Estrutura e função pulmonar

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Estrutura e função pulmonar, músculos respiratórios, volumes e capacidades pulmonares
Eventos funcionais da fisiologia da respiração:
- A ventilação pulmonar é a renovação cíclica do gás alveolar pelo ar atmosférico 
- Ocorre a difusão do oxigênio e do CO2 entre os alvéolos e o sangue 
- Ocorre transporte, no sangue nos líquidos corporais, do O2 (dos pulmões para as células e do CO2 (das células para os pulmões)
- O centro respiratório localizado no bulbo é o mecanismo de regulação da ventilação e de outros aspectos da respiração 
Mediastino: 
- Não há fixação entre os pulmões e a caixa torácica, exceto onde se prendem ao mediastino pelos seus hilos
Segmentos broncopulmonares: 
- Pulmão esquerdo: 2 lobos 
- Pulmão direito: 3 lobos
- Focos de ausculta não nesses segmentos 
Estruturas pulmonares da cavidade torácica:
- Pulmões possuem mais de 600 milhões de alvéolos
- Pneumócito I: formam a estrutura da parede alveolar
- Pneumócitos II: secretam surfactante pulmonar
- Macrófago: destroem substâncias estranhas, inclusive bactérias
- Capilares pulmonares percorrem as paredes dos alvéolos (os pulmões recebem todo o débito cardíaco, por isso tem muitos capilares para facilitar as trocas)
Divisão funcional:
- Vias aéreas de condução: o ar é aquecido, filtrado e umedecido em sua passagem por essas estruturas:
. Nasofaringe (nariz, boca e faringe)
. Laringotraqueias (laringe/epiglote, traqueia e brônquios)
- Zona respiratória: unidade funcional (respiratória) do pulmão- trocas gasosas 
. Um conjunto de lóbulos forma o segmento broncopulmonar
. Brônquios respiratórios: apresentam alvéolos em suas paredes
. Ductos alveolares: os bronquíolos respiratórios se dividem ductos alveolares
. Sacos alveolares: os ductos alveolares se dividem em sacos alveolares compostos por um conjunto de alvéolos. Contém pneumócitos I e II
. Alvéolos: células epiteliais escamosas simples (aspecto esponjoso do pulmão), proporcionam a superfície vital para a troca gasosa entre o tecido pulmonar e o sangue 
 Cada alvéolo é rodeado por uma malha de capilares sanguíneos (recebem o maio suprimento sanguíneo de qualquer órgão do corpo): arteríolas, capilares pulmonares e vênulas (microcirculação que fica ao lado dos alvéolos)
Controle neural da musculatura bronquiolar:
- Dilatação simpática dos bronquíolos:
. O controle direto do simpático é relativamente fraco em relação ao indireto (poucas fibras simpáticas chegam ao centro dos pulmões)
. A árvore brônquica é mais estimulada ela Adr/Nor da corrente sanguínea liberadas pela estimulação simpática da adrenal
. A adrenalina em relação à noradrenalina causa mais dilatação por causar maior estimulação dos receptores beta-adrenérgicos 
- Constrição parassimpática dos bronquíolos:
. Poucas fibras parassimpáticas, derivadas do vago, penetram no parênquima pulmonar
. Acetilcolina causa uma constrição leve a moderada dos bronquíolos ( isso é bom porque se toda vez que o parassimpático fosse ativado e os bronquíolos contraíssem seria ruim)
. Asma: causa constrição bronquiolar: a estimulação parassimpática sobreposta, com frequência, piora essa condição
. Atropina: bronqueia os efeitos da acetilcolina: relaxa as vias aéreas o suficiente para melhorar a obstrução 
Árvore traqueobrônquica- sistema de tubos ramificadas
. Brônquios primários, secundários, terciários 
. Diminui a velocidade do ar nos brônquios para ter a troca gasosa com mais eficiência
. Quanto maior a área de secção transversa, menor o fluxo de ar
Resistência da via aérea de condução:
- A velocidade de ar pelas vias aéreas depende tanto da diferença de pressão quanto da resistência 
- O fluxo de ar é a diferença de pressão entre os alvéolos e a atmosfera dividido pela resistência
Cavidade pleural:
- O pulmão é revestido por uma dupla membrana denominada pleura e por fina camada de líquido pleural que lubrifica o movimento dos pulmões dentro da cavidade
- Líquido pleural: situado na cavidade pleural
 . Lubrifica e permite o deslizamento de um folheto sobre o outro durante o processo de inspiração e expiração
 . Facilita o deslizamento dos pulmões quando o tórax se expande a contrai 
 . Os pulmões ficam tracionados entre a superfície dessas pleuras com a cavidade torácica e isso facilita a dinâmica pulmonar no ciclo respiratório. 
