Quais fatores determinam a difusão de o2 e co2 através da barreira alvéolo capilar?

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• Como ocorre a difusão dos gases entre os alvéolos e capilares sanguíneos?
• Como se dá o transporte de O2 e CO2 pelo organismo?
• Quais fatores influenciam a difusão de O2 e CO2?
• Quais os fatores podem interferir na difusão dos gases?

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Giovanna machado- 1°periodo 
 
 
PRINCÍPIOS FÍSICOS DAS TROCAS GASOSAS: 
Depois que os alvéolos são ventilados com ar 
atmosférico, ocorre difusão do oxigênio dos alvéolos 
para o sangue pulmonar e a difusão do CO2 na 
direção oposta para fora do sangue 
 
PRESSÕES GASOSAS: 
 A força que o gás exerce sobre parede de 
algum lugar. (alveolar ou sanguínea) 
 A pressão é diretamente proporcional á 
concentração das moléculas de gás 
Fatores que determinam a pressão parcial de gás 
dissolvido em liquido: 
- Não só por sua concentração, mas também como 
pelo seu coeficiente de solubilidade. Quanto maior a 
solubilidade maior numero de pressão parcial -Ou 
seja, alguns tipos de moléculas especialmente a do 
CO2 são físicas ou quimicamente atraídas pelas 
moléculas de água enquanto outras são repelidas. 
Mais solúvel o gás menor a pressão parcial desse gás. 
 A difusão ocorre de uma área de alta concentração 
para uma área de baixa concentração. 
FATORES QUE AFETAM A INTENSIDADE 
DIFUSÃO GASOSA EM LIQUIDO: 
 A diferença de pressão 
 Solubilidade 
 Área de corte transversal no liquido 
 Distância pela qual o gás precisa se difundir 
 O peso molecular do gás 
 
 
 
 
UMIDIFICAÇÃO DO AR INSPIRADO 
 PH20 
 Temp. corporal normal 37°, é de 47 mmHg 
INTENSIDADE COM QUE O AR ALVEOLAR É 
RENOVADO PELO AR ATMOSFERICO 
 
 
 
 
 
 
 
Se duplicar a ventilação, o tempo de “lavagem” cai pela 
metade, mas se reduzir pela metade a ventilação, o tempo 
de “lavagem” duplica 
 
 
 Por que o gás vai ser trocado lentamente, e 
precisa de mais 16 renovações 
 
CONCENTRAÇÃO DE OXIGÊNIO E PRESSÃO 
PARCIAL NOS SEU ALVÉOLOS: 
 Intensidade de absorção de oxigênio pelo 
sangue-aumenta a perfusão e ventilação 
 Pela intensidade de entrada de novo oxigênio 
nos pulmões pelo processo ventilatório. -Mais 
ventilação mais retiro oxigênio do meu 
alvéolo 
 
Difusão de O2 e CO2 
UNIDADE RESPIRATÓRIA: 
 
