Neurônios Inspiratórios
• Impulsos aos Nervos Motores 
Diafragma e Intercostais Externos
• Principal Estímulo Inspiratório
• Neurônios Inspiratórios e Expiratórios
• Impulsos aos Nervos Motores 
Laríngeos e Faríngeos
Intercostais Internos e Abdominais
RESPIRAÇÃO 
RITMICA
CENTRO RESPIRATÓRIO 
PONTINO
DOIS GRUPOS DE NEURÔNIOS
1.Centro Apnêustico
2.Centro Pneumotáxico
RESPIRAÇÃO 
IRREGULAR
Neurônios do GRD falharem
Estimulação dos Neurônios do GRD 
Interrupção da Inspiração
Tempo Inspiratório
Profundidade da Inspiração 
RECEPTORES MECÂNICOS
PULMONARES
• Estiramento: Músculo Liso das VAs
• Substâncias Irritantes: Células Epiteliais das VAs
• Fibras Tipo C (Substâncias Químicas): Paredes Alveolares
PAREDE TORÁCICA
• Parede Torácica: Fusos Musculares
RECEPTORES 
QUÍMICOSCENTRAIS
➢ Bulbo
➢ [CO2] e pH 
➢ CO2 H2O H+ + HCO3-
➢ Estímulo Neurônios Respiratórios
PERIFÉRICOS
➢ Corpúsculos Carotídeos
➢ [PaO2] 
VENTILAÇÃO ALVEOLAR
VENTILAÇÃO ALVEOLAR
• Troca Gasosa entre Alvéolos e Ambiente Externo
• Volume de Ar Alvéolos / Minuto 
VOLUMES PULMONARES
• Mecânica dos Pulmões
• Mecânica da Caixa Torácica
• Atividade dos Músculos Respiratórios
• Tamanho do Pulmões
➢ Altura
➢ Peso
➢ Idade
➢ Sexo
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
VOLUMES PULMONARES
➢ Volume Corrente = volume inspirado ou expirado em cada
incursão respiratória normal = 500 ml em adulto jovem
➢ Volume de Reserva Inspiratório = volume adicional de ar que
pode ser inspirado além do volume corrente normal = 3 000 ml
➢ Volume de Reserva Expiratório = volume adicional de ar que
pode ser expirado em uma expiração forçada após o término da
expiração corrente normal = 1 000 ml
➢ Volume Residual = volume de ar que ainda permanece nos
pulmões após a expiração forçada = 1 200 ml
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
CAPACIDADES PULMONARES
➢ Capacidade Inspiratória = volume corrente + volume de reserva
inspiratória - quantidade de ar que uma pessoa pode inspirar
começando do nível expiratório normal e distendendo os pulmões
ao máximo
➢ Capacidade Residual Funcional = volume de reserva expiratória
+ volume residual - quantidade de ar que permanece nos pulmões
ao final da expiração normal
➢ Capacidade Vital = volume de reserva inspiratória + volume
corrente + volume de reserva expiratória - quantidade máxima de ar
que a pessoa pode expelir dos pulmões após enchê-los inicialmente
ao máximo e, em seguida, expirar ao máximo
➢ Capacidade Pulmonar Total = capacidade vital + volume
residual - volume máximo de extensão dos pulmões com o maior
esforço inspiratório possível
• Ventilação Minuto X Ventilação Alveolar
ESPAÇÃO MORTO ANATÔMICO
Volume Alveolar = Volume Total – Volume Espaço Morto 
VENTILAÇÃO ALVEOLAR
[O2] e [CO2] ALVEOLARES
• Ventilação Alveolar
➢ Consumo de O2 pelo Organismo
➢ Produção de CO2 pelo Organismo
INSPIRAÇÃO 350 ml Ar Fresco
21% de O2
300 ml/minuto de O2 250 ml/minuto de CO2
EXPIRAÇÃO 350 ml Ar 5 – 6% de CO2
AR INSPIRADO
Gás Fração Tensão gasosa Tensão gasosa Tensão gasosa
Nitrogênio 0,7809 600,6 564 566
Oxigênio 0,2093 159,0 149,2 104
Dióxido de 
carbono
0,0004 0,3 0,29 40
Argônio e outros 
gases inertes
0,0095 7,2 6,8 6,9
Água 0 0 47 47
Total 1,00 760 760 760
Ar Ambiente Seco Ar Inspirado Gás Alveolar
Ventilação Alveolar
Perfusão Capilar
Consumo de O2
Produção de CO2
DIFUSÃO DE GASES
• Alta Pressão Baixa Pressão
• Dependente de uma diferença de pressão 
• Difusão Não há mais diferença 
• O2 e o CO2 Difusão Contínua
1
2
• Determinante da Taxa de Difusão
V Gás = A x D x (P1 – P2)
E
LEI DE FICK
V gás = Volume de Gás que se Difunde (ml/min)