 . A lubrificação forma uma “cola” que ajuda a fazer movimento harmonioso (para que em áreas diferentes não tenham movimentos diferentes)
Pressão pleural:
- É a pressão do líquido pleural na cavidade pleural. (Entre a pleura visceral e parietal)
- É uma leve sucção, com discreta pressão negativa importante para a mecânica respiratória de tracionamento
– Início da inspiração é cerca de -5,0cmH2O = manter os pulmões “abertos para receber ar” ao nível de repouso. 
- Na inspiração a expansão da caixa torácica gera pressão pleural de - 7,5cmH2O.
- A pressão pleural diminui e os pulmões recebem ar 
Pressão alveolar:
- Pressão do ar no interior dos alvéolos pulmonares. 
- Glote aberta sem fluxo de ar indica pressão intra-alveolar = pressão atmosférica (Patm= 0cmH20). 
- Na respiração em repouso varia de -1,0cmH2O (inspiração) a +1,0cmH20 (expiração) para um volume de ar corrente de 0,5L.
- Na expiração tem que ter uma pressão para liberar o ar
- A pressão cai para entrar ar 
- A cada inspiração a gente inspira 500ml de ar
Pressão transpulmonar: 
- Diferença entre a pressão alveolar (alvéolos) para a pressão pleural (superfícies externas dos pulmões). 
- Indica o funcionamento das forças elásticas dos pulmões.
- Índice de complacência 
- Quando aumenta, tem uma maior elasticidade
- Pressão transpulmonar diminuída tem uma respiração prejudicada
Complacência pulmonar:
- Refere-se a quanto esforço é necessário para estirar os pulmões e a parede torácica. 
- Complacência pulmonar: capacidade de receber ar
- Elasticidade pulmonar: capacidade de mandar o ar para fora 
- Para receber o ar os alvéolos tem que ser complacente e para sair tem que ser elástico 
- São relações inversas, mas são complementares 
- Aumento da complacência e diminuição da elasticidade: pulmão hiper insuflado- DPOC (doença pulmonar obstrutiva crônica)
- É o grau de extensão dos pulmões de acordo com o aumento do espaço da pressão transpulmonar. 
- Varia de acordo com as forças elásticas pulmonares:
 1) FORÇAS ELÁSTICAS DO TECIDO PULMONAR: Fibras de elastina e colágeno = pulmões se expandem, ocorre estiramento e exercem força elástica. 
 2) FORÇAS ELÁSTICAS CAUSADAS PELA TENSÃO SUPERFICIAL Responsável por 2/3 da força elástica total nos pulmões normais. Relação com o surfactante 
- Quando inspira te um aumento da pressão negativa (-5 para -7,5), infla os pulmões e os alvéolos enchem de ar, alvéolos rígidos (força elástica) e menos complacentes e com isso tem a expiração 
- Quando inspira a elasticidade já faz sair 
- Quando recebe o ar é a complacência e quem manda para fora é a elasticidade (as ações são inversas)
Importância da tensão superficial:
- Pulmões cheios com ar:
. Existem uma interface entre o líquido alveolar e o ar dentro do alvéolo
. Existe o efeito da tensão superficial 
. Respiração normal 
. Forças elásticas do tecido pulmonar e da tensão superficial 
- Pulmões cheios com solução salina:
. Não existe interface ar-líquido
. Sem o efeito da tensão superficial (sem a força elástica)
. Apenas as forças elásticas dos alvéolos agem nessa situação
. Prejudicada a expiração: sem a tensão superficial e a elasticidade: então não sai o ar 
Surfactante alveolar:
- É uma espécie de detergente secretado dentro dos alvéolos pela membrana alveolar
- É um agente tensoativo (reduz a tensão superficial do líquido presente nos alvéolos)
- Lipoproteína que diminui a lipoproteína que diminui a força de coesão entre moléculas de água localizadas na membrana alveolar. 
- Células secretoras: pneumócitos II. 
- Sua produção inicia a partir da 20ª semana de gestação e atinge seu ápice somente por volta da 35ª semana. 
- É essencial que esteja sendo produzido em quantidade suficiente aonascimento do feto. 
- Caso não ocorra a produção devida do surfactante, haverá o colabamento dos alvéolos quando o recém-nascido entrar em contato como ar.
