Tutoria -ANATOMORFOFISIOLOGIA DA RESPIRACAO PULMONAR

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ANATOMORFOFISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO PULMONAR
1- Esquematizar a anatomia do sistema respiratório
Os órgãos do sistema respiratório são as fossas nasais, faringe (nasofaringe), laringe, traqueia,
brônquios, alvéolos e pulmões.
NARIZ:
É a parte do S.R situada acima do palato duro, contendo o órgão periférico do olfato. Inclui a
parte externa do nariz e a cavidade nasal, que é dividida em esquerda e direita pelo septo
nasal. As funções do nariz são olfação, respiração, filtração de poeira, umidificação de ar
inspirado, recepção e eliminação de secreções dos seios paranasais e ductos lacrimonasais;
Parte externa do nariz:
É a parte visível que se projeta na face; seu esqueleto é principalmente cartilagíneo; as
dimensões e formatos variam por causa nas diferenças dessas cartilagens;
O dorso do nariz estende-se da raiz até o ápice (ponta) do nariz. A face inferior é perfurada
por 2 aberturas piriformes, as narinas, que são limitadas lateralmente pleas asas do nariz;
A parte óssea superior do nariz, inclusive sua raiz, é recoberta por pele fina; que por sua vez é
recoberta por pele mais espessa, que contém glândulas sebáceas. A pele se estende até o
vestíbulo do narizn onde há um número variável de pelos rígidos (vibrissas). Como
geralemnete estão úmidos, esses pelos filtram partículas de poeira do ar que entra na cavidade
nasal. A junção da pele e da túnica mucosa está além da área que tem pelos.
É possível observar 3 regiões: o vestíbulo, área respiratória e olfatória; o vestíbulo é a parte
anterior dilatada das fossas nasais, que se comunica com o exterior; a região respiratória
corresponde à maior parte das fossas nasais (onde o ar é umedecido e aquecido antes de
atravessar o resto das vias respiratórias) e a área olfatória corresponde a parte superior rica
em quimiorreceptores de olfação.
NASOFARINGE:
Parte nasal da faringe: posterior ao nariz e superior ao palato mole;
LARINGE:
Órgão de produção da voz, mas sua função mais importante é proteger as vias respiratórias,
sobretudo durante a deglutição, quando serve como esfíncter do sistema rwspiratório inferior,
mantendo a parviedade das vias resp. Formada por 9 cartilagens unidas por membranas e
ligaemntos e contém as pregas ´´cordas´´ vocais. A laringe está situada na região anterior do
pescoço no nível dos corpos das vértebras C III a C VI. Une a parte inferior da faringe (parte
laríngea da faringe) à traqueia.
As 9 cartilagens da laringe, são 3 ímpares (tireóidea, cricpoidea e epglótica) e 3 são pares
(aritenóidea, corniculada e cuneiforme);
Na laringe encontramos as cordas vocais, responsáveis pela produção de som;
TRAQUEIA:
A traqueia desce anteriormente ao esôfago e entra no mediastino superior, inclinando-se um
pouco para a direita no plano mediano. A face posterior da traqueia é plana no local onde está
em contato com o esôfago; ela termina no ângulo do esterno, dividindo-se em brônquios
principais direito e esquerdo; ela termina acima do nível do coração.
ÁRVORE TRAQUEOBRONQUIAL:
A partir da laringe, as paredes das vias respiratórias são sustentadas por anéis de cartilagem
hialina em formato de ferradura ou em C. As vias respiratórias sublaríngeas formam a árvore
traqueobronquial. A traqueia é o tronco da árvore. Ele se bifurca no nível do plano transverso
do tórax em brônquios principais, um para cada pulmão, que seguem no sentidi inferiolateral
e entram no hilo dos pulmões.
O brônquio principal direito é mais largo,, mais curto e mais vertical do que outro pq entra
diretamente no hilo do pulmão;
O brônquio principal esquerdo segue inferolateralmente, inferiormente ao arco da aorta e
anteriormente ao esôfago e à parte torácica da aorta, para chegar ao hilo do pulmão.
Nos pulmões, os brônquios ramificam-se de modo constante e dão origem à árvore
traqueobronquial. Observe que os ramos da árvore são componentes da raiz de cada pulmão
(formados pelos ramos das artérias e veias pulmonares, além dos bronquios;
Cada brônquio principal, se divide em brônquios lobares, secundários, dois à esquerda e três
a direita, cada um deles supre um lobo do pulmão. Cada brônquio lobar divide-se em vários
brônquios segmentares terciários, que suprem os segmentos broncopulmonares;
Os segmentos brocopulmonares são:
● as maiores divisões de um lobo
● segmentos piramidais do pulmão, com seus ápices voltados para a raiz do pulmão e
suas bases na superfície pleural;
● separados dos segmentos adjacentes por septo de tecido conjuntivo
● supridos independentemente por 1 brônquio segmentar e um ramo arterial pulmonar
terciário;
● nominados de acordo com o brônquio que o supre;
● drenados por partes intersegmentares das veias pulmonares que são situadas no tecido
conjuntivo interposto e drenam segmentos adjacentes;
● geralmente 18 a 20 (10 no direito e 8 a 10 no esquerdo)
Além dos brônquios segmentares terciários, há 20 a 25 gerações de bronquíolos condutores
ramificados que terminam como bronquíolos terminais, os menores bronquíolos condutores.
