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Fisiologia
respiratória
Ivan Ervilha Paletta

Especialização em Fisioterapia
Hospitalar
www.grupoivanervilha.com.br
Tópicos:

 Ventilação Pulmonar
 Difusão de Oxigênio e Dióxido de Carbono entre os
  Alvéolos e o Sangue
 Transporte de Oxigênio e Dióxido de Carbono no Sangue
 Regulação da Ventilação Pulmonar
Ventilação
Como o Gás Chega aos Alvéolos
Ventilação

 As principais funções dos pulmões são o fornecimento de
  oxigênio e a remoção de dióxido de carbono do organismo.
 Para que isso seja conseguido, os pulmões devem ser
  adequadamente ventilados.

   A ventilação é o processo de movimentação do ar para o interior e para fora
                                 dos pulmões.


    Ela é diferente da respiração, a qual envolve eventos químicos e fisiológicos
                             complexos ao nível celular.
Volumes pulmonares

Antes de observamos o movimento de gás no pulmão, é
interessante verificarmos os volumes e as capacidades
pulmonares.
Volume corrente

 É o volume de
  ar inspirado ou
  expirado em
  cada ventilação
  normal.
 VC ou VT =
  500ml no
  homem adulto.
Volume de reserva inspiratório

 É o volume
  extra de ar que
  pode ser
  inspirado acima
  do VC quando
  uma pessoa
  inspira com
  força total.
 VRI = 3000ml
  no homem
  adulto.
Volume de reserva expiratório

 É o máximo do
  volume extra de
  ar que pode ser
  expirado numa
  expiração forçada
  após o final de
  uma expiração
  corrente normal.
 VC ou VT = 500ml
  no homem adulto.
Volume residual

 É o volume de
  ar que fica nos
  pulmões após
  a expiração
  mais forçada.
 VR = 1200ml
  no homem
  adulto.
Capacidades pulmonares

 Ao descrever os eventos no ciclo pulmonar, algumas vezes é
  desejável considerar dois ou mais volumes combinados.
 Tais combinações são chamadas capacidades pulmonares.
Capacidade inspiratória

 CI = VC + VRI
 CI = 3500ml
 É a quantidade de ar
  que uma pessoa
  pode respirar,
  começando num
  nível expiratório
  normal e
  distendendo os
  pulmões a uma
  quantidade máxima.
Capacidade residual funcional

 CRF = VRE + VR
 CRF = 2300ml
 É a quantidade de
  ar que permanece
  nos pulmões no
  final de uma
  expiração normal.
Capacidade vital

 CV = VRI + VC +VRE
 CRF = 4600ml
 É a quantidade
  máxima de ar que uma
  pessoa pode expelir
  dos pulmões após
  primeiramente enchê-
  los à sua extensão
  máxima e então
  expirar também à sua
  extensão máxima.
Capacidade pulmonar total

 CPT = CV + VR
 CRF = 5800ml
 É o volume máximo
 que os pulmões
 podem ser
 expandidos com o
 maior esforço.
 Todos os volumes e capacidades pulmonares na mulheres
  são cerca de 20 a 25% menores do que nos homens, e são
  maiores em pessoas atléticas e com massa corporais
  maiores do que em pessoas menores e astênicas.

Conhecido os volumes e capacidades pulmonares vamos
 detalhar o processo de ventilação...
Mecânica da ventilação



Estudo das forças que movem o pulmão e a parede torácica
e as resistências que elas superam.



 Visualizemos brevemente os diferentes músculos solicitados
                 no movimento ventilatório.
Músculos da ventilação
Músculos ventilatórios

 De forma didática dividiremos o tórax em quatro partes:
    Orifício superior;
    Parte posterolateral;
    Parte anterolateral;
    Orifício inferior.


Para cada parte teremos os respectivos músculos:
    Músculos do orifício superior do tórax;
    Músculos da parte posterolateral do tórax;
    Músculos da parte anterolateral do tórax;
    Músculos do orifício inferior do tórax.
Músculos do orifício superior do tórax

 São os músculos
  situados na altura da
  primeira costela:
      Sobre o segmento
       posterior da costela:
           Esplênio do pescoço;
           Serrátil
            posterossuperior;
           Rombóide;
           Trapézio ascendente.
Músculos do orifício superior do tórax

 Sobre o segmento
 médio da costela:
     Levantador da escápula
     Escaleno médio
Músculos do orifício superior do tórax

 Sobre o segmento
 anterior da costela:
     Escaleno anterior;
     Primeira digitação do
      serrátil anterior.
 Observamos que esses músculos estão situados na altura
  de um importante cruzamento tanto dinâmico como
  neurovascular.
 Esses músculos fazem parte das cadeias de flexão, das
  cadeias de extensão e das cadeias cruzadas.
 Além disso, constituem ligações importantes para:
      Cabeça;
      Coluna cervical;
      Escápulas.
Músculos da parte posterolateral do tórax

 Plano profundo:
 Músculos supracostais;
 Músculos espinais que são, de dentro para fora:
      Transversoespinhais;
      Semiespinhais;
      Supraespinais;
      Latíssimo do dorso
      Iliocostal;
 Músculo serrátil posterior superior e posterior inferior
Músculos da parte posterolateral do tórax

 Plano médio:
    Levantador da escápula;
    Rombóide;
    Serrátil anterior;


 Plano superficial:
      Supraespinhais;
      Infraespinhais
      Redondo menor
      Latíssimo do dorso
      Trapézio
Músculos da parte posterolateral do tórax

 Esses músculos fazem parte das cadeias de extensão e das
  cadeias cruzadas de abertura.
 Eles estabelecem ligações com:
      Cabeça;
      Escápulas;
      Membros superiores.
Músculos da parte anterolateral do tórax
 Eles têm dois destinos possíveis:
      Cíngulo do membro superior: fazem parte dos suspensórios das cadeias
       cruzadas de fechamento. São eles:
           M. serrátil anterior;
           MM. Subclávios;
           MM. Peitorais menores;
           MM. Peitorais maiores.
           Parede abdominal: fazem parte das cadeias de flexão ou das cadeias cruzadas de
            fechamento.
 Os músculos que se destinam à parede abdominal fazem parte da
  região abdominal e suas inserções costais os colocam em
  continuidade com o tórax. São eles:
      Retos do abdome, oblíquos do abdome e transverso do abdome.
Músculos do orifício inferior do tórax

 O diafragma, que forma:
      A parede do orifício inferior do tórax;
      A parede superior da cavidade abdominal.
“ Portanto, observa-se que todas as cadeias se cruzam na altura do
diafragma. Em consequência, qualquer tensão em uma das cadeias do
tronco pode impedir o bom funcionamento do diafragma.
Entretanto, é indispensável não esquecer sua profundas influências na
cadeia neurovascular e nas cadeias viscerais supra e
infradiafragmáticas. Um paciente que “não sabe respirar” é, na
verdade, uma pessoa cujo diafragma não está livre. É claro que todos
sabemos respirar naturalmente, mas essa disposição natural pode
ser impedida por diferentes tensões que afetam as regiões
solicitadas no movimento da respiração. Portanto, nosso tratamento
não tem a finalidade de ensinar o paciente a respirar, mas sim de
liberar o diafragma de todas as tensões parasitas que afetam o
conjunto das cadeias visceral, neurovascular, articular e muscular.”
                                     Léopold Busquet
Ta! E daí?

 Para compreender bem o funcionamento torácico, é
  preciso ter uma compreensão global da coerência do
  trabalho em conjunto das cadeias no movimento
  ventilatório pela relação contentor-conteúdo.
 Contentor = Tórax
 Conteúdo = Pulmão
Influências do contentor sobre o conteúdo

 Na inspiração, voluntária ou involuntária, o volume da caixa
  torácica aumenta. Para isso são aumentados:
      O diâmetro vertical;
      O diâmetro transversal;
      O diâmetro anteroposterior.
Aumento do diâmetro vertical

Contentor
Em cima:
     O crânio garante um ponto fixo alto para:
          Os esternocleidomastóideos, que elevam a clavícula e o esterno.
     A coluna cervical garante ponto fixo alto para:
          Os escalenos que elevam as duas primeiras costelas.
     A mandíbula garante um ponto fixo alto para:
          Os genio-hióideos;
          Os tireo-hióideos;
          Os esternocleido-hióideos;
          Os esternopcleidotireóideos.
Aumento do diâmetro vertical

     Esses músculos fazem parte das cadeias de flexão e completam a elevação
      do cíngulo do membro superior e do esterno.
     O esterno, uma estrutura óssea, realiza a elevação sincrônica das seis
      primeiras costelas.
 Embaixo:
     diafragma
Aumento do diâmetro vertical

Conteúdo

A bolsa pleural tem um
diâmetro vertical
aumentada.
Os brônquios sofrem o
alongamento do diâmetro
vertical;
O pericárdio tem um
diâmetro vertical que
aumenta.
Aumento do diâmetro transversal

Contentor
Metade superior do tórax:
      A cintura escapular garante um ponto fixo lateral para:
           Os peitorais menores
      Os membros superiores garantem um ponto fixo lateral para:
           Os peitorais maiores
      Metade inferior do tórax:
           A coluna dorsal garante um ponto fixo posterior para:
                 Os romboides
                 Os serráteis anteriores.
Aumento do diâmetro transversal

As seis primeiras costelas têm um moviemento de alça de
balde.
As 7, 8, 9 e a 10 costelas têm sobretudo um movimento de
afastamento, facilitado por suas ligações cartilaginosas.

Conteúdo
A bolsa pleural tem um diâmetro transversal que aumenta.
Os brônquios passam por um aumento de seu diâmetro.
O pericárdio tem um diâmetro transversal que diminui.
Aumento do diâmetro transversal

 A diminuição do diâmetro transversal do pericárdio
  favorece a expansão média de cada pulmão.
 A modificação dos diâmetros da bolsa pericárdica nas fases
  de inspiração e de expiração tem uma ação de
  bombeamento que dinamiza a vascularização da parede
  cardíaca. O pericárdio é o coração do coração.
Aumento do diâmetro anteroposterior

Contentor

O endireitamento da coluna dorsal provoca a rotação
externa das costelas;
Ao mesmo tempo que o esterno sobe e vai para a frente, a
horizontalização das costelas aumenta o diâmetro
anteroposterior do tórax;
Aumento do diâmetro anteroposterior

 As cadeias de extensão realizam o endireitamento dorsal,
  especialmente graças a unidade funcional composta pelos
  músculos serráteis posteriossuperiores, os serráteis
  posteroinferiores e a aponeurose dorsal.
 Observaremos que os serráteis posteroinferiores movem a
  11 e 12 costelas para baixo e para trás, no sentido
  contrário às outras costelas. Isso se torna possível pelas
  ligações conjuntivas das arcadas, que permitem o
  abaixamento das costelas flutuantes, acompanhando, assim o
  resto da caixa torácica.
Aumento do diâmetro anteroposterior

 Observemos a coerência entre a anatomia e a fisiologia das
  costelas:
      As seis primeiras costelas têm uma ligação óssea com o esterno e sobem;
      As quatro seguintes têm uma ligação cartilaginosa e se afastam;
      As duas últimas têm uma ligação fibrosa e descem e recuam.


       Importante lembrar que também existe um movimento de recuo nas 6
           primeiras costelas, devido a ligação cartilaginosa com o esterno.
Aumento do diâmetro anteroposterior

Conteúdo
A bolsa pleural tem um diâmetro anteroposterior que
aumenta.
Os brônquios têm um aumento dos seus diâmetros.
O pericárdio tem um alongamento do diâmetro
anteroposterior.
Observações

 Na inspiração, as costelas inferiores descem para aumentar
  o diâmetro vertical do tórax;
 Por isso, é incorreto dizer: “os músculos inspiratórios
  elevam as costelas, os músculos expiratórios as abaixam.”
 Essa frase não é precisa e deve ser substituída por:
“ Chama-se inspiratório todo músculo que aumenta o volume
   da cavidade torácica e expiratório todo aquele que diminui
                    o volume dessa cavidade.”
ventilação

   A ventilação é o processo de movimentação do ar para o
               interior e para fora dos pulmões.

Composto por dois períodos:
Inspiração: Processo ativo que depende da ação muscular e da organização do
complexo torácico.
Expiração: Processo passivo na ventilação normal e ativo quando necessário.
Também depende da organização do complexo torácico.
Diferenças de Pressão durante a Ventilação

 A ventilação ocorre em resposta aos gradientes de pressão
  criados pela expansão e recolhimento torácico.
 Essas pressões usualmente são mensuradas em cmH20.
 As pressões ventilatórias frequentemente são expressadas
  em relação a pressão atmosférica.
      Um pressão ventilatória de 0 é equivalente a 1 atmosfera ( 1034 cmH20 ou
       760mmHg).
 Uma pressão positiva é aquela maior do que a pressão
  atmosférica. Embora não seja correto, o termo pressão
  negativa algumas vezes é utilizado para descrever pressões
  subatmosféricas.
pressões
 Pressão Bucal ou Pao (ao = airway opening)
      Vias aéreas superiores
      A não ser que seja aplicada pressão positiva nas vias aéreas a Pao é sempre
       igual a zero.
      Igual a zero = igual a pressão atmosférica
 Pressão na Superfície Corporal ou Psc
      Igual a pressão atmosférica, usualmente também é zero.
 Pressão Alveolar (Palv) ou Intrapulmonar
      Varia durante os ciclos ventilátórios
 Pressão Pleural ou Ppl
      Varia durante os ciclos ventilatórios
Gradiente de pressão

 Diferença entre duas pressões;
 Existem 3 gradientes de pressão importantes envolvidos na
  ventilação:
      Transrespiratório;
      Transpulmonar;
      Transtorácico.
Gradiente transrespiratório

 Representa a diferença de pressão entre a atmosfera
  (superfície corporal) e os alvéolos.

                       Prs = Palv – Psc

Num individuo respirando espontaneamente, tanto a pressão
 da superefície corpórea quanto a da abertura das vias
 aéreas (boca) são iguais à pressão atmosférica. Por isso
 podemos substituir:
                      Prs = Palv - Pao
Gradiente transrespiratório

 Este gradiente faz com que o gás flua para dentro e para
  fora dos alvéolos durante a ventilação.
Gradiente trasnpulmonar

 O gradiente de pressão trasnpulmonar ou Pp, é igual à
  diferença de pressão entre os alvéolos e o espaço pleural.
                       Pp = Palv – Ppl
 Pp é a diferença de pressão que mantém a
  insuflação alveolar.
 Alterações do Pp durante a ventilação acarretam alterações
  correspondentes no volume alveolar.
Gradiente trasntorácico

 O gradiente de pressão trasntorácico, ou Pw, representa a
  diferença de pressão entre o espaço pleural e a superfície
  corpórea.
                        Pw = Ppl – Psc
 O Pw é a pressão através da parede torácica,
 Ela representa a pressão total necessária para expandir ou
  recolher em conjunto os pulmões e parede torácica.
Ciclo ventilatório
 Durante um ciclo ventilatório normal, a glote permanece
  aberta.
 Como a Psc e a Pao permanecem no zero, iguais, durante o
  ciclo, somente alterações da Palv e Ppl são de interesse!

