O documento descreve o sistema respiratório e suas funções durante o exercício físico. Ele explica como o sistema respiratório realiza as trocas gasosas entre o corpo e o ambiente, e como a ventilação pulmonar, a circulação sanguínea nos pulmões e o transporte de oxigênio e gás carbônico são regulados durante o exercício. Além disso, discute como o treinamento aeróbio pode melhorar a função respiratória.

1. Respiração durante
o exercício

2.  Sistema respiratório
 Realiza as trocas gasosas entre
nosso organismo e o meio ambiente.
 Tem um papel importante na
regulação do equilíbrio ácido-base
durante o exercício.

3. Função dos pulmões
 O propósito primário é proporcionar a troca de
gases entre o ambiente externo e o corpo
 Ventilação refere-se ao processo mecânico de
movimentar ar para dentro e fora dos pulmões
 Difusão é o movimento randômico das
moléculas de uma área de maior concentração
para de menor concentração.

4. Sistema Respiratório

5. Membrana Respiratória

6. Troca gasosa nos pulmões
 Pressão parcial dos
gases:
 Pressão que qualquer gás
exerce independentemente.
 PATM = PN2 + P02 + PC02 + PH20=
760 mmHg.
Figure 16.20

7. Músculos envolvidos na
Respiração

8. INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO
Rest Inspiration Expiration

9. A Mecânica da Inspiração
e Expiração

10. Ventilação Pulmonar (V)
 Volume de ar que se movimenta para
dentro e para fora dos pulmões por
minuto
 Produto do Volume corrente (VC)
e da Frequência respiratória (f)
V = VC x f

11. Volume e Capacidade
Pulmonar
 Volume tidal ou corrente
 Volume inspirado ou expirado por ciclo
respiratorio
 Capacidade Vital (CV)
 Quantidade máxima de ar que pode ser
expirada seguida de uma inspiração máxima
 Volume Residual (VR)
 Ar que permanece nos pulmões depois de
uma expiração máxima
 Capacidade Total dos Pulmões (CTP)
 Soma da CV e VR

12. Volume e Capacidade
Pulmonar
Fig 10.9

13. Pressão parcial e trocas
gasosas

14. Fluxo
Sanguíneo nos
Pulmões
 Circuito Pulmonar
 Mesma taxa de
fluxo que a
circulação
sistêmica
 Menor Pressão

15. Circulação Pulmonar
 Taxa de fluxo sanguíneo através da circulação pulmonar é
= a taxa de fluxo da circulação sistêmica
 Pressão média esta em torno de 10 mmHg.
 A resistência vascular Pulmonar é menor
 Menor pressão produz uma menor filtração comparada aos
capilares sistêmicos.
 Autoregulação:
 As arteríolas pulmonares contraem quando a P02 alveolar diminui
 Bronquíolos respondem a alterações na PCO2
 Equilibrar a razão ventilação/perfusão.

16. Fluxo
sanguíneo nos
Pulmões
 Em pé, a maioria
do fluxo
sanguíneo esta na
base do pulmão
 Devido a força
gravitacional

18. Relação ventilação-
perfusão
 Razão ventilação-perfusão.
 Indica a relação do fluxo sanguíneo com a
ventilação.
 Ideal: ~1.0
 Base
 Superperfusada (razão <1.0)
 Ápice
 Subperfusada (razão >1.0)

19. Razão Ventilação-
Perfusão

20. Transporte de O2 no sangue
 Aproximadamente 99% do O2 é transportado
no sangue ligado a hemoglobina (Hb)
 Oxihemoglobina: O2 ligado a Hb
 Deoxihemoglobina: O2 não ligado a Hb
 Quantidade de O2 que pode ser transportado
por volume de sangue é dependente da
concentração de hemoglobina

21. Curva de dissociação da
oxiemoglobina

22. Curva de dissociação O2-
Hb Efeito do pH
 pH diminui durante
o exercício
 Resulta em
deslocamento
para direita da
curva
 Efeito Borh
 Favorece
“liberação” de O2

23.  Aumento da
temperatura
enfraquece a
ligação entre Hb-
O2
 Deslocamento
para direita
 Maior “liberação”
de O2 para os
tecidos
Curva de dissociação O2-
Hb Efeito da temperatura

24. Transporte de O2 no
músculo
 Mioglobina transporta o O2 da
membrana celular até a mitocôndria
 Maior afinidade pelo O2 que a
hemoglobina
 Mesmo a baixas PO2
 Permite Mb estocar O2

