Ventilação Pulmonar - Fisiologia

Prévia do material em texto

L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
1 
 
 
A respiração provê oxigênio aos tecidos e 
remove o dióxido de carbono. (Hematose) 
Funções da Respiração 
 Ventilação Pulmonar (influxo e efluxo de 
ar entre a atmosfera e os alvéolos 
pulmonares) 
 Difusão de oxigênio (O²) e dióxido de 
carbono (CO²) entre os alvéolos e o 
sangue 
 Transporte de oxigênio e dióxido de 
carbono no sangue e nos líquidos 
corporais 
 Regulação da Ventilação 
Mecânica da Ventilação 
Pulmonar 
Os pulmões podem ser expandidos e 
contraídos de 2 maneiras: 
Por movimentos de 
subida e descida do 
Diafragma 
Para aumentar ou 
diminuir a Cavidade 
Torácica. 
Pela elevação e 
depressão das 
Costelas 
Para aumentar e 
diminuir o diâmetro 
anteroposterior da 
Cavidade Torácica 
 
 
 
 
 
 
A Respiração Normal é 
realizada quase inteiramente pelo 1º método. 
(Movimentos do Diafragma) 
Durante a Inspiração 
(saída de ar dos pulmões) 
Contração dos Músculos Intercostais Externos e 
Diafragma (Principais) 
Além desses temos o Estenocleidomastóideo + 
Serráteis anteriores + Escalenos. 
OBS: A expansão pulmonar dos 
brônquios/bronquíolos e os alvéolos mudam 
pouco de volume. 
Participação das fibras elásticas do parênquima 
pulmonar. 
Durante a Expiração 
(entrada de ar nos pulmões) 
Relaxamento do Diafragma + retração passiva 
do parênquima pulmonar. 
Durante essa Respiração Vigorosa – as forças 
elásticas não são poderosas o suficiente para 
produzir a rápida expiração necessária. 
Então, é feita uma força extra pela contração 
da Musculatura Abdominal – que empurra o 
conteúdo abdominal para cima, contra a parte 
inferior do Diafragma, comprimindo os pulmões. 
L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
2 
 
 
O 2º método é a elevação da Caixa 
Torácica – quando a caixa torácica é 
elevada expandem-se os pulmões, pois na 
posição de repouso natural, as costelas se 
inclinam para baixo possibilitando que o 
esterno recue em direção à coluna 
vertebral. 
Quando a Caixa Torácica é elevada, as 
costelas se projetam para frente, fazendo 
com que o esterno se mova anteriormente 
para longe da coluna – aumentando o diâmetro 
anteroposterior do tórax durante a inspiração 
máxima. 
TODOS os músculos que elevam a Caixa 
Torácica são classificados como Músculos da 
Inspiração – e os que deprimem a Caixa 
Torácica são os Músculos da Expiração.. 
Músculos da Inspiração 
Intercostais Externos Principais 
Esternocleidomastóideos Elevam o Esterno 
Serráteis anteriores Elevam as Costelas 
Escalenos 
Elevam as 2 
primeiras costelas 
Músculos da Expiração 
 
Reto Abdominal 
Puxa as Costelas 
inferiores para 
baixo e comprime 
o conteúdo 
abdominal para 
cima contra o 
Diafragma 
Intercostais Internos - 
 
Ventilação 
Movimento do ar para dentro e para fora dos 
pulmões. . 
A Pleura possuo 2 folhetos: 
Visceral 
Em contato com o 
Pulmão 
Parietal 
Em contato com a 
Caixa Torácica 
Entre elas tem o Líquido Pleural – que mantém 
os pulmões estendidos. 
Esse liquido serve para lubrificar o movimento 
de inspiração e expiração e para manter uma 
pressão negativa na Caixa Torácica – essa 
pressão negativa é fundamental para manter os 
pulmões aberto e o ar ser renovado. 
 