Unidade respiratória também chamada de lóbulo 
respiratória 
 Troca gasosa- unidade respiratória composta: 
bronquíolo respiratório, ducto alveolar, sacos 
alveolares, átrio alveolar (parte dilatada dos 
alvéolos) 
 Possuem Membrana Respiratória, também 
chamada de Barreira hemato-aérea, ou 
hemato-alveolar que cobre os alvéolos dos 
pulmões 
Bronquíolos Terminais possuem parede com 
presença de m.liso e placas de cartilagem; maior 
resistência ao fluxo de ar, devido a sua menor 
quantidade; 
Bronquíolos Respiratórios presença de poucas fibras 
de m.liso ; menor resistência ao fluxo de ar devido a 
sua maior quantidade 
MEMBRANA RESPIRATÓRIA: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Camada de liquido surfactante 
 Epitélio alveolar (pneumócito tipo 1,2) 
 Membrana basal do epitélio alveolar 
 Espaço intersticial 
 Membrana basal dos capilares 
 Endotélio capilar 
 COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA ALVÉOLO-CAPILAR 
 É muito fina, em média 0,6 μm; em alguns 
locais chega a 0,2 μm 
 Nos locais onde há o núcleo da célula a 
membrana é mais espessa; 
 Os capilares tem grande área de secção 
transversal, porém, a quantidade de sangue 
no leito capilar 
 varia de 60 a 140 ml em qualquer momento; 
  O diâmetro médio de um capilar pulmonar é 
de 5 μm; 
  Passa praticamente 1 hemácia por vez na luz 
capilar 
FATORES QUE AFETAM A INTENSIDADE DE DIFUSÃO 
ATRAVÉS DA MEMBRANA: 
 Espessura da membrana- quanto maior a 
espessura, menor a intensidade da difusão 
Ex: aplicação de um soro fisiológico errado ao um paciente 
ocorreu um edema pulmonar, esse liquido vai pro 
interstício e a membrana, e o gás não consegue se difundir 
nesse liquido. 
 Área superficial da membrana 
Ex: um enfisema diminui a área do alvéolo 
consequentemente diminui a difusão do gás 
 Coeficiente de difusão do gás -constante- 
 Diferença de pressão do gás entre os dois lados da 
membrana ex: quanto maior a pressão 
 
	Princípios físicos das trocas gasosas:
	Pressões gasosas:
	FATORES QUE AFETAM A INTENSIDADE DIFUSÃO GASOSA EM LIQUIDO:
	UMIDIFICAÇÃO DO AR INSPIRADO
	INTENSIDADE COM QUE O AR ALVEOLAR É RENOVADO PELO AR ATMOSFERICO
	Concentração de oxigênio e pressão parcial nos seu alvéolos:
	Unidade RESPIRATÓRIA:
	Membrana respiratória:
	Composição da membrana alvéolo-capilar
	Fatores que afetam a intensidade de difusão através da membrana:

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Trocas Gasosas nos Pulmões
Difusão de Gases
CONCENTRAÇÃO E PRESSÃO DE GASES RESPIRATÓRIOS
• Ar atmosférico: Mistura de Gases (N2; O2; CO2 e e H2O).
• Movimento aleatório e contínuo = Difusão;
• Pressão de gases = Choque das moléculas umas com as outras e contra 
a parede do recipiente;
• Sentido de difusão: Da região de maior [ ] para regiões de menor [ ];
• Ar que participa das trocas gasosas = Ar Alveolar
• Pressão total de uma mistura de gases = Pressão Total
• Pressão Parcial: Pressão que o gás exerceria se fosse o único gás a 
ocupar um determinado volume;
• Ar Traqueal: Mistura contendo ar atmosférico saturada com vapor 
de água (da evaporação de água dos revestimentos epiteliais 
superiores à temperatura corporal de 37o C.
CONCENTRAÇÃO E PRESSÃO DE GASES RESPIRATÓRIOS
PRESSÃO PARCIAL DOS GASES AO ENTRAREM NOS PULMÕES
• As pressões parciais de O2 e CO2 nos alvéolos variam pouco 
durante a respiração normal: Quantidade de O2 que inspiramos 
e de CO2 expiramos a cada respiração é similar a que se difunde 
para o sangue (O2) e para o alvéolo (CO2).
• Todavia mudanças no padrão de ventilação alveolar podem 
afetar as pressões parciais de O2 e CO2 nos alvéolos.
CONCENTRAÇÃO E PRESSÃO DE GASES RESPIRATÓRIOS
FATORES QUE INTERFEREM NAS PO2 E PCO2
Fatores que interferem nas pressões parciais de O2 e CO2 nos 
alvéolos: 
• Ventilação Alveolar 
• Composição do Ar Inspirado
Composição do Ar Atmosférico:
• Ar atmosférico: O2: 20,1%; CO2: 0,3%, PH2O: 3,7%; N2: 78% (a 
temperatura ambiente de 25ºC e ao nível do mar).
• Chega aos pulmões a temperatura constante de 37ºC e com 
pressão parcial de vapor d’água é de 47mmHg.
Ventilação alveolar
 Volume de ar que entra e sai dos alvéolos por min
Vol. corrente: 500 mL  vol. alveolar: 350 mL e vol. espaço morto: 150 mL
PRESSÃO PARCIAL DOS GASES -DIFUSÃO
VentilaVentilaçção alveolar e Pão alveolar e PO2 O2 e Pe PCO2CO2
Ventilação alveolar – Difusão de Gases
Espaço morto fisiológico (EMf): espaço 
morto anatômico + espaço morto alveolar
(Em indivíduos normais EMf é
igual ao EM anatômico) 
Pacientes com doenças em que 
ocorrem áreas ventiladas porem não 
perfundidas por sangue EMf >EMa
Ventilação Alveolar (Va).
Volume Frequência
Corrente x respiratória = Ventilação Total
Volume Frequência
alveolar x respiratória = Ventilação Alveolar
VEM=Volume do Espaço Morto
Atenção: A ventilação 
total não é um indicador 
confiável da ventilação 
alveolar
TROCAS GASOSAS NOS PULMÕES
 O ar inspirado passa nas superfícies quentes e úmidas das vias 
aéreas e fica saturado de água e igualado a temperatura corporal.
 HEMATOSE = Transporte de gases alveolar-capilar: difusão de O2 
e CO2 através das membranas da unidade alvéolo-capilar.
LEIS DOS GASES E SUAS APLICAÇÕES BIOLÓGICAS
 Um gás também exerce pressão quando dissolvido em um líquido, 
ou seja, em solução  O2 eCO2 dissolvidos no sangue: as respectivas 
pressões parciais serão determinadas pelos volumes (concentrações) 
destes gases e de seus coeficientes de solubilidade 
PPO2 O2 e Pe PCO2CO2 NO AR ALVEOLAR E NO SANGUE NO AR ALVEOLAR E NO SANGUE 
CAPILARCAPILAR
LEIS DOS GASES E SUAS APLICAÇÕES BIOLÓGICAS
 Apesar de encontrarmos maior concentração de CO2 dissolvido no 
sangue em relação a O2, deve-se considerar primeiramente a pressão 
parcial na fase líquida, fisiologicamente importante quando pensamos no 
diferencial de pressão entre a fase gasosa e a fase líquida (força 
propulsora para a sua difusão através da membrana respiratória). 
 Compreensão das bases físicas envolvidas na difusão dos gases 
respiratórios entre a fase gasosa existente nos alvéolos e a fase 
dissolvida do sangue pulmonar:
 1º) Conceitos de UR e MR
UNIDADE RESPIRATÓRIA (UR) E MEMBRANA RESPIRATÓRIA (MR)
Unidade respiratória: 
onde ocorrem trocas 
gasosas.
• Compreende:
– Bronquíolo 
respiratório;
– Ductos alveolares;
– Sacos alveolares;
