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FISIOTERAPIA EM PNEUMOLOGIA Anatomia do Tórax e Fisiologia Aplicada Visão Geral do Tórax Visão Geral do Tórax ■ O tórax é composto por um conjunto de estruturas que pode ser dividido em parede torácica, espaços pleurais, pulmões, hilos pulmonares e mediastino. Superiormente o tórax continua-se com o pescoço e inferiormente é delimitado pelo diafragma. Visão Geral do Tórax Sistema respiratório ■ Realizar trocas gasosas do organismo com a atmosfera, assegurando permanente concentração de O2 no sangue; ■ 2 tratos respiratórios ■ Funções: Hematose, regulação do pH sanguíneo, eliminação de calor e água, olfação, filtração, aquecimento e umedecimento do ar inspirado Vias aéreas superiores ■ Nariz ■ Nariz externo: Asa do Nariz; Narinas; Septo nasal; Cílios nasais; ■ Fossas nasais: direito e esquerdo; narina e coana; parede lateral: conchas nasais. ■ Seios paranasais: maxilares, frontal, etmoidal e esfenoidal. Vias aéreas superiores ■ Faringe : passagem de ar e alimentos; ■ Três divisões: ■ Nasofaringe – comunica-se com as duas coanas, dois óstios faríngeos da tuba auditiva, e orofaringe; ■ Orofaringe – palato mole até o nível hioide; ■ Laringofaringe – a partir do osso hioide, conecta- se com o esôfago e anteriormente com a laringe. Vias aéreas superiores ■ Laringe – conecta a faringe com a traqueia; ■ Funções: passagem de ar; fonação (som); proteção estruturas respiratórias; ■ Constituída das cartilagens: tireóidea, cricóidea, epiglótica; aritenóidea, cuneiforme e corniculada. Vias aéreas superiores Vias aéreas superiores / inferiores ■ Traqueia – 10 a 12,5cm de comp. 2,5cm Ø ■ Continua da laringe e termina em uma bifurcação. ■ Constitui-se de 20 anéis cartilaginosos incompletos posteriormente – cartilagens traqueais; ■ A parte interna é mucosa, glândulas e epitélio ciliado; ■ Carina – brônquios principais; Vias aéreas inferiores ■ Brônquios – ligação traqueia e pulmões; ■ Constituídos de anéis incompletos de cartilagem hialina; tec. fibroso, fibras musc., mucosa e glândulas. ■ Bronquíolos; ■ Ductos alveolares; ■ Alvéolos; Pulmões ■ Estão situados no interior do tórax, estendendo-se do diafragma até acima da clavícula, justapostos às costelas; ■ Ápice e base; ■ Face costal (lateral), face diafragmática (inferior), face mediastínica (medial). Pulmão direito ■ Possui 3 lobos, 2 fissuras – oblíqua e média; – Lobo Superior: apical, anterior e posterior; – Lobo Médio: medial e lateral; – Lobo Inferior: apical (superior), basal anterior, basal posterior, basal medial e basal lateral. Pulmão esquerdo ■ Possui 2 lobos, 1 fissura oblíqua – Lobo Superior: apicoposterior, anterior, lingular superior e lingular inferior; – Lobo Inferior: apical (superior), basal anterior, basal posterior, basal medial e basal lateral. Hilo Pulmonar ■ Face mediastinal de cada pulmão. Compreende os brônquios principais, artérias pulmonares, veias pulmonares, artérias e veias bronquiais e vasos linfáticos; Pleura ■ Membrana serosa de dupla camada que reveste cada pulmão; ■ Camada externa: aderida à parede da cavidade torácica e ao diafragma – pleura parietal. ■ Camada interna: adere-se à superfície do pulmão e penetra nas fissuras entre os lobos – pleura visceral. Pleura ■ Cavidade pleural – espaço entre as pleuras, que contém um líquido lubrificante, secretado pelas pleuras. ■ Esse líquido reduz o atrito entre as pleuras, permitindo que elas deslizem facilmente uma sobre a outra, durante a respiração. Pleura ■ Costal, mediastinal, diafragmática, cúpula ■ Artérias, veias, vasos linfáticos Atividade Músculos