biofisica geral 4

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Circulações Especiais 
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PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
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Fluxo de sangue para órgãos da circulação sistêmica. 
A circulação encefálica supre o encéfalo, que 
representa apenas 2% do peso corporal e, ainda 
assim, comanda 15% do débito cardíaco (DC) em 
repouso. 
Dependência do fluxo 
sanguíneo encefálico em 
relação à Pco2. 
PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
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O cérebro contém aproximadamente 150 cm³ de fluido cerebrospinal¹ 
FCS) numa série de aberturas interconectadas chamadas ventrículos. O fluido 
cerebrospinal é gerado dentro do cérebro e flui através dos ventrículos para o 
interior da coluna espinhal e eventualmente para o interior do sistema circulatório. 
  Um dos ventrículos, o aqueduto, é especialmente estreito. Se ao nascer esta 
abertura está fechada por qualquer razão, o FCS fica preso no interior do crânio 
aumentando a pressão interna. O aumento de pressão faz o crânio aumentar. 
Esta séria condição, chamada hidrocefalia (literalmente, cabeça-d'água), é um 
problema moderadamente comum na infância. Entretanto, se a condição é 
detectada bem cedo, frequentemente ela pode ser corrigida cirurgicamente 
instalando um sistema de drenagem de desvio para o FCS.
PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
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Figura 1: A secção transversal 
do cérebro mostra a 
localização do fluido cérebro-
espinhal, área sombreada, 
e o aqueduto. O cérebro frágil 
é suportado e amortecido por 
esse fluido. Fonte: CAMERON, J., 
SKOFRONICK, J.G. Medical physics. New York : John 
Wiley & Sons, 1978, p.108.
PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
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Não é conveniente medir a pressão FCS diretamente. 
Um método muito grosseiro de detectar hidrocefalia é 
medir a circunferência do crânio logo acima das 
orelhas. Valores normais para crianças recém-
nascidas variam de 32 a 37 cm, e um valor maior 
pode indicar hidrocefalia. Outro método qualitativo de 
detecção, a transiluminação, faz uso das propriedades 
de espalhamento de luz pelo FCS, um líquido claro, 
dentro do crânio.
PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
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PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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O trato digestivo é uma abertura bem tortuosa(vídeo) que se estende através do 
corpo, possuindo mais de seis metros da boca até o ânus. 
Durante a maior parte do tempo, esta abertura se encontra fechada na 
extremidade inferior, apresentando várias outras restrições. 
A Figura 1 mostra esquematicamente as válvulas e esfíncteres (músculos 
circulares) do trato digestivo, que se abrem para a passagem da comida, bebida e 
seus subprodutos. As válvulas são projetadas para permitirem um fluxo 
unidirecional da comida. 
Com algum esforço é possível reverter o fluxo, tal como durante o vômito (náusea).
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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Figura 1: As válvulas e esfíncter do trato intestinal. 
Fonte: CAMERON, J., SKOFRONICK, J.G. Medical physics. New York : John Wiley & 
Sons, 1978, p.109.
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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A pressão é maior que a atmosférica na maior parte do sistema gastrointestinal (GI). 
Entretanto, no esôfago, a pressão está acoplada à pressão entre os pulmões e a 
parede do peito (pressão intratorácica) e é usualmente menor que a atmosférica. A 
pressão intratorácica é algumas vezes determinada medindo-se a pressão no 
esôfago. 
Durante a alimentação, a pressão no estômago aumenta quando as suas paredes 
são esticadas. Entretanto, como o volume aumenta com o cubo do raio (R³) e a 
tensão (força de estiramento) é proporcional a R, esse aumento na pressão é muito 
lento. Um aumento mais significativo na pressão é devido ao ar engolido durante a 
refeição. Ar preso no estômago, frequentemente visível num raio-X do peito, causa 
arroto ou vômito. No intestino, o gás (flato) gerado pela ação de bactérias aumenta a 
pressão no órgão. Fatores externos tais como a utilização de cintos ou faixas, e 
atividades como voar e nadar também afetam a pressão no intestino.
