Ventilação Respiratória

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Índice-chave: 
1- Mecânica da ventilação pulmonar; 
2- Volumes e capacidades 
pulmonares; 
3- Ventilação alveolar; 
 
 
Os processos que envolvem a 
respiração incluem: 
1) Ventilação – que é a entrada e 
saída de ar dos alvéolos; 
2) Difusão – troca de O2 e CO2 
entre os capilares e os alvéolos; 
3) Transporte – transporte do CO2 
e O2 dos e para os tecidos; 
4) Regulação – devem existir 
mecanismos pra regular essa 
respiração. 
 
 
VENTILAÇÃO PULMONAR 
 
 
Mecânica da ventilação pulmonar 
 
 Na respiração normal os 
músculos auxiliam no aumento do 
volume da caixa torácica, e, por 
conseguinte o pulmão se expande. 
Na expiração, o diafragma se relaxa e 
própria elasticidade da caixa 
torácica, dos pulmões e dos órgãos 
abdominais promove a expiração. 
 Agora imagine um atleta 
correndo, sua expiração deve ser 
rápida, pra permitir uma ventilação 
adequada, nesse caso de respiração 
forçada, os músculos auxiliam na 
inspiração, mas na expiração eles não 
utilizam apenas a complacência, mas 
a contração de músculos auxiliares. 
 
E quais são esses músculos? 
Inspiração: diafragma, músculos 
intercostais internos, 
esternocleidomastoideo, escaleno e 
serrátil anterior. 
Expiração: reto abdominal e músculos 
intercostais externos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relembre: os músculos intercostais 
externos elevam as costelas e o 
externo em dois movimentos clássicos, 
alça de balde lateralmente e 
alavanca de bomba anteriormente. 
 
 
 
 
Pressões que causam o movimento do 
ar para os pulmões 
 Para entendermos o 
mecanismo pressórico durante a 
inspiração e expiração, precisamos 
entender que é como se fosse um 
cabo de guerra, em que forças 
opostas promovem diferenças de 
pressões e isso promove movimento, 
entrada ou saída de ar. 
 Começando pela inspiração. 
Durante a inspiração, os músculos se 
contraem, exercendo uma força sob 
a parede torácica, elevando as 
costelas e expandindo seu volume. 
Nesse momento o espaço pleural 
começa a aumentar de volume, 
ficando com uma pressão mais 
negativa (lembrando que ele já 
apresenta uma pressão negativa em 
repouso de -5 cmH2O que é 
promovida pela filtração linfática) 
atingindo cerca de -6 cmH2O 
(pressão intrapleural). Nesse ponto, o 
pulmão vai se expandir puxado por 
essa pressão, fazendo com que a 
pressão dentro dos alvéolos fique 
negativa, atingindo cerca de -1 
cmH2O (pressão intra-alveolar). A 
glote se abre, e o ar entra, fazendo 
com que a pressão intra-alveolar 
retorne a 0 cmH2O, enquanto a 
pressão intrapleural alcançou -7,5 
cmH2O, isso porque os músculos 
continuaram contraindo. 
 Agora começa a expiração. A 
força elástica da parede torácica, a 
água dentro dos alvéolos (tensão 
superficial) e a força elástica do 
tecido pulmonar vão começar a 
puxar o pulmão de volta ao repouso. 
Com isso, a pressão intrapleural 
começa a ficar mais positiva (até -5 
cmH2O), assim como a pressão intra-
alveolar (+1 cmH2O). O ar então é 
expelido, até a pressão intra-alveolar 
alcançar 0 cmH2O e se igualar com a 
atmosférica. 
 
Conceitos importantes: 
 Agora que vimos o mecanismo, 
vamos concluir com alguns conceitos 
importantes. 
 
- Pressão transpulmonar: é a diferença 
de pressão entre a pressão intrapleural 
e intra-alveolar. 
- Complacência pulmonar: é o volume 
de ar que adentra o pulmão pra cada 
variação da pressão transpulmonar. 
Corresponde a 200 ml/cmH2O, pros 
pulmões isolados, e cerca de 110 
ml/cmH2O pro sistema pulmão-caixa 
torácica. 
 
 Pra existir essa pressão são 
necessárias forças. As forças que 
atuam com objetivo de retornar o 
pulmão ao repouso (colapso) são: 
 
- Força elástica de tensão superficial: 
essa força é ocasionada pela tensão 
superficial da água que reveste os 
alvéolos, representa 2/3 das forças 
que tendem a colapsar o pulmão. 
 
Pressão de tensão superficial = 2 . força de 
tensão superficial / raio do alvéolo 
 
- Força elástica do tecido pulmonar: 
promovida pelas fibras de colágeno e 
de elastina. 
 
- Força elástica da caixa torácica: 
promovida pelos ossos e tecidos moles 
da caixa torácica. 
As forças que atuam com objetivo de 
inflar o pulmão (contra o colapso) são: 
 
- Força de contração muscular: 
exercido pela musculatura de 
inspiração. 
 
 Temos que nos lembrar de uma 
coisa importante: a força de tensão 
superficial de líquido que tem nos 
alvéolos é uma força muito 
exagerada, e isso pode ocasionar 
problemas. Pense que uma pessoa 
tem essa força exagerada; logo, ela 
vai precisar executar muito mais 
trabalho muscular e pressórico pra 
que a pressão intrapleural consiga 
superar essa pressão alveolar exercida 
por essa força de colapso. Muitas 
vezes, nem conseguindo. Isso 
diminuiria a complacência pulmonar. 
É aí que entra o surfactante. 
 O surfactante é um líquido 
constituído de apoproteínas, cálcio e 
dipalmitoil fosfatidilcolina, e é 
produzido pelos pneumócitos tipo II. 
Ele atua diminuindo a tensão 
superficial a 1/12 da metade da 
tensão natural, uma pressão cerca de 
4,5x menor, aumentando a 
complacência pulmonar e impedindo 
um colabamento exagerado. 
 