25. Curva de dissociação para
Mioglobina e Hemoglobina

26. Transporte de CO2 no sangue
 Dissolvido no plasma (10%)
 Ligado a Hb (20%)
 Bicarbonato (70%)
 CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+
+ HCO3
-
 Também importante para tamponar H+

27. Transporte de CO2 no sangue

28. Liberação de CO2 do
sangue
Fig 10.19

29. Controle da Ventilação
 Centro de controle
respiratório
 Recebe estímulos
neurais e humorais

Feedback dos
músculos
 nível de CO2 no
sangue
 Regula taxa
respiratória

30. Quimioreceptores
 Monitoram as
mudanças na PC02,
P02, e pH no sangue
 Central:
 Bulbo
 Periférico:
 Corpos Carotídeos e
Aórticos

Controla a respiração
indiretamente
Insert fig. 16.27

31. REGULAÇÃO DA
RESPIRAÇÃO

32. Insert fig. 16.29
Figure 16.20

33. Estímulo do Centro de Controle
Respiratório
 Quimioreceptor Humoral
 Quimireceptor Central

Localizado no bulbo
 Concentração de PCO2 e H+
no fluido
cerebroespinhal
 Quimioreceptor periférico

Corpos Carotídeos e Aórticos
 PO2, PCO2, H+
, K+
no sangue
 Estímulo neural
 Do córtex motor ou músculo esquelético

34. Efeitos da PO2 Arterial na
Ventilação

35. Controle Ventilatório durante
o exercício
 Exercício Submáximo
 Aumento linear devido ao:

Comando central- cortex

Feedback neural da musculatura

Quimioreceptor Humoral
 Exercício Pesado
 Aumento exponencial acima do Lvent

Crescente H+
sanguíneo

36. Controle Ventilatório durante o
exercício

37. Os pulmões podem limitar a
Performance?
 Intensidade baixa a moderada de exercício
 Sistema pulmonar não parece ser uma limitação
 Exercício máximo
 Não parece ser uma limitação para indivíduos
saudáveis ao nível do mar
 Pode ser limitante em atletas de elite
 Atuais evidências de que pode ocorrer uma fadiga no
músculo respiratório durante altas intensidades de
exercício.

38. Trabalho Respiratório
 Dois fatores que mais
determinam o requerimento
energético da respiração
1. Complacência dos pulmões
2. Resistência das vias aéreas
ao fluxo de ar
 As taxas e a profundidade da
respiração aumentam
durante o exercício,
aumentando também o custo
energético.
 Exercício máximo, VE> 100
L/m, o custo de oxigênio da
respiração representa 10-
20% do VO2 total.

39. Efeitos do treinamento na
Ventilação
 Menor ventilação a uma mesma taxa
de trabalho após treinamento
 Pode ser devido a um menor nível de
acidose no sangue
 Resulta em menor feedback para estimular
a respiração

40. Efeitos do treinamento aeróbio na
Ventilação durante o exercício

41. Adaptações respiratórias
causadas pelo treino aeróbio
• O sistema respiratório normalmente não
limita o rendimento porque a ventilação
pode aumentar em maior grau que o sistema
cardiovascular.
• Pequeno aumento na Capacidade vital
• Pequena diminuição do Volume Residual

42. Adaptações respiratórias
causadas pelo treino aeróbio
 Diminuição da freqüência respiratória e
redução da ventilação pulmonar exercício
submáximo.
 Aumento da freqüência respiratória,
volume corrente e ventilação pulmonar
durante exercício máximo.

43. VE l/min
0
20
40
60
80
100
120
140
0 50 100 150 200
0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200
FR(Respiração/min)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
VolumeCorrente(L)
Frequência respiratória Volume corrente
VE l/min
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
0 20 40 60 80 100 120 140 160
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80 100 120 140 160
FR(respirações/min)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
Volumecorrente(L)
Frequência resiratória Volume corrente
Treinado Não Treinado

44. • Difusão pulmonar permanece
inalterada durante repouso e
exercício submáximo.
• Aumento da difusão pulmonar
durante exercício máximo.
– Aumento da circulação e
ventilação.
– Melhor distribuição do fluxo
sanguíneo (parte superior)
– Mais alvéolos envolvidos na
respiração durante exercício
máximo