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RELAÇÃO VENTILAÇÃO (VA) x PERFUSÃO (Q) NOS PULMÕES: Valores normais das variáveis ventilatórias: As trocas gasosas são feitas entre ar alveolar e sangue capilar. Dependem da ventilação alveolar e do fluxo sanguíneo nos capilares pulmonares. Os valores globais de VA e Q mostram uma proporcionalidade entre fluxo sanguíneo e ventilação nos pulmões. Variação regional do fluxo sanguíneo pulmonar: Regionalmente, entretanto, sabemos que no indivíduo em pé ou sentado, o fluxo sanguíneo é maior nas bases pulmonares em relação àqueles dos ápices. Aumento da perfusão é muito mais intenso do que o da VA no sentido ápice-base dos pulmões. Quando analisamos a distribuição regional da relação VA/Q vemos que esta é alta nos ápices decrescendo em direção as bases. Entre as duas regiões há uma ampla variação VA/Q. Os ápices teriam um excesso de VA em relação a Q e nas bases o inverso. Isso causa diferentes PO2 e PCO2 no sangue arterial que sai dessas áreas e vai para o coração. A gasometria nas artérias sistêmicas reflete a média da mistura desses sangues de diferentes regiões pulmonares: considerando o indivíduo em pé ou sentado. Notar que as variações de PO2 (eixo X) são bem maiores que as da PCO2 (eixo Y), considerando toda faixa de VA/Q dos ápices até a base. Ainda assim, esse é o padrão fisiológico. Distúrbios ventilatórios ou de fluxo sanguíneos nos pulmões, causados por doenças, podem mudar a VA/Q média e alterar a PaCO2 (mais raro) e a PaO2 (mais frequentes). As situações extremas de alterações VA/Q são o espaço morto alveolar (alvéolos ventilados e sem perfusão) e o Shunt (alvéolos perfundidos e sem VA). Espaço morto alveolar: Com alta relação ventilação-perfusão: - VA/Q= infinito. Com baixa relação ventilação-perfusão: - VA/Q= zero (sinal absoluto). Hiperperfusão: Ventilação normal. VA/Q= alta. Hipoventilação: Ventilação normal. VA/Q= baixa. Espaço morto alveolar: Seria a parcela do volume corrente que é dirigida para alvéolos sem perfusão sanguínea e que por isso não realizam trocas gasosas. Só ocorre em situações patológicas, como: - Embolia pulmonar. - Baixo débito cardíaco (hemorragias). - Durante o uso de ventiladores com pressão alveolar elevada. Uma indicação de presença de espaço morto alveolar é a existência de diferenças artério-alveolar de PCO2 maiores que 3-5 mmHg (ar de final da expiração fica com PCO2 diluída pelo ar do espaço morto alveolar). Espaço morto fisiológico ou total: Seria a parcela total do volume corrente que não sofre trocas gasosas, incluindo o espaço morto anatômico e o espaço morto alveolar. Equação de Bohr para cálculo de espaço morto fisiológico ou total: Causas de espaço morto alveolar: Patologias pulmonares que afetam a difusão e a membrana capilar alveolar como doença intersticial pulmonar, embolia pulmonar, edema pulmonar e SARA. Anestesia geral. IPPV: ventilação intermitente com pressão positiva. PEEP: pressão expiratória final positiva. Hipotensão. Equação de gás alveolar para calcular a diferença de PO2 alveolar-arterial: A equação calcula qual seria a PaO2 se não existisse alteração de VA/Q e a redução de PaO2 e o aumento de PaCO2 fossem devidos à hipoventilação, situação onde os valores arteriais e alveolares de PO2 e PCO2 são muito próximos, sabendo-se a PO2 inspirada e a relação entre VCO2/ VO2, denominada R e normalmente igual a 0,8. VER EQUAÇÃO. Como avaliar a quantidade de desigualdade ventilação-perfusão na doença pulmonar? Suponha que o PO2 arterial seja 50 e que o PCO2 seja 60 mmHg. A desigualdade ventilação-perfusão está presente ou há apenas Hipoventilação? - Para responder, é necessário utilizar a equação gasosa alveolar. DIFUSÃO PULMONAR Difusão do meio gasoso para o líquido: Difusão decorre do movimento aleatório das moléculas gasosas. A velocidade de transferência de um gás através de uma barreira de tecido é proporcional a: Diferença de pressão parcial entre os dois lados. Área do tecido (área de contato ar-sangue). Espessura do tecido (thickness). Constante de difusão de gás: depende da solubilidade e peso molecular do gás. Lei