Os bronquíolos condutores transportam ar, mas não tem glândulas nem alvéolos.
Cada bronquíolo terminal dá origem a diversas gerações de bronquíolos respiratórios,
caracterizados por bolsas (alvéolos)de paredes finas e dispersos, que se originam dos seus
lúmens.
O alvéolo pulmonar é a unidade estrutural básica de troca gasosa no pulmão. Graças a
presença dos alvéolos, os bronquíolos respiratórios participam tanto do transporte, como da
troca gasosa. Cada bronquíolo respiratório dá origem a 2 a 11 ductos alveolares, e cada um
desses dá origem a 5 a 6 sacos alveolares.
Os ductos alveolares são vias respiratórias alongadas, densamente revestidas por alvéolos,
que levam espaços comuns, os sacos alveolares, nos quais se abrem grupos de alvéolos.
Novos alvéolos continuam a se desenvolver até 8 anos de idade, tendo 300 milhões.
PULMÕES E PLEURAS:
Cada cavidade pulmonar é revestida por uma membrana pleural (pleura) que também se
reflete e cobre a face externa os pulmões que ocupam as cavidades.
Para visualizar a relação entre pleuras e pulmões, empurre seu punho dentro de um balão de
ar quase vazio. A parte interna da parede do balão (adjacente ao seu punho, que representa o
pulmão) é semelhante à pleura visceral; a parede externa do balão representa a pleura
parietal. A cavidade entre as paredes do balão, cheia de ar, é análoga à cavidade pleural,
embora a cavidade pleural contenha apenas uma fina película de líquido. No punho (que
representa a raiz do pulmão), as paredes interna e externa do balão são contínuas, assim como
as pleuras visceral e parietal, que, juntas, formam o saco pleural. Observe que o pulmão está
situado fora da cavidade do saco pleural, mas é circundado por ele, assim como o punho é
envolvido pelo balão, mas está fora da sua cavidade.
Durante o período embrionário, os pulmões em desenvolvimento invaginam-se nos (e
crescem para dentro dos) canais pericardioperitoneais, os precursores das cavidades pleurais.
O epitélio celômico invaginado cobre os primórdios dos pulmões e transforma-se na pleura
visceral da mesma forma que o balão sobre o punho. O epitélio que reveste as paredes dos
canais pericardioperitoneais forma a pleura parietal. Durante a embriogênese, as cavidades
pleurais separam-se das cavidades pericárdicas e peritoneal.
Os pulmões são órgãos vitais da respiração. Sua principal funçãoé oxigenar o sangue
colocando ar inspirado bem próximo ao sangue venoso dos capilares pulmonares. Os
pulmões em pessoas vivas são normalmente leves, macios e esponjosos e ocupam totalmente
as cavidades pulmonares. Também são elásticos e retraem-se a aproximadamente 1/3 do
tamanho original quando a cavidade torácica é aberta. os pulmões são separados pelo
mediastino.
cada pulmão tem:
● um ápice, a extremidade superior arredondada do pulmão que ascende acima do nível
da costela I até a raiz do pescoço, o ápice é recoberto pela cúpula da pleura.
● uma base, a face inferior côncava do pulmão, oposta ao ápice, que acomoda a cúpula
ipsilateral do diafragma e se apoia nela;
● dois ou 3 lobos,criados por 1 ou 2 fissuras
● três faces (costal, mediastinal e diafragmática)
● três margens (anterior, inferior e posterior)
O pulmão direito apresenta fissuras oblíqua e horizontal direitas, que o diviem em lobos
superior, médio e inferior; o pulmão direito é maior que o esquerdo e mais pesado, porém é
mais curto e mais largo, por que a cúpula direita do diafragma é mais alta e o coração e
pericárdio estão mais voltados para esquerda. A margem anterior do pulmão direito é
relativamente reta.
O pulmão esquerdo tem uma única fissura oblíqua esquerda, que os divide em lobos
esquerdos superior e inferior; a margem anterior do pulmão esquerdo tem uma incisura
cardíaca profunda, uma impressão deixada pelo desvio do ápice do coração para o lado
esquerdo. essa impressão situa-se principalmente na face anteroinferior do lobo superior. Essa
endentação molda a parte mais inferior e anterior do lobo superior, transformando-a em um
prolongamento estreito e linguiforme, a língula, que se estende abaixo da incisura cardíaca e
desliza para dentro e para fora do recesso costomediastinal durante a inspiração e expiração.
A face costal do pulmão é grande, lisa e convexa. está relacionada a parte costal da pleura,
que a separa das costelas, cartilagens costais e dos músculos intercostais íntimos. A parte
posterior da face costal está relacionada aos corpos das vértebras torácicas e as vezes é
denominada parte vertebral da face costal.
A face mediastinal é côncava por que está relacionada com o mediastino médio, que contém
o pericárdio e o coração; ela compreende o hilo, que recebe a raiz do pulmão. No cadáver
fixado, há ul sulco do eôfago e uma impressão cardíaca na face mediastinal do pulmão
direito. Como 2/3 do coração estãoa esquerda da linha mediana, a impressão cardíaca nessa
face é muito maior. Essa face do pulmão esquerdo também tem um sulco contínuo e
proeminente para o arco da aorta e parte descendente da aorta, além de uma área menor para
o esôfago.
