Pressões Pulmonares

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Júlia Demuner - MED UVV XXIX 
 Vias Aéreas 
 As vias aéreas consistem em uma série de tubos ramificados que, quanto mais se aprofundam no 
 parênquima pulmonar, mais se tornam estreitos, curtos e numerosos. 
 A traquéia se divide em brônquio principal direito e brônquio principal esquerdo, os quais, por sua vez, se 
 dividem em brônquios lobares e, após, em brônquios segmentares. Esse processo continua até os 
 bronquíolos terminais, que são as menores vias aéreas sem alvéolos. 
 Os bronquíolos terminais se dividem em bronquíolos respiratórios, os quais ocasionalmente possuem 
 alvéolos nas suas paredes. Por fim, chegamos nos ductos alveolares, os quais são completamente 
 recobertos por alvéolos, local onde ocorre a troca gasosa , conhecida como zona respiratória, até a região 
 pulmonar distal aos bronquíolos terminais, que forma a unidade anatômica chamada ácino. 
 ! Como as vias aéreas condutoras não contém alvéolos e, portanto, não participam da troca gasosa, elas 
 constituem o espaço morto anatômico , sendo seu volume de cerca de 150 mL. 
 Zona de Transporte 
 As vias respiratórias superiores atuam, por conseguinte, acondicionando o ar, protegendo do ressecamento, 
 do desequilíbrio térmico e da agressão por partículas poluentes de grande tamanho, as regiões mais 
 internas do sistema. 
 A árvore traqueobrônquica ou zona de transporte aéreo se estende da traqueia até os bronquíolos 
 terminais. A traquéia se bifurca assimetricamente, com brônquio-fonte direito com menor ângulo com ela 
 em relação ao esquerdo, sendo estes, considerados a primeira geração, ou subdivisão, da árvore 
 traqueobrônquica, seguida pelos brônquios lobares, e assim sucessivamente até os bronquíolos terminais 
 (16º geração). 
 Zonas de Transição e Respiratória 
 A zona de transição se inicia no nível do bronquíolo respiratório, caracterizado pelo desaparecimento das 
 células ciliadas do epitélio bronquiolar . Os bronquíolos respiratórios também se diferenciam por 
 apresentarem, espaçadamente, sacos alveolares e ainda por se comunicarem diretamente com os alvéolos 
 por meio de pequenos poros em suas paredes , denominados canais de Lambert . 
 A partir do último ramo do bronquíolo respiratório, surgem os ductos alveolares, que, por sua vez, terminam 
 em um conjunto de alvéolos, os sacos alveolares. A zona respiratória, então, é constituída por ductos, 
 sacos alveolares e alvéolos . 
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 Alvéolo 
 A unidade alveolocapilar é o principal local de trocas gasosas em nível pulmonar, sendo composta por 
 alvéolo, septo alveolar e rede capilar. Os alvéolos são pequenas dilatações revestidas por uma camada de 
 células, a maioria pavimentosas, já o septo alveolar é constituído por vasos sanguíneos e fibras elásticas, 
 colágenas e terminações nervosas, além de descontinuidades denominadas poros de Kohn , que permitem 
 a passagem de ar, líquido e macrófagos entre os alvéolos. 
 A superfície alveolar se constitui de três tipos de células , o pneumócito tipo I , dispõe de pouca organela 
 citoplasmática, recobre a maior parte da superfície alveolar e não consegue se regenerar, ou seja, não 
 tem potencial mitótico. O pneumócito tipo II , apresenta muitos microvilos em sua superfície, contém 
 muitas organelas celulares com grânulos osmofílicos (corpúsculos lamelares), que armazenam e 
 secretam surfactante , que recobre a superfície alveolar reduzindo a tensão superficial, além disso, tem a 
 capacidade de se regenerar e se transformar em tipo I quando ele é lesionado. Além disso, tem-se os 
 macrófagos alveolares , que passam livremente da circulação para o espaço intersticial e, a seguir, 
 percorrem os espaços entre as células epiteliais, tendo como função, fagocitar corpos estranhos, 
 partículas poluentes e bactérias . 
 Inervação 
 A inervação do sistema respiratório é basicamente autônoma, não existindo inervação motora ou sensorial 
 para dor, quer nas vias respiratórias quer no parênquima pulmonar. Na pleura, todavia, há inervação 
 sensorial dolorosa. 
 A atividade basal parassimpática parece ser a responsável pelo tônus broncomotor, que é de maior 
 importância nas vias respiratórias mais centrais, sendo praticamente inexistente na periferia. Os nervos 
 adrenérgicos inervam diretamente glândulas mucosas, vasos sanguíneos e gânglios nervosos das vias 
 respiratórias. O sistema NANC inibitório é responsável pelo relaxamento dos músculos lisos das vias 
 respiratórias, e o óxido nítrico é o neurotransmissor que causa esse efeito. 
