Estudo Dirigido Biofísica do Sistema Respiratório

Prévia do material em texto

Estudo Dirigido Biofísica do Sistema Respiratório 
1. Em termos biofísicos, qual seria o papel do líquido pleural e da pressão 
intratorácica? 
Em termos biofísicos, o papel do líquido pleural é exercer interações adesivas entre 
a caixa torácica e os pulmões. Graças às essas interações, os pulmões seguem o 
movimento da caixa torácica, alterando seu volume para controlar a pressão, 
manipulando o fluxo de ar para dentro e para fora. 
Já a pressão intratorácica é a pressão entre os pulmões e a caixa torácica, que 
também é mantida através de interações adesivas. Essa pressão aumenta e reduz, 
mas sempre se mantém negativa (menor que a pressão atmosférica), com o 
objetivo de manter os pulmões expandidos. Como a pressão intratorácica está 
sempre menor que a atmosférica, e o ar sempre flui do ambiente de maior pressão 
para o de menor, o ar sai da atmosfera e entra nos pulmões, fazendo com que eles 
se comportem como uma bexiga semicheia, sendo assim fácil de inflar. 
2. Os pacientes de enfisema pulmonar podem não ser capazes de apagar 
uma vela de aniversário. Explique biofisicamente o que acontece no 
enfisema pulmonar. 
No enfisema pulmonar, alguns alvéolos do paciente se fundem para formar alvéolos 
maiores, que possuem raios grandes. Como a fórmula de tensão superficial (T = 
P.r/2) descreve, quanto maior o raio, menor a pressão. Com isso, esses alvéolos 
maiores possuem uma baixa pressão, fazendo com que o paciente não consiga criar 
o gradiente de pressão necessário para que a expiração ocorra normalmente. Isso 
acontece porque como os alvéolos possuem uma pressão baixa, sendo menor que a 
atmosférica, o paciente de enfisema pulmonar libera uma quantidade de ar menor 
que a necessária na expiração, e sendo assim, não expira ar suficiente para apagar 
velas de aniversário. 
3. Explique de forma sucinta a relação dos alvéolos com o surfactante. 
Os surfactantes são fluidos secretados pelo organismo que têm a função de facilitar 
a entrada de ar nos alvéolos pulmonares e diminuir a tensão superficial dentro 
deles. Eles atuam de acordo com a área de cada alvéolo, reduzindo mais a tensão 
artificial e a pressão em alvéolos menores do que nos alvéolos maiores, o que faz 
com que todos os alvéolos possuam pressões similares, trabalhando de maneira 
cooperativa e evitando o colapso dos alvéolos menores. 
 
 
 
 
 
4. Qual tipo de fluxo está ocorrendo na traqueia? Justifique, com cálculo, 
sabendo que o raio da traqueia é 9 mm, velocidade do ar é 160 cm/s, ρ 
=1,16 × 10−3 g/cm3 e a viscosidade é 2 × 10−5 Pa.s = 2 × 10−5 (N/m2) s. 
Através do número de Reynolds é possível descobrir qual o tipo do fluxo de 
interesse. Ele é definido como: 
Re = v D ρ / η 
Re = 1,6 x 18 x 1,16 x 10-3 / 2 x 10-5 
Re = 1.670,4 
A velocidade foi convertida de cm/s para m/s, e o diâmetro foi achado utilizando 
(D=2r). 
Com isso, esse fluxo é laminar, já que Re < 2000.