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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Uma válvula, o piloro, evita que o fluxo de sangue retorne do intestino delgado para o 
estômago. Ocasionalmente, um bloqueio se forma no intestino delgado ou grosso, e 
uma pressão é produzida entre esse bloqueio e o piloro; se esta pressão torna-se 
suficientemente grande para restringir o fluxo sangüíneo aos órgãos críticos, ela pode 
causar a morte. 
Intubação, ou seja, a passagem de um tubo oco através do nariz, estômago e piloro, 
é geralmente usada para liberar essa pressão. Se a intubação não funcionar, é 
necessário liberar a pressão cirurgicamente. Entretanto, a pressão alta aumenta 
grandemente o risco de infecção, porque os gases presos expandem rapidamente 
quando a incisão é feita. Este risco pode ser reduzido se a cirurgia for realizada em 
uma sala de operação em que a pressão externa é maior que a pressão no intestino.
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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A pressão no sistema digestivo está acoplada aquela dos pulmões, através do 
diafragma flexível que separa os dois sistemas de órgãos. Quando é necessário ou 
desejável aumentar a pressão no intestino, tal como durante a defecção, uma pessoa 
faz uma respiração profunda, prende os pulmões na glote (cordas vocais) e contrai os 
músculos abdominais.
PRESSÃO NA BEXIGA URINÁRIA
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A Uma das mais notáveis pressões internas é a pressão produzida na bexiga devido 
ao acúmulo de urina. 
FIGURA 1
PRESSÃO NA BEXIGA URINÁRIA
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A Figura 1- mostra a curva típica pressão - volume para a bexiga, que é esticada 
quando o seu volume aumenta. Poder-se-ia ingenuamente esperar que o 
aumento na pressão fosse proporcional ao volume. Entretanto, para um dado 
aumento do raio R, o volume aumenta com R³ enquanto a pressão cresce 
somente com R². Esta relação explica a inclinação relativamente baixa da maior 
parte da curva pressão - volume. Para adultos, o volume máximo típico na bexiga 
antes de esvaziar é igual a 500 ml.
PRESSÃO NA BEXIGA URINÁRIA
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• Em algumas pressões (~30 cmH2O) o reflexo de micturição ocorre. A enorme contração 
muscular resultante nas paredes da bexiga produz uma pressão momentânea de até 150 
cmH2O. É comum, garotos fazerem o "experimento" físico de medir esta pressão máxima 
diretamente, observando a altura atingida pela urina num muro. A pressão normal de 
esvaziamento é bem baixa (20 a 40 cmH2O), mas para homens que sofrem de 
obstrução prostática da passagem urinária pode chegar a valores acima de 100 cmH2O.
• A pressão na bexiga pode ser medida passando um cateter com um sensor de pressão 
no interior desta através da uretra. Em direta cistometria, a pressão é medida por meio de 
uma agulha inserida através das paredes do abdômen diretamente na bexiga. Esta 
técnica fornece informação da função das válvulas fechadas (esfíncter) que não pode ser 
obtida com a técnica do cateter. 
• A pressão da bexiga aumenta durante a tosse, esforços e quando permanecemos em 
pé. Durante a gravidez, o peso do feto sobre a bexiga aumenta a pressão desta e causa 
frequente micção. Uma situação estressante, também pode produzir um aumento de 
pressão; estudando para exames finais frequentemente resulta em muitas idas ao 
banheiro devido ao "nervosismo".
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
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• Como o corpo é composto principalmente de sólidos e líquidos que são 
aproximadamente incompressíveis, variações externas de pressão não afetam a maioria 
deles. Entretanto, existem cavidades gasosas no corpo, nas quais variações repentinas 
de pressão podem produzir efeitos profundos. Para entender porque, devemos recordar 
a lei de Boyle : para uma quantidade fixa de gás numa temperatura constante, o produto 
da pressão absoluta e o volume é constante (PV = constante). Isto é, se a pressão 
absoluta é dobrada, o volume cai para a metade.
• O ouvido médio é uma cavidade de ar que existe dentro do corpo. Uma situação 
confortável é caracterizada pela equalização da pressão no ouvido médio com a pressão 
do lado de fora do tímpano. Esta equalização é produzida pelo fluxo de ar através da 
trompa de Eustáquio, canal que liga o ouvido médio à faringe, que fica geralmente 
fechada,exceto ao engolir, durante a mastigação e o bocejo. Ao mergulhar, muitas 
pessoas têm dificuldade de obter equalização de pressão e sentem a diferença de 
pressão nos seus ouvidos.  