respiratórios ■ São controlados por sistemas voluntários e involuntários; ■ Inspiratórios: diafragma e intercostais externos; ■ Acessórios: esternocleidomastóideo, escalenos, serrátil anterior e eretores da coluna; Diafragma ■ Forma de cúpula; ■ Principal músculo da respiração; ■ Músculo plano; ■ Separa o tórax do abdomen; ■ Inervação: nervo frênico C3, C4, C5; ■ Origem anterior: processo xifoide e costelas; posterior: L1, L2, L3. ■ Inserção: Centro tendíneo do diafragma. Músculos respiratórios ■ Expiração: relaxamento do diafragma, retração passiva dos pulmões; ■ Ativa: Intercostais internos, reto do abdômen, oblíquos interno e externo, transverso do abdômen. Músculos respiratórios ■ Respiração calma: – Inspiratórios: diafragma e intercostais externos; – Expiratórios: relaxamento do diafragma ■ Respiração forçada: – Inspiratórios: diafragma, intercostais externos, esternocleidomastóideo, escalenos, serrátil anterior, eretores da coluna; – Expiratórios: intercostais internos, e abdominais (reto, transverso e oblíquos) Músculos respiratórios Recaptulando ■ Funções do sistema respiratório: Hematose; Homeostase do pH; Proteção/ remoção de partículas; Vocalização; Termorregulação. ■ Trato respiratório superior e inferior; ■ Pulmões e pleuras; ■ Alvéolos: são constituídos de artérias, arteríolas, vênulas, veias, vasos linfáticos, fibras elásticas. Sabemos que o ato de respirar é composto pelos movimentos de inspiração e de expiração, que coordenam a entrada e a saída de ar das vias respiratórias. Marque a alternativa que indica corretamente o que acontece com os músculos intercostais externos e com o diafragma no momento da inspiração. a) Músculos intercostais contraem-se e o diafragma relaxa. b) Músculos intercostais relaxam e o diafragma contrai. c) Músculos intercostais e o diafragma relaxam. d) Músculos intercostais e o diafragma contraem. MECÂNICA RESPIRATÓRIA Ventilação Pulmonar ■ Atividade muscular causa mudança no volume da caixa torácica; ■ Mudanças no volume da caixa torácica causam alteram as pressões intrapulmonares e intrapleurais. Ventilação Pulmonar ■ Fluxo de ar para dentro e para fora dos pulmões; ■ Ocorre em função da diferença de GRADIENTE DE PRESSÃO; ■ Lei de Boyle; Ventilação Pulmonar ■ Pressão intra-alveolar – Insp: Negativa (sub atm) – Exp: Positiva (supra atm) ■ Pressão intra-pleural – Insp: muito negativa (-5cmH²O) Exp: pouco negativa (-3cmH²O) Ventilação Pulmonar ■ Os músculos respiratórios não são aderidos à superfície dos alvéolos para tracioná-los, portanto, os alvéolos não se expandem por conta própria Os alvéolos se expandem passivamente em resposta a aumentos da pressão de distensão através da parede pulmonar ■ A alteração de volume dos pulmões depende do gradiente de pressão transmural ou transpulmonar gerado pelos músculos da inspiração. Ventilação Pulmonar ■ Os gases movem-se de uma área de alta pressão, para um área de baixa pressão; ■ Inspiração e expiração -> gradiente de pressão entre o ar atm e o ar nos pulmões. Ventilação Pulmonar ■ Inspiração: Contração dos músculos inspiratórios; Expansão torácica em todos os sentidos; Diminuição da pressão alveolar; Entrada (Fluxo) do ar para os pulmões; ■ Expiração: Relaxamento dos músculos inspiratórios; Retração do tórax; Aumento da Pressão alveolar; Entrada (Fluxo) de ar para ambiente; Ventilação Pulmonar ■ Movimento de “alça de balde” – Quando o conteúdo abdominal impede o deslocamento do diafragma para baixo, as suas fibras costais se contraem levando as costelas inferiores se deslocarem para cima e para baixo. ■ Movimento de Alavanca – Costelas superiores