ANTES DA INSPIRAÇÃO
 Antes da inspiração, a pressão pleural é de aproximadamente
  -5cmH2O e a pressão alveolar é de 0 cmH2O (igual a Pao e
  Psc).
 Se Pp(transpulmonar) = Palv – Ppl, Pp= -5 -0, Ppl = -5cmH20
Antes da inspiração

 Se Pp(transpulmonar) = Palv – Ppl, Pp= -5 -0, Ppl = -5cmH20
 Lembrando, Pp é a diferença de pressão que mantém a
  insuflação alveolar.
 Então o gradiente de pressão transpulmonar de -5cmH20,
  antes do início da inspiração, mantém os pulmões em seus
  volumes de repouso.
 Neste momento, as Palv e Pao são iguais, igual a zero. Por isso,
  nenhum gás se move para dentro ou para for do trato
  respiratório.
A inspiração começa

 A inspiração começa quando o esforço muscular expande o
  tórax;
 A expansão torácica provoca uma diminuição na pressão
  pleural.
 Quando a pressão pleural cai, o gradiente de pressão
  transpulmonar (Pp) alarga, fazendo com que os alvéolos
  expandam.
 Lembrando, Pp é a diferença de pressão que mantém a
  insuflação alveolar, “por distensão dos alvéolos.”
A inspiração

 Pp(transpulmonar) = Palv – Ppl, Pp= -5 -5, Ppl = -10cmH20
      Como a pressão transpulmonar exerce a “tração” nos alvéolos, neste
       momento esta tração aumenta provocando a expansão dos alvéolos.
 Quando os alvéolos expandem, suas pressões caem abaixo da
  Pao.
 Vamos ver o efeito no gradiente transrespiratório (Prs). Prs
  representa a diferença de pressão entre a atmosfera
  (superfície corporal) e os alvéolos.
       Prs = Palv – Psc , Prs = -10 – 5, Prs = -15cmH2o
A inspiração

 Prs = Palv – Psc , Prs = -10 – 5, Prs = -15cmH2o
Esse gradiente de pressão transrespiratória (Prs)“negativo” faz
  com que o ar flua da abertura das vias aéreas até os alvéolos,
  aumentando seu volume.

  Ppl continua a diminuir até o final da ispiração. Consequência
  da contração muscular que alarga o gradiente transpulmonar
                         Pp = Palv – Ppl
Pp é a diferença de pressão que mantém a insuflação alveolar.
Final da inspiração

 A Ppl continua a diminuir até o final da inspiração.
 A pressão alveolar atinge o equilíbrio com a atmosfera.
 O enchimento alveolar alentece e o fluxo inspiratório
  diminui a 0.
 Neste ponto, denominado final da inspiração, a pressão
  alveolar retornou a 0.
 No final da inspiração, o gradiente de pressão
  transpulmonar atinge seu valor máximo de
  aproximadamente -10cmH20.
expiração

 Quando a expiração começa, o tórax retrai e a Ppl começa
  a aumentar.
 Quando a pressão pleural aumenta, o gradiente de pressão
  transpulmonar estreita e os alvéolos começam a diminuir
  de tamanho.
 Quando os alvéolos se tornam menores, a pressão alveolar
  ultrapassa a da abertura das vias aéreas.
 Esse gradiente de pressão trasrespiratória faz com que o ar
  se mova dos alvéolos em direção à abertura das Vias aéreas.
expiração

 Quando a pressão alveolar atinge o nível da pressão
  atmosférica, o fluxo cessa e um novo ciclo começa.
 Esses eventos ocorrem durante a excurssões do volume
  corrente.
 Alterações similares da pressão acompanham a inspiração e
  a expiração mais profundas.
Forças de oposição à insuflação pulmonar

 Para gerar os gradientes de pressão descritos, os pulmões
  devem ser distendidos.
 Esta distensão requer que sejam superadas várias forças de
  oposição.
 A expiração normal é passiva, utilizando a energia
  armazenada durante a inspiração.
 As forças de oposição à insuflação pulmonar podem ser
  agrupadas em 2 categorias:
      Forças elásticas
      Forças de atrito.
Forças elásticas

 Envolvem os tecidos pulmonares e torácicos, junto com a
    tensão superficial nos alvéolos.
   As fibras elásticas e de colágeno são agrupadas no
    parênquima pulmonar.
   Estes tecidos dão aos pulmões a propriedade da
    elasticidade.
   A elasticidade é a tendência física de um objeto de resistir à
    distensão.
   Quando distendido, um corpo elástico tende a retornar à
    sua forma original.
Forças elásticas

 A tensão desenvolvida quando uma estrutura elástica é distendida é
   proporcional ao grau de deformação produzido.
 Exemplo: Mola Simples
 Maior tensão, alongamento
Linear
 Capacidade de distensão
Limitada
 Ponto de distensão máxima
Nenhum aumento no comprimento
Quebra da mola
Forças elásticas

 No pulmão, a insuflação é equivalente à distensão.
 A insuflação sofre oposição das forças elásticas.
 Para aumentar o volume pulmonar, uma pressão deve ser
  aplicada.
 Durante a inspiração, pressões cada vez mais negativas são
  necessárias para distender o pulmão a um volume maior.
 Quando o pulmão é distendido ao seu máximo, a curva de
  insuflação se torna achatada.
 Esse achatamento indica aumento da oposição à expansão.
Forças elásticas
Forças elásticas

 Como com a mola sob tensão, a desinsuflação ocorre
  passivamente quando a pressão no recipiente cai em
  direção à pressão atmosférica.
 A desinsuflação do pulmão não acompanha exatamente a
  curva de insuflação.
 Durante a desinsuflação, o volume pulmonar numa
  determinada pressão é discretamente maior do que a
  pressão durante a insuflação
         Pressões iguais --------- Volumes diferentes
Forças elásticas

 Essa diferença entre a curva de insuflação e a de
  desinsuflação é denominada histerese.
 A histerese indica que outros fatores além das forças
  elásticas estão presentes.
Forças de Tensão superficial

 As forças elásticas envolvem os tecidos pulmonares e
  torácicos, junto com a tensão superficial nos alvéolos.
 Parte da histerese apresentada pelo pulmão é decorrente
  da tensão superficial nos alvéolos.
Tensão superficial

Entendendo melhor:
Moléculas iguais apresentam uma força de atração entre elas
chamada coesão.
A tensão superficial é a força exercida por moléculas iguais
numa superfície líquida.
As forças de coesão afetam igualmente as moléculas em
todas as direções.
No entanto, somente forças internas afetam as moléculas na
superfície.
Tensão superficial

 Esse desequilíbrio entre as forças de coesão, internas e
  externas, faz com que as moléculas se agrupem de forma a
  estabelecer um membrana superficial de menor área
  possível.
 Geralmente no formato de uma curva ou de uma esfera.
 Exemplo a formação de uma gota:
Tensão superficial

 A tensão superficial, como um punho comprimindo uma bola,
  aumenta a pressão no interior de uma gota ou uma bolha de
  líquido.
 Laplace fala que essa pressão varia diretamente com a tensão
  superficial do líquido e inversamente ao seu raio.
Para uma bolha de líquido: P = 4TS / r
P é a pressão da bolha, Ts é tensão superficial e r é o raio da bolha.
 Como os alvéolos pulmonares se assemelham a um aglomerado
  de bolhas, a tensão superficial possui um papel fundamental na
  mecânica ventilatória.
Tensão superficial
Tensão superficial

 Por isso tudo, um pulmão cheio de ar é mais difícil de ser
  insuflado do que um cheio de solução salina por causa da
  interface gás-líquido existente nos alvéolos.
 Essa interface gás-líquido produz forças de tensão
  superficial de modo que os alvéolos se assemelham a
  bolhas.
Tensão superficial

 A retração pulmonar é uma combinação da elasticidade
  tecidual e das forças de tensão superficial nos alvéolos.
 Durante a insuflação, é necessária uma pressão adicional
  para superar as forças de tensão superficial.
 Durante a desinsuflação, as forças de tensão superficial
  diminuem, resultando numa alteração das características
  pressão-volume.
 A tensão superficial no pulmão é diminuída por uma
  substância chamada surfactante pulmonar.
Surfactante pulmonar

 Produzido pelos Pneumócitos tipo II
 É um fosfolipídio, e um dos constituintes mais importantes é
  a dipalmitoil-fosfatidilcolina (DPPC).
 O DPPC é sintetizado no pulmão a partir de ácidos graxos
  que, ou são extraídos do sangue, ou são eles próprios
  sintetizados no pulmão. Sua síntese é rápida e há um giro
  rápido do surfactante.
 Caso o fluxo sanguíneo de uma região pulmonar seja
  abolido, como o resultado de um êmbolo, o surfactante ali
  pode entrar em depleção.
Surfactante pulmonar

 O surfactante é formado, relativamente, tarde na vida fetal,
  e os bebês nascidos sem as quantidades adequadas
  desenvolvem angustia respiratória e podem morrer.

Como o surfactante reduz tanto a tensão superficial?
Surfactante pulmonar
 As moléculas de DPPC, aparentemente, são hidrofóbicas
  num extremo e hidrofílicas no outro e se alinham elas
  próprias na superfície.
 Substâncias hidrofóbicas
       Possuem aversão à água. Repelem as moléculas da água.
   Substâncias hidrofílicas
       Conseguem entrar entre as moléculas da água. Podem ser diluídas na água.


 A redução da tensão superficial é maior quando as
    moléculas de DPPC estão mais próximas, nesse caso,
    quando o alvéolo esta diminuído em seu tamanho (final da
    expiração).
Surfactante pulmonar

 Quais são as vantagens fisiológicas do surfactante?
 Primeiro, uma baixa tensão superficial nos alvéolos aumenta
  a complacência pulmonar e reduz o trabalho de expandi-los
  a cada respiração.
 Segunda, estabilidade dos alvéolos. Impede que os pequenos
  alvéolos colapsem por causa da tensão superficial.
 Terceiro, ajuda a manter os alvéolos secos. A tensão
  superficial tende a aspirar o líquido para dentro dos
  espaços alveolares, a partir dos capilares. Reduzindo essas
  forças o surfactante impede a transudação de líquidos.
Surfactante pulmonar

 Quais são as consequências de perda de surfactante?
      Pulmões rígidos (baixa complacência);
      Áreas de atelectasia;
      Alvéolos cheios de transudato.
Complacência pulmonar
Complacência pulmonar
complacÊNCIA PULMONAR

 COLOCAR IMAGEM 9-5 PAG 210 EGAN
COMPLACÊNCIA DA PAREDE TORÁCICA

 A insuflação e desinsuflação pulmonar ocorrem com
  alterações nas dimensões da parede torácica.
 Os pulmões e a parede torácica possuem complacências ou
  distensibilidade próprias. Nos adultos saudáveis, a
  complacência pulmonar e da parede torácica são
  aproximadamente iguais a 0,2 L/cmH2O.
 No entanto, como os pulmões estão contidos dentro do
  tórax, os dois sistemas atuam como molas que se tracionam
  mutuamente. Isso reduz a complacência do sistema a
  aproximadamente 0,1 L/cmH2O.
COMPLACÊNCIA DA PAREDE TORÁCICA

 Isso possui muitas implicações práticas, particularmente
  para a ventilação mecânica.
 Qualquer doença que altera a complacência pulmonar ou
  da parede torácica pode comprometer gravemente a
  mecânica normal da ventilação.
 O que poderia reduzir a complacência torácica:
      Cifoescoliose;
      Espodilite anquilosante;
      Alterações das cadeias musculares, viscerais e neurais.
Complacência Total
 A complacência total do sistema respiratório é igual à
  complacência pulmonar mais a complacência torácica.
 Os pulmões e a parede torácica trabalham em paralelo.


Em VM, a complacência obtida através das manobras de pausa
          inspiratória é a COMPLACÊNCIA TOTAL.
         Que possui valor normal de 0,1 L/cmH2O
   A complacência total do sistema respiratório pode ser
      alterada por distúrbios que afetam a complacência
            pulmonar, da parede torácica ou ambas.
Oposição de atrito à ventilação

 Estamos falando das forças de oposição à insuflação. Vimos
    até aqui as forças elásticas.
   Agora veremos as foças de atrito (não elástico).
   Não está relacionada com as propriedades elásticas dos
    pulmões e do tórax.
   Ela somente ocorre quando o sistema esta em movimento.
   É representada por dois componentes:
       Resistência viscosa tecidual;
       Resistência das vias aéreas.
Resistência viscosa tecidual

 A resistência viscosa tecidual é a impedância do movimento
  causada pelo deslocamento dos tecidos durante a
  ventilação.

                  Mas o que é impedância?
Resistência viscosa tecidual

 Impedância : genericamente, significa uma medida de
  impedimento ou oposição a[o fluxo de] algo, abstrato ou
  concreto. Pode significar também, quando cabível ou
  definido, a expressão matemática da medida dessa oposição,
  acompanhada da referente expressão dimensional.
 A ideia de impedância costuma relacionar-se
  fundamentalmente com a transferência de energia e, por isso,
  pode encontrar-se em todas as áreas da engenharia. Pode,
  contudo, por extensão semântica originária, utilizar-se
  noutras áreas.
                                          Wikipédia
Resistência viscosa tecidual

 Entre os tecidos deslocados estão incluídos os pulmões, a
  caixa torácica, o diafragma e os órgãos abdominais.
 A energia para deslocar essas estruturas é comparável à
  impedância causada pelo atrito em qualquer sistema
  dinâmico.
 A resistência tecidual é responsável somente por cerca de
  20% da resistência total à insuflação pulmonar.
 A obesidade, a fibrose e a ascite podem alterar a resistência
  viscosa tecidual, aumentando a impedância total à
  ventilação.
Resistência das vias aéreas

 O movimento gasoso através das vias aéreas também causa
  resistência por atrito.
 A impedância à ventilação pelo movimento gasoso através
  das vias aéreas é denominada resistência das vias aéreas.
 A resistência das vias aéreas é responsável por 80% da
  resistência por atrito à ventilação.
Resistência das Vias aéreas
 Para compreender a fundo precisamos antes entender a dinâmica
  dos fluidos

                    DINÂMICA DOS FLUIDOS
 Um fluido é uma substância que se deforma continuamente
  quando submetida a uma tensão de cisalhamento, não
  importando o quão pequena possa ser essa tensão. Um
  subconjunto das fases da matéria, os fluidos incluem os líquidos,
  os gases, os plasmas e, de certa maneira, os sólidos plásticos
 Os fluidos compartilham a propriedade de não resistir a
  deformação e apresentam a capacidade de fluir (também descrita
  como a habilidade de tomar a forma de seus recipientes). 
DINÂMICA DOS FLUIDOS

 Os líquidos e os gases podem ser observados
  estaticamente ou fluindo, em movimento.
 O fluxo é o movimento maciço de uma substância através
  do espaço.
 O estudo dos fluidos em movimento é conhecido como
  hidrodinâmica
Resistência ao fluxo de um fluido
Padrões de fluxo

 A resistência ao fluxo também varia com o padrão de fluxo.
 Existem 3 padrões principais de fluxo através de tubos:
      Laminar
      Turbulento
      Transicional
Fluxo laminar através de um tubo
Fluxo laminar através de um tubo

 Segundo essa fórmula, para os fluidos fluírem num padrão
  laminar, a pressão de propulsão aumenta sempre que a
  viscosidade do líquido, o comprimento do tubo ou o fluxo
  aumentarem.
 Além disso, é necessária uma pressão maior para manter
  um determinado fluxo se o raio do tubo diminuir.
Fluxo turbulento através de um tubo

 Sob certas condições, o padrão de fluxo através de um tubo
  muda significativamente, com perda da corrente em linhas
  paralelas regulares.
 Ao invés disso, as moléculas do fluido formam correntes de
  fluxo irregulares num padrão caótico denominado fluxo
  turbulento.
Fluxo turbulento através de um tubo

 Quando um fluxo se torna turbulento, a Lei de Poiseuille
  não é mais aplicada. Aplica-se:




F é o fator de fricção baseado na densidade do fluido

    Observaremos um aumento significativo da pressão a
               qualquer aumento do fluxo!
Fluxo turbulento através de um tubo
 Por isso, para dobrar o fluxo sob condições laminares, você
  precisa somente duplicar a pressão de propulsão.
 Para duplicar o fluxo sob condições de turbulência, você
  deve quadruplicar a pressão de propulsão.
Fluxo transicional através de um tubo
Fluxo, velocidade e área transversal

 O fluxo é o movimento maciço de um volume de líquido
  por unidade de tempo. Clinicamente, as unidades de fluxo
  mais comuns são litros por minuto (l/min) ou litros por
  segundo (l/seg).
 Em contraste, a velocidade é uma medida de distância linear
  percorrida pelo fluido por unidade de tempo. A unidade de
  velocidade comumente utilizada na fisiologia pulmonar é o
  centímetros por segundo (cm/s)
Fluxo, velocidade e área transversal

 Embora o fluxo e a velocidade dos fluidos sejam
  mensurações diferentes, os dois conceitos estão
  intimamente relacionados.
 O fator fundamental para relacionar a velocidade ao fluxo é
  a área transversal do sistema de condução.
Fluxo, velocidade e área transversal

Mostra que a velocidade de um fluido que se move através de
um tubo a um fluxo constante varia inversamente com a área
transversal disponível. Lei da Continuidade
Fluxo, velocidade e área transversal

 Embora o princípio somente seja verdadeiro para líquidos
  não compressíveis, as características qualitativas são
  similares para o fluxo gasoso.
 Vamos agora aplicar a dinâmica dos fluidos na fisiologia
                       respiratória
Resistência das vias aéreas

 A resistência das vias aéreas (Rva) é a proporção da
  pressão de propulsão responsável pelo movimento gasoso
  em relação ao fluxo de gás, calculada da seguinte maneira:

A pressão de propulsão () é a diferença de pressão entre os
  alvéolos e a abertura das vias aéreas (o gradiente de
  pressão transrespiratório ou Palv – Pao).