– Alvéolos.
Unidade Respiratória
BRONQUÍOLO, VASOS E ALVÉOLOS – TROCAS GASOSAS
 MEMBRANA RESPIRATÓRIA – UNIDADE ALVÉOLO-CAPILAR
 Principal sítio de trocas gasosas ao nível do pulmão
S
A
100 µm
A: alvéolo
S: septo inter-alveolar
C: capilar
C
MEMBRANA RESPIRATÓRIA (Constituintes)
1) Camada de líquido e surfactante;
2) Epitélio alveolar;
3) Membrana basal epitelial;
4) Espaço intersticial;
5) Membrana basal do capilar;
6) Endotélio do capilar.
Fatores que afetam a velocidade de difusão dos gases 
através da membrana respiratória:
1. Espessura de membrana;
2. Área de superfície da membrana;
3. Coeficiente de difusão do gás;
4. Diferença de pressão entre os dois lados da 
membrana respiratória.
MEMBRANA RESPIRATÓRIA
Fick's law states that diffusion of a gas across a sheet of tissue is directly related to the surface 
area of the tissue, the diffusion constant of the specific gas, the partial pressure difference of the 
gas on each side of the tissue and is inversely related to tissue thickness.
TROCAS DE GASOSAS – MEMBRANA RESPIRATÓRIA
Lei de Fick:
A quantidade de gás difundido é
diretamente proporcional ao 
coeficiente de difusão do gás e 
à diferença de pressão do gás. 
CAPACIDADE DE DIFUSÃO DOS GASES PELA MEMBRANA 
RESPIRATÓRIA
A troca gasosa través da membrana respiratória nos pulmões ocorre por 
difusão simples regida pela Lei de Fick.
Capacidade de Difusão: É proporcional a quantidade de gás que se difunde 
pela membrana a cada minuto para uma diferença de pressão de 1 mmHg.
Capacidade de difusão do oxigênio: 
 21 mL/min/mm Hg.
Capacidade de difusão do dióxido de carbono: 
 400 a 450 ml/min/mm Hg.
DIFUSÃO DOS GASES PELA MEMBRANA RESPIRATÓRIA
Lei de Fick:
Segundo e Lei de Fick a quantidade de gás difundido por unidade de 
tempo (Vgás) é diretamente proporcional ao coeficiente de difusão do 
gás (Dgás) e a força propulsora desse gás (diferença de pressão 
parcial do gás: Pgás).
Vgás= Dgás x Pgás
Dgás= k x área x solubilidade
espessura x raiz quadrada do PM
DIFUSÃO DOS GASES PELA MEMBRANA RESPIRATÓRIA
 A P parcial do gás é a força propulsora para a sua difusão através da 
membrana respiratória (pressão maior no alvéolo é maior que a pressão no sangue 
(ex. O2)  Ocorre difusão dos alvéolos para o sangue.
 CO2: Situação inversa  Ocorre difusão dos sangue para os alvéolos.
Deste modo:
- Oxigênio: Diferença de pressões parciais (104 mm Hg – 40 m Hg)  Força 
propulsora para difusão do O2 através da membrana respiratória é de 64 mm Hg.
- CO2: Diferença de pressões parciais (47 mm Hg – 40 mm Hg)  Força propulsora 
para difusão do O2 através da membrana respiratória é de 7 mm Hg.
DIFUSÃO DOS GASES PELA MEMBRANA RESPIRATÓRIA
 Apesar da  de pressão parcial de O2 e CO2 ser mantida relativamente 
constante,
Situações em que a diferença de pressão pode estar alterada:
• Doenças pulmonares obstrutivas: [O2] [CO2] e consequentemente as 
respectivas pressões alveolares diminuem  Altera-se, assim, o valor da 
diferença de pressão desses gases através da membrana respiratória.
• Coeficiente de difusão (D): por sua vez, é inversamente proporcional à
espessura da membrana respiratória, sendo, na realidade, resultante de uma 
combinação fatores (conforme a equação de Dgás): 
- Solubilidade do gás;
- Área da membrana;
- Espessura da membrana;
- Peso molecular do gás.
DIFUSÃO DOS GASES PELA MEMBRANA RESPIRATÓRIA
 Doenças que diminuem a eficiência do processo de trocas gases:
-Enfisema: Destruição de septos alveolares  Resulta em menor área para 
trocas gasosas.
- Edema Pulmonar: A intensidade de difusão diminui devido ao aumento da 
distancia de difusão (espessura da membrana).

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Como ocorre a difusão dos gases entre os alvéolos e capilares sanguíneos?

Como se dá o transporte de O2 e CO2 pelo organismo?

Quais fatores influenciam a difusão de O2 e CO2?

Quais os fatores podem interferir na difusão dos gases?