 Pressões Pulmonares 
 Os pulmões são estruturas elásticas que colapsam, como um balão, e expelem todo o ar pela traqueia, toda 
 vez que não existe força para mantê-lo inflado. 
 Pressão Pleural 
 Observa-se que, ao nível da capacidade residual funcional, o pulmão tende a se retrair, ao passo que a 
 parede torácica, a se expandir. As duas pleuras não se separam porque a cavidade pleural é fechada e 
 existe em seu interior uma película líquida que as une. 
 Pressão pleural é a pressão do líquido no estreito espaço entre a pleura visceral e a pleura parietal, 
 cuja medida no ponto de equilíbrio elástico do sistema respiratório mostra um valor em torno de -4mmHg . 
 Essa pressão “negativa” (em relação à pressão atmosférica local) representa a tendência para a expansão 
 do espaço pleural , criada pelas forças opostas de retração pulmonar e expansão da parede. Assim, caso 
 uma das superfícies pleurais (ou as duas) se rompa, pondo em comunicação o espaço pleural com o meio 
 ambiente (tanto via superfície corporal quanto através da árvore traqueobrônquica), o ar será aspirado para 
 dentro daquele espaço. 
 A pressão pleural tende a ser negativa devido a elasticidade dos pulmões, a tensão superficial e a 
 elasticidade da parede torácica . Todos estes fatores atuam no sentido de aumentar o volume da 
 cavidade torácica e, consequentemente, diminuem a pressão pleural, mantendo-a em níveis negativos com 
 relação à atmosférica. Além disso, a pressão pleural não é uniforme em todo o seu espaço, pois, devido a 
 gravidade, os pulmões tendem a repousar sobre o diafragma. Essa conformação faz com o que o 
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 volume/espaço pleural do ápice seja ligeiramente maior que o da base, consequentemente, a pressão 
 pleural no ápice é menor que a na base pulmonar. 
 Pressão Alveolar 
 Quando a glote está aberta e não existe fluxo de ar para dentro ou 
 para fora dos pulmões, as pressões em todas as partes da árvore 
 respiratória, até os alvéolos, são iguais à pressão atmosférica , que é 
 considerada a pressão de referência zero nas vias aéreas. Para 
 causar o influxo de ar para os alvéolos, durante a inspiração, a 
 pressão nos alvéolos deve cair para valor ligeiramente abaixo da 
 pressão atmosférica (abaixo de 0), afinal, é o gradiente entre o meio 
 ambiente e a pressão alveolar que move o ar para dentro e para fora 
 do sistema respiratório. 
 Pressão Transpulmonar 
 A pressão transpulmonar é a diferença de pressão entre os alvéolos 
 e as superfícies externas dos pulmões (pressão pleural) , ou seja, é 
 uma pressão positiva de +4mmHg, um fator importante que contribui 
 para o processode expansibilidade pulmonar (ao invés do colapso). 
 Mecânica da Ventilação Pulmonar 
 Os pulmões podem ser expandidos e contraídos por duas maneiras: por movimentos de subida e descida 
 do diafragma para aumentar ou diminuir a cavidade torácica e por elevação e depressão das costelas 
 para elevar e reduzir o diâmetro anteroposterior da cavidade torácica. 
 Os músculos respiratórios são músculos esqueléticos estriados que, quando comparados com os 
 esqueléticos da periferia, apresentam as características de maior resistência à fadiga, elevado fluxo 
 sanguíneo, maior capacidade oxidativa e densidade capilar. 
 Inspiração 
 Descida do Diafragma 
 É um septo musculofibroso em forma de cúpula que separa a cavidade torácica da abdominal. Durante a 
 respiração basal, a inspiração depende, principalmente, da contração do diafragma. Quando o diafragma se 
 contrai, o conteúdo abdominal é forçado para baixo e para a frente , 
 aumentando, por conseguinte, o diâmetro cefalocaudal do tórax. Além 
 disso, as margens das costelas são levantadas para cima e para fora , 
 ocasionando o incremento dos diâmetros anteroposterior e laterolateral 
 torácicos. 
 ! Quando o diafragma é paralisado, na inspiração, ele se desloca para cima 
 em vez de para baixo em razão da diminuição da pressão intratorácica, o 
 que é conhecido como movimento paradoxal . 