        Rva = 0,5 a 2,5 cmH2O, em adultos saudáveis
Fatores que afetam a resistência das vias
                        aéreas
 Tipos de fluxo e área transversal
 Tipo de fluxo
       Laminar
Para um fluxo laminar a equação que deve ser aplicada nas
  condições clínicas que envolvem as vias aéreas é a da Lei de
  Poiseuille.
 Esta equação é importante quando aplicada nas seguintes
  condições clínicas:
1- Para que o fluxo gasoso permaneça constante, a pressão de
liberação deve variar inversamente com a quarta potência do
raio da via aérea. A redução do raio do tubo pela metade
requer um aumento de dezesseis vezes da pressão para
manter o fluxo constante. Para manter a ventilação na
presença de vias aéreas estreitadas, podem ser necessários
grandes aumentos da pressão de propulsão.
2- Se a pressão de liberação do gás que ventila os pulmões
permanecer constante, o fluxo gasoso variará diretamente
com a quarta potência do raio da via aérea. A redução do raio
da via aérea à metade diminui o fluxo em dezesseis vezes
numa pressão constante. Pequenas alterações do calibre
brônquico podem alterar acentuadamente o fluxo gasoso
através de uma via aérea.
Distribuição da resistência das vias aéreas

 Aproximadamente 80% da resistência ao fluxo gasoso
  ocorre no nariz, na boca e nas grandes vias aéreas.
 Somente cerca de 20% da resistência total ao fluxo é
  atribuível às vias aéreas com mens de 2mm de diâmetro.
 Isso parece contradizer o fato da resistência estar
  relacionada inversamente com o raio do tubo condutor.
 A ramificação da árvore traqueobrônquica aumenta a área
  transversa com cada geração de vias aéreas.
Distribuição da resistência das vias aéreas

 À medida que o gás se move em direção aos alvéolos, a área
  transversa combinada do sistema de condução aumenta
  exponencialmente.
 De acordo com as leis da dinâmica dos fluidos, esse aumento
  de área transversa provoca uma diminuição na velocidade do
  gás.
 Essa diminuição produz um fluxo de padrão laminar!
Considerações finais a respeito da distribuição
                da resistência
 O fluxo turbulento predomina na boca, traqueia e
  brônquios principais. A velocidade do gás é elevada
  favorecendo o fluxo turbulento.
 Ao nível dos bronquíolos terminais, a área transversa
  aumenta mais do que trinta vezes. Velocidade gasosa muito
  baixa.
 Nas vias aéreas pequenas normais, o fluxo é laminar. A
  pressão de propulsão através dessas vias aéreas é inferior a
  1% da pressão de propulsão total do sistema.
Considerações finais a respeito da distribuição
                da resistência
 O diâmetro das vias aéreas não é constante.
 Durante a inspiração, a distensão do tecido pulmonar
  circundante e o alargamento do gradiente de pressão
  transpulmonar aumentam o diâmetro das vias aéreas.
 Quanto maior o volume pulmonar, maior a influência desses
  fatores sobre o calibre das vias aéreas.
 O aumento de diâmetro das vias aéreas com o aumento do
  volume pulmonar diminui a resistência das vias aéreas
Considerações finais a respeito da distribuição
                da resistência
 À medida em que o volume pulmonar diminui em direção
  ao volume residual, os diâmetros das vias aéreas também
  diminuem.
 A resistência das vias aéreas aumenta dramaticamente em
  volumes pulmonares baixos.
Mecânica da expiração

 O calibre das vias aéreas é determinado por vários fatores,
  os quais incluem o suporte anatômico fornecido às vias
  aéreas e as diferenças de pressão através de suas paredes.
 O suporte anatômico é oriundo da cartilagem da parede
  das vias aéreas e da “tração” produzida pelos tecidos
  circundantes.
Cartilagem só
até
Bronquíolos
Mecânica da expiração

 As vias aéreas também são suportadas pela diferença de
  pressão através de suas paredes.
 Esse gradiente de pressão trasnpulmonar auxilia na
  estabilização das vias aéreas, principalmente das pequenas.
 Isso na respiração calma!
 A diferença entre a pressão pleural e a pressão no interior
  das vias aéreas é denominada gradiente de pressão
  transmural.
Mecânica da expiração

 Durante a espiração forçada, a contração dos músculos
  expiratórios pode aumentar a pressão pleural acima da
  pressão atmosférica.
 Isso reverte o gradiente de pressão transmural, o tornando
  positivo.
 Se o gradiente de pressão transmural positivo ultrapassar a
  pressão de suporte fornecida produzida pelo parênquima
  pulmonar, as pequenas vias aéreas podem colapsar.
Mecânica da expiração

 Nas vias aéreas saudáveis, isso somente ocorre na
  expiração forçada.
 Nas vias aéreas doentes, isso pode ocorrer na respiração
  normal.
 Este evento também é conhecido como Ponto de Igual
  Pressão ou PIP
 Colocar imagem 9-9 pag 215 egan
 Num pulmão normal, a pressão pleural aumenta até
  aproximadamente +20cmH2O. A pressão alveolar é a soma
  da Pressão pleural (+20) e da pressão de retração elástica
  pulmonar (+10) totalizando +30. A pressão das vias aéreas
  diminuindo ao longo das vias aéreas, dos alvéolos até a
  boca. No PIP , a pressão no interior das vias aéreas é igual à
  Ppl. Em direção à boca, a pressão das vias aéreas diminui
  abaixo da Ppl, resultando numa via aérea estreitada e numa
  limitação ao fluxo aéreo. Isso ocorre normalmente em
  indivíduos saudáveis somente durante a expiração forçada.
  O PIP migra das vias aéreas maiores em direção às menores
  à medida em que o pulmão esvazia.
 Nas doenças pulmonares, como no enfisema, as mesmas
  forças estão em jogo. A Ppl ainda é de +20, mas a pressão
  de retração elástica pulmonar é de somente +5. Como
  resultado, a pressão de condução é de somente +25. Isso
  faz com que o PIP se localize em vias aéreas menores do
  que no pulmão normal. Como resultado, as vias aéreas
  estreitam ou colapsam com um volume pulmonar maior do
  que nos pulmões normais. Nos pacientes enfisematosos, o
  colapso das vias aéreas é ainda complicado pela perda do
  suporte das vias aéreas pequenas.
Trabalho respiratório

 O trabalho respiratório é realizado pelos músculos
  respiratórios .
 Esse trabalho exige uma energia que sobrepuje as forças
  elásticas e de atrito que se opõem à insuflação.
 A avaliação do trabalho mecânico envolve a mensuração de
  parâmetros físicos da força e da distância.
 A avaliação do trabalho metabólico envolve a mensuração
  do consumo de oxigênio durante a respiração (VO2).
Trabalho respiratório

 Durante a respiração normal, o trabalho da expiração é
  recuperado da energia potencial armazenada nos pulmões e
  tórax expandidos.
 A expiração forçada exige um trabalho adicional dos
  músculos expiratórios .
 O trabalho real da expiração forçada depende das
  propriedades mecânicas pulmonares e torácicas.
 Colocar imagem 9-10 pag 216
 O ponto A é o nível de repouso (CRF) e B é o final da inspiração.
   A linha reta contínua A-B representa a pressão necessária para
  superar as forças elásticas simples (a inclinação desta linha é a
  complacência pulmonar) e alinha curva A-C-B representa a
  pressão adicional necessária para superar a resistência de atrito
  (vias aéreas e tecidos). No ponto B, onde o fluxo aéreo cessa
  momentaneamente, a resistência do atrito é inativa. A área 1
  representa o trabalho necessário para superar as forças elásticas.
   A área 2 representa o trabalho necessário para superar as forças
  de atrito. O trabalho respiratório é a soma dessas duas áreas. A
  linha pontilhada representa a curva pressão-volume da expiração
  passiva, utilizando energia armazenada durante a inspiração.
Trabalho respiratório nas doenças pulmonares

 Colocar figura 9-11




                           Esforço expiratório
Distribuição da ventilação

 A ventilação não é distribuída equitativamente nos pulmões
  saudáveis.
 Fatore tanto regionais quanto locais são responsáveis por
  essa heterogeneidade na distribuição da ventilação.
Fatores regionais
 Nos indivíduos em posição ortostática, dois fatores dirigem mais
  ventilação para as bases e regiões periféricas dos pulmões do que
  para os ápices e zonas centrais. São eles:
      Diferença na Expansão Torácica: A expansão do tórax inferior é aproximadamente
       50% maior do que a do tórax superior. A ação do diafragma insufla
       preferencialmente os lobos pulmonares inferiores.
      Gradiente de pressão transpulmonar: Por causa do peso do pulmão e da influência
       da gravidade, a pressão intrapleural no ápice é mais negativa do que na base. Os
       alvéolos apicais são mantidos com um volume maior do que os basais. No entanto,
       os alvéolos apicais estão localizados na porção achatada da curva P-V. Por isso, para
       uma alteração igual da pressão intrapleural, os alvéolos basais expandem muito mais
       durante a insp do que os apicais. Isso faz com que mais ventilção vá a base em
       ortostaismo.
Fatores locais

 A complacência e a resistência determinam as taxas locais
  de enchimento e de esvaziamento alveolar. Cada unidade
  respiratória pode se comportar de forma diferente.
 A relação entre a complacência e a resistência de uma
  unidade pulmonar pode ser mensurada.
 Essa propriedade de cada unidade pulmonar é denominada
  constante de tempo.
                Constante de tempo = C . R
Fatores locais

 Uma unidade pulmonar apresentará uma constante de
  tempo longa se a resistência ou a complacência estiverem
  aumentadas.
 As unidades com constante de tempo longas levam mais
  tempo para encher e esvaziar do que unidades com
  complacência e resistência normais.
Fatores locais

 Uma unidade pulmonar apresentará uma constante de
  tempo pequena se a resistência ou a complacência
  estiverem diminuídas.
 As unidades com constante de tempo pequenas enchem e
  esvaziam mais rapidamente do que unidades com
  complacência e resistência normais.
Fatores locais
 As constantes de tempo afetam a distribuição local da
  ventilação nos pulmões.
 Quando o tempo disponível para a insuflação é fixado, as
  unidades com constante de tempo longas enchem menos e
  esvaziam mais rapidamente do que as normais.
 As unidades com constante de tempo curtas também
  enchem menos do que as normais, como resultante da
  baixa complacência.
 A ventilação dirigida às unidades pulmonares com
  constantes de tempo longas ou curtas é menor do que a
  recebida pelas unidades com complacência e resistência
  normais.
Fatores locais
    DEPENDÊNCIA DA COMPLACÊNCIA EM RELAÇÃO A
                   FREQUÊNCIA

Em FR aumentadas, as unidades com constantes de tempo longas
enchem menos e esvaziam mais lentamente do que as unidades
normais. Cada vez mais o ar inspirado vai para as unidades
pulmonares com constantes de tempo normais. Quando um maior
volume de ar vai para uma menor quantidade de unidades
pulmonares, pressões trasnpulmonares mais elevadas devem ser
geradas para manter a ventilação alveolar. Parece que a complacência
pulmonar diminuiu à medida em que a frequência respiratória
aumenta.
Fatores locais

      DEPENDÊNCIA DA COMPLACÊNCIA EM RELAÇÃO A
                             FREQUÊNCIA
O termo complacência dinâmica é utilizado para avaliar a relação P-
V durante a inspiração. Se a complacência dinâmica diminui à medida
em que a FR aumenta, algumas unidades pulmonares devem possuir
constantes de tempo anormais.
A incoordenação entre ventilação e a perfusão pode provocar
hipoxemia, limitando severamente a capacidade do indivíduo de
realizar atividades rotineiras.
Eficácia e efetividade da ventilação

 Para ser efetiva, a ventilação deve responder às
  necessidades orgânicas de captação de oxigênio e de
  remoção do dióxido de carbono.
 Para ser eficaz, a ventilação deve consumir pouco oxigênio
  e deve produzir uma quantidade mínima de dióxido de
  carbono.
eficácia

 Ventilação Minuto: A ventilação usualmente é avaliada
  calculando-se o VM. Entretanto o Vm mostra o volume
  total que se move para dentro e para fora dos pulmões por
  minuto sem descartar o volume do espaço morto.
                         VM = FR . VC
 Ventilação Alveolar: Melhor forma de se medir a eficácia da
  ventilação. Já que descarta o volume do espaço morto, desta
  forma prediz o volume de ar que efetivamente chegou até
  os alvéolos.
                      VA = FR . (Vc – Vem)
Espaço morto

 Pode ser dividido em 2 subcomponentes:
      Espaço morto Anatômico: Volume das vias aéreas de condução. Varia de
       cerca de 1ml por 450g de peso corporal (2,5 ml/Kg)
      Espaço morto alveolar: Alvéolos ventilados mas não perfundidos. Sem a
       perfusão, o intercâmbio gasoso não ocorre.
 A soma do espaço morto anatômico e fisiológico é
  denominado espaço morto fisiológico.
efetividade

 A efetividade da ventilação é determinada pela pressão
  parcial de dióxido de carbono e pelo pH resultante,
  especificamente no sangue arterial.
 A ventilação é efetiva quando a PaCO2 é mantida em níveis
  que mantêm o Ph dentro dos limites normais.
Vamos recapitular...

 O ciclo ventilatório é composto pela Inspiração e pela
  Expiração;
 Inspiração = Insuflação, encontramos forças de oposição:
      Forças Elásticas: Tecidos pulmonares e torácicos
           Histerese = Tecidos pulmonares + tensão superficial (surfactante)
Vamos recapitular...

 O ciclo ventilatório é composto pela Inspiração e pela
  Expiração;
 Inspiração = Insuflação, encontramos forças de oposição:
      Forças Elásticas: Tecidos pulmonares e torácicos
           Histerese = Tecidos pulmonares + tensão superficial (surfactante)
           Como mensurar a distensibilidade do pulmão: Complacência Pulmonar
           Como mensurar a propriedade de resistência à deformação: Elastância Pulmonar
           Complacência = 1 / Elastância
           Complacência Pulmonar, Torácica e Total; 0,2 ; 0,2; 0,1 L/cmH2O
  Cp = V / Ppl
Vamos recapitular...

 O ciclo ventilatório é composto pela Inspiração e pela
  Expiração;
 Inspiração = Insuflação, encontramos forças de oposição:
      Forças Elásticas
      Forças de Atrito: não esta relacionada com as propriedades elásticas dos
       pulmões e do tórax
           Somente ocorre quando o sistema esta em movimento
           Resistência Viscosa Tecidual: limitação do movimento causada pelo deslocamento
            dos tecidos. 20% da resistência total. Obesidade, Fibrose, Ascite.
           Resistência das vias Aéreas:
Vamos recapitular...

 Resistência das Vias Aéreas: (0,5 a 2,5 cmH2O)
      Fluxo: Laminar, Turbulento ou Transicional
      Área Transversal


      80% da resistência ao fluxo gasoso ocorre no nariz, boca e grandes vias
       aéreas.
      20% ocorre nas vias aéreas com menos de 2mm de diâmetro.
Vamos recapitular...

 Resistência das Vias Aéreas: (0,5 a 2,5 cmH2O)
      Fluxo: Laminar, Turbulento ou Transicional
      Área Transversal


      80% da resistência ao fluxo gasoso ocorre no nariz, boca e grandes vias
       aéreas.
      20% ocorre nas vias aéreas com menos de 2mm de diâmetro.
      Quanto maior o volume menor a resistência. Inspiração = aumento do
       diâmetro das vias aéreas.
Vamos Recapitular...