Pressão Pleural 
(negativa) 
É a pressão do 
líquido no espaço 
entre a Pleura 
Visceral e Parietal 
 
Pressão Alveolar 
Pressão do ar 
dentro dos 
Alvéolos 
Pulmonares 
 
L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
3 
 
 
 
Pressão Transpulmonar 
É a diferença 
entre a Pressão 
Alveolar e 
Pulmonar 
Não deixa o 
Pulmão colabar 
 
 
Pressão de Retração 
Forças elásticas 
nos Pulmões que 
tendem a colapsá-
lo a cada instante 
da respiração. 
Complacência Pulmonar 
É o grau de extensão dos Pulmões por cada 
unidade de aumento da Pressão Transpulmonar. 
A complacência total de ambos os Pulmões em 
um adulto normal é de – 200 mililitros de ar 
por centímetro de pressão de água 
transpulmonar. 
Diagrama da Complacência Pulmonar 
É o Diagrama que relaciona as alterações do 
volume pulmonar com as mudanças da Pressão 
Pleural. 
A relação é diferente para Inspiração e 
Expiração. 
As 2 curvas são denominadas de: 
 Curva de Complacência Inspiratória 
 Curva de Complacência Expiratória. 
Parâmetros que afetam a Complacência 
 Força elástica do Tecido Pulmonar – 
contém elastina e colágeno 
 Força elástica da Tensão superficial do 
liquido 
Forças elásticas são determinadas pelo 
colágeno e elastina. 
 
 
 
Pulmãos cheios de ar 
Existe uma 
interface entre o 
Líquido Alveolar e 
o ar no interior do 
Alvéolo 
 
 
 
 
Pulmão cheio de solução 
salina 
Não existe 
interface liquido-ar, 
portanto, o efeito 
da Tensão 
Superficial NÃO 
está presente – 
apenas Forças 
Elásticas dos 
tecidos estão 
operando. 
L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
4 
 
Note que as Pressões Transpleurais necessárias 
para expandir os Pulmões cheios de ar, são 
cerca de – 3X maiores que as necessárias para 
expandir os pulmões cheios de solução salina. 
Conclui-se que as forças elásticas teciduais, que 
tendem a provocar o colapso do Pulmão cheio 
de ar, representam, apenas cerca de 1/3 da 
elasticidade total pulmonar, enquanto as forças 
de tensão superficial liquido-ar nos alvéolos 
representam cerca de 2/3. 
OBS: As Forças Elásticas pulmonares de tensão 
superficial liquido-ar aumentam quando o 
Surfactante NÃO está no liquido alveolar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Surfactante 
Produzido nos Pneumócitos tipo 2. 
É um agente ativo da superfície da água – 
reduz a Tensão superficial da água. 
O surfactante é uma mistura de 
fosfolipídios + proteínas + íons. 
 
 
 
 
Pressão de Laplace 
Essa formula é utilizada para calcular a 
quantidade de pressão gerada no Alvéolo. 
Quanto menor o raio do 
Alvéolo Maior a pressão 
Quanto maior o raio do 
Alvéolo Menor a pressão 
OBS: A pressão é inversamente proporcional 
ao raio do Alvéolo. 
Para igualar a pressão dentro do Alvéolo 
mexe-se na Tensão superficial através do 
Surfactante. 
A Dipalmitoilfosfatidilcolina e outros fosfolipídios 
são responsáveis pela – redução da tensão 
superficial. Eles fazem essa função, pois não se 
dissolvem, uniformemente, no liquido que 
recobre a superfície alveolar. 
Componentes mais importantes: 
 Dipalmitoilfosfatidilcolina 
 Apoproteinas surfactantes 
 Íons cálcio. 
Fibrose Cística 
Essa doença gera uma mutação no 
gene CFTR (gene que forma um canal 
iônico permeável a cloro). 
Quando o gene sofre deleção os canais 
permeáveis ao cloro não se encontram 
atuantes – não produzindo 
corretamente a solução salina. 
Consequência: secreção exagerada de 
muco espesso, que prende os cílios não 
permitindo a movimentação deles e 
gerando infecções pulmonares 
recorrentes. 
 
L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
5 
 
 Alvéolos Maiores – tem menor 
quantidade de Surfactantes 
 Alvéolos menores – tem maior 
quantidade de Surfactantes 
OBS: O Surfactante é para manter todos os 
Alvéolos com chance de ficarem abertos. 
É a substância essencial para que não ocorra 
Atelectasia total do Pulmão. 
 