se movem para frente e para cima. ■ A – “Alça de balde” (Costela inferior) ■ B – “Alavanca de uma bomba” (Primeira costela) Ciclo Respiratório Volumes e Capacidades pulmonares ■ O processo de ventilação ocorre em uma frequência de 12 a 18 ciclos/min – Eupneia – Taquipneia – Bradipneia ■ Volume corrente (VC): é o volume que é inspirado, ou expirado, a cada incursão respiratória normal. – Hiperpneia – Hipopneia Apneia – Dispneia Hiperventilação – Hipoventilação (volume/minuto) Volumes e Capacidades pulmonares■ Volume de reserva inspiratório (VRI): é o volume que pode ser inspirado além do volume corrente, sendo usado geralmente durante grandes esforços ou prática de exercícios físicos. ■ Volume de reserva expiratório (VRE): é aquele volume que pode ser expirado após a expiração do volume corrente. ■ Volume residual (VR): volume remanescente nos pulmões após expiração máxima. Trabalho Respiratório ■ Forças de Oposição: ■ Forças Elásticas: Complacência pulmonar ■ Forças Resistivas: Vias aéreas Complacência Pulmonar ■ É a capacidade que o pulmão tem de aumentar seu volume quando há uma variação da pressão exercida sobre ele. ■ Um pulmão muito complacente é aquele que, com uma pequena variação na pressão, varia muito o seu volume. ■ Já um pulmão pouco complacente é aquele que necessita de grande variação de pressão para variar pouco em volume. Complacência X Elastância ■ a complacência pulmonar é inversamente proporcional à elastância. ■ Complacência: Se diminuída, há dificuldade de inspirar. ■ Elastância: Se diminuída, há dificuldade de expirar. Difusão pulmonar ■ Passagem do ar alveolar através da membrana alvéolo-capilar; ■ Camada surfactante; ■ Membrana epitelial do alvéolo; ■ Membrana endotelial capilar; Surfactante das células alveolares tipo II ■ Diminuem a tensão superficial nos alvéolos, sobretudo nos menores alvéolos isto é, tornam mais fácil a expansão dos alvéolos. (Estabilidade) ■ Misturam-se ao líquido alveolar e substituem a água na superfície da membrana alveolar, interrompendo as forças coesivas das moléculas de água. (Favorecem a troca gasosa) ■ Mistura de proteínas e fosfolipídios – Di-palmitoil- fosfatidil-colina Pressão pleural ■ Funciona como uma sucção para manter os pulmões abertos ao nível de repouso, sendo essa pressão -5cmH2O; ■ Durante a inspiração normal, a caixa torácica causa mais pressão negativa, chegando a -7,5cmH2O; ■ Essa pressão evita o colapso dos pulmões. Pressão alveolar ■ Quando a glote está aberta e não há fluxo de ar para dentro ou para fora dos pulmões, as pressões em toda a árvore brônquica são iguais à pressão atmosférica, que é considerada pressão de referência zero nas vias aéreas. 0cmH2O; ■ Para iniciar a inspiração, essa pressão precisa ser menor que a pressão atm, sendo considerada a pressão de -1cmH2O normal para puxar 0,5L de ar, no tempo aprox. 2s. Pressão alveolar ■ Durante a expiração, essa pressão irá subir para +1cmH2O, para forçar os 0,5L de ar a saírem dos pulmões. No tempo aprox. de 2 a 3s. Volumes pulmonares ■ 1. O volume corrente (VC) é de cerca de 500ml no homem adulto médio. ■ 2. O volume de reserva inspiratório (VRI) é quando a pessoa inspira com força total; geralmente, é de cerca de 3.000ml ■ 3. O volume de reserva expiratório (VRE) normalmente, esse volume é de cerca de 1.100ml. ■ 4. O volume residual (VR) é o volume de ar que fica nos pulmões, após a expiração mais forçada; esse volume é de cerca de 1.200ml. Capacidades pulmonares ■ Capacidade inspiratória(CI): VC + VRI = 3500ml ■ Capacidade residual funcional (CRF): VRE + VR = 2300ml ■ Capacidade vital (CV): VRI + VC + VRE = 4600ml ■ Capacidade pulmonar total (CPT): CV+ VR = 5800ml Capacidades pulmonares ■ Ventilação minuto: VC * FR. ■ Capacidade vital; ■ Falência respiratória; Atividade ■ Em duplas, calcular a ventilação minuto do colega. Espaço Morto ■ Nem todo ar que respiramos chega até os alvéolos, ou seja, não fará troca gasosa. ■ Esse ar é chamado ar do espaço morto. ■ Quais regiões ficam? ■ É o primeiro a ser exalado. ■ Não é vantajoso para remover gases respiratórios. Espaço Morto ■ O volume normal do espaço morto é de 150ml ■ Vm = área cinza*VE___ área rosa + área cinza Ventilação alveolar ■ Ventilação alveolar por minuto; ■ VA = FR * (VC – VM) Atividade ■ Em duplas, calcular a ventilação alveolar minuto do colega. Membrana Respiratória ■ 1. Camada de líquido contendo surfactante que reveste o alvéolo e reduz a tensão superficial do líquido alveolar. ■ 2. Epitélio alveolar, composto por células epiteliais finas. ■ 3. Membrana basal epitelial. ■ 4. Espaço intersticial delgado entre o epitélio alveolar e a membrana capilar. ■ 5. Membrana basal capilar que, em muitos locais, se funde com a membrana basal do epitélio alveolar. ■ 6. Membrana endotelial capilar. Membrana Respiratória ■ Espessura da membrana: 0,2 a 0,6 micrômetros; ■ Área superficial da membrana: 70m²; ■ Quantidade de sangue nos capilares: 60 a 140mm³ ■ Diâmetro dos capilares pulmonares: 5 micrômetros; Fatores que afetam a difusão através da membrana ■ 1 a espessura da membrana; ■ 2 a área superficial da membrana; ■ 3 o coeficiente de difusão do gás na substância da membrana; ■ 4 a diferença de pressão parcial do gás entre os dois lados da membrana. Transporte de O2 para os tecidos ■ PO2 inspirado = 150mmHg; ■ PO2 alveolar = 100mmHg; ■ Demanda de O2 para os tecidos é o que comanda a taxa de remoção de O2 dos pulmões. Transporte de O2 para os tecidos ■ Sangue alcança os capilares, o O2 se difunde para a mitocôndria, onde a PO2 é mais baixa. Em algumas células essa pressão chega a 1mmHg; ■ Se a PO2 do sangue arterial reduz, consequentemente a PO2 dos tecidos também baixam. E o comprometimento das trocas gasosas resultam em uma pCO2 mais elevada nos tecidos. Hipoventilação ■ PO2 alveolar é determinado pelo equilíbrio entre a taxa de remoção de O2 pelo sangue e a renovação de O2 pela ventilação alveolar. ■ Se a ventilação não for suficiente, ou seja, for baixa, logo a PO2 cai e a PCO2 se eleva. ■ Uma das causas pode ocorrer através de fármacos como a morfina, sedativos, anestésicos, antiepilépticos. RNC ■ VCO2 : produção de CO2 ■ VA: Ventilação alveolar ■ K: constante ■ PCO2 = 40000/100 = 40 ■ PCO2 = 40000/50 =80 Hipoventilação ■ Aumenta a PCO2 alveolar e arterial; ■ Reduz a PO2 a não ser que seja adicionado O2 para ser inspirado. ■ Para reverter a hipoxemia, é necessário ofertar O2 para o paciente. ■ Há um certo delay para as pressões de O2 e CO2 se corrigirem. Decorrente das reservas no nosso corpo. Difusão ■ A medida que o sangue vai passando para os capilares, vai perdendo a concentração de PO2; ■ Por mais que o sangue seja oxigenado, a PO2 do sangue arterial não se iguala à PO2 alveolar; ■ A diferença é mínima em repouso. ■ Pode ser maior durante um exercício, ou com o espessamento da membrana alveolar, ou um ar pobre em O2. Shunt ■ Shunt se refere ao sangue que entra no sistema arterial sem passar pelas áreas ventiladas do pulmão. ■ No pulmão normal, parte do sangue da artéria brônquica é coletada pelas veias pulmonares após a perfusão dos brônquios e da redução parcial de seu O2. ▪ A circulação pulmonar: é um vasto leito vascular, no qual os pequenos vasos e os