A face diafragmática do pulmão, que também é côncava, forma a base do pulmão, apoiada
sobre a cúpula do diafragma. A concavidade é mais profunda no pulmão direito em vista da
posição mais alta da cúpula direita do diafragma, que fica sobre o fígado. Nas partes lateral e
posterior, a face diafragmática é limitada por uma margem fina e aguda (margem inferior)
que se projeta para o recesso costodiafragmático da pleura (Figuras 4.33C e 4.34). A margem
anterior do pulmão é o ponto de encontro anterior entre as faces costal e mediastinal, que
recobrem o coração. A incisura cardíaca deixa uma impressão nessa margem do pulmão
esquerdo. A margem inferior do pulmão circunscreve a face diafragmática do pulmão,
separando-a das faces costal e mediastinal. A margem posterior do pulmão é o ponto de
encontro posterior das faces costal e mediastinal; é larga e arredondada e situa-se no espaço
ao lado da parte torácica da coluna vertebral. Os pulmões estão fixados ao mediastino pelas
raízes dos pulmões, isto é, os brônquios (e vasos bronquiais associados), artérias pulmonares,
veias pulmonares superior e inferior, plexos pulmonares de nervos (fibras aferentes
simpáticas, parassimpáticas e viscerais) e vasos linfáticos (Figura 4.34). Se a raiz for
seccionada antes da (medial à) ramificação do brônquio principal (“primário”) e da artéria
pulmonar, sua configuração geral é: • Artéria pulmonar: no extremo superior à esquerda (o
brônquio lobar superior ou “epiarterial” pode estar localizado no extremo superior à direita) •
Veias pulmonares superior e inferior: nas extremidades anterior e inferior, respectivamente •
Brônquio principal: aproximadamente no meio do limite posterior, e os vasos brônquicos
seguem em sua face externa (geralmente na face posterior nesse ponto). O hilo do pulmão é
uma área cuneiforme na face mediastinal de cada pulmão através da qual entram ou saem do
pulmão as estruturas que formam sua raiz (Figura 1.34B e D). O hilo pode ser comparado à
área da terra na qual as raízes de uma planta penetram o solo. Medialmente ao hilo, a raiz está
encerrada na área de continuidade entre as lâminas parietal e visceral de pleura – a bainha
pleural (mesopneumônio). Inferiormente à raiz do pulmão, essa continuidade entre pleuras
parietal e visceral forma o ligamento pulmonar, que se estende entre o pulmão e o mediastino,
imediatamente anterior ao esôfago (Figura 4.34A a D). O ligamento pulmonar é formado por
uma camada dupla de pleura separada por uma pequena quantidade de tecido conjuntivo.
Quando a raiz do pulmão é seccionada e o pulmão é removido, o ligamento pulmonar parece
pender da raiz. Para ter uma ideia de como são a raiz do pulmão, a bainha pleural que o
circunda e o ligamento pulmonar pendente, vista um jaleco extragrande e abduza o membro
superior. O antebraço corresponde à raiz do pulmão e a manga do jaleco representa a bainha
pleural que circunda a raiz. O ligamento pulmonar corresponde à folga da manga do jaleco
pendente do antebraço. O punho, a mão e os dedos abduzidos representam as estruturas
ramificadas da raiz – os brônquios e os vasos pulmonares.
2- Explicar o funcionamento da mecânica respiratória e os padrões respiratórios
A troca de massa de ar entre a atmosfera e os alvéolos é denominaa ventilação, ou respiração.
Um único ciclo respiratório consiste em uma inspiração seguida por uma expiração.
A respiração é um processo ativo que requer contração muscular. O ar flui para dentro dos
pulmões devido ao gradiente de pressão criado por uma bomba, da mesma forma que o
sangue flui pela ação de bombeamento do coração. No SR, os músculos da caixa torácica e o
diafragma funcionam como uma bomba, uma vez que a maior parte do tecido pulmonar é um
fino epitélio de troca. quando esses músculos se contraem, os pulmões expandem-se, uma vez
que estão presos à parede interna do tórax pelo líquido pleural.
Os músculos primários envolvidos na respiração espontânea (respiração em repouso) são o
diafragma, os intercostais externos e o escalenos. Durante a respiração forçada, outros
músculos do tórax e do abdome podem ser requisitados a auxiliar.
O fluxo de ar no trato respiratório obedece às mesmas regras do fluxo sanguíneo
Fluxo § DeltaP / R
Essa equação significa que (1) o fluxo de ar ocorre em resposta a um gradiente de pressão
(DeltaP) e (2) o fluxo diminui à medida que a resistência (R) do sistema ao fluxo aumenta.
Para que o ar possa se mover para dentro dos alvéolos, a pressão dentro dos pulmões deve ser
mais baixa que a pressão atmosférica. De acordo com a lei de Boyle, um aumento no volume
gera uma redução na pressão. Durante a inspiração, o volume torácico aumenta quando certos
músculos esqueléticos da caixa torácica e o diafragma se contraem.