 
 
 
 
 
 
Complacência Torácica e Pulmonar 
Combinadas 
A complacência de todo o Sistema Pulmonar é 
medida durante a expansão dos Pulmões de 
pessoas totalmente relaxadas ou paralisadas. 
Para medir a Complacência – o ar é forçado 
para o interior dos Pulmões durante curto 
intervalo de tempo, enquanto registram-se as 
pressões e volumes pulmonares. 
Baixa Complacência 
Edema/Pneumonia – 
dificuldade de 
expansão pulmonar 
Alta Complacência 
Enfisema – 
destruição do 
parênquima. 
Trabalho da Respiração 
Na respiração normal os músculos realizam 
trabalho apenas na Inspiração, mas não na 
Expiração. 
O trabalho da Inspiraçãoé dividido em 
3 frações: 
Trabalho de complacência 
ou elástico 
Expansão dos 
Pulmões 
Trabalho de resistência 
tecidual 
Vence a 
viscosidade 
pulmonar 
Trabalho de resistência 
das vias aéreas 
Vence a 
resistência aérea 
Energia da Respiração 
Durante a respiração normal, apenas 3% a 5% 
da energia consumida pelo corpo são 
requeridas pela ventilação pulmonar. 
Já, durante o exercício pesado, a quantidade de 
energia requerida pode aumentar por até 50X. 
OBS: Uma das limitações da intensidade do 
exercício que pode ser realizado é a 
capacidade da pessoa de fornecer energia 
muscular suficiente para o processo respiratório 
isolado. 
Volumes e Capacidades 
Pulmonares 
A Ventilação pulmonar pode ser estudada por 
meio do registro do movimento do volume de 
ar para dentro e para fora dos pulmões – 
método chamado de Espirometria. 
Espirografia é o registro do movimento do 
volume de ar para dentro e fora dos pulmões. 
 
Síndrome da angústia 
respiratória do recém-nascido - 
SARRN 
Essa Síndrome é um distúrbio pulmonar 
que ocorre em recém-nascidos 
prematuros na qual os alvéolos não 
permanecem abertos, pois o surfactante 
está ausente ou insuficiente. 
 
L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
6 
 
 
Volumes Pulmonares 
Volume Corrente 500 mL 
Volume de reserva 
Inspiratória 3000 mL 
Volume Expiratório 1.100 mL 
Volume Residual 1.200 mL 
Capacidades Pulmonares 
Capacidade 
Inspiratória 3.500 mL 
Capacidade Residual 
funcional 2300 mL 
Capacidade Vital 4600 mL 
Capacidade 
Pulmonar Total 5800 mL 
Volumes Pulmonares 
4 Volumes Pulmonares – que quando somados 
são igual ao volume máximo que os Pulmões 
podem expandir. 
Volume Corrente (VC) 
 
500 mililitros 
É o volume de ar inspirado ou 
expirado, em cada respiração 
normal. 
Volume Residual (VR) 
 
1200 mililitros 
É o volume de ar que fica nos 
Pulmões, após expiração mais 
forçada. 
 
Volume de Reserva 
Inspiratório (VRI) 
 
 
3000 
mililitros 
É o volume extra de ar que 
pode ser inspirado, além do 
volume corrente normal. 
Volume de Reserva 
Expiratório (VRE) 
 
 
1100 mililitros Volume extra expirado em 
uma expiração forçada 
Capacidades Pulmonares 
Capacidade Inspiratória (CI) 
 
 
 
3500 
mililitros 
Volume Corrente 
+ 
Volume de reserva Inspiratório. 
É a quantidade de ar que a 
pessoa pode respirar. 
Capacidade residual 
Funcional (CRF) 
 
 
 
 
2300 
mililitros 
Volume de reserva expiratória 
+ 
Volume Residual 
É a quantidade de ar que 
permanece nos Pulmões ao 
final de expiração normal. 
Capacidade Vital (CV) 
 
 
 
 
4600 
mililitros 
. Volume de reserva 
Inspiratório 
+ 
Volume Corrente 
+ 
Volume reserva Expiratório 
É a quantidade de ar que a 
pessoa pode expelir dos 
Pulmões, após enchê-los com 
extensão máxima e expirar 
com força máxima. 
 
L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
7 
 
Capacidade Pulmonar Total 
(CPT) 
 
 
 
 
5800 
mililitros 
Capacidade Vital 
+ 
 Volume Residual 
É o Volume máximo que os 
Pulmões podem ser 
expandidos com maior 
esforço 
OBS: Todos os volumes e capacidades 
pulmonares, nas mulheres, são cerca de 20% a 
25% menores do que nos homens e são 
maiores em pessoas atléticas e com massas 
corporais maiores do que em pessoas menores 
e astênicas. 
OBS: O volume residual serve para o pulmão 
não murchar completamente, não colabar. 
A Capacidade Residual Funcional (CRF) – é o 
volume de ar que permanece nos Pulmões ao 
final de cada expiração normal, é importante 
para a Função Pulmonar. 
A ventilação-minuto é a quantidade total de 
novo ar levado para o interior das vias aéreas a 
cada minuto é igual = 
 Volume correte 
X 
Frequência respiratória por minuto. 
O volume corrente normal é cerca de 500 
mililitros, e a frequência respiratória normal é de 
12 respirações por minuto. 
 