capilares são os responsáveis pela principal atividade funcional respiratória. ▪ Tem características de um sistema hidráulico de baixa pressão, complacente e de baixa resistência ▪ Alterações: ■ Obstrução intraluminal ■ Redução do leito vascular ■ Colabamento vascular por hipotensão e choque. Perfusão Variação da circulação pulmonar: • Devido baixa pressão e alta complacência, a circulação pulmonar sofre grande influência da gravidade. • Na posição ereta as bases são melhor perfundidas que as regiões apicais. PERFUSÃO PULMONAR Variação da circulação pulmonar: • Posição supina a região dorsal recebe o maior fluxo quando comparado com a ventral. • Já na posição lateral, o pulmão inferior é mais perfundido do que o superior. Perfusão Zona I – a ventilação sobrepõe a perfusão Zona II - a ventilaçãoe a perfusão são equivalentes Zona III – a perfusão sobrepõe a ventilação Relação ventilação/perfusão ■ Zona I – a ventilação sobrepõe a perfusão ■ Zona II - a ventilação e a perfusãosão equivalentes ■ Zona III – a perfusão sobrepõe a ventilação Relação ventilação/perfusão ■ A relação ventilação perfusão (V/Q) é a razão existente entre a quantidade de ventilação e a quantidade de sangue que chega a esse pulmão. ■ Para que ocorra uma troca gasosa ideal é necessário que o volume de ar que entra no alvéolo (V) seja próximo ao volume de sangue (Q) que passa através do pulmão. ■ Essa relação entre o ar alveolar e o débito cardíaco, é chamada relação ventilação/perfusão. A relação ventilação/perfusão está comprometida em três situações: ■ Índice V/Q ALTO – neste caso a ventilação é alta e o fluxo sanguíneo é baixo, isso produz aumento de espaço morto , produzindo hipoxemia e hipercapnia. ■ Índice V/Q BAIXO – neste caso a ventilação é baixa e o fluxo sanguíneo é alto, pode ser chamado de shunt intrapulmonar, pode produzir uma hipoxemia com ou sem hipercapnia. ■ Índice V/Q nula - não há nem ventilação e nem perfusão sanguínea. Transporte de Oxigênio ■ Dissolvido no plasma – 0,003ml o2/100ml plasma/mmHg PO2 ■ Combinado com a hemoglobina – que depende da pressão de oxigênio e pode ser representada pela curva de dissociação do oxigênio – 1,34ml O2/g Hb Curva de dissociação do O2 Transporte de O2 combinado com a Hb ▪ Uma molécula de hemoglobina (Hb) é capaz de se combinar com quatro moléculas de gás oxigênio, formando a oxiemoglobina. ▪ Saturação da hemoglobina ocorre quando temos alta pressão parcial de O2, momento que sangue passa pelos alvéolos. ■ Ponto arterial: Quando a PaO2 esta em 100 , a saturação de Hb é de 97,0. ■ Ponto venoso: Quando a PaO2 esta em 40 a saturação de Hb é de 70,0. ➢A quantidade de oxigênio que o sangue é capaz de transportar depende da: ■ Quantidade de hemoglobina nos eritrócitos. ■ Número de eritrócitos. ■ Quantidade de dióxido de carbono transportada pelo sangue. ▪ Efeito Bohr : impacto causado pela variação de pH. ▪ pH mais ácidos a Hb menos afinidade pelo O2 e maior afinidade pelo CO2. ▪ Temperatura Corporal: ▪ Temperatura mais elevadas menos afinidade pelo O2 liberação mais rápida tecidual. ▪ 2,3-difosfoglicerato ▪ Hemoglobina anormais Transporte de CO2 ▪ De 5 a 7% do gás carbônico liberado pelos tecidos dissolvem-se diretamente no plasma sanguíneo e assim é transportado até os pulmões. ▪ Outros 23% se associam a grupos amina da própria hemoglobina. ▪ A maior parte cerca de 70% ligados a hemácias e é transformado, por ação da enzima anidrase carbônica , em ácido carbônico, que posteriormente se dissocia nos íons H+ e bicarbonato CO2 + H2O ------> H2CO3 ------> H + + HCO3
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