 
 
 
 
Volumes e capacidades pulmonares 
 
 Para o estudo dos volumes 
pulmonares, é realizada a 
espirometria. A espirometria é 
importante para verificar como está a 
ventilação pulmonar, muito afetada 
em doenças obstrutivas (como a 
asma ou a DPOC) ou doenças 
restritivas (como a miastenia grave). 
 A espirometria é realizada por 
meio de um bocal e um cilindro com 
ar, imerso na agua que boia conforme 
o contrapeso. 
 Esse exame registra uma curva, 
que é dividida em volumes e 
capacidades. Capacidades sempre 
vão ser somas de volumes. 
 
- Volume corrente: é o volume de ar 
que entra e sai do pulmão numa 
respiração normal. Corresponde a 
500ml. 
- Volume de reserva inspiratório: é o 
volume de ar que entra numa 
inspiração forçada a partir da 
inspiração normal. Corresponde a 
cerca de 3000ml. 
- Volume de reserva expiratório: 
corresponde ao volume de ar que sai 
numa expiração forçada pós 
expiração normal. Corresponde a 
cerca de 1100ml. 
- Volume residual: volume que 
permanece no pulmão mesmo após 
expiração forçada. Corresponde a 
cerca de 1200ml. 
 
- Capacidade inspiratória: é quanto 
de ar é possível inspirar a partir da 
expiração normal. (VRI + VC). 
- Capacidade de reserva funcional: 
quanto de ar permanece nos pulmões 
após uma expiração normal. (VR + 
VRE). 
- Capacidade vital: quanto de ar 
pode ser expirado após uma 
inspiração e expiração forçadas. (VC 
+ VRI + VRE). 
- Capacidade pulmonar total: quanto 
de ar cabe num pulmão. 
 
 
 
 
 É importante notar o seguinte, 
mesmo após uma expiração forçada, 
existe um volume residual no pulmão, 
que é estimado em 1200mL, contudo 
nem todo pulmão é igual, então esse 
valor padronizado não é bem assim e 
necessita de cálculos, pois é 
importante em algumas doenças. É aí 
que entra o método de diluição com 
Helio. 
 
 Injeta-se hélio na câmara de 
gás com uma concentração 
conhecida. Sabendo o volume inicial 
na câmara, a concentração inicial do 
hélio, inicia-se a inspiração forçada e 
a expiração antes da expiração 
forçada, ou seja, expiração normal. 
Logo, o volume de ar que permanece 
nos pulmões é a capacidade residual 
funcional. Certo, mas a pessoa expirou 
no cilindro, e ali está registrada a nova 
concentração de hélio, pois parte do 
hélio se diluiu no pulmão. Sabendo a 
nova concentração de hélio, 
conhece-se quanto hélio estava, em 
volume, no cilindro, e quanto de hélio 
está, em volume, no cilindro 
atualmente. Pra onde foi o resto do 
helio? Está no pulmão. Então tantos 
mL de helio está no pulmão numa 
concentração igual a concentração 
final de helio do cilindro. Basta 
calcular o restante do volume, se x% 
de concentração de helio 
corresponde a ymL que é o volume de 
helioainda no pulmão, quantos mL 
tem no pulmão pra 100% de 
concentração. Assim, obtem-se a 
capacidade residual funcional. 
 Agora, basta obter o volume de 
reserva expiratório e subtrair da 
capacidade residual funcional, 
obtendo-se o volume residual. 
 
Certo, mas como nós calculamos a 
ventilação pulmonar? 
 
Vp = Fr (Vc) 
Vp = ventilação pulmonar 
Fr = Frequencia respiratória 
Vc = volume corrente 
 
Baseando em padrões temos: 
Vp = 12 * 500 = 6000ml/min 
 
 
Ventilação alveolar 
 
 Até agora nós falamos da 
ventilação pulmonar, mas temos que 
ter em mente que nem todo ar 
inspirado chega aos alvéolos. É aí que 
entra a ventilação alveolar. 
 Para descobrirmos a ventilação 
alveolar precisamos descontar todo ar 
presente no espaço morto. Espaço 
morto são regiões onde o ar não 
realiza trocas gasosas, como 
cavidade nasal, faringe, traqueia. 
 Geralmente o espaço morto 
possui cerca de 150mL de ar. 
 O espaço morto oferece uma 
desvantagem as trocas gasosas, pois 
é o primeiro a ser expirado e o 
primeiro a receber o ar. Numa 
taquipneia o ar permanece apenas 
no espaço morto e não alcança os 
alvéolos por exemplo. 
 Existem dois espaços mortos: 
espaço morto anatômico e espaço 
morto fisiológico. O espaço morto 
fisiológico é o espaço morto 
anatômico junto com o espaço 
constituído de alvéolos disfuncionais, 
que não realizam trocas de maneira 
eficiente. 
 
Certo, mas como nós calculamos a 
ventilação alveolar? 
 
Va = Fr (Vc - Vemf) 
Va = ventilação alveolar 
Fr = Frequencia respiratória 
Vc = volume corrente 
Vemf = volume do espaço morto 
fisiológico 
 
Baseando em padrões temos: 
Va = 12 * (500-150) = 4200ml/min 
 
Percebeu? Ventilação pulmonar não é 
a mesma coisa que ventilação 
alveolar!!!