Quando o diafragma contrai, ele desce em direção ao abdome. Na respiração tranquila, o
diafragma move-se cerca de 1,5 cm, aumentando o volume torácico (FIG. 17.8b). A
contração do diafragma causa de 60 a 75% da modificação do volume ins- piratório durante
uma respiração espontânea normal. O movimento da caixa torácica cria os 25 a 40% restan-
tes da modificação do volume. Durante a inalação, os músculos intercostais externos e
escalenos (ver Fig. 17.2c.) contraem e tra- cionam as costelas para cima e para fora; durante a
inspiração as costelas se movem para cima e para longe da coluna e se movem para fora. Á
medida que o volume torácico aumenta, a pressão diminui e o ar flui para dentro dos
pulmões;
músculos acessórios contribuem para a respiração basal, não só para a forçada; os escalenos
contribuem para a inspiração, elevando o esterno e costelas superiores; além dos intercostais
externos, o agrupamento desses músculos é nomeado músculos inspiratórios;
Alterações na pressão alveolar durante a inspiração:
Tempo 0. Na breve pausa entre as respirações, a pressão alveolar é igual à pressão
atmosférica (0 mmHg no ponto A1). Quando as pressões são iguais, não há fluxo de ar.
Tempo 0 a 2 segundos: inspiração. Quando a inspiração inicia, os músculos inspiratórios
contraem, e o volume torácico aumenta.Com o aumento do volume, a pressão alveolar
diminui cerca de 1 mmHg abaixo da pressão atmosférica ( 1 mmHg, ponto A2), e o ar flui
para dentro dos alvéolos (ponto C1 a C2). A mudança do volume torácico ocorre mais
rapidamente do que a velocidade do ar fluindo para dentro dos pulmões, e, assim, a pressão
alveolar atinge o seu valor mais baixo no meio do proces- so de inspiração (ponto A2). Como
o ar continua a fluir para dentro dos alvéolos, a pressão aumenta até a caixa torácica parar de
expandir-se, ime- diatamente antes do término da inspiração. O movimento do ar continua
por mais uma fração de segundo, até que a pressão dentro dos pulmões se iguala à pressão
atmosférica (ponto A3). Ao término da inspiração, o volume pulmonar está no seu valor
máximo no ciclo respiratório (ponto C2), e a pressão alveolar é igual à pressão atmosférica.
Você pode demonstrar esse fenômeno realizando uma inspiração profunda e parando o
movimento do seu tórax ao final da inspiração. (Não prenda a sua respiração, pois assim a
abertura da faringe fecha e impede o fluxo de ar.) Se você fizer isso corretamente, vai notar
que o fluxo de ar cessa após você interromper o movimento inspiratório. Esse exercício
mostra que, ao final da inspiração, a pressão alveolar é igual à pressão atmosférica.
EXPIRAÇÃO:
Ao final da inspiração, os impulsos dos neurônios motores somáti- cos para os músculos
inspiratórios cessam, e os músculos relaxam. A retração elástica dos pulmões e da caixa
torácica leva o dia- fragma e as costelas para as suas posições originais relaxadas, da mesma
maneira que um elástico esticado retorna ao seu tamanho original quando é solto. Devido ao
fato de a expiração durante a respiração em repouso envolver a retração elástica passiva, em
vez da contração muscular ativa, ela é chamada de expiração passiva. Tempo 2 a 4 segundos:
expiração. Como os volumes pul- monares e torácicos diminuem durante a expiração, a
pressão de ar nos pulmões aumenta, atingindo cerca de 1 mmHg acima da pressão
atmosférica (Fig. 17.9, ponto A4). A pressão alveolar é agora maior do que a pressão
atmosférica, de modo que o fluxo de ar se inverte, e o ar move-se para fora dos pulmões.
Tempo 4 segundos. No final da expiração, o movimen- to de ar cessa quando a pressão
alveolar novamente se iguala à pressão atmosférica (ponto A5). O volume pulmonar atinge o
seu valor mínimo dentro do ciclo respiratório (ponto C3). Nesse ponto, o ciclo respiratório
terminou e está pronto para ser inicia- do novamente com a próxima respiração. As
diferenças de pressão, mostradas na Figura 17.9, apli- cam-se à respiração em repouso
(basal). Durante o exercício ou a respiração forçada, esse volume se torna proporcionalmente
maior. A expiração ativa ocorre durante a exalação voluntária e quando a ventilação excede
30 a 40 ciclos ventilatórios por minuto. (A taxa de ventilação normal em repouso é de 12 a 20
ciclos ventilatórios por minuto para um adulto.) A expiração ativa usa os músculos
intercostais internos e os músculos abdominais (ver Fig. 17.2c), os quais não são utilizados
durante a inspiração. Esses músculos são coletivamente chamados de músculos expiratórios.
Os músculos intercostais internos revestem a superfície interna da caixa torácica. Quando se
contraem, eles puxam as costelas para dentro, reduzindo o volume da cavidade torácica. Para
sentir essa ação, coloque as mãos em sua caixa torácica, so- pre vigorosamente o ar para fora
dos seus pulmões o máximo que puder e observe o movimento das suas mãos à medida que
você faz isso. Os intercostais internos e os intercostais externos funcio- nam como grupos de
músculos antagonistas (p. 379) para alte- rar a posição e o volume da caixa torácica durante a
ventilação. O diafragma, entretanto, não possui músculos antagonistas. Em vez disso, os
músculos abdominais contraem durante a expi- ração ativa para suplementar a atividade dos
intercostais internos.