 Elevação da Caixa Torácica 
 O segundo método para expansão dos pulmões é elevar a caixa torácica 
 no intuito de expandir os pulmões, pois, na posição de repouso natural, 
 ascostelas se inclinam para baixo. Quando a caixa torácica é elevada, no 
 entanto, as costelas se projetam quase diretamente para frente, 
 fazendo com que o esterno também se mova anteriormente para longe da 
 coluna, aumentando o diâmetro anteroposterior do tórax , em função do 
 movimento de “alça de balde” das costelas. Portanto, todos os músculos 
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 que elevam a caixa torácica são classificados como músculos da inspiração , e os que deprimem a caixa 
 torácica são classificados como músculos da expiração. 
 Os músculos mais importantes que elevam a caixa torácica são os intercostais externos , mas outros 
 que auxiliam são músculos esternocleidomastóideos , que elevam o esterno, os serráteis anteriores , que 
 elevam muitas costelas e escalenos , que elevam as duas primeiras costelas. 
 ! A paralisia dos músculos intercostais por si só não afeta gravemente a respiração, pois o diafragma é muito 
 eficiente. 
 - Músculos Paraesternais e Esterno Triangular: auxilia no levantamento do gradil costal superior. 
 - Músculo Escaleno: eleva o esterno e as duas primeiras costelas, acarretando expansão para cima e para 
 fora do gradil costal superior. 
 - Músculos Acessórios: esternocleidomastóideo eleva o esterno e expande o gradil costal superior, sendo 
 ativado em condições de aumento da ventilação (exercício) e altos volumes pulmonares (recrutado após a 
 inspiração de três quartos da capacidade vital). 
 Na inspiração forçada os músculos acessórios e os intercostais externos aumentam o diâmetro 
 anteroposterior do tórax pelo mecanismo de alavanca de bomba (costelas mais verticalizadas) e, também, 
 aumentam o diâmetro lateral pelo movimento de alça de balde (mais evidente nas costelas inferiores). 
 Expiração 
 Durante a respiração basal, a expiração é comumente passiva , pois a contração ativa dos músculos 
 inspiratórios conduz à distensão dos tecidos elásticos dos pulmões e da parede torácica, com consequente 
 armazenamento de energia potencial nesses tecidos. A retração dos tecidos distendidos e a liberação de 
 energia armazenada promovem a expiração , processo que é, também, alentecido e suavizado pela 
 desativação vagarosa e gradual dos músculos inspiratórios previamente contraídos. 
 Os músculos que puxam a caixa torácica para baixo, durante a expiração, são principalmente o reto 
 abdominal , que exerce o efeito poderoso de puxar para baixo as costelas inferiores , ao mesmo tempo em 
 que, em conjunto com outros músculos abdominais, também comprime o conteúdo abdominal para cima 
 contra o diafragma, e os intercostais internos , que provocam o abaixamento das costelas. 
 A contração concomitante desses músculos acarreta movimentação do gradil costal para baixo e para 
 dentro, flexão do tronco e compressão do conteúdo abdominal para cima , deslocando o diafragma 
 para o interior do tórax e reduzindo o volume pulmonar. Além disso, esses músculos também se contraem 
 fisiologicamente durante tosse, vômito e defecação. 
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 Pressões no Ciclo Respiratório 
 Antes de a inspiração começar, a pressão intrapleural é negativa 
 (de -4mmHg) em função da força de retração do pulmão, já a pressão 
 alveolar é zero (atmosférica) , pois com a ausência de fluxo de ar, 
 não ocorre queda de pressão ao longo das vias aéreas. Entretanto, 
 para que o fluxo inspiratório possa acontecer, a pressão alveolar 
 reduz, estabelecendo, dessa forma, a pressão propulsora. 
 A pressão intrapleural cai durante a inspiração por dois motivos: 
 primeiro, conforme o pulmão se expande a sua retração elástica 
 aumenta, levando a pressão intrapleural a se mover ao longo da linha 
 pontilhada ABC. Além disso, a redução na pressão alveolar causa 
 uma queda adicional na pressão intrapleural , de modo que o 
 verdadeiro caminho da linha seja AB´C. 
 Na expiração, alterações parecidas acontecem, porém, agora, a 
 pressão intrapleural é menos negativa do que seria na ausência de 
 resistência das vias aéreas, pois a pressão alveolar é positiva. 
 Propriedades Elásticas do Pulmão 
 Durante a respiração normal e tranquila, todas as contrações dos músculos respiratórios ocorrem 
 durante a inspiração , sendo a expiração quase inteiramente um processo passivo ocasionado pela 
 retração elástica dos pulmões e da caixa torácica . Assim, sob condições de repouso, os músculos 
 respiratórios normalmente realizam “trabalho” para produzir a inspiração, mas não a expiração. 