 O ciclo ventilatório é composto pela Inspiração e pela
  Expiração;
 Inspiração = Insuflação, encontramos forças de oposição:
      Forças Elásticas
      Forças de Atrito
 Expiração = o calibre das vias aéreas é determinado por
  vários fatores que incluem suporte anatômico (cartilagem)
  e as diferenças de pressão através de suas paredes(PIP)
Vamos recapitular...

 Vimos que para realizar o ciclo ventilatório é necessário
  gasto energético, denominado trabalho respiratório.
Vamos recapitular...
Vamos recapitular...

 Vimos que a distribuição da ventilação é heterogênia e que
  depende dos seguintes fatores:
      Fatores regionais:
           Diferença na Expansão torácica (Inferior > 50% do que ápice)
           Diferença das Ppleurais do ápice e basais (Ppl apice < Ppl base)


        Esse efeitos é menos pronunciado quando em decúbito dorsal e, ainda menor
           quando em decúbito ventral. Este comportamento ocorre porque o diafragma é
           empurrado no sentido cefálico quando em decúbito dorsal e afeta o tamanho de
           todos os alvéolos.
Vamos recapitular...

 Vimos que a distribuição da ventilação é heterogênia e que
  depende dos seguintes fatores:
      Fatores regionais:
           Diferença na Expansão torácica (Inferior > 50% do que ápice)
           Diferença das Ppleurais do ápice e basais (Ppl apice < Ppl base)
      Fatores Locais: Constante de Tempo (depende da Complacência e da
       resistência) Constante de tempo = C . R
           As unidades com constante de tempo longas (C ou R aumentadas) levam mais tempo
            para encher e esvaziar do que unidades com complacência e resistência normais.
           As unidades com constante de tempo pequenas (C ou R reduzidas) enchem e
            esvaziam mais rapidamente do que unidades com complacência e resistência normais.
Vamos recapitular...

 Vimos como medir se a ventilação esta sendo Eficaz e
  Eficiente:
      Eficiente: consumo de O2 baixo, Baixo trabalho respiratório.
      Eficaz: VM = FR . VC --------- VA = FR . (Vc – Vem)


   Vem = 2,5ml/KG o que significa
   que para uma pessoa com:
      60 Kg ----- 60 x 2,5 = 150 ml
      80 kg -----   80 x 2,5 = 200ml
      100 kg ------ 100 x 2,5 = 250ml
Vamos recapitular...

 Vimos como medir se a ventilação esta sendo Eficaz e
  Efetiva:
      Eficiente: consumo de O2 baixo, Baixo trabalho respiratório.
    Eficaz: VM = FR . VC --------- VA = FR . (Vc – Vem)
                                             Se mantermos FR:20 e VC 500,
                                             teríamos:
   Vem = 2,5ml/KG o que significa
   que para uma pessoa com:                  VM = 10.000 e VA = 7.000
      60 Kg ----- 60 x 2,5 = 150 ml
                                              VM = 10.000 e VA = 6.000
      80 kg -----   80 x 2,5 = 200ml
      100 kg ------ 100 x 2,5 = 250ml        VM = 10.000 e VA = 5.000
Ventilação, perfusão e
     relação V/Q
Ventilação Alveolar
 Composição de uma mistura gasosa
Composição do ar ambiente

 O processo de respiraçao traz oxigênio do ar ambiente
  para os alvéolos, onde se verifica captação de oxigênio e
  excreção de dióxido de carbono.
 O ar ambiente é composto por
      Nitrogênio;
      Oxigênio;
      Dióxido de carbono;
      Argônio;
      E outros gases;
Composição do ar ambiente

 Vamos entender melhor como um gás é composto!
 O ar ambinete é um gás e por isso obedece às leis dos
  gases.
      Lei de Boyle: declara que a pressão (P) e o volume (V) apresentam uma
       relação direta no caso de temperatura constante:
                                     P1V1 = P2V2
      Lei de Dalton: afirma que a pressão parcial do gás em uma mistura gasosa
       corresponde à pressão que o gás exerceria se ocupasse o volume total da
       mistura na ausência de outros componentes.
Composição do ar ambiente
 Verificamos dois princípios importantes quando estas leis
  gasosas são aplicadas ao ar ambiente:
 Primeiro: quando os componentes são vistos em termos de
  frações de gás (F), a soma das frações de cada gás seria igual
  a um. A soma das % tem que ser igual a 100%.
                   1,0 = FN + FO2 + Fargônio e outros gases
A soma das pressões parciais (em mmHg) deve igualar a
  pressão total quando se aplica a lei de Boyle. Desse modo,
  ao nível do mar, onde a pressão é de 760mmHg, a pressão
  dos gases no ar atmosférico ou pressão barométrica (Pb)
  seria:
Composição do ar ambiente

                     Pb = PO2 + PN2 + Pargônio e outros gases


               760mmHg = PO2 + PN2 + Pargônio e outros gases


O segundo: a pressão parcial de um gás (Pgas) é igual à fração
do gás na mistura gasosa (Fgas) vezes a pressão (barométrica)
ambiente ou total:

                              Pgas = Fgas x Pb
Composição do ar ambiente

 O ar ambiente é composto de aproximadamente 21% de
  oxigênio e 79% de Nitrogênio.
 Portanto, a pressão parcial de oxigênio no ar ambiente (PO2)
  é:

                          PO2 = FO2 x Pb
                      PO2 = 0,21 x 760mmHg
                          PO2 = 159 mmHg

       Esta é a tensão de oxigênio a cavidade oral no início da
                 inspiração! Sem oxigênio suplementar!
Composição do ar ambiente

 No início da inspiração, os gases ambientes são trazidos
  para dentro da via aérea onde são aquecidos e umidificados.
 Os gases inspirados tornam-se saturados de vapor d’àgua, o
  qual exerce uma pressão parcial.
 Como a pressão total permanece constante e igual à
  pressão barométrica, o vapor d`água dilui a pressão total
  dos outros gases.
 Por isso, a pressão parcial do vapor d`água deve ser
  subtraída da pressão barométrica total, para se calcular a
  pressão parcial de um gás em uma mistura umidificada.
Composição do ar ambiente

 Desse modo:
Págua = 47mmHg à temperatura corporal


                  PO2 traqueal = (Pb – Pagua) x FO2
                         = (760 – 47) x 0,21
                            = 150 mmHg
                   PN2 = (760 – 47) x 0,79
                          = 563 mmHg
Composição do ar ambiente
 Note que a pressão total continua 760 (150 + 563 + 47 )
 Contudo, diminui a pressão parcial de oxigênio e nitrogênio.


Boca (gás seco)                     Traqueia (gás umidificado)
Pb = 760 mmHg                       Pb = 760 mmHg
PO2 = 159 mmHg                      PO2 = 150 mmHg
PN2 = 601 mmHg                      PN2 = 563 mmHg
PCO2 = 0 mmHg                       PCO2 = 0 mmHg
Pagua = 0 mmHg               Pagua = 47 mmHg
Composição do ar ambiente

 As vias aéreas de
  condução não participam
  da troca gasosa.
 Desse modo, as pressões
  parciais de oxigênio,
  nitrogênio, e vapor d`água
  permanecem inalteradas
  nas vias aéreas até o gás
  chegar aos alvéolos.
Composição gasosa alveolar

 O gás alcança os alvéolos e a difusão ocorre.
 No final da inspiração temos a Palv = Pao, desta forma a
  pressão parcial dos gases nos alvéolos deve ser igual à
  pressão barométrica.
            1,0 = FN + FO2 + Fagua + FCO2 + Fargônio e outros gases


O Nitrogênio e o argônio são gases inertes e ,dessa forma, a
           fração alveolar desses gases não muda.
Composição gasosa alveolar

 A fração de vapor de água também não se altera, porque o
   gás se encontra completamente saturado, e já esta à
   temperatura corporal quando o gás alcança a traqueia.
 A fração alveolar de oxigênio diminui e a fração de dióxido
   de carbono nos alvéolos aumenta, devido à troca gasosa.
PAO2 = PIO2 – (PACO2 / R)
R= 0,8 nas condições normais
PIO2= pressão parcial de oxigênio inalado (Pb – Pagua) x FiO2
  A quantidade de oxigênio captado excede a quantidade de
           dióxido de carbono liberado nos alvéolos.
Perfusão e Relação V/Q
Estrutura da circulação pulmonar
Estrutura da circulação pulmonar

Artérias da Circulação Pulmonar   Artérias da Circulação Sistêmica
 Paredes finas;                   Não complacentes;
 Mínima quantidade de músculo     Maior quantidade de músculo
   liso;                             liso;
 7 vezes mais complacentes;
 Requer muito menos trabalho
   (baixa pressão por toda a
   circulação pulmonar)
 Encontram-se dilatados e com
   diâmetro maior
Estrutura da circulação pulmonar

 Todos essas fatores contribuem para um sistema
  circulatório de baixa resistência, muito complacente,
  propriedades que facilitam o fluxo sanguíneo através da
  circulação pulmonar impulsionado pelo ventrículo direito.
Estrutura da circulação pulmonar
 Os fatores que influenciam o fluxo sanguíneo incluem :
      Resistência Vascular Pulmonar
      Gravidade
      Pressão Alveolar
      Gradiente de Pressão Arteriovenoso
Resistência vascular pulmonar

 A RVP consiste na diferença entre a pressão da artéria
  pulmonar (PPA) e a do átrio esquerdo (PAE) dividida pelo fluxo
  (QT)
                     RVP = (PPA – PAE) / QT


Sob circunstâncias normais:
               RVP = (14 – 8) / 6 = 1,0 mmHg
Resistência vascular pulmonar

Sob circunstâncias normais:
                 RVP = (14 – 8) / 6 = 1,0 mmHg
Esta resistência é aproximadamente 10 vezes menor que na
circulação sistêmica.
                          Atenção!!!!!!!
     A baixa resistência na circulação pulmonar tem duas
   características únicas que permitem o aumento do fluxo
                     sanguíneo sob demanda:
Resistência vascular pulmonar

1. Todos os vasos disponíveis não são utilizados nas
   condições normais de repouso.
 Isso permite a compensação e o recrutamento de novos
   vasos no caso de maior demanda, tal como durante
   esforço ou exercício e com pequeno ou nenhum aumento
   na pressão arterial pulmonar.
2. A distensibilidade dos vasos sanguíneos na circulação
   pulmonar possibilita aos vasos aumentarem seus
   diâmetros com apenas um aumento mínimo na pressão
   arterial pulmonar.
Resistência vascular pulmonar

 O volume pulmonar interfere na RVP:
      Devida a influencia sobre os vasos alveolares.


 No final da inspiração, os alvéolos cheios de ar distendem-
  se comprimindo os capilares alveolares e aumentam a RVP.
 Em contra partida, tem um resultado oposto nos vasos
  extra-alveolares, os quais aumentam de diâmetro devido a
  tração radial e à retração elástica.
                                 RVP maior com volumes altos.
                              RVP menor com volumes baixos.
Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar

 Uma vez que a circulação pulmonar é um sistema de baixa
  pressão e baixa resistência, ela é influenciada muito mais
  drasticamente pela gravidade do que a circulação sistêmica.
 O efeito gravitacional e outros fatores contribuem para
  uma distribuição desigual do fluxo sanguíneo pulmonar.

  O Fluxo sanguíneo, em indivíduos na posição ortostática e
   sob condições normais de repouso, aumenta do ápice do
      pulmão (fluxo menor) para sua base, onde é maior.
Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar

 Da mesma forma, em um indivíduo em decúbito dorsal, o
  fluxo sanguíneo é menor nas regiões mais elevadas
  (anterior) e maior nas regiões inferiores (posterior).

 O efeito gravitacional interfere:
      Na Pressão Alveolar
      Na Pressão Arterial
      Na Pressão Venosa
Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar

Por isso, O Pulmão, no
que se refere ao fluxo
de sangue, tem sido
classicamente dividido
em três zonas:
Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar

 Zona 1 – Representa
  o ápice pulmonar,
  onde é possível não
  existir fluxo de
  sangue.
 PA > Pa > Pv
Os capilares colapsam
  por causa da maior
  PA e impedem o
  fluxo sanguíneo. Só
  em VM!
Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar

 Zona 2 – terço
  superior do pulmão.
 Pa > PA > Pv
 Como PA > PV, há
  colapso parcial ,
  causando efeito de
  “represamento”.
Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar

 Zona 3 – base do
  pulmão.
 Pa > Pv > PA
 Fluxo sanguíneo está
  em acordo com o
  gradiente de pressão.
Regulação ativa do fluxo sanguíneo

 Vasoconstrição Pulmonar Hipóxica:
      Consiste na contração da musculatura lisa nas paredes das pequenas
       arteríolas na região hipóxica.
      A vaso constrição hipóxica possui o efeito de dirigir o fluxo sanguíneo para
       longe das regiões hipóxicas do pulmão.
      Essas regiões podem resultar de obstrução brônquica e, pelo desvio do
       fluxo sanguíneo, os efeitos deletérios sobre a troca gasosa são reduzidos.
 Baixo PH sanguíneo causa vasoconstrição, principalmente
  na presença de hipoxemia alveolar.
Relação V/Q

 É definida como a relação entre a ventilação e fluxo
  sanguíneo.
 Esta relação pode ser definida para um único alvéolo, para
  um grupo de alvéolos, ou para todo o pulmão.
      Para um único alvéolo: Ventilação aleveolar / fluxo capilar;
      Para o pulmão: ventilação alveolar total / débito cardíaco.


                 Valv = 4 L/min    Fluxo sanguineo pulmonar = 5 l/min
                                       V/Q = 0,8
Relação V/Q

 V / Q > 1, quando a ventilação excede a perfusão.
 V /Q < 1, qunado a perfusão excede a ventilação


   O Desequilíbrio entre o fluxo sanguíneo pulmonar e a
   ventilação alveolar é a causa mais frequente de hipoxemia
     arterial sistêmica em pacientes com doença pulmonar.
Diferenças regionais na   relação V/Q
Shunt anatômico

 A ventilação alveolar é normal, mas uma parte do débito
  cardíaco desvia-se do pulmão e mistura-se diretamente
  com o sangue oxigenado.
 Conhecido como Shunt direita – esquerda. Comum em
  doenças cardíacas.
 Característica importante: a hipoxemia não pode ser
  abolida quando o indivíduo respira oxigênio a 100%.
Shunt anatômico
Shunt fisiológico

 Ausência de ventilação (por tampão mucoso, edema,
  broncoespasmo, corpo estranho ou tumor), mas com
  perfusão normal.
Shunt fisiológico

 Ausência de ventilação (por tampão mucoso, edema,
  broncoespasmo, corpo estranho ou tumor), mas com
  perfusão normal.
Comparação

Espaço Morto                    Shunt
 Ventila normalmente mas não    Ventilação comprometida mas
  tem perfusão.                   com perfusão normal.
 Exemplo: Embolia pulmonar      Exemplo: atelectasia
 Tto: Aumentar FiO2             Tto: Aumentar PEEP e
                                  desobstruir
Controle da
respiração
Controle ventilatório

 Existem quatro grandes sítios de controle respiratório:
      O centro de controle respiratório;
      Os quimiorreceptores centrais;
      Os quimiorreceptores periféricos;
      Os mecanorreceptores pulmonares
O Centro de Controle respiratório

 Localizado na medula oblonga do tronco cerebral.
 Geram e modificam o ritmo ventilatório básico.
 Consiste de duas partes:
      Gerador de padrão ventilatório: que ajusta o padrão ritmico;
      Integrador: processa as informações oriundas de centros encefálicos
       superiores e de quimiorreceptores, que controlam a FR e a amplitude do
       padrão ventilatório. O integrador controla o gerador de padrão e
       determina o esforço ventilatório apropriado.
Os quimiorreceptores centrais

 Encontram-se no sistema nervoso central.
 Detectam alterações na PCO2 e PH do líquido intersticial
  do tronco cerebral, modulando a ventilação.
 Aumento na PCO2 ou de ions H+ --- Aumento da
  ventilação.
Os quimiorreceptores periféricos
 Localizam-se em células especializadas do arco aórtico
  (corpos aórticos) e na bifurcação das artérias carótidas
  interna e externa (corpos carotídeos) no pescoço.
 Detectam PO2, PCO2 e PH do sangue arterial, enviando
  estas informações para os núcleos integrativos localizados
  na medula oblonga através dos nervos vagos (corpos
  aórticos) e nervos dos seios carotídeos, que são ramos dos
  nervos glossofaríngeos (corpos carotídeos).
 Queda na PO2 e PH arteriais ---- aumenta Ventilaçao
 Aumento na PCO2 ---- aumenta Ventilação
Mecanorreceptores e receptores irritativos

 Localizados no pulmão;
 Reage em resposta ao grau de insuflação do pulmão ou pela
  presença de um fator irritativo nas vias aéreas.
 Aumento do estiramento ---- redução da FR ---- Reflexo de
  Hering-Breuer.