A contração abdominal puxa as costelas inferiores para den- tro e diminui o volume
abdominal, ações que deslocam o intestino e o fígado para cima. As vísceras deslocadas
empurram o diafragma para cima, para dentro da cavidade torácica, e o volume do tórax di-
minui passivamente ainda mais. A ação dos músculos abdominais durante a expiração
forçada é o motivo pelo qual os instrutores de aeróbica dizem a você para soprar o ar para
fora quando levanta a cabeça e os ombros durante os exercícios abdominais. O processo ativo
de soprar o ar para fora ajuda a contrair os abdominais, os mesmos músculos que você está
tentando fortalecer.
A habilidade do pulmão se estirar é chamada complacência; ela refere-se à quantidade de
força que deve ser exercida sobre um corpo para o deformar; No pulmão, podemos
expressá-la como uma alteração de volume (V), que é resultado de uma força ou pressão (P)
exercida sobre o pulmão: DeltaV/DeltaP. Um pulmão de alta complacência pode ser estirado
facilmente;
Complacência é o inverso de elastância (recuo elástico), que é a capacidade de resistir à
deformação mecânica.
O outro fator, além da complacência, que influencia o trabalho respiratório é a resistência do
sistema respiratório ao fluxo de ar. A resistência no sistema respiratório é similar de muitas
manei- ras à resistência no sistema circulatório (p. 442). Três parâmetros contribuem para a
resistência (R): o comprimento do sistema (L), a viscosidade da substância que flui pelo
sistema ( ) e o raio dos tubos no sistema (r). Assim como no fluxo no sistema circu- latório,
a lei de Poiseuille correlaciona esses fatores: R L /r4 Devido ao fato de o comprimento do
sistema respiratório ser constante, podemos ignorar L na equação. A viscosidade do ar é
quase constante, embora seja mais difícil respirar em uma sauna cheia de vapor do que em
uma sala com umidade normal. As gotas de água no vapor aumentam a viscosidade do ar, au-
mentando, assim, a sua resistência ao fluxo. A viscosidade também muda ligeiramente com a
pressão atmosférica, diminuindo à medida que a pressão diminui. Uma pessoa a uma grande
al- titude pode sentir menos resistência ao fluxo de ar do que uma pessoa ao nível do mar.
Apesar dessas exceções, a viscosidade de- sempenha um papel muito pequeno na resistência
ao fluxo de ar. O comprimento e a viscosidade são essencialmente cons- tantes para o sistema
respiratório. Como resultado, o raio (ou o diâmetro) das vias respiratórias torna-se o principal
determi- nante da resistência das vias aéreas. Normalmente, entretanto, o trabalho necessário
para superar a resistência das vias aéreas ao fluxo de ar é muito menor que o trabalho
necessário para superar a resistência dos pulmões e da caixa torácica ao estiramento. Cerca de
90% da resistência das vias aéreas, em geral, po- dem ser atribuídos à traqueia e aos
brônquios, estruturas rígidas com a menor área de secção transversal total. Devido ao fato de
essas estruturas serem sustentadas por cartilagens, o seu diâmetro normalmente não muda, e a
sua resistência ao fluxo de ar é cons- tante. No entanto, o acúmulo de muco devido a alergias
ou a infecções pode aumentar significativamente a resistência das vias aéreas. Se você tentar
respirar pelo nariz quando está resfriado, pode observar como o estreitamento de uma via
aérea superior limita o fluxo de ar. Os bronquíolos normalmente não contribuem de for- ma
significativa para a resistência das vias aéreas, pois sua área de secção transversal total é
cerca de 2 mil vezes a da traqueia. Entretanto, devido ao fato de os bronquíolos serem tubos
colap- sáveis, um decréscimo no seu diâmetro pode torná-los uma fonte significativa de
resistência das vias aéreas. A broncoconstrição aumenta a resistência ao fluxo de ar e diminui
a quantidade de ar “novo” que alcança os alvéolos. Os bronquíolos, assim como as arteríolas,
estão sujei- tos ao controle reflexo pelo sistema nervoso e por hormônios. Entretanto, a
maioria das alterações minuto a minuto do diâ- metro bronquiolar ocorrem em resposta a
sinais parácrinos. O dióxido de carbono nas vias aéreas é a molécula parácrina pri- mária,
afetandodiretamente o diâmetro bronquiolar. O aumento de CO2 no ar expirado relaxa o
músculo liso bronquiolar, provo- cando broncodilatação. A histamina é um sinal parácrino
que atua como um bronco- constritor potente. Essa substância química é liberada pelos
mastó- citos (p. 514) em resposta a um dano tecidual ou a reações alérgicas. Em reações
alérgicas graves, uma grande quantidade de histamina O tratamento médico imediato destes
pacientes é imperativo. O controle neural primário dos bronquíolos é feito por neurônios
parassimpáticos que causam broncoconstrição, um re- flexo que protege o trato respiratório
inferior de irritantes inala- dos. Não existe inervação simpática significativa dos bronquíolos
humanos. Contudo, o músculo liso dos bronquíolos é bem supri- do com receptores 2 que
respondem à adrenalina. A estimulação dos receptores 2 relaxa o músculo liso da via aérea,
resultando em broncodilatação. Esse reflexo é utilizado terapeuticamente no tratamento da
asma e de várias reações alérgicas caracterizadas por liberação de histamina e
broncoconstrição. A TABELA 17.2 resume os fatores que alteram a resistência das vias
aéreas.