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
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• Um diferencial de pressão de 120 mmHg pode ocorrer a cerca de 1,7 m de água, 
podendo causar uma ruptura no tímpano. A ruptura pode ser séria se a água fria que 
entrar no ouvido médio afetar o aparelho vestibular ou o mecanismo de balanço, 
causando náusea e vertigem. Um método de equalização, usado pelos mergulhadores, 
consiste em aumentar a pressão na boca segurando o nariz e tentando soprar para fora; 
quando a pressão se iguala o mergulhador freqüentemente "ouve" em ambos ouvidos 
um "estalo".  
• Uma condição menos séria é o  compressão dos seios paranasais  . Durante um 
mergulho, a pressão na cavidade paranasal, no crânio, geralmente equaliza com a 
pressão na vizinhança. Se um mergulhador estiver resfriado, a cavidade paranasal pode 
estar congestionada e não permitir uma equalização da pressão, causando dor. Outro 
efeito da pressão é a dor causada pelos pequenos volumes de ar, presos debaixo da 
obturação nos dentes, que expandem durante a subida. 
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
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•    A compressão dos olhos pode ocorrer quando se usa o óculos de mergulho ao invés 
de uma máscara; com a máscara, o ar expirado dos pulmões aumenta a pressão sobre 
os olhos na descida.  
•   Se um mergulhador subaquático, numa profundidade de 10 m, segura sua respiração e 
vem para a superfície, o volume de ar dentro dos pulmões expandirá por um fator de dois 
e assim causará um sério aumento de pressão nos pulmões. Se os pulmões estão 
cheios até a sua capacidade máxima, uma subida de apenas 1,2 m pode causar sérios 
prejuízos. Todos mergulhadores subaquáticos aprendem, durante o treinamento, a evitar 
prender a respiração durante a subida e expirar continuamente se uma subida rápida for 
necessária.  
• A pressão nos pulmões em qualquer profundidade é maior que ao nível do mar. Isto 
significa que o ar nos pulmões é mais denso debaixo d'água, e as pressões parciais de 
todos os componentes do ar são proporcionalmente maiores. De acordo com a lei de 
Henry, a quantidade de gás que será dissolvida em um líquido é proporcional a pressão 
parcial do gás em contato com este líquido. 
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
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• O nitrogênio do ar não desempenha qualquer papel conhecido nas funções do corpo, e 
é dissolvido no sangue proporcionalmente a sua pressão parcial. Um mergulhador 
submerso no mar respira ar numa pressão muito mais alta do que quando ele está no 
nível do mar. Assim, mais nitrogênio é dissolvido no sangue e nos tecidos quando um 
mergulhador vai mais fundo, porque a pressão do ar e, portanto a pressão parcial de 
nitrogênio aumenta. Quando o mergulhador sobe, o nitrogênio extra nos tecidos deve ser 
removido via sangue e pulmões. É um processo lento e se o mergulhador vem à 
superfície muito rapidamente, o nitrogênio pode causar a formação de bolhas nas suas 
articulações, provocando sérios problemas de câimbras. 
• A pressão parcial maior de oxigênio faz com que mais moléculas de oxigênio sejam 
transferidas para o sangue, resultando no envenenamento por oxigênio, se a pressão 
parcial de oxigênio ficar muito alta. Geralmente, o envenenamento por oxigênio ocorre 
quando a sua pressão parcial é cerca de 0,8 atm (correspondendo a uma pressão 
absoluta do ar de aproximadamente 4 atm), ou seja, numa profundidade de cerca de 
30m.  
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
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• Outros problemas podem ocorrer durante a subida de um mergulho. Uma das 
membranas que separam o ar e o sangue nos pulmões pode romper-se, permitindo que 
o ar vá diretamente para o fluxo sangüíneo (embolia de ar); o ar pode ficar preso sob a 
pele ao redor da base do pescoço ou no meio do peito; pode ocorrer também, 
pneumotórax (colapso dos pulmões) se o ar ficar entre os pulmões e as paredes do 
peito.   
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Até a próxima semana …