 Irritativos: respondem a gases nocivos, fumaça de cigarro,
  poeiras inaladas e ar frio. --- provocam broncoconstrição e
  hiperpnéia.
Este material é liberado para uso em estudo pessoal.

Caso alguma parte seja utilizado para fim comercial ou
      para divulgação para terceiros obriga-se:

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     2- Divulgar crédito de imagem e texto ao
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Fisiologia respiratória 2013

  • 1. Fisiologia respiratória Ivan Ervilha Paletta Especialização em Fisioterapia Hospitalar www.grupoivanervilha.com.br
  • 2. Tópicos:  Ventilação Pulmonar  Difusão de Oxigênio e Dióxido de Carbono entre os Alvéolos e o Sangue  Transporte de Oxigênio e Dióxido de Carbono no Sangue  Regulação da Ventilação Pulmonar
  • 3. Ventilação Como o Gás Chega aos Alvéolos
  • 4. Ventilação  As principais funções dos pulmões são o fornecimento de oxigênio e a remoção de dióxido de carbono do organismo.  Para que isso seja conseguido, os pulmões devem ser adequadamente ventilados. A ventilação é o processo de movimentação do ar para o interior e para fora dos pulmões. Ela é diferente da respiração, a qual envolve eventos químicos e fisiológicos complexos ao nível celular.
  • 5. Volumes pulmonares Antes de observamos o movimento de gás no pulmão, é interessante verificarmos os volumes e as capacidades pulmonares.
  • 6. Volume corrente  É o volume de ar inspirado ou expirado em cada ventilação normal.  VC ou VT = 500ml no homem adulto.
  • 7. Volume de reserva inspiratório  É o volume extra de ar que pode ser inspirado acima do VC quando uma pessoa inspira com força total.  VRI = 3000ml no homem adulto.
  • 8. Volume de reserva expiratório  É o máximo do volume extra de ar que pode ser expirado numa expiração forçada após o final de uma expiração corrente normal.  VC ou VT = 500ml no homem adulto.
  • 9. Volume residual  É o volume de ar que fica nos pulmões após a expiração mais forçada.  VR = 1200ml no homem adulto.
  • 10. Capacidades pulmonares  Ao descrever os eventos no ciclo pulmonar, algumas vezes é desejável considerar dois ou mais volumes combinados.  Tais combinações são chamadas capacidades pulmonares.
  • 11. Capacidade inspiratória  CI = VC + VRI  CI = 3500ml  É a quantidade de ar que uma pessoa pode respirar, começando num nível expiratório normal e distendendo os pulmões a uma quantidade máxima.
  • 12. Capacidade residual funcional  CRF = VRE + VR  CRF = 2300ml  É a quantidade de ar que permanece nos pulmões no final de uma expiração normal.
  • 13. Capacidade vital  CV = VRI + VC +VRE  CRF = 4600ml  É a quantidade máxima de ar que uma pessoa pode expelir dos pulmões após primeiramente enchê- los à sua extensão máxima e então expirar também à sua extensão máxima.
  • 14. Capacidade pulmonar total  CPT = CV + VR  CRF = 5800ml  É o volume máximo que os pulmões podem ser expandidos com o maior esforço.
  • 15.  Todos os volumes e capacidades pulmonares na mulheres são cerca de 20 a 25% menores do que nos homens, e são maiores em pessoas atléticas e com massa corporais maiores do que em pessoas menores e astênicas. Conhecido os volumes e capacidades pulmonares vamos detalhar o processo de ventilação...
  • 16. Mecânica da ventilação Estudo das forças que movem o pulmão e a parede torácica e as resistências que elas superam. Visualizemos brevemente os diferentes músculos solicitados no movimento ventilatório.
  • 18. Músculos ventilatórios  De forma didática dividiremos o tórax em quatro partes:  Orifício superior;  Parte posterolateral;  Parte anterolateral;  Orifício inferior. Para cada parte teremos os respectivos músculos:  Músculos do orifício superior do tórax;  Músculos da parte posterolateral do tórax;  Músculos da parte anterolateral do tórax;  Músculos do orifício inferior do tórax.
  • 19. Músculos do orifício superior do tórax  São os músculos situados na altura da primeira costela:  Sobre o segmento posterior da costela:  Esplênio do pescoço;  Serrátil posterossuperior;  Rombóide;  Trapézio ascendente.
  • 20. Músculos do orifício superior do tórax  Sobre o segmento médio da costela:  Levantador da escápula  Escaleno médio
  • 21. Músculos do orifício superior do tórax  Sobre o segmento anterior da costela:  Escaleno anterior;  Primeira digitação do serrátil anterior.
  • 22.  Observamos que esses músculos estão situados na altura de um importante cruzamento tanto dinâmico como neurovascular.  Esses músculos fazem parte das cadeias de flexão, das cadeias de extensão e das cadeias cruzadas.  Além disso, constituem ligações importantes para:  Cabeça;  Coluna cervical;  Escápulas.
  • 23. Músculos da parte posterolateral do tórax  Plano profundo:  Músculos supracostais;  Músculos espinais que são, de dentro para fora:  Transversoespinhais;  Semiespinhais;  Supraespinais;  Latíssimo do dorso  Iliocostal;  Músculo serrátil posterior superior e posterior inferior
  • 24.
  • 25. Músculos da parte posterolateral do tórax  Plano médio:  Levantador da escápula;  Rombóide;  Serrátil anterior;  Plano superficial:  Supraespinhais;  Infraespinhais  Redondo menor  Latíssimo do dorso  Trapézio
  • 26.
  • 27.
  • 28.
  • 29.
  • 30. Músculos da parte posterolateral do tórax  Esses músculos fazem parte das cadeias de extensão e das cadeias cruzadas de abertura.  Eles estabelecem ligações com:  Cabeça;  Escápulas;  Membros superiores.
  • 31. Músculos da parte anterolateral do tórax  Eles têm dois destinos possíveis:  Cíngulo do membro superior: fazem parte dos suspensórios das cadeias cruzadas de fechamento. São eles:  M. serrátil anterior;  MM. Subclávios;  MM. Peitorais menores;  MM. Peitorais maiores.  Parede abdominal: fazem parte das cadeias de flexão ou das cadeias cruzadas de fechamento.  Os músculos que se destinam à parede abdominal fazem parte da região abdominal e suas inserções costais os colocam em continuidade com o tórax. São eles:  Retos do abdome, oblíquos do abdome e transverso do abdome.
  • 32.
  • 33. Músculos do orifício inferior do tórax  O diafragma, que forma:  A parede do orifício inferior do tórax;  A parede superior da cavidade abdominal.
  • 34.
  • 35. “ Portanto, observa-se que todas as cadeias se cruzam na altura do diafragma. Em consequência, qualquer tensão em uma das cadeias do tronco pode impedir o bom funcionamento do diafragma. Entretanto, é indispensável não esquecer sua profundas influências na cadeia neurovascular e nas cadeias viscerais supra e infradiafragmáticas. Um paciente que “não sabe respirar” é, na verdade, uma pessoa cujo diafragma não está livre. É claro que todos sabemos respirar naturalmente, mas essa disposição natural pode ser impedida por diferentes tensões que afetam as regiões solicitadas no movimento da respiração. Portanto, nosso tratamento não tem a finalidade de ensinar o paciente a respirar, mas sim de liberar o diafragma de todas as tensões parasitas que afetam o conjunto das cadeias visceral, neurovascular, articular e muscular.” Léopold Busquet
  • 36. Ta! E daí?  Para compreender bem o funcionamento torácico, é preciso ter uma compreensão global da coerência do trabalho em conjunto das cadeias no movimento ventilatório pela relação contentor-conteúdo.  Contentor = Tórax  Conteúdo = Pulmão
  • 37. Influências do contentor sobre o conteúdo  Na inspiração, voluntária ou involuntária, o volume da caixa torácica aumenta. Para isso são aumentados:  O diâmetro vertical;  O diâmetro transversal;  O diâmetro anteroposterior.
  • 38. Aumento do diâmetro vertical Contentor Em cima:  O crânio garante um ponto fixo alto para:  Os esternocleidomastóideos, que elevam a clavícula e o esterno.  A coluna cervical garante ponto fixo alto para:  Os escalenos que elevam as duas primeiras costelas.  A mandíbula garante um ponto fixo alto para:  Os genio-hióideos;  Os tireo-hióideos;  Os esternocleido-hióideos;  Os esternopcleidotireóideos.
  • 39. Aumento do diâmetro vertical  Esses músculos fazem parte das cadeias de flexão e completam a elevação do cíngulo do membro superior e do esterno.  O esterno, uma estrutura óssea, realiza a elevação sincrônica das seis primeiras costelas.  Embaixo:  diafragma
  • 40. Aumento do diâmetro vertical Conteúdo A bolsa pleural tem um diâmetro vertical aumentada. Os brônquios sofrem o alongamento do diâmetro vertical; O pericárdio tem um diâmetro vertical que aumenta.
  • 41. Aumento do diâmetro transversal Contentor Metade superior do tórax:  A cintura escapular garante um ponto fixo lateral para:  Os peitorais menores  Os membros superiores garantem um ponto fixo lateral para:  Os peitorais maiores  Metade inferior do tórax:  A coluna dorsal garante um ponto fixo posterior para:  Os romboides  Os serráteis anteriores.
  • 42.
  • 43. Aumento do diâmetro transversal As seis primeiras costelas têm um moviemento de alça de balde. As 7, 8, 9 e a 10 costelas têm sobretudo um movimento de afastamento, facilitado por suas ligações cartilaginosas. Conteúdo A bolsa pleural tem um diâmetro transversal que aumenta. Os brônquios passam por um aumento de seu diâmetro. O pericárdio tem um diâmetro transversal que diminui.
  • 44. Aumento do diâmetro transversal  A diminuição do diâmetro transversal do pericárdio favorece a expansão média de cada pulmão.  A modificação dos diâmetros da bolsa pericárdica nas fases de inspiração e de expiração tem uma ação de bombeamento que dinamiza a vascularização da parede cardíaca. O pericárdio é o coração do coração.
  • 45. Aumento do diâmetro anteroposterior Contentor O endireitamento da coluna dorsal provoca a rotação externa das costelas; Ao mesmo tempo que o esterno sobe e vai para a frente, a horizontalização das costelas aumenta o diâmetro anteroposterior do tórax;
  • 46. Aumento do diâmetro anteroposterior  As cadeias de extensão realizam o endireitamento dorsal, especialmente graças a unidade funcional composta pelos músculos serráteis posteriossuperiores, os serráteis posteroinferiores e a aponeurose dorsal.  Observaremos que os serráteis posteroinferiores movem a 11 e 12 costelas para baixo e para trás, no sentido contrário às outras costelas. Isso se torna possível pelas ligações conjuntivas das arcadas, que permitem o abaixamento das costelas flutuantes, acompanhando, assim o resto da caixa torácica.
  • 47. Aumento do diâmetro anteroposterior  Observemos a coerência entre a anatomia e a fisiologia das costelas:  As seis primeiras costelas têm uma ligação óssea com o esterno e sobem;  As quatro seguintes têm uma ligação cartilaginosa e se afastam;  As duas últimas têm uma ligação fibrosa e descem e recuam. Importante lembrar que também existe um movimento de recuo nas 6 primeiras costelas, devido a ligação cartilaginosa com o esterno.
  • 48. Aumento do diâmetro anteroposterior Conteúdo A bolsa pleural tem um diâmetro anteroposterior que aumenta. Os brônquios têm um aumento dos seus diâmetros. O pericárdio tem um alongamento do diâmetro anteroposterior.
  • 49.
  • 50. Observações  Na inspiração, as costelas inferiores descem para aumentar o diâmetro vertical do tórax;  Por isso, é incorreto dizer: “os músculos inspiratórios elevam as costelas, os músculos expiratórios as abaixam.”  Essa frase não é precisa e deve ser substituída por: “ Chama-se inspiratório todo músculo que aumenta o volume da cavidade torácica e expiratório todo aquele que diminui o volume dessa cavidade.”
  • 51.
  • 52. ventilação A ventilação é o processo de movimentação do ar para o interior e para fora dos pulmões. Composto por dois períodos: Inspiração: Processo ativo que depende da ação muscular e da organização do complexo torácico. Expiração: Processo passivo na ventilação normal e ativo quando necessário. Também depende da organização do complexo torácico.
  • 53. Diferenças de Pressão durante a Ventilação  A ventilação ocorre em resposta aos gradientes de pressão criados pela expansão e recolhimento torácico.  Essas pressões usualmente são mensuradas em cmH20.  As pressões ventilatórias frequentemente são expressadas em relação a pressão atmosférica.  Um pressão ventilatória de 0 é equivalente a 1 atmosfera ( 1034 cmH20 ou 760mmHg).  Uma pressão positiva é aquela maior do que a pressão atmosférica. Embora não seja correto, o termo pressão negativa algumas vezes é utilizado para descrever pressões subatmosféricas.
  • 54. pressões  Pressão Bucal ou Pao (ao = airway opening)  Vias aéreas superiores  A não ser que seja aplicada pressão positiva nas vias aéreas a Pao é sempre igual a zero.  Igual a zero = igual a pressão atmosférica  Pressão na Superfície Corporal ou Psc  Igual a pressão atmosférica, usualmente também é zero.  Pressão Alveolar (Palv) ou Intrapulmonar  Varia durante os ciclos ventilátórios  Pressão Pleural ou Ppl  Varia durante os ciclos ventilatórios
  • 55. Gradiente de pressão  Diferença entre duas pressões;  Existem 3 gradientes de pressão importantes envolvidos na ventilação:  Transrespiratório;  Transpulmonar;  Transtorácico.
  • 56. Gradiente transrespiratório  Representa a diferença de pressão entre a atmosfera (superfície corporal) e os alvéolos. Prs = Palv – Psc Num individuo respirando espontaneamente, tanto a pressão da superefície corpórea quanto a da abertura das vias aéreas (boca) são iguais à pressão atmosférica. Por isso podemos substituir: Prs = Palv - Pao
  • 57. Gradiente transrespiratório  Este gradiente faz com que o gás flua para dentro e para fora dos alvéolos durante a ventilação.
  • 58. Gradiente trasnpulmonar  O gradiente de pressão trasnpulmonar ou Pp, é igual à diferença de pressão entre os alvéolos e o espaço pleural. Pp = Palv – Ppl  Pp é a diferença de pressão que mantém a insuflação alveolar.  Alterações do Pp durante a ventilação acarretam alterações correspondentes no volume alveolar.
  • 59. Gradiente trasntorácico  O gradiente de pressão trasntorácico, ou Pw, representa a diferença de pressão entre o espaço pleural e a superfície corpórea. Pw = Ppl – Psc  O Pw é a pressão através da parede torácica,  Ela representa a pressão total necessária para expandir ou recolher em conjunto os pulmões e parede torácica.
  • 60. Ciclo ventilatório  Durante um ciclo ventilatório normal, a glote permanece aberta.  Como a Psc e a Pao permanecem no zero, iguais, durante o ciclo, somente alterações da Palv e Ppl são de interesse! ANTES DA INSPIRAÇÃO  Antes da inspiração, a pressão pleural é de aproximadamente -5cmH2O e a pressão alveolar é de 0 cmH2O (igual a Pao e Psc).  Se Pp(transpulmonar) = Palv – Ppl, Pp= -5 -0, Ppl = -5cmH20
  • 61. Antes da inspiração  Se Pp(transpulmonar) = Palv – Ppl, Pp= -5 -0, Ppl = -5cmH20  Lembrando, Pp é a diferença de pressão que mantém a insuflação alveolar.  Então o gradiente de pressão transpulmonar de -5cmH20, antes do início da inspiração, mantém os pulmões em seus volumes de repouso.  Neste momento, as Palv e Pao são iguais, igual a zero. Por isso, nenhum gás se move para dentro ou para for do trato respiratório.
  • 62. A inspiração começa  A inspiração começa quando o esforço muscular expande o tórax;  A expansão torácica provoca uma diminuição na pressão pleural.  Quando a pressão pleural cai, o gradiente de pressão transpulmonar (Pp) alarga, fazendo com que os alvéolos expandam.  Lembrando, Pp é a diferença de pressão que mantém a insuflação alveolar, “por distensão dos alvéolos.”