SARA (Síndrome da angústia respiratória) no recebem nascido:
- Deficiência de surfactante
- Perde a capacidade de reter ar
- Aumento da tensão superficial 
- Perda da complacência pulmonar 
Tensão superficial e surfactante:
- Pressão é maior no alvéolo menor quando comparado com o maior
- O surfactante equilibra as pressões no alvéolo maior e menor 
- Alvéolos menores tem mais surfactante para igualar com a pressão dos maiores
- Os alvéolos grandes também sofrem uma redução da tensão superficial, mas os menores sofrem mais 
- Tensão superficial: capacidade de colabamento dos alvéolos
Pneumotórax:
- Ocorre quando o ar escoa para o espaço entre os pulmões e a parede torácica. 
- Podem causar um pneumotórax uma lesão abrupta ou penetrante no peito, determinados procedimentos médicos ou doenças pulmonares. 
- Leva ao colapso pulmonar – atelectasia. 
- Principal sintoma é a falta de ar. 
- Quando um pneumotórax é grande, utiliza-se uma agulha ou um tubo para remover o excesso de ar.
- Cavidade pleural cheia de ar: pressão igual a da atmosférica e isso causa o comprometimento da respiração
- Zera a pressão pleural 
Mecânica da respiração:
- Inspiração: 
 . A cavidade torácica aumenta de tamanho porque as costelas sobem e o diafragma desce, causando fluxo de ar para os pulmões. 
 . Aproximadamente 70% da expansão pulmonar na inspiração resultam do aumento anteroposterior (A-P) e 30% da descida do diafragma (vertical do gradil costal) diâmetro cefalo-caudal 
- Expiração: 
 . As costelas oscilam para baixo, e o diafragma retorna para uma posição relaxada, ocorre redução do volume da cavidade torácica e o ar é expelido passivamente. 
 Músculos respiratórios:
- Músculos inspiratórios: diafragma, escalenos anteriores, intercostais externos, esternocleidomastóideos, levantador da escápula, serráteis anteriores e eretores da espinha compõem os músculos inspiratórios que elevam e ampliam o tórax. 
- Músculos expiratórios (resposta ativa): reto do abdome, intercostais internos, serráteis posteriores e inferiores deprimem o tórax e reduzem sua dimensão.
Volume e capacidade pulmonares
- A mesma quantidade de ar que entra é a que sai 
- Volume de ar corrente: o ar que fica correndo na inspiração e expiração 
- Os pulmões sempre devem ter ar para que não haja um colabamento 
- Volume de reserva expiratório: é o que tem normalmente nos pulmões de reserva 
- Volume de reserva inspiratório: em torno de 3000ml: pega todo ar que consegue. Volume de ar que ainda pode ser inspirado ao final da inspiração do volume corrente normal 
- O volume de reserva inspiratório é maior porque tem mais ar para puxar do que para sair (que estão nos pulmões)
- Volume residual: volume que fica nos pulmões (1200ml): não pode deixar o ar sem pulmão- manter a tensão superficial: alvéolos abertos para ter as trocas
- Capacidade residual funcional: volume residual + volume de reserva expiratório (2300ml). No final de cada expiração tem esse volume. Mesmo ao final da mais vigorosa das expirações
- Capacidade vital: volume de reserva expiratório + volume de ar corrente+ volume de reserva inspiratório (o tanto que consegue puxar e soltar)
- Capacidade inspiratória: tudo o que consegue puxar: volume de ar corrente + volume de reserva inspiratório. Enche o máximo dos pulmões 
- Capacidade pulmonar total: capacidade vital + volume residual. Maior volume que os pulmões podem alcançar 
Espaço morto:
- Virtual
- Anatômico: parte do ar inalado em cada incursão respiratória não participa da hematose: 150ml do volume corrente 
- Fisiológico: é o volume do gás nos pulmões que não participa das trocas gasosas= EMA (espaço morto anatômico) + EM funcional (falha no ajuste, ou desigualdade entre ventilação e a perfusão, no qual os alvéolos ventilados não são perfundidos pelo sangue capilar). Ex: quando está gripado: a pessoa não consegue respirar normalmente
- Em uma pessoa sem disfunções respiratórias, o espaço morto fisiológico é igual ao espaço morto anatômico, pois todos os alvéolos são perfundidos de forma ajustada
- Na doença, o volume de ar corrente é menor 
- Ventilação alveolar = volume alveolar minuto (VAM)
 . Valor normal da frequência respiratória é FR= 12irpm
 . Volume corrente na prática é 350ml devido ao espaço morto anatômico (tira o espaço morto anatômico que é de 150ml, então 500-150=350ml)
 . VAM= 0,35L/min X 12irpm= 4,2L/min