Pode-se estimar a eficácia da ventilação através do cálculo de ventilação pulmonar total, que
é o volume de ar movido para dentro e para fora dos pulmões a cada minuto (FIG. 17.12a). A
ventilação pulmonar total, também conhecida como volume-minuto, é calculada como se
segue: Ventilação pulmonar total frequência ventilatória volume corrente A frequência
ventilatória normal para um adulto é de 12 a 20 respirações (ciclos ventilatórios) por minuto.
Utilizando-se o volume corrente médio (500 mL) e a frequência ventilatória menor, temos:
Ventilação pulmonar total 12 ciclos/min 500 mL/ciclos 6.000 mL/min 6 L/min A
ventilação pulmonar total representa o movimento físico do ar para dentro e para fora do trato
respiratório, mas é um bom indicador de quanto ar “novo” alcança a superfície de troca
alveolar? Não necessariamente. Uma parte do ar que entra no sistema respiratório não alcança
os alvéolos, uma vez que parte do ar de cada ciclo ventilatório permanece nas vias aéreas
condutoras, como a traqueia e os brônquios. Como as vias aéreas condutoras não trocam
gases com o sangue, elas são denominadas espaço morto anatômico. O espaço morto
anatômico médio é de cerca de 150 mL. Para ilustrar a diferença entre o volume total de ar
que entra nas vias aéreas e o volume de ar “novo” que alcança os alvéolos, considere uma
respiração típica que move 500 mL de ar durante um ciclo ventilatório (Fig. 17.12b).
1. Comece no final de uma inspiração: o volume pulmonar é máximo e o ar “novo” da
atmosfera enche as vias aéreas superiores (o espaço morto).
2. Agora expire: o volume corrente de 500 mL deixa o corpo. Contudo, a primeira
porção destes 500 mL que deixa as vias aéreas corresponde aos 150 mL de ar “novo”
que estavam no espaço morto, seguidos por 350 mL de ar “ve- lho” proveniente dos
alvéolos. Desse modo, mesmo que 500 mL de ar deixem os alvéolos, apenas 350 mL
desse volume deixam o corpo. Os 150 mL restantes de ar alveolar “velho”
permanecem no espaço morto.
3. Aofinaldaexpiração,ovolumedopulmãoémínimoeoar “velho” dos alvéolos preenche o
espaço morto anatômico.
4. Com a próxima inspiração, mais 500 mL de ar “novo” entram nas vias respiratórias. A
primeira parte de ar que chega aos alvéolos são os 150 mL de ar velho que estavam no
espaço morto anatômico. O restante dos 350 mL de ar que chega aos alvéolos é
constituído por ar “novo”. Os últimos 150 mL de ar “novo” inspirado permanecem
novamente no espaço morto anatômico e nunca alcançam os alvéolos. Assim, apesar
da entrada de 500 mL de ar nos alvéolos em cada respiração, apenas 350 mL
correspondem à entrada de ar “novo”. O volume de ar “novo” que entra nos alvéolos é
igual ao volume corrente menos o volume do espaço morto. Devido ao fato de uma
porção significativa de ar inspirado nunca alcançar a superfície de troca, um indicador
mais acurado da eficiência da ventilação é a ventilação alveolar, a quantidade de ar
novo que alcança os alvéolos a cada minuto. A ventilação alveolar é calculada
multiplicando-se a frequência ventilatória pelo volume de ar novo que alcança os
alvéolos: Ventilação alveolar frequência ventilatória (volume corrente espaço
morto) Utilizando-se a mesma frequência ventilatória e volume corrente de antes e um
espaço morto de 150 mL, temos Ventilação alveolar 12 incursões respiratórias
(ciclos)/min (500 150 mL/ciclos) 4.200 mL/min Assim, a 12 ciclos por
minuto, a ventilação alveolar é de 4,2 L/min. Embora 6 L/min de ar “novo” entrem no
sistema respiratório, apenas 4,2 L atingem os alvéolos.
PADRÕES RESPIRATÓRIOS.