  • 63. A inspiração  Pp(transpulmonar) = Palv – Ppl, Pp= -5 -5, Ppl = -10cmH20  Como a pressão transpulmonar exerce a “tração” nos alvéolos, neste momento esta tração aumenta provocando a expansão dos alvéolos.  Quando os alvéolos expandem, suas pressões caem abaixo da Pao.  Vamos ver o efeito no gradiente transrespiratório (Prs). Prs representa a diferença de pressão entre a atmosfera (superfície corporal) e os alvéolos. Prs = Palv – Psc , Prs = -10 – 5, Prs = -15cmH2o
  • 64. A inspiração  Prs = Palv – Psc , Prs = -10 – 5, Prs = -15cmH2o Esse gradiente de pressão transrespiratória (Prs)“negativo” faz com que o ar flua da abertura das vias aéreas até os alvéolos, aumentando seu volume.  Ppl continua a diminuir até o final da ispiração. Consequência da contração muscular que alarga o gradiente transpulmonar Pp = Palv – Ppl Pp é a diferença de pressão que mantém a insuflação alveolar.
  • 65. Final da inspiração  A Ppl continua a diminuir até o final da inspiração.  A pressão alveolar atinge o equilíbrio com a atmosfera.  O enchimento alveolar alentece e o fluxo inspiratório diminui a 0.  Neste ponto, denominado final da inspiração, a pressão alveolar retornou a 0.  No final da inspiração, o gradiente de pressão transpulmonar atinge seu valor máximo de aproximadamente -10cmH20.
  • 66. expiração  Quando a expiração começa, o tórax retrai e a Ppl começa a aumentar.  Quando a pressão pleural aumenta, o gradiente de pressão transpulmonar estreita e os alvéolos começam a diminuir de tamanho.  Quando os alvéolos se tornam menores, a pressão alveolar ultrapassa a da abertura das vias aéreas.  Esse gradiente de pressão trasrespiratória faz com que o ar se mova dos alvéolos em direção à abertura das Vias aéreas.
  • 67. expiração  Quando a pressão alveolar atinge o nível da pressão atmosférica, o fluxo cessa e um novo ciclo começa.  Esses eventos ocorrem durante a excurssões do volume corrente.  Alterações similares da pressão acompanham a inspiração e a expiração mais profundas.
  • 68. Forças de oposição à insuflação pulmonar  Para gerar os gradientes de pressão descritos, os pulmões devem ser distendidos.  Esta distensão requer que sejam superadas várias forças de oposição.  A expiração normal é passiva, utilizando a energia armazenada durante a inspiração.  As forças de oposição à insuflação pulmonar podem ser agrupadas em 2 categorias:  Forças elásticas  Forças de atrito.
  • 69. Forças elásticas  Envolvem os tecidos pulmonares e torácicos, junto com a tensão superficial nos alvéolos.  As fibras elásticas e de colágeno são agrupadas no parênquima pulmonar.  Estes tecidos dão aos pulmões a propriedade da elasticidade.  A elasticidade é a tendência física de um objeto de resistir à distensão.  Quando distendido, um corpo elástico tende a retornar à sua forma original.
  • 70. Forças elásticas  A tensão desenvolvida quando uma estrutura elástica é distendida é proporcional ao grau de deformação produzido.  Exemplo: Mola Simples  Maior tensão, alongamento Linear  Capacidade de distensão Limitada  Ponto de distensão máxima Nenhum aumento no comprimento Quebra da mola
  • 71. Forças elásticas  No pulmão, a insuflação é equivalente à distensão.  A insuflação sofre oposição das forças elásticas.  Para aumentar o volume pulmonar, uma pressão deve ser aplicada.  Durante a inspiração, pressões cada vez mais negativas são necessárias para distender o pulmão a um volume maior.  Quando o pulmão é distendido ao seu máximo, a curva de insuflação se torna achatada.  Esse achatamento indica aumento da oposição à expansão.
  • 73. Forças elásticas  Como com a mola sob tensão, a desinsuflação ocorre passivamente quando a pressão no recipiente cai em direção à pressão atmosférica.  A desinsuflação do pulmão não acompanha exatamente a curva de insuflação.  Durante a desinsuflação, o volume pulmonar numa determinada pressão é discretamente maior do que a pressão durante a insuflação Pressões iguais --------- Volumes diferentes
  • 74. Forças elásticas  Essa diferença entre a curva de insuflação e a de desinsuflação é denominada histerese.  A histerese indica que outros fatores além das forças elásticas estão presentes.
  • 75. Forças de Tensão superficial  As forças elásticas envolvem os tecidos pulmonares e torácicos, junto com a tensão superficial nos alvéolos.  Parte da histerese apresentada pelo pulmão é decorrente da tensão superficial nos alvéolos.
  • 76. Tensão superficial Entendendo melhor: Moléculas iguais apresentam uma força de atração entre elas chamada coesão. A tensão superficial é a força exercida por moléculas iguais numa superfície líquida. As forças de coesão afetam igualmente as moléculas em todas as direções. No entanto, somente forças internas afetam as moléculas na superfície.
  • 77. Tensão superficial  Esse desequilíbrio entre as forças de coesão, internas e externas, faz com que as moléculas se agrupem de forma a estabelecer um membrana superficial de menor área possível.  Geralmente no formato de uma curva ou de uma esfera.  Exemplo a formação de uma gota:
  • 78.
  • 79. Tensão superficial  A tensão superficial, como um punho comprimindo uma bola, aumenta a pressão no interior de uma gota ou uma bolha de líquido.  Laplace fala que essa pressão varia diretamente com a tensão superficial do líquido e inversamente ao seu raio. Para uma bolha de líquido: P = 4TS / r P é a pressão da bolha, Ts é tensão superficial e r é o raio da bolha.  Como os alvéolos pulmonares se assemelham a um aglomerado de bolhas, a tensão superficial possui um papel fundamental na mecânica ventilatória.
  • 81. Tensão superficial  Por isso tudo, um pulmão cheio de ar é mais difícil de ser insuflado do que um cheio de solução salina por causa da interface gás-líquido existente nos alvéolos.  Essa interface gás-líquido produz forças de tensão superficial de modo que os alvéolos se assemelham a bolhas.
  • 82. Tensão superficial  A retração pulmonar é uma combinação da elasticidade tecidual e das forças de tensão superficial nos alvéolos.  Durante a insuflação, é necessária uma pressão adicional para superar as forças de tensão superficial.  Durante a desinsuflação, as forças de tensão superficial diminuem, resultando numa alteração das características pressão-volume.  A tensão superficial no pulmão é diminuída por uma substância chamada surfactante pulmonar.
  • 83. Surfactante pulmonar  Produzido pelos Pneumócitos tipo II  É um fosfolipídio, e um dos constituintes mais importantes é a dipalmitoil-fosfatidilcolina (DPPC).  O DPPC é sintetizado no pulmão a partir de ácidos graxos que, ou são extraídos do sangue, ou são eles próprios sintetizados no pulmão. Sua síntese é rápida e há um giro rápido do surfactante.  Caso o fluxo sanguíneo de uma região pulmonar seja abolido, como o resultado de um êmbolo, o surfactante ali pode entrar em depleção.
  • 84. Surfactante pulmonar  O surfactante é formado, relativamente, tarde na vida fetal, e os bebês nascidos sem as quantidades adequadas desenvolvem angustia respiratória e podem morrer. Como o surfactante reduz tanto a tensão superficial?
  • 85. Surfactante pulmonar  As moléculas de DPPC, aparentemente, são hidrofóbicas num extremo e hidrofílicas no outro e se alinham elas próprias na superfície.  Substâncias hidrofóbicas  Possuem aversão à água. Repelem as moléculas da água.  Substâncias hidrofílicas  Conseguem entrar entre as moléculas da água. Podem ser diluídas na água.  A redução da tensão superficial é maior quando as moléculas de DPPC estão mais próximas, nesse caso, quando o alvéolo esta diminuído em seu tamanho (final da expiração).
  • 86. Surfactante pulmonar  Quais são as vantagens fisiológicas do surfactante?  Primeiro, uma baixa tensão superficial nos alvéolos aumenta a complacência pulmonar e reduz o trabalho de expandi-los a cada respiração.  Segunda, estabilidade dos alvéolos. Impede que os pequenos alvéolos colapsem por causa da tensão superficial.  Terceiro, ajuda a manter os alvéolos secos. A tensão superficial tende a aspirar o líquido para dentro dos espaços alveolares, a partir dos capilares. Reduzindo essas forças o surfactante impede a transudação de líquidos.
  • 87. Surfactante pulmonar  Quais são as consequências de perda de surfactante?  Pulmões rígidos (baixa complacência);  Áreas de atelectasia;  Alvéolos cheios de transudato.
  • 88.
  • 91. complacÊNCIA PULMONAR  COLOCAR IMAGEM 9-5 PAG 210 EGAN
  • 92. COMPLACÊNCIA DA PAREDE TORÁCICA  A insuflação e desinsuflação pulmonar ocorrem com alterações nas dimensões da parede torácica.  Os pulmões e a parede torácica possuem complacências ou distensibilidade próprias. Nos adultos saudáveis, a complacência pulmonar e da parede torácica são aproximadamente iguais a 0,2 L/cmH2O.  No entanto, como os pulmões estão contidos dentro do tórax, os dois sistemas atuam como molas que se tracionam mutuamente. Isso reduz a complacência do sistema a aproximadamente 0,1 L/cmH2O.
  • 93. COMPLACÊNCIA DA PAREDE TORÁCICA  Isso possui muitas implicações práticas, particularmente para a ventilação mecânica.  Qualquer doença que altera a complacência pulmonar ou da parede torácica pode comprometer gravemente a mecânica normal da ventilação.  O que poderia reduzir a complacência torácica:  Cifoescoliose;  Espodilite anquilosante;  Alterações das cadeias musculares, viscerais e neurais.
  • 94. Complacência Total  A complacência total do sistema respiratório é igual à complacência pulmonar mais a complacência torácica.  Os pulmões e a parede torácica trabalham em paralelo. Em VM, a complacência obtida através das manobras de pausa inspiratória é a COMPLACÊNCIA TOTAL. Que possui valor normal de 0,1 L/cmH2O A complacência total do sistema respiratório pode ser alterada por distúrbios que afetam a complacência pulmonar, da parede torácica ou ambas.
  • 95.
  • 96. Oposição de atrito à ventilação  Estamos falando das forças de oposição à insuflação. Vimos até aqui as forças elásticas.  Agora veremos as foças de atrito (não elástico).  Não está relacionada com as propriedades elásticas dos pulmões e do tórax.  Ela somente ocorre quando o sistema esta em movimento.  É representada por dois componentes:  Resistência viscosa tecidual;  Resistência das vias aéreas.
  • 97. Resistência viscosa tecidual  A resistência viscosa tecidual é a impedância do movimento causada pelo deslocamento dos tecidos durante a ventilação. Mas o que é impedância?
  • 98. Resistência viscosa tecidual  Impedância : genericamente, significa uma medida de impedimento ou oposição a[o fluxo de] algo, abstrato ou concreto. Pode significar também, quando cabível ou definido, a expressão matemática da medida dessa oposição, acompanhada da referente expressão dimensional.  A ideia de impedância costuma relacionar-se fundamentalmente com a transferência de energia e, por isso, pode encontrar-se em todas as áreas da engenharia. Pode, contudo, por extensão semântica originária, utilizar-se noutras áreas. Wikipédia
  • 99. Resistência viscosa tecidual  Entre os tecidos deslocados estão incluídos os pulmões, a caixa torácica, o diafragma e os órgãos abdominais.  A energia para deslocar essas estruturas é comparável à impedância causada pelo atrito em qualquer sistema dinâmico.  A resistência tecidual é responsável somente por cerca de 20% da resistência total à insuflação pulmonar.  A obesidade, a fibrose e a ascite podem alterar a resistência viscosa tecidual, aumentando a impedância total à ventilação.
  • 100. Resistência das vias aéreas  O movimento gasoso através das vias aéreas também causa resistência por atrito.  A impedância à ventilação pelo movimento gasoso através das vias aéreas é denominada resistência das vias aéreas.  A resistência das vias aéreas é responsável por 80% da resistência por atrito à ventilação.
  • 101. Resistência das Vias aéreas  Para compreender a fundo precisamos antes entender a dinâmica dos fluidos DINÂMICA DOS FLUIDOS  Um fluido é uma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento, não importando o quão pequena possa ser essa tensão. Um subconjunto das fases da matéria, os fluidos incluem os líquidos, os gases, os plasmas e, de certa maneira, os sólidos plásticos  Os fluidos compartilham a propriedade de não resistir a deformação e apresentam a capacidade de fluir (também descrita como a habilidade de tomar a forma de seus recipientes). 
  • 102. DINÂMICA DOS FLUIDOS  Os líquidos e os gases podem ser observados estaticamente ou fluindo, em movimento.  O fluxo é o movimento maciço de uma substância através do espaço.  O estudo dos fluidos em movimento é conhecido como hidrodinâmica
  • 103. Resistência ao fluxo de um fluido
  • 104. Padrões de fluxo  A resistência ao fluxo também varia com o padrão de fluxo.  Existem 3 padrões principais de fluxo através de tubos:  Laminar  Turbulento  Transicional
  • 105. Fluxo laminar através de um tubo
  • 106. Fluxo laminar através de um tubo  Segundo essa fórmula, para os fluidos fluírem num padrão laminar, a pressão de propulsão aumenta sempre que a viscosidade do líquido, o comprimento do tubo ou o fluxo aumentarem.  Além disso, é necessária uma pressão maior para manter um determinado fluxo se o raio do tubo diminuir.
  • 107. Fluxo turbulento através de um tubo  Sob certas condições, o padrão de fluxo através de um tubo muda significativamente, com perda da corrente em linhas paralelas regulares.  Ao invés disso, as moléculas do fluido formam correntes de fluxo irregulares num padrão caótico denominado fluxo turbulento.
  • 108. Fluxo turbulento através de um tubo  Quando um fluxo se torna turbulento, a Lei de Poiseuille não é mais aplicada. Aplica-se: F é o fator de fricção baseado na densidade do fluido Observaremos um aumento significativo da pressão a qualquer aumento do fluxo!
  • 110.  Por isso, para dobrar o fluxo sob condições laminares, você precisa somente duplicar a pressão de propulsão.  Para duplicar o fluxo sob condições de turbulência, você deve quadruplicar a pressão de propulsão.
  • 112. Fluxo, velocidade e área transversal  O fluxo é o movimento maciço de um volume de líquido por unidade de tempo. Clinicamente, as unidades de fluxo mais comuns são litros por minuto (l/min) ou litros por segundo (l/seg).  Em contraste, a velocidade é uma medida de distância linear percorrida pelo fluido por unidade de tempo. A unidade de velocidade comumente utilizada na fisiologia pulmonar é o centímetros por segundo (cm/s)
  • 113. Fluxo, velocidade e área transversal  Embora o fluxo e a velocidade dos fluidos sejam mensurações diferentes, os dois conceitos estão intimamente relacionados.  O fator fundamental para relacionar a velocidade ao fluxo é a área transversal do sistema de condução.
  • 114. Fluxo, velocidade e área transversal Mostra que a velocidade de um fluido que se move através de um tubo a um fluxo constante varia inversamente com a área transversal disponível. Lei da Continuidade