A = Área Superficial da Barreira Disponível para Difusão
D = Coeficiente de Difusão do Gás
E = Espessura da Barreira de Difusão
P1 – P2 = Diferença de Pressão
D = Solubilidade do Gás 
√ Peso Molecular
TRANSPORTE DE O2 E CO2 NO 
SANGUE 
TROCAS GASOSAS
• Ambiente Externo X Tecidos
• Transporte de O2 e CO2 entre os pulmões e o sangue
➢ O2
▪ Dissolvido no sangue
▪ Hemoglobina
➢ CO2
▪ Dissolvido no sangue
▪ Bicarbonato
▪ Proteínas
TRANSPORTE DE O2
• Fisicamente Dissolvido
➢ 0,003 ml de O2 / ml de sangue
➢ 0,3 ml de O2 / 100 ml de sangue
❖ Não satisfaz a demanda metabólica de O2 
• Quimicamente Combinado com a Hemoglobina
HEMOGLOBINA
✓ Porção Proteica (Globina)
▪ 4 Cadeias Polipeptídicas
✓ Heme
▪ 4 Átomos de Ferro
OXIGÊNIO + HEMOGLOBINA
• Rápida
• 0,01 Segundos
• Reversível
• 1 Grama de Hemoglobina 1,34 ml de O2
• Hb + O2 ↔ HbO2
Desoxiemoglobina Oxiemoglobina
Ligação do 1o O2 à hemoglobina aumenta a sua 
afinidade para a ligação da 2ª molécula e assim por 
diante = cooperatividade positiva
PaO2,
▪ afinidade da hemoglobina é máxima
PaO2 
▪ Afinidade da hemoglobina é mínima 
▪ Carga e descarga de O2
TRANSPORTE DE CO2
• Fisicamente Dissolvido
➢ 20 x mais solúvel que o O2
➢ 5 – 10% CO2 Dissolvidos
➢ 2,4 ml de CO2 / 100 ml de sangue
• Bicarbonato
➢ 80 – 90% CO2 Íons
➢ CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
• Compostos Carbamino
➢ CO2 + Proteínas Séricas (Hemoglobina) = Composto 
Carbamino
➢ 5 – 10% CO2 Composto Carbamino (Hb)
➢ H+ + Hb = HHb + CO2
Anidrase
Carbônica
VENTILAÇÃO – PERFUSÃO
• Ventilação Alveolar
➢O2 para os Pulmões
➢CO2 dos Pulmões
• Fluxo Sanguíneo
➢ Sangue Venoso – CO2 para os Pulmões
• VENTILAÇÃO ALVEOLAR
➢ 4 a 6 L/min
• FLUXO SANGUÍNEO
➢ 4 L/min
• V/Q
➢ 0,8 -1
REGULAÇÃO ÁCIDO - BÁSICO
• Ambiente Interno Constante
Principais Funções Fisiológicas dos 
Sistemas do Corpo
❑ Volume Líquido
❑ Osmolaridade
❑ Eletrólitos
❑ Ácidos e Bases
Cuidadosamente Regulados
ÁCIDO x BASE
• Ácido Doar Íons H+
✓ CO2
• Base Receber Íons H+
✓ HCO3
pH
• ACIDOSE: 
✓ ganhar ácido
✓perder base
• ALCALOSE:
✓ ganhar ácido
✓ perder base
• ACIDOSE RESPIRATÓRIA (CO2)
• ACIDOSE METABÓLICA (HCO3)
• ALCALOSE RESPIRATÓRIA (CO2)
• ALCALOSE METABÓLICA (HCO3)
• ALCALOSE MISTA (CO2 e HCO3)
• ACIDOSE MISTA (CO2 e HCO3)
VALORES NORMAIS
pH 7,35 – 7,45
PaCO2 35 – 45 mmHg
PaO2 80 – 100 mmHg
HCO3 22 – 28 mEq/L
BE -2 a +2
SatO2 >95%
GASO 1
• pH: 7,52
• PaCO2: 20 mmHg
• HCO3: 18 mEq/L
GASO 2
• pH: 7,30
• PaCO2: 27 mmHg
• HCO3: 13 mEq/L
GASO 3
• pH: 7,33
• PaCO2: 60 mmHg
• HCO3: 31 mEq/L
GASO 4
• pH: 7,47
• PaCO2: 44 mmHg
• HCO3: 34 mEq/L
GASO 5
• pH: 7,25
• PaCO2: 55 mmHg
• HCO3: 12 mEq/L
GASO 6
• pH: 7,55
• PaCO2: 32 mmHg
• HCO3: 35 mEq/L
1. ph=7.20; PaCO2= 52 mmHG; HCO3=27 mEq/L
2. ph=7.18; PaCO2= 32 mmHG; HCO3=15 mEq/L
3. ph=7.48; PaCO2= 30 mmHG; HCO3=12 mEq/L
4. ph=7.60; PaCO2= 49 mmHG; HCO3=34 mEq/L
5. ph=7.17; PaCO2= 51 mmHG; HCO3=20 mEq/L
6. ph=7.7; PaCO2= 31 mmHG; HCO3=30 mEq/L
• Quais são os músculos respiratórios e como eles são divididos?
• Quais os músculos utilizados durante a inspiração? 
• Qual a importância da contração muscular para a mecânica 
respiratória?
• Descreva o processo de inspiração e expiração.
• Quais são as estruturas do sistema nervoso responsáveis pelo 
controle da respiração? 
• Definam os volumes e capacidades pulmonares. 
• O que é ventilação alveolar e qual sua importância?
• O que é espaço morto?
• O que é difusão?Quais as variáveis que aumentam a taxa de 
difusão de um gás?
• Como o O2 pode ser transportado para os tecidos?
• Como o CO2 pode ser transportado dos tecidos?
• Quais as variáveis que diminuem a afinidade do O2 pela 
hemoglobina?