Eupneia: respiração normal, sem qualquer sensação subjetiva de desconforto
Taquipneia: aumento da frequência respiratória
Bradipneia: diminuição da frequência respiratória
Hiperpneia: elevação do volume corrente
Hipopneia: redução do volume corrente
Hiperventilação: aumento da ventilação global. Mais acertadamente, aumento da ventilação
alveolar além das necessidades metabólicas
Hipoventilação: diminuição da ventilação global. Com maior precisão, diminuição da
ventilação dos alvéolos aquém das necessidades metabólicas
Apneia: parada dos movimentos respiratórios ao final de uma expiração basal
Apneuse: interrupção dos movimentos respiratórios ao final da inspiração
3- Definir e descrever os volumes e as capacidades pulmonares
VOLUMES PULMONARES:
O ar movido durante a respiração pode ser dividido em 4 volumes pulmonares: (1) volume
corrente, (2) volume de reserva inspiratório, (3) volume de reserva expiratório e (4) volume
residual;
´´respire calmamente´´: o volume de ar que se move durante uma única inspiração ou
expiração é o volume corrente (Vc); o volume corrente médio durante uma respiração
espontânea (ventilação basal) é cerca de 500ml;
agora, no final de uma inspiração tranquila, inspire o máximo de ar adicional que for
possível; o volume adicional inspirado, acima do volume corrente, representa seu volume de
reserva inspiratório (VRI); em um homem de 70kg é cerca de 3.000mL, 6x maior que o
volume corrente normal;
agora, pare no final de uma expiração normal e em seguida, expire o tanto de ar que for
possível; essa quantidade de ar expirado vigorosamente após o final de uma expiração
espontânea é o volume de reserva expiratório (VRE), que é cerca de 1.100mL;
O quarto volume não pode ser medido diretamente; mesmo se você soprar o máximo de ar
que puder, ainda restará ar nos pulmões e vias aéreas. O volume de ar presente no SR após
respiração máxima - cerca de 1.200mL - é chamado volume residual (VR); a maior parte
desse volume residual existe porque os pulmões são mantidos estirados aderidos pelo líquido
pleural às costelas.
CAPACIDADES PULMONARES:
O somatório de dois ou mais volumes pulmonares é chamado de capacidade. A capacidade
vital (CV) é a soma do volume de reserva inspiratório, volume de reserva expiratório e
volume corrente. A capacidade vital representa a quantidade máxima de ar que pode ser
voluntariamente movida para dentro ou para fora do sistema respiratório a cada respiração
(ciclo ventilatório). ela diminui com a idade, quando os músculos enfraquecem e os pulmões
se tornam menos elásticos.
Para medir a capacidade vital, a pessoa tem que está sendo testada inspira o máximo de
volume possível e em seguida expira tudoo mais rápido que puder. Esse teste de capacidade
vital forçada permite que o médico possa medir o quão rápido o ar deixa as vias aéreas no
primeiro segundo da expiração, uma medida conhecida como VEF1, ou volume expiratório
forçado em 1 segundo. O VEF1 diminui em certas doenças pulmonares e com a idade;
A capacidade vital somada ao volume residual é a capacidade pulmonar total (CPT); outras
capacidades importantes na medicina pulmonar são a capacidade inspiratória (volume
corrente + volume de reserva inspiratório) e a capacidade residual funcional (volume de
reserva expiratório + volume residual);
4- Esquematizar as trocas gasosas (processoventilação-perfusão pulmonar)
A Po2 e a Pco2 nos alvéolos mudam muito pouco durante a respiração tranquila normal. A
Po2 akveolar é quase constante, com uma pressão de 100mmHg; a Pco2 permanece próxima
aos 40mmHg;
Por que encontramos pequenas variações? (1) a quantidade de O2 que entra nos alvéolos em
cada ciclo ventilatório é aproximadamente igual à quantidade de O2 que entra no sangue; (2)
a quantidade de ar novo que entra nos pulmões a cada ciclo ventilatório é 13% do volume
total do pulmão no final da respiração;
Entretanto, alterações na ventilação alveolar podem afetar significativamente a quantidade de
ar ´novo´ e de oxigênio que atingem os alvéolos; as maiores variações são de acordo com o
aumento (hiperventilação) e diminuição (hipoventilação);
Na hiperventilação, a Po2 alveolar aumenta e a Pco2 diminui; na hipoventilação é o
contrário; as alterações de CO2 no sangue estão intimamente ligados ao pH sistêmico.;
Mover o o2 da atmosfera para a superfície de troca alveolar é apenas o primeiro passo da
respiração; em seguida, a troca dos gases deve ocorrer através da interface alvéolo-capilar e
por fim o fluxo sanguíneo (perfusão) que passa pelos alvéolos deve ser alto suficiente para
captar o2 disponível. ajustar a ventilação nos grupos de alvéolos pelos quais o sangue flui é
um processo de duas etapas que envolve a regulação local do fluxo de ar e do fluxo
sanguíneo;
Alterações no fluxo sanguíneo pulmonar dependem quase exclusivamente das propriedades
dos capilares e dos de fatores locais, como a concentração de oxigênio e de dióxido de
carbono no tecido pulmonar. Os capilares nos pulmões são incomuns, pois são colapsáveis.
Se a pressão sanguínea que flui pelos capilares cai abaixo de certo ponto, os capilares
fecham-se, desviando o sangue para os capilares pulmonares onde a pressão sanguínea é
maior. Em uma pessoa em repouso, alguns leitos capilares do ápi- ce (topo) do pulmão estão
fechados devido à baixa pressão hi- drostática. Leitos capilares na base dos pulmões possuem
pressão hidrostática mais alta devido à gravidade e, assim, permanecem abertos. Como
consequência, o fluxo de sanguíneo é desviado em direção à base do pulmão. Durante o
exercício, quando a pressão do sangue sobe, os leitos capilares apicais abrem-se, assegurando
que o débito cardíaco aumentado possa ser totalmente oxigenado à medida que passa pelos
pulmões. A habilidade dos pulmões de recrutar leitos capilares adicionais durante o exercício
é um exemplo da capacidade de reserva do corpo.