 
 
 
Portanto, a Ventilação-minuto é, em média 
6L/min. 
A pessoa pode vive por curto período com 
ventilação-minuto tão baixa quanto 1,5L/min e 
frequência respiratória de apenas 
2 a 4 respirações por minuto. 
A frequência respiratória aumenta para 40 a 50 
por minuto e o volume corrente pode torna-se 
tão grande quanto a Capacidade Vital 
(4600 mL). 
Ventilação Alveolar 
Essa Ventilação renova o ar nas áreas de 
trocas gasosas dos Pulmões, onde o ar está 
próximo à circulação sanguínea pulmonar. 
Essa área inclui: Alvéolos + Sacos alveolares + 
Ductos alveolares + Bronquíolos respiratórios. 
A velocidade com que o ar novo alcança essas 
aéreas é chamada de – Ventilação Alveolar. 
Essa ventilação é um dos principais fatores 
determinantes das concentrações de Oxigênio 
e Dióxido de carbono nos alvéolos. 
VA (Ventilação Alveolar por minuto) – é o 
volume total de novo ar que entra nos alvéolos 
e áreas adjacentes de trocas gasosas a cada 
minuto. 
É igual à Frequência Respiratória (FR) X a 
quantidade de ar novo que entra nessas áreas 
a cada respiração; 
VA = FR X (Vc – Vm) 
 VA = volume de ventilação alveolar por 
minuto 
Exemplo 
V-M = Vc X FR 
V-M = 0,5L X 12respiração = 6L/min 
L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
8 
 
 FR = frequência respiratória por minuto 
 Vc = volume correte 
 Vm = volume de espaço morto 
fisiológico. 
 
 
 
 
 
 
 
Espaço Morto 
É a área do sistema respiratório onde existe 
O², mas não existe troca gasosa. 
Exemplo: Nariz – Faringe – Traquéia. 
Na expiração – o ar do “espaço morto” é 
expirado primeiro, antes que qualquer ar dos 
alvéolos alcance a atmosfera – portanto, esse 
espaço é muito desvantajoso para remover os 
gases expiratórios do pulmão. 
OBS: O Volume de ar normal do espaço morto, 
no homem adulto é cerca de 150 mililitros. 
(esse ar pode aumentar com a idade). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reflexos das Vias aéreas 
Reflexo do Espirro 
Aplicam-se as Vias Nasais 
Acontece quando ocorre irritação das 
Vias Nasais – os impulsos aferentes passam 
pelo 5º par craniano para o bulbo, onde o 
reflexo é desencadeado. 
 Estimulação mecânica ou química 
 Depuração das vias aéreas superiores 
 Nervo trigêmeo 
 Núcleo do trato solitário, núcleo ambíguo. 
Mecanismo 
 Inspiração inicial 
 Expiração forçada 
 Abertura da glote 
 Fluxo aéreo respiratório explosivo 
 
 
Espaço Morto Patológico 
Embolia Pulmonar – quando um trombo 
entope o vaso e não ocorre a passagem de 
sangue. O paciente tem O², mas não tem 
condição de ter troca, pois não esta 
passando sangue. 
Enfisema pulmonar + Erro na ventilação 
artificial 
 
Exemplo 
VA = FR X (Vc – Vm) 
 FR = 12 respirações/min 
 Vc = 500mL/respiração 
 Vm = 150mL/respiração 
VA = 12 X (0,50 – 0,15) = 4,2L/min 
L E T Í C I A T I M B Ó 
Ventilação Pulmonar 
9 
 
Reflexo da Tosse 
Afeta as vias aéreas superiores e inferiores – 
devido à presença de corpos estranhos em seu 
interior, ativando impulsos neurais que iniciam o 
processo da tosse na tentativa de expelir esses 
corpos estranhos. 
 Características semelhantes ao espirro 
 Afetas as vias aéreas superiores e 
inferiores 
 Estímulos tussigênicos 
 Localização – laringe, faringe, traqueia e 
pleura. 
Mecanismo 
 Volume inspiratório acentuado 
 Obliteração da laringe 
 Expiração ativa – expulsão explosiva do 
ar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências: 
 Livro Tratado de Fisiologia Médica – 
Guyton e Hall 13ªed. (Capítulo 38) 
 Aula: Prof Auxiliadora – Uninta, dia 
15/03/2021, das 08 às 12hrs.