Ventilação alveolar e troca gasosa

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Ventilação alveolar é a quantidade de ar 
que entra e sai do pulmão em 1 minuto 
e efetivamente participa da troca gasosa. 
 
Vmin = VC x FR 
 
Trocas Gasosas 
Funções 
Do sistema respiratorio  filtração, 
reservatório, metabolismo, trocas 
gasosas. 
Dos pulmões  Trocas gasosas, 
ventilação e difusão. 
 
Ventilação: entrada e saída de ar 
Difusão: movimento de moléculas de 
ares de maior concentração para menor 
concentração. 
 
Lei de Frick: é importante para que 
entendamos o funcionamento das 
trocas gasosas. “A velocidade de 
transferência de um gás através de um 
tecido é proporcional à área do tecido 
e à diferença de pressão parcial entre 
os dois lados e inversamente 
proporcional a espessura do tecido.” 
 
Superfície dos alvéolos = 75m², 300 
milhões de alvéolos. 
Diferença entre pressão alveolar e 
pressão parcial de oxigênio no sangue 
venoso + pressão parcial de oxigênio no 
sangue venoso. 
O limite é dado até quando as pressões 
de O2 se igualam. 
A concentração de O2 no Everest e em 
qualquer lugar é 21%, sendo rarefeito, 
ao nível do mar PO2= 150mmHg, já 
nessa montanha é de 55mmHg. 
 
Altas altitudes = pressão diminui 
Baixas altitudes= pressão aumenta 
Quanto mais fino o tecido = mais fácil o 
gás passa. 
 
Fórmula matemática 
 
 
Na clínica esquece a solubilidade e peso 
molecular e considere as demais. 
 
Taxa de difusão 
Será mais rápida quanto: 
 mais ampla a área de contato alvéolo-
capilar 
 menor a espessura da barreira alvéolo-
capilar 
 maior solubilidade do gás 
 maior a diferença de pressão 
 menor o peso molecular do gás 
 
Coeficiente de solubilidade 
CO2 é 20x maior que o O2 
O2 é menor 
 
Quanto maior a solubilidade maior será 
o número de moléculas possíveis para se 
difundir. 
Relação clínica  dificilmente 
encontraremos um paciente que tenha 
limitação de gás carbônico. 
 
A ventilação pode mostrar que níveis de 
CO2 pode se elevar no sangue, em 
pacientes com DPOC grave, por 
exemplo. 
 
 
 
A extremidade arterial carrega sangue 
venoso = artéria pulmonar e no extremo 
venoso = veias pulmonares nas quais 
carregam sangue arterial. 
 
Ao final do capilar temos uma igualdade 
da diferença de pressão. 
 
 
A curva vermelha vai mostrando que a 
pressão parcial vai subindo até se igualar 
a pressão alveolar. 
 
O sangue está chegando na 
extremidade arterial, divide-se o capilar 
em três partes, a medida que o oxigênio 
ta transitando pelo capilar a pressão 
parcial do gás aumenta. Antes dessa 
quantidade de sangue chegar na 
metade do capilar, ela já estará 
preenchida pelo oxigênio em torno de 
1/3 do caminho. 
 
Experimentalmente podemos usar dois 
gases como exemplo, para explicar uma 
situação de limitação difusional 
(dificuldade de se difundir do alvéolo 
para o capilar) do O2: CO (monóxido de 
carbono), N2O (óxido nitroso). 
 
Limitação perfusional. 
O monóxido de carbono com o O2, 
numa comparação, o O2 é apaixonado 
pela Hb, já o monóxido de carbono é um 
psicopata, alucinado pela Hb. Quando 
inalamos o CO, ele se difunde pela 
membrana se ligando rapidamente pela 
Hb logo ela vai para dentro das 
hemácias onde tem a Hb, tendo uma 
pressão parcial baixa no plasma, a 
diferença de pressão parcial do 
monóxido de carbono no alvéolo e no 
sangue continua alta e continua se 
difundindo . A maneira de limitar essa 
difusão seria bloquear a membrana, 
impedindo a passagem do mesmo. 
 