Em nível local, o corpo tenta ajustar o fluxo de ar e o fluxo sanguíneo em cada porção dos
pulmões, regulando o diâmetro das arteríolas e dos bronquíolos. O diâmetro bronquiolar é
modulado pelos níveis de co2; o aumento de Pco2 do ar expirado provoca dilatação dos
bronquíolos e a diminuição, a contração;
Apesar de existir alguma inervação autonômica nas arte- ríolas pulmonares, aparentemente
existe pouco controle neural do fluxo sanguíneo pulmonar. A resistência das arteríolas ao
fluxo sanguíneo é regulada primariamente pelo conteúdo de oxigênio no líquido intersticial,
situado ao redor da arteríola. Se a ventila- ção alveolar em uma área do pulmão é reduzida,
como mostrado na Figura 17.14b, a nessa área diminui, e as arteríolas res- pondem
contraindo-se, como mostrado na Figura 17.14c. Esta vasoconstrição local é adaptativa, uma
vez que desvia o sangue da região subventilada para partes do pulmão melhor ventiladas.
Observe que a constrição das arteríolas pulmonares em resposta à baixa é contrária ao que é
observado na circulação sistêmica (p. 489). Na circulação sistêmica, uma diminuição na
tecidual provoca uma dilatação das arteríolas locais, forne- cendo mais sangue para
transportar o oxigênio para esses teci- dos metabolicamente mais ativos. Nos pulmões, o
sangue capta o oxigênio, por isso não faz sentido enviar mais sangue para uma área com
baixa devido à ventilação reduzida. Outro ponto importante precisa ser observado. Os meca-
nismos de controle local não são reguladores eficazes do fluxo de ar e do fluxo sanguíneo em
todas as circunstâncias. Se o fluxo sanguíneo é bloqueado em uma artéria pulmonar, ou se o
fluxo de ar é bloqueado no nível de vias aéreas maiores, as respostas locais que desviam ar ou
sangue para outras partes do pulmão são ine- ficazes, visto que, nesses casos, nenhuma parte
do pulmão tem ventilação ou perfusão normais.
5- Explicar o papel da tensão superficial e do surfactante na fisiologia respiratória
Durante anos pensava-se que a elastina e outras fibras elásticas eram a fonte primária da
resistência ao estiramento do pulmão; mas o tecido pulmonar contribui menos para
resistência do que se pensava; alguma outra propriedade do pulmão normal cheio de ar (+
difícil de inflar), uma propriedade não presente no pulmão cheio com solução salina, deve
criar a maior parte da resistência ao estiramento.
Essa propriedade é a tensão superficial, criada pela fina camada de fluido entre as células
alveolares e o ar; Em qualquer interface ar-líquido, a superfície do líquido está sob tensão.
Quando o líquido é a água, a tensão superficial ocorre devido às ligações de hidrogênio entre
as moléculas de água. As moléculas de água da superfície do líquido são atraídas por outras
moléculas de água, localizada nas proximidades delas, porém não são atraídas para os gases
do ar na interface ar-líquido.
A TS alveolar é semelhante à TS que existe em uma bolha esférica, embora os alvéolos não
sejam esferas perfeitas. A TS criada pelo fino filme de líquido é direcionada para o centro da
bolha e cria pressão no interior dela. A lei de LaPlace estabelece que a pressão (P) dentro de
uma bolha formada por uma fina película de líquido é uma função de 2 fatores: a TS do
líquido (T) e o raio da bolha (r);
P = 2T / r equação
O líquido que reveste todos os alvéolos gera tensão superficial. se a tensão superficial (T) do
líquido fosse a mesma nos alvéolos pequenos e grandes, os alvéolos pequenos teriam uma
pressão maior dirigida para o interior do alvéolo do que os alvéolos maiores, e maior
resistência ao estiramento.
Porém, nossos pulmões secretam um surfactante que reduz a tensão superficial, eles são
moléculas que rompem as forças coesivas entre as moléculas de água ap se substituirem por
água junto à superfície; ele diminui a TS do líquido alveolar e assim, diminui a resistência do
pulmão ao estiramento. eles são uma mistura que contém fosfolipídeos e proteínas, como a
dipalmitoilfoafatidilcolina, que são secretados pelas células alveolares tipo II (pneumócitos
tipo II);
O surfactante é mais concentrado em alvéolos menores, tornando sua TS superficial menor
que a dos alvéolos maiores, assim iguala a pressão dentre os alvéolos de diferentes tamanhos
e torna mais fácil inflar alvéolos menores. com a TS menor, o trabalho para o estiramento é
bastante reduzido.
A síntese de surfactante inicia na 25 semana de desenvolvimento fetal sob influência de
vários hormônios; a produção atinge níveis adequados na 34 semana; os bebês que nascem
prematuramente sem concentrações adequadas de surfactante desenvolvem a síndrome da
angústia respiratória do recém-nascido; eles possuem endurecimento dos pulmões e os
alvéolos colapsam a cada vez que respiram.