  • 115. Fluxo, velocidade e área transversal  Embora o princípio somente seja verdadeiro para líquidos não compressíveis, as características qualitativas são similares para o fluxo gasoso.
  • 116.  Vamos agora aplicar a dinâmica dos fluidos na fisiologia respiratória
  • 117. Resistência das vias aéreas  A resistência das vias aéreas (Rva) é a proporção da pressão de propulsão responsável pelo movimento gasoso em relação ao fluxo de gás, calculada da seguinte maneira: A pressão de propulsão () é a diferença de pressão entre os alvéolos e a abertura das vias aéreas (o gradiente de pressão transrespiratório ou Palv – Pao). Rva = 0,5 a 2,5 cmH2O, em adultos saudáveis
  • 118. Fatores que afetam a resistência das vias aéreas  Tipos de fluxo e área transversal  Tipo de fluxo  Laminar Para um fluxo laminar a equação que deve ser aplicada nas condições clínicas que envolvem as vias aéreas é a da Lei de Poiseuille.  Esta equação é importante quando aplicada nas seguintes condições clínicas:
  • 119. 1- Para que o fluxo gasoso permaneça constante, a pressão de liberação deve variar inversamente com a quarta potência do raio da via aérea. A redução do raio do tubo pela metade requer um aumento de dezesseis vezes da pressão para manter o fluxo constante. Para manter a ventilação na presença de vias aéreas estreitadas, podem ser necessários grandes aumentos da pressão de propulsão.
  • 120. 2- Se a pressão de liberação do gás que ventila os pulmões permanecer constante, o fluxo gasoso variará diretamente com a quarta potência do raio da via aérea. A redução do raio da via aérea à metade diminui o fluxo em dezesseis vezes numa pressão constante. Pequenas alterações do calibre brônquico podem alterar acentuadamente o fluxo gasoso através de uma via aérea.
  • 121.
  • 122. Distribuição da resistência das vias aéreas  Aproximadamente 80% da resistência ao fluxo gasoso ocorre no nariz, na boca e nas grandes vias aéreas.  Somente cerca de 20% da resistência total ao fluxo é atribuível às vias aéreas com mens de 2mm de diâmetro.  Isso parece contradizer o fato da resistência estar relacionada inversamente com o raio do tubo condutor.  A ramificação da árvore traqueobrônquica aumenta a área transversa com cada geração de vias aéreas.
  • 123. Distribuição da resistência das vias aéreas  À medida que o gás se move em direção aos alvéolos, a área transversa combinada do sistema de condução aumenta exponencialmente.  De acordo com as leis da dinâmica dos fluidos, esse aumento de área transversa provoca uma diminuição na velocidade do gás.  Essa diminuição produz um fluxo de padrão laminar!
  • 124.
  • 125. Considerações finais a respeito da distribuição da resistência  O fluxo turbulento predomina na boca, traqueia e brônquios principais. A velocidade do gás é elevada favorecendo o fluxo turbulento.  Ao nível dos bronquíolos terminais, a área transversa aumenta mais do que trinta vezes. Velocidade gasosa muito baixa.  Nas vias aéreas pequenas normais, o fluxo é laminar. A pressão de propulsão através dessas vias aéreas é inferior a 1% da pressão de propulsão total do sistema.
  • 126. Considerações finais a respeito da distribuição da resistência  O diâmetro das vias aéreas não é constante.  Durante a inspiração, a distensão do tecido pulmonar circundante e o alargamento do gradiente de pressão transpulmonar aumentam o diâmetro das vias aéreas.  Quanto maior o volume pulmonar, maior a influência desses fatores sobre o calibre das vias aéreas.  O aumento de diâmetro das vias aéreas com o aumento do volume pulmonar diminui a resistência das vias aéreas
  • 127. Considerações finais a respeito da distribuição da resistência  À medida em que o volume pulmonar diminui em direção ao volume residual, os diâmetros das vias aéreas também diminuem.  A resistência das vias aéreas aumenta dramaticamente em volumes pulmonares baixos.
  • 128.
  • 129. Mecânica da expiração  O calibre das vias aéreas é determinado por vários fatores, os quais incluem o suporte anatômico fornecido às vias aéreas e as diferenças de pressão através de suas paredes.  O suporte anatômico é oriundo da cartilagem da parede das vias aéreas e da “tração” produzida pelos tecidos circundantes.
  • 131. Mecânica da expiração  As vias aéreas também são suportadas pela diferença de pressão através de suas paredes.  Esse gradiente de pressão trasnpulmonar auxilia na estabilização das vias aéreas, principalmente das pequenas.  Isso na respiração calma!  A diferença entre a pressão pleural e a pressão no interior das vias aéreas é denominada gradiente de pressão transmural.
  • 132. Mecânica da expiração  Durante a espiração forçada, a contração dos músculos expiratórios pode aumentar a pressão pleural acima da pressão atmosférica.  Isso reverte o gradiente de pressão transmural, o tornando positivo.  Se o gradiente de pressão transmural positivo ultrapassar a pressão de suporte fornecida produzida pelo parênquima pulmonar, as pequenas vias aéreas podem colapsar.
  • 133. Mecânica da expiração  Nas vias aéreas saudáveis, isso somente ocorre na expiração forçada.  Nas vias aéreas doentes, isso pode ocorrer na respiração normal.  Este evento também é conhecido como Ponto de Igual Pressão ou PIP
  • 134.  Colocar imagem 9-9 pag 215 egan
  • 135.  Num pulmão normal, a pressão pleural aumenta até aproximadamente +20cmH2O. A pressão alveolar é a soma da Pressão pleural (+20) e da pressão de retração elástica pulmonar (+10) totalizando +30. A pressão das vias aéreas diminuindo ao longo das vias aéreas, dos alvéolos até a boca. No PIP , a pressão no interior das vias aéreas é igual à Ppl. Em direção à boca, a pressão das vias aéreas diminui abaixo da Ppl, resultando numa via aérea estreitada e numa limitação ao fluxo aéreo. Isso ocorre normalmente em indivíduos saudáveis somente durante a expiração forçada. O PIP migra das vias aéreas maiores em direção às menores à medida em que o pulmão esvazia.
  • 136.  Nas doenças pulmonares, como no enfisema, as mesmas forças estão em jogo. A Ppl ainda é de +20, mas a pressão de retração elástica pulmonar é de somente +5. Como resultado, a pressão de condução é de somente +25. Isso faz com que o PIP se localize em vias aéreas menores do que no pulmão normal. Como resultado, as vias aéreas estreitam ou colapsam com um volume pulmonar maior do que nos pulmões normais. Nos pacientes enfisematosos, o colapso das vias aéreas é ainda complicado pela perda do suporte das vias aéreas pequenas.
  • 137. Trabalho respiratório  O trabalho respiratório é realizado pelos músculos respiratórios .  Esse trabalho exige uma energia que sobrepuje as forças elásticas e de atrito que se opõem à insuflação.  A avaliação do trabalho mecânico envolve a mensuração de parâmetros físicos da força e da distância.  A avaliação do trabalho metabólico envolve a mensuração do consumo de oxigênio durante a respiração (VO2).
  • 138. Trabalho respiratório  Durante a respiração normal, o trabalho da expiração é recuperado da energia potencial armazenada nos pulmões e tórax expandidos.  A expiração forçada exige um trabalho adicional dos músculos expiratórios .  O trabalho real da expiração forçada depende das propriedades mecânicas pulmonares e torácicas.
  • 139.  Colocar imagem 9-10 pag 216
  • 140.  O ponto A é o nível de repouso (CRF) e B é o final da inspiração. A linha reta contínua A-B representa a pressão necessária para superar as forças elásticas simples (a inclinação desta linha é a complacência pulmonar) e alinha curva A-C-B representa a pressão adicional necessária para superar a resistência de atrito (vias aéreas e tecidos). No ponto B, onde o fluxo aéreo cessa momentaneamente, a resistência do atrito é inativa. A área 1 representa o trabalho necessário para superar as forças elásticas. A área 2 representa o trabalho necessário para superar as forças de atrito. O trabalho respiratório é a soma dessas duas áreas. A linha pontilhada representa a curva pressão-volume da expiração passiva, utilizando energia armazenada durante a inspiração.
  • 141. Trabalho respiratório nas doenças pulmonares  Colocar figura 9-11 Esforço expiratório
  • 142. Distribuição da ventilação  A ventilação não é distribuída equitativamente nos pulmões saudáveis.  Fatore tanto regionais quanto locais são responsáveis por essa heterogeneidade na distribuição da ventilação.
  • 143. Fatores regionais  Nos indivíduos em posição ortostática, dois fatores dirigem mais ventilação para as bases e regiões periféricas dos pulmões do que para os ápices e zonas centrais. São eles:  Diferença na Expansão Torácica: A expansão do tórax inferior é aproximadamente 50% maior do que a do tórax superior. A ação do diafragma insufla preferencialmente os lobos pulmonares inferiores.  Gradiente de pressão transpulmonar: Por causa do peso do pulmão e da influência da gravidade, a pressão intrapleural no ápice é mais negativa do que na base. Os alvéolos apicais são mantidos com um volume maior do que os basais. No entanto, os alvéolos apicais estão localizados na porção achatada da curva P-V. Por isso, para uma alteração igual da pressão intrapleural, os alvéolos basais expandem muito mais durante a insp do que os apicais. Isso faz com que mais ventilção vá a base em ortostaismo.
  • 144.
  • 145. Fatores locais  A complacência e a resistência determinam as taxas locais de enchimento e de esvaziamento alveolar. Cada unidade respiratória pode se comportar de forma diferente.  A relação entre a complacência e a resistência de uma unidade pulmonar pode ser mensurada.  Essa propriedade de cada unidade pulmonar é denominada constante de tempo. Constante de tempo = C . R
  • 146. Fatores locais  Uma unidade pulmonar apresentará uma constante de tempo longa se a resistência ou a complacência estiverem aumentadas.  As unidades com constante de tempo longas levam mais tempo para encher e esvaziar do que unidades com complacência e resistência normais.
  • 147. Fatores locais  Uma unidade pulmonar apresentará uma constante de tempo pequena se a resistência ou a complacência estiverem diminuídas.  As unidades com constante de tempo pequenas enchem e esvaziam mais rapidamente do que unidades com complacência e resistência normais.
  • 148. Fatores locais  As constantes de tempo afetam a distribuição local da ventilação nos pulmões.  Quando o tempo disponível para a insuflação é fixado, as unidades com constante de tempo longas enchem menos e esvaziam mais rapidamente do que as normais.  As unidades com constante de tempo curtas também enchem menos do que as normais, como resultante da baixa complacência.  A ventilação dirigida às unidades pulmonares com constantes de tempo longas ou curtas é menor do que a recebida pelas unidades com complacência e resistência normais.
  • 149.
  • 150. Fatores locais DEPENDÊNCIA DA COMPLACÊNCIA EM RELAÇÃO A FREQUÊNCIA Em FR aumentadas, as unidades com constantes de tempo longas enchem menos e esvaziam mais lentamente do que as unidades normais. Cada vez mais o ar inspirado vai para as unidades pulmonares com constantes de tempo normais. Quando um maior volume de ar vai para uma menor quantidade de unidades pulmonares, pressões trasnpulmonares mais elevadas devem ser geradas para manter a ventilação alveolar. Parece que a complacência pulmonar diminuiu à medida em que a frequência respiratória aumenta.
  • 151. Fatores locais DEPENDÊNCIA DA COMPLACÊNCIA EM RELAÇÃO A FREQUÊNCIA O termo complacência dinâmica é utilizado para avaliar a relação P- V durante a inspiração. Se a complacência dinâmica diminui à medida em que a FR aumenta, algumas unidades pulmonares devem possuir constantes de tempo anormais. A incoordenação entre ventilação e a perfusão pode provocar hipoxemia, limitando severamente a capacidade do indivíduo de realizar atividades rotineiras.
  • 152. Eficácia e efetividade da ventilação  Para ser efetiva, a ventilação deve responder às necessidades orgânicas de captação de oxigênio e de remoção do dióxido de carbono.  Para ser eficaz, a ventilação deve consumir pouco oxigênio e deve produzir uma quantidade mínima de dióxido de carbono.
  • 153. eficácia  Ventilação Minuto: A ventilação usualmente é avaliada calculando-se o VM. Entretanto o Vm mostra o volume total que se move para dentro e para fora dos pulmões por minuto sem descartar o volume do espaço morto. VM = FR . VC  Ventilação Alveolar: Melhor forma de se medir a eficácia da ventilação. Já que descarta o volume do espaço morto, desta forma prediz o volume de ar que efetivamente chegou até os alvéolos. VA = FR . (Vc – Vem)
  • 154. Espaço morto  Pode ser dividido em 2 subcomponentes:  Espaço morto Anatômico: Volume das vias aéreas de condução. Varia de cerca de 1ml por 450g de peso corporal (2,5 ml/Kg)  Espaço morto alveolar: Alvéolos ventilados mas não perfundidos. Sem a perfusão, o intercâmbio gasoso não ocorre.  A soma do espaço morto anatômico e fisiológico é denominado espaço morto fisiológico.
  • 155.
  • 156. efetividade  A efetividade da ventilação é determinada pela pressão parcial de dióxido de carbono e pelo pH resultante, especificamente no sangue arterial.  A ventilação é efetiva quando a PaCO2 é mantida em níveis que mantêm o Ph dentro dos limites normais.
  • 157. Vamos recapitular...  O ciclo ventilatório é composto pela Inspiração e pela Expiração;  Inspiração = Insuflação, encontramos forças de oposição:  Forças Elásticas: Tecidos pulmonares e torácicos  Histerese = Tecidos pulmonares + tensão superficial (surfactante)
  • 158.
  • 159.
  • 160. Vamos recapitular...  O ciclo ventilatório é composto pela Inspiração e pela Expiração;  Inspiração = Insuflação, encontramos forças de oposição:  Forças Elásticas: Tecidos pulmonares e torácicos  Histerese = Tecidos pulmonares + tensão superficial (surfactante)  Como mensurar a distensibilidade do pulmão: Complacência Pulmonar  Como mensurar a propriedade de resistência à deformação: Elastância Pulmonar  Complacência = 1 / Elastância  Complacência Pulmonar, Torácica e Total; 0,2 ; 0,2; 0,1 L/cmH2O Cp = V / Ppl
  • 161. Vamos recapitular...  O ciclo ventilatório é composto pela Inspiração e pela Expiração;  Inspiração = Insuflação, encontramos forças de oposição:  Forças Elásticas  Forças de Atrito: não esta relacionada com as propriedades elásticas dos pulmões e do tórax  Somente ocorre quando o sistema esta em movimento  Resistência Viscosa Tecidual: limitação do movimento causada pelo deslocamento dos tecidos. 20% da resistência total. Obesidade, Fibrose, Ascite.  Resistência das vias Aéreas:
  • 162. Vamos recapitular...  Resistência das Vias Aéreas: (0,5 a 2,5 cmH2O)  Fluxo: Laminar, Turbulento ou Transicional  Área Transversal  80% da resistência ao fluxo gasoso ocorre no nariz, boca e grandes vias aéreas.  20% ocorre nas vias aéreas com menos de 2mm de diâmetro.
  • 163.
  • 164.
  • 165. Vamos recapitular...  Resistência das Vias Aéreas: (0,5 a 2,5 cmH2O)  Fluxo: Laminar, Turbulento ou Transicional  Área Transversal  80% da resistência ao fluxo gasoso ocorre no nariz, boca e grandes vias aéreas.  20% ocorre nas vias aéreas com menos de 2mm de diâmetro.  Quanto maior o volume menor a resistência. Inspiração = aumento do diâmetro das vias aéreas.