Com o óxido nitroso, diferentemente do 
monóxido de carbono ele não tem 
afinidade com a Hb, então ele 
rapidamente se iguala à diferença de 
pressão entre alvéolo e sangue. O óxido 
nitroso leva 1/5 do capilar, enquanto o 
CO leva 1/3. Logo essa difusão vai ser 
cessada. O que limita isso é uma 
limitação perfusional (empurrar sangue 
para a frente e criar nova diferença de 
pressão). Em algumas situações que 
atinjam o fluxo sanguíneo temos uma 
limitação perfusional, sendo a difusional 
a mais comum. 
 
Troca gasosa limitada pela difusão: o 
gradiente de pressão parcial é mantido, 
nesse caso a manutenção das trocas 
gasosas independe do fluxo de sangue 
 
Troca gasosa limitada pela perfusão: o 
gradiente de pressão parcial não é 
mantido, nesse caso a manutenção das 
trocas gasosas depende do fluxo de 
sangue 
 
O gás carbônico não demora muito no 
capilar e já estará no alvéolo, pois é 20x 
mais difusível que o O2. 
 
Condições que diminuem a 
capacidade de difusão 
 Espessamento da membrana 
alvéolo-capilar: Edema pulmonar, 
fibrose. 
 
 
 
 Diminuição da superfície: enfisema 
(destruição de alvéolo e capilar, 
tumores. 
 
 
 Diminuição da quantidade das 
hemácias: anemia, hipovolemia. 
 Desequilíbrio V/Q 
 
O oxigênio que difunde pela membrana 
é transportado aos tecidos pela Hb. 
 
Conteúdo arterial de oxigênio  CaO2 = 
HbO2 + PaO2 -> tecidos 
Conteúdo venoso de oxigênio  CvO2 
= HbO2 + PvO2 -> pulmão 
 
Curva de dissociação da 
oxihemoglobina 
 
Pressão parcial de O2 nas abcissas e 
SatO2 nas coordenadas. 
Ponto arterial 100 mmHg/ 98% 
Ponto venoso 40 mmHg/ 70 a 75 % 
No Pulmão oxigena 
No tecido dessatura 
A quantidade de O2 que dissocia da 
oxihemoglobina é a saturação de O2, 
logo SatO2 = HbO2 (Hb + O2) 
Clinicamente temos uma reserva na 
parte de cima da curva do gráfico e na 
parte inclinada temos uma situação 
crítica (extrema gravidade). A parte mais 
sigmoide significa para uma redução 
acentuada de CO2 o transporte em si 
fica pouco afetada, por causa do grau de 
saturação de Hb. 
 
A parte mais inclinada, temos pequenas 
variações na PO2, para grandes 
variações no transporte, principalmente 
do ponto 1 para baixo. O organismo é 
sábio e permite que a curva desvie para 
a direita ou para a esquerda, para a 
direita vou facilitar a dissociação e para 
a esquerda dificulta a dissociação. 
 
 
 
No ponto P50: caracteriza a quantidade 
de Hb saturada (50%), sendo um ponto 
de referência. Quando desvia a curva 
para a direita, o p50 caracteriza maior 
nível de pressão parcial e uma redução 
da afinidade da Hb pelo O2. 
 
Mais liberação de O2 em um capilar 
tecidual para uma mesma PO2 (Redução 
da afinidade – deslocamento para 
direita), fatores que alteram: redução de 
pH, aumento da temperatura, PCO2 e 
2,3-DPG. Distúrbios: acidose metabólica 
e respiratória. 
 
Condições que aumentam o 2,3 DPG 
Todas que reduzem a disponibilidade de 
O2 no tecido, como: hipoxemia, doenças 
pulmonares crônicas, anemia, 
insuficiência cardíaca congestiva e 
indivíduos adaptados a grandes 
altitudes. 
 