 O trabalho da inspiração pode ser dividido em três frações: a necessária para expandir os pulmões contra as 
 forças elásticas do pulmão e do tórax, chamada trabalho de complacência ou trabalho elástico , a 
 necessária para sobrepujar a viscosidade pulmonar e das estruturas da parede torácica, chamada trabalho 
 de resistência tecidual e a necessária para sobrepujar a resistência aérea, ao movimento de ar para dentro 
 dos pulmões, chamada trabalho de resistência das vias aéreas . 
 Complacência 
 O grau de extensão dos pulmões por cada unidade de aumento da pressão transpulmonar é chamado 
 complacência pulmonar. Esta sua tendência a retornar ao volume de repouso após a distensão ocorre, em 
 partes, devido ao tecido elástico, constituído por fibras de elastina e colágeno nas paredes alveolares e 
 ao redor dos vasos e brônquios. 
 As forças elásticas do tecido pulmonar são determinadas, em grande parte, pelas fibras de elastina e de 
 colágeno, entrelaçadas no parênquima pulmonar, pois, quando os pulmões se expandem, as fibras são 
 estiradas e desdobradas e, assim, se alongam e exercem até mesmo força elástica maior. 
 A redução da complacência é causada por aumento de tecidofibroso no pulmão (fibrose pulmonar), por 
 edema alveolar , que não permite a insuflação de alguns alvéolos, diminui a complacência e, também, caso 
 o pulmão permaneça não ventilado por um longo período, em especial se o volume for baixo. Em parte, isso 
 pode ser causado por atelectasia (colapso) de algumas unidades, porém aumentos na tensão superficial 
 também ocorrem. Já o aumento da complacência ocorre em caso de enfisema pulmonar e no 
 envelhecimento normal do pulmão , provavelmente, devido a alterações no tecido elástico do pulmão. 
 Diagrama 
 As duas curvas são denominadas, respectivamente, curva de complacência inspiratória e curva de 
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 complacência expiratória , e todo o diagrama é chamado diagrama da complacência pulmonar. Ao analisar 
 a curva de complacência inspiratória , nota-se que existe uma baixa complacência pulmonar no início da 
 inspiração, devido a alta tensão superficial . Observa-se ainda que, após essa tensão ser vencida, os 
 pulmões insuflam-se com maior facilidade e, quando a expansão 
 máxima é alcançada, a complacência pulmonar volta a reduzir , 
 devido à máxima distensão do tecido pulmonar . 
 Tensão Superficial 
 Quando a água forma uma superfície de contato com o ar, suas 
 moléculas tendem a contrair para se manterem unidas. Este 
 processo, nas superfícies internas do alvéolo, tende a forçar o ar para 
 fora do e, consequentemente, induz o colapso do alvéolo, gerando 
 um efeito global de força contrátil elástica em todo o pulmão. 
 Surfactante 
 O surfactante, secretado pelas células epiteliais alveolares tipo II , é um agente ativo da superfície da água 
 que atua na redução da tensão superficial da água e, assim, na redução do esforço requerido pelos 
 músculos respiratórios para expandir os pulmões. 
 Alvéolos 
 Caso as vias aéreas que levam aos alvéolos pulmonares estejam bloqueadas, a tensão superficial, no 
 alvéolo, tende a colapsá-lo, visto que cria uma pressão positiva alveolar, tentando empurrar o ar para fora. 
 Além disso, quanto menor o alvéolo, maior a pressão alveolar ocasionada pela tensão superficial, um 
 fenômeno é especialmente significativo em recém-nascidos prematuros que apresentam raio alveolar muito 
 pequeno. 
 Propriedades Elásticas da Parede Torácica 
 Assim como o pulmão, a caixa torácica também é elástica. Isso pode ser ilustrado com a colocação de ar no 
 espaço intrapleural (pneumotórax): quando o ar é introduzido no espaço intrapleural, elevando a pressão a 
 nível atmosférico, o pulmão se colapsa, e a parede torácica se expande. Isso mostra que, sob as condições 
 de equilíbrio, a parede torácica é tracionada para fora ao mesmo tempo que o pulmão é tracionado 
 para dentro , e as duas trações equilibram uma a outra. 
 Pneumotórax 
 Se a cavidade pleural for aberta e 
 ficar conectada à atmosfera, o ar flui 
 para dentro. A ligação que mantém 
 o pulmão aderido à caixa torácica é 
 perdida, e o pulmão colapsa, 
 criando um pneumotórax (ar no 
 tórax), caracterizado pela presença 
 de ar entre as duas camadas da 
 pleura que gera, assim, redução 
 do volume e da complacência 
 pulmonar e aumento do volume 
 torácico.