  • 166. Vamos Recapitular...  O ciclo ventilatório é composto pela Inspiração e pela Expiração;  Inspiração = Insuflação, encontramos forças de oposição:  Forças Elásticas  Forças de Atrito  Expiração = o calibre das vias aéreas é determinado por vários fatores que incluem suporte anatômico (cartilagem) e as diferenças de pressão através de suas paredes(PIP)
  • 167. Vamos recapitular...  Vimos que para realizar o ciclo ventilatório é necessário gasto energético, denominado trabalho respiratório.
  • 168.
  • 170. Vamos recapitular...  Vimos que a distribuição da ventilação é heterogênia e que depende dos seguintes fatores:  Fatores regionais:  Diferença na Expansão torácica (Inferior > 50% do que ápice)  Diferença das Ppleurais do ápice e basais (Ppl apice < Ppl base) Esse efeitos é menos pronunciado quando em decúbito dorsal e, ainda menor quando em decúbito ventral. Este comportamento ocorre porque o diafragma é empurrado no sentido cefálico quando em decúbito dorsal e afeta o tamanho de todos os alvéolos.
  • 171.
  • 172. Vamos recapitular...  Vimos que a distribuição da ventilação é heterogênia e que depende dos seguintes fatores:  Fatores regionais:  Diferença na Expansão torácica (Inferior > 50% do que ápice)  Diferença das Ppleurais do ápice e basais (Ppl apice < Ppl base)  Fatores Locais: Constante de Tempo (depende da Complacência e da resistência) Constante de tempo = C . R  As unidades com constante de tempo longas (C ou R aumentadas) levam mais tempo para encher e esvaziar do que unidades com complacência e resistência normais.  As unidades com constante de tempo pequenas (C ou R reduzidas) enchem e esvaziam mais rapidamente do que unidades com complacência e resistência normais.
  • 173. Vamos recapitular...  Vimos como medir se a ventilação esta sendo Eficaz e Eficiente:  Eficiente: consumo de O2 baixo, Baixo trabalho respiratório.  Eficaz: VM = FR . VC --------- VA = FR . (Vc – Vem) Vem = 2,5ml/KG o que significa que para uma pessoa com:  60 Kg ----- 60 x 2,5 = 150 ml  80 kg ----- 80 x 2,5 = 200ml  100 kg ------ 100 x 2,5 = 250ml
  • 174.
  • 175. Vamos recapitular...  Vimos como medir se a ventilação esta sendo Eficaz e Efetiva:  Eficiente: consumo de O2 baixo, Baixo trabalho respiratório.  Eficaz: VM = FR . VC --------- VA = FR . (Vc – Vem) Se mantermos FR:20 e VC 500, teríamos: Vem = 2,5ml/KG o que significa que para uma pessoa com: VM = 10.000 e VA = 7.000  60 Kg ----- 60 x 2,5 = 150 ml VM = 10.000 e VA = 6.000  80 kg ----- 80 x 2,5 = 200ml  100 kg ------ 100 x 2,5 = 250ml VM = 10.000 e VA = 5.000
  • 176. Ventilação, perfusão e relação V/Q
  • 177. Ventilação Alveolar Composição de uma mistura gasosa
  • 178. Composição do ar ambiente  O processo de respiraçao traz oxigênio do ar ambiente para os alvéolos, onde se verifica captação de oxigênio e excreção de dióxido de carbono.  O ar ambiente é composto por  Nitrogênio;  Oxigênio;  Dióxido de carbono;  Argônio;  E outros gases;
  • 179. Composição do ar ambiente  Vamos entender melhor como um gás é composto!  O ar ambinete é um gás e por isso obedece às leis dos gases.  Lei de Boyle: declara que a pressão (P) e o volume (V) apresentam uma relação direta no caso de temperatura constante: P1V1 = P2V2  Lei de Dalton: afirma que a pressão parcial do gás em uma mistura gasosa corresponde à pressão que o gás exerceria se ocupasse o volume total da mistura na ausência de outros componentes.
  • 180. Composição do ar ambiente  Verificamos dois princípios importantes quando estas leis gasosas são aplicadas ao ar ambiente:  Primeiro: quando os componentes são vistos em termos de frações de gás (F), a soma das frações de cada gás seria igual a um. A soma das % tem que ser igual a 100%. 1,0 = FN + FO2 + Fargônio e outros gases A soma das pressões parciais (em mmHg) deve igualar a pressão total quando se aplica a lei de Boyle. Desse modo, ao nível do mar, onde a pressão é de 760mmHg, a pressão dos gases no ar atmosférico ou pressão barométrica (Pb) seria:
  • 181. Composição do ar ambiente Pb = PO2 + PN2 + Pargônio e outros gases 760mmHg = PO2 + PN2 + Pargônio e outros gases O segundo: a pressão parcial de um gás (Pgas) é igual à fração do gás na mistura gasosa (Fgas) vezes a pressão (barométrica) ambiente ou total: Pgas = Fgas x Pb
  • 182. Composição do ar ambiente  O ar ambiente é composto de aproximadamente 21% de oxigênio e 79% de Nitrogênio.  Portanto, a pressão parcial de oxigênio no ar ambiente (PO2) é: PO2 = FO2 x Pb PO2 = 0,21 x 760mmHg PO2 = 159 mmHg Esta é a tensão de oxigênio a cavidade oral no início da inspiração! Sem oxigênio suplementar!
  • 183. Composição do ar ambiente  No início da inspiração, os gases ambientes são trazidos para dentro da via aérea onde são aquecidos e umidificados.  Os gases inspirados tornam-se saturados de vapor d’àgua, o qual exerce uma pressão parcial.  Como a pressão total permanece constante e igual à pressão barométrica, o vapor d`água dilui a pressão total dos outros gases.  Por isso, a pressão parcial do vapor d`água deve ser subtraída da pressão barométrica total, para se calcular a pressão parcial de um gás em uma mistura umidificada.
  • 184. Composição do ar ambiente  Desse modo: Págua = 47mmHg à temperatura corporal PO2 traqueal = (Pb – Pagua) x FO2 = (760 – 47) x 0,21 = 150 mmHg PN2 = (760 – 47) x 0,79 = 563 mmHg
  • 185. Composição do ar ambiente  Note que a pressão total continua 760 (150 + 563 + 47 )  Contudo, diminui a pressão parcial de oxigênio e nitrogênio. Boca (gás seco) Traqueia (gás umidificado) Pb = 760 mmHg Pb = 760 mmHg PO2 = 159 mmHg PO2 = 150 mmHg PN2 = 601 mmHg PN2 = 563 mmHg PCO2 = 0 mmHg PCO2 = 0 mmHg Pagua = 0 mmHg Pagua = 47 mmHg
  • 186. Composição do ar ambiente  As vias aéreas de condução não participam da troca gasosa.  Desse modo, as pressões parciais de oxigênio, nitrogênio, e vapor d`água permanecem inalteradas nas vias aéreas até o gás chegar aos alvéolos.
  • 187. Composição gasosa alveolar  O gás alcança os alvéolos e a difusão ocorre.  No final da inspiração temos a Palv = Pao, desta forma a pressão parcial dos gases nos alvéolos deve ser igual à pressão barométrica. 1,0 = FN + FO2 + Fagua + FCO2 + Fargônio e outros gases O Nitrogênio e o argônio são gases inertes e ,dessa forma, a fração alveolar desses gases não muda.
  • 188. Composição gasosa alveolar  A fração de vapor de água também não se altera, porque o gás se encontra completamente saturado, e já esta à temperatura corporal quando o gás alcança a traqueia.  A fração alveolar de oxigênio diminui e a fração de dióxido de carbono nos alvéolos aumenta, devido à troca gasosa. PAO2 = PIO2 – (PACO2 / R) R= 0,8 nas condições normais PIO2= pressão parcial de oxigênio inalado (Pb – Pagua) x FiO2 A quantidade de oxigênio captado excede a quantidade de dióxido de carbono liberado nos alvéolos.
  • 189. Perfusão e Relação V/Q Estrutura da circulação pulmonar
  • 190. Estrutura da circulação pulmonar Artérias da Circulação Pulmonar Artérias da Circulação Sistêmica  Paredes finas;  Não complacentes;  Mínima quantidade de músculo  Maior quantidade de músculo liso; liso;  7 vezes mais complacentes;  Requer muito menos trabalho (baixa pressão por toda a circulação pulmonar)  Encontram-se dilatados e com diâmetro maior
  • 191. Estrutura da circulação pulmonar  Todos essas fatores contribuem para um sistema circulatório de baixa resistência, muito complacente, propriedades que facilitam o fluxo sanguíneo através da circulação pulmonar impulsionado pelo ventrículo direito.
  • 193.  Os fatores que influenciam o fluxo sanguíneo incluem :  Resistência Vascular Pulmonar  Gravidade  Pressão Alveolar  Gradiente de Pressão Arteriovenoso
  • 194. Resistência vascular pulmonar  A RVP consiste na diferença entre a pressão da artéria pulmonar (PPA) e a do átrio esquerdo (PAE) dividida pelo fluxo (QT) RVP = (PPA – PAE) / QT Sob circunstâncias normais: RVP = (14 – 8) / 6 = 1,0 mmHg
  • 195. Resistência vascular pulmonar Sob circunstâncias normais: RVP = (14 – 8) / 6 = 1,0 mmHg Esta resistência é aproximadamente 10 vezes menor que na circulação sistêmica. Atenção!!!!!!! A baixa resistência na circulação pulmonar tem duas características únicas que permitem o aumento do fluxo sanguíneo sob demanda:
  • 196. Resistência vascular pulmonar 1. Todos os vasos disponíveis não são utilizados nas condições normais de repouso.  Isso permite a compensação e o recrutamento de novos vasos no caso de maior demanda, tal como durante esforço ou exercício e com pequeno ou nenhum aumento na pressão arterial pulmonar. 2. A distensibilidade dos vasos sanguíneos na circulação pulmonar possibilita aos vasos aumentarem seus diâmetros com apenas um aumento mínimo na pressão arterial pulmonar.
  • 197. Resistência vascular pulmonar  O volume pulmonar interfere na RVP:  Devida a influencia sobre os vasos alveolares.  No final da inspiração, os alvéolos cheios de ar distendem- se comprimindo os capilares alveolares e aumentam a RVP.  Em contra partida, tem um resultado oposto nos vasos extra-alveolares, os quais aumentam de diâmetro devido a tração radial e à retração elástica. RVP maior com volumes altos. RVP menor com volumes baixos.
  • 198. Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar  Uma vez que a circulação pulmonar é um sistema de baixa pressão e baixa resistência, ela é influenciada muito mais drasticamente pela gravidade do que a circulação sistêmica.  O efeito gravitacional e outros fatores contribuem para uma distribuição desigual do fluxo sanguíneo pulmonar. O Fluxo sanguíneo, em indivíduos na posição ortostática e sob condições normais de repouso, aumenta do ápice do pulmão (fluxo menor) para sua base, onde é maior.
  • 199. Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar  Da mesma forma, em um indivíduo em decúbito dorsal, o fluxo sanguíneo é menor nas regiões mais elevadas (anterior) e maior nas regiões inferiores (posterior).  O efeito gravitacional interfere:  Na Pressão Alveolar  Na Pressão Arterial  Na Pressão Venosa
  • 200. Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar Por isso, O Pulmão, no que se refere ao fluxo de sangue, tem sido classicamente dividido em três zonas:
  • 201. Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar  Zona 1 – Representa o ápice pulmonar, onde é possível não existir fluxo de sangue.  PA > Pa > Pv Os capilares colapsam por causa da maior PA e impedem o fluxo sanguíneo. Só em VM!
  • 202. Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar  Zona 2 – terço superior do pulmão.  Pa > PA > Pv  Como PA > PV, há colapso parcial , causando efeito de “represamento”.
  • 203. Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar  Zona 3 – base do pulmão.  Pa > Pv > PA  Fluxo sanguíneo está em acordo com o gradiente de pressão.
  • 204. Regulação ativa do fluxo sanguíneo  Vasoconstrição Pulmonar Hipóxica:  Consiste na contração da musculatura lisa nas paredes das pequenas arteríolas na região hipóxica.  A vaso constrição hipóxica possui o efeito de dirigir o fluxo sanguíneo para longe das regiões hipóxicas do pulmão.  Essas regiões podem resultar de obstrução brônquica e, pelo desvio do fluxo sanguíneo, os efeitos deletérios sobre a troca gasosa são reduzidos.  Baixo PH sanguíneo causa vasoconstrição, principalmente na presença de hipoxemia alveolar.
  • 205. Relação V/Q  É definida como a relação entre a ventilação e fluxo sanguíneo.  Esta relação pode ser definida para um único alvéolo, para um grupo de alvéolos, ou para todo o pulmão.  Para um único alvéolo: Ventilação aleveolar / fluxo capilar;  Para o pulmão: ventilação alveolar total / débito cardíaco. Valv = 4 L/min Fluxo sanguineo pulmonar = 5 l/min V/Q = 0,8
  • 206. Relação V/Q  V / Q > 1, quando a ventilação excede a perfusão.  V /Q < 1, qunado a perfusão excede a ventilação O Desequilíbrio entre o fluxo sanguíneo pulmonar e a ventilação alveolar é a causa mais frequente de hipoxemia arterial sistêmica em pacientes com doença pulmonar.
  • 207. Diferenças regionais na relação V/Q
  • 208. Shunt anatômico  A ventilação alveolar é normal, mas uma parte do débito cardíaco desvia-se do pulmão e mistura-se diretamente com o sangue oxigenado.  Conhecido como Shunt direita – esquerda. Comum em doenças cardíacas.  Característica importante: a hipoxemia não pode ser abolida quando o indivíduo respira oxigênio a 100%.
  • 210. Shunt fisiológico  Ausência de ventilação (por tampão mucoso, edema, broncoespasmo, corpo estranho ou tumor), mas com perfusão normal.
  • 211. Shunt fisiológico  Ausência de ventilação (por tampão mucoso, edema, broncoespasmo, corpo estranho ou tumor), mas com perfusão normal.
  • 212. Comparação Espaço Morto Shunt  Ventila normalmente mas não  Ventilação comprometida mas tem perfusão. com perfusão normal.  Exemplo: Embolia pulmonar  Exemplo: atelectasia  Tto: Aumentar FiO2  Tto: Aumentar PEEP e desobstruir
  • 214. Controle ventilatório  Existem quatro grandes sítios de controle respiratório:  O centro de controle respiratório;  Os quimiorreceptores centrais;  Os quimiorreceptores periféricos;  Os mecanorreceptores pulmonares
  • 215. O Centro de Controle respiratório  Localizado na medula oblonga do tronco cerebral.  Geram e modificam o ritmo ventilatório básico.  Consiste de duas partes:  Gerador de padrão ventilatório: que ajusta o padrão ritmico;  Integrador: processa as informações oriundas de centros encefálicos superiores e de quimiorreceptores, que controlam a FR e a amplitude do padrão ventilatório. O integrador controla o gerador de padrão e determina o esforço ventilatório apropriado.
  • 216. Os quimiorreceptores centrais  Encontram-se no sistema nervoso central.  Detectam alterações na PCO2 e PH do líquido intersticial do tronco cerebral, modulando a ventilação.  Aumento na PCO2 ou de ions H+ --- Aumento da ventilação.
  • 217. Os quimiorreceptores periféricos  Localizam-se em células especializadas do arco aórtico (corpos aórticos) e na bifurcação das artérias carótidas interna e externa (corpos carotídeos) no pescoço.  Detectam PO2, PCO2 e PH do sangue arterial, enviando estas informações para os núcleos integrativos localizados na medula oblonga através dos nervos vagos (corpos aórticos) e nervos dos seios carotídeos, que são ramos dos nervos glossofaríngeos (corpos carotídeos).  Queda na PO2 e PH arteriais ---- aumenta Ventilaçao  Aumento na PCO2 ---- aumenta Ventilação
  • 218. Mecanorreceptores e receptores irritativos  Localizados no pulmão;  Reage em resposta ao grau de insuflação do pulmão ou pela presença de um fator irritativo nas vias aéreas.  Aumento do estiramento ---- redução da FR ---- Reflexo de Hering-Breuer.  Irritativos: respondem a gases nocivos, fumaça de cigarro, poeiras inaladas e ar frio. --- provocam broncoconstrição e hiperpnéia.
  • 219. Este material é liberado para uso em estudo pessoal. Caso alguma parte seja utilizado para fim comercial ou para divulgação para terceiros obriga-se: 1- Entrar em contato solicitando autorização (mandar e- mail para contato@grupoivanervilha.com.br ) 2- Divulgar crédito de imagem e texto ao Grupo Ivan Ervilha e ao Professor Ivan Ervilha Paletta Informações: www.grupoivanervilha.com.br