de Dalton: A pressão parcial de um gás numa mistura gasosa seca é a pressa que ele exerceria se ocupasse sozinho todo volume da mistura. É medido pelo produto da pressão total (PB) pela fração (%gás/100) do gás na mistura. Pressão parcial do O2: Apesar da pressão barométrica diminuir com o aumento da altitude, as porcentagens dos gases que compõe o ar permanecem as mesmas. Com a diminuição da pressão barométrica, a pressão parcial de O2 inspirada irá diminuir proporcionalmente. Lei de Dalton: pressão atmosférica é determinada pela soma das pressões parciais. Ao nível do mal, a pressão barométrica é de 760 mmHg. No cume do Everest, situado a 8,848m, a pressão é de 253 mmHg. Quanto maior a altitude, menor a pressão barométrica e menor a PO2. Porcentagem de O2 em ambientes ventilados NUNCA muda. Difusão pulmonar: As pressões alveolares dos gases não são iguais às pressões inspiradas. Nos alvéolos há 100% de vapor de H2O e as concentrações não são as mesmas. Aproximadamente as mesmas quantidades de CO2 e O2 se difundem por minuto, mas as diferenças P1-P2 são heterogêneas. PO2: 100 – 40. PCO2: 46 – 40. As trocas gasosas entre sangue e tecidos também ocorrem por difusão. Difusibilidade relativa dos gases nos pulmões: CO2 é 20,3x mais difusível que O2 nos pulmões. Limitação pela perfusão (A) e pela difusão (B): A: Velocidade de captação tipo NO2 depende da perfusão pois a pressão parcial do gás no sangue sobe rápido e se equilibra. B: Velocidade de captação tipo CO só depende da difusão, pois o que entra é fixado pela hemoglobina (some), o que impede o aumento da pressão de CO no capilar. Transferência de CO: limitada pela difusão. Transferência de N2O: limitada pela perfusão. Transferência de O2: a sua evolução cronológica fica entre a do CO e do óxido nitroso. Admite-se ser mais dependente da perfusão. Eliminação de CO2 depende praticamente só da ventilação alveolar. Uso das condições de exercício e hipóxia para avaliar distúrbios de difusão que alteram do tempo de equilíbrio entre as PO2 alveolar e sanguínea: Figura A: observar que o exercício permite detectar a ausência de equilíbrio da PO2 sanguínea no paciente anormal, enquanto a mesma medida em repouso, tempo no capilar de 0,75 não detectaria. Figura B: a inalação de mistura hipóxica (baixando PaO2 para 50 mmHg), ajudou a visualizar o problema de difusão (ausência de equilíbrio entre PO2 sanguínea e alveolar) do paciente, mesmo no tempo de transito normal da hemácia (repouso= 0,75s). Diferença artério-venosa de O2: Indivíduos treinados conseguem extrair mais O2 do sangue arterial (maior diferença artério-venosa mista de O2) devido à maior densidade dos capilares por fibras musculares, induzida pelo treinamento. TRANSPORTE DOS GASES PELO SANGUE Hemoglobina: De fato, se o corpo tivesse que depender de O2 dissolvido no plasma para fornecer O2 para as células, o coração em repouso, teria que bombear 140L por minuto em vez de 5L por minuto. Hb retarda a subida da PO2: quando a Hb está totalmente carregada e as PO2 alveolar e sanguínea estiverem equilibradas, a única forma de captar mais O2 é a Hb sair e entrar uma nova, isto é a captação de O2 dependente do fluxo sanguíneo. Capacidade de transporte de O2 pelo sangue: 97-98% em combinação com a hemoglobina: 2-3% dissolvido no plasma. Conteúdo de O2 em 100ml de sangue em indivíduos adultos normais com Hb de 15 gm/dl: aproximadamente 20 ml. As condições pulmonares de PO2, PCO2, pH e temperatura, aumentam a afinidade da Hb pelo O2. As condições teciduais das mesmas variáveis, favorecem a liberação do O2. Fatores que alteram a saturação da hemoglobina: Fatores que deslocam a curva de dissociação da hemoglobina para a direita, ou seja, diminuem a afinidade da hemoglobina pelo O2: - Aumento da temperatura. - Aumento da concentração de 2,3-Difosfoglicerato. - Aumento de CO2. - Aumento de H+. Hemoglobina x mioglobina: A mioglobina, que tem maior afinidade pelo O2 do que a Hb, representa uma forma do músculoarmazenar O2. Quando a PO2 muscular cai muito, ela descarrega abruptamente o O2 ligado.
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