No DPOC temos um aumento de 
eritrócitos, aumentando a viscosidade e 
consequentemente, a resistência do 
vaso. 
 
Hipoxemia – baixa concentração de O2 
no sangue. 
Hipóxia – Baixa concentração de O2 nos 
tecidos. 
 
DESVIO DA CURVA PARA A DIREITA 
Um musculo em exercício é ácido, 
hipercápnico e quente e precisa de mais 
oxigênio (pH baixo, alta temperatura, 
muito Co2, muito 2,3-DPG), sendo as 
três primeiras o aumento do 
metabolismo 
 
DESVIO DA CURVA PARA A ESQUERDA 
Temos um aumento da afinidade do Hb 
pelo O2. Maior transporte de O2 para os 
tecidos. 
O P50 é o contrário do anterior: PO2 
menor que o normal. 
Causas: pH alto, baixa temperatura, 
queda de PCO2, queda de 2,3-DPG. 
Distúrbios de alcalose. 
 
Na cirurgia cardíaca, o organismo é 
resfriado para 28ºC para preservar os 
tecidos, reduzindo o metabolismo. 
 
 Transporte de Co2 
Co2 é transportado de 3 formas. 
Dissolvido no plasma, como 
bicarbonato, e na forma de proteína 
(carboxihemoglobina) 
 
Apenas 10% do total é dissolvido no 
plasma. 
Como bicarbonato: glicose + 2 = CO2+ 
água 
Através da anidrase carbônica , esta 
reação é lenta no plasma - mas é rápida 
na hemoglobina, em função da presença 
da anidrase carbônica. 
 
Excesso de H+ 
Grande parte é neutralizado pelo 
cloreto,restante participa da redução da 
Hemoglobina, liberando O2. 
 
Hb reduzida aumenta sua afinidade com 
o CO2. 
 
Efeito Haldane = quanto maior a 
dessaturação do sangue (menor 
oxigênio), maior liberação de gás 
carbônico nos pulmões. 
Efeito Bohr = quanto maior a produção 
de gás carbônico nos tecidos, maior a 
liberação de oxigênio a nível tecidual 
(menor afinidade com a 
oxihemoglobina). 
 
Segundo ele, a nível alveolar não 
importa e sim a liberação de O2 para os 
tecidos. 
 
Resumindo: 
A difusão gasosa depende 
principalmente de diferença de pressão, 
barreira e área. A solubilidade é um fator 
a mais. 
 
Alterações nas trocas gasosas é 
decorrente de: 
Espessamento da membrana alvéolo 
capilar, diminuição da superfície, 
diminuição dos eritrócitos e 
desequilíbrio V/Q. 
 
Transporte sanguíneo de O2 é 
modificado por (afinidade do O2 com a 
Hb) depende de : 
pH, Pco2, temperatura e 2,3-DPG. Sendo 
os três primeiros mais importantes. 
 
Co2 é transportado principalmente na 
forma de bicarbonato através da 
anidrase carbônica 
 
Há uma hemóstase entre Co2 e O2 com 
participação direta do total de H+, 
sendo a todo momento tamponado. 
 
Ventilação alveolar: É a quantidade de ar 
que entra e sai do pulmão em 1 min e 
efetivamente participa da hematose. 
Vmin (Ve) = VC x FR (f) 
VA= (VC- VEM) x FR(f) 
VEM= Volume do espaço morto 
anatômico e fisiológico (anatômico 
pobre em Co2 e rico em O2) 
VA= volume alveolar 
FR= frequência respiratória 
 
O espaço morto anatômico é uma região 
condutora (150ml) e o fisiológico é a 
parte em que o alvéolo está sem 
perfusão normalmente de 20 a 50 ml. 
Temos menos perfusão no ápice e mais 
perfusão na base dos pulmões. 
 
Como expressar o espaço morto?? 
VEM / VT = 125+50 ml / 500 ml = 35% 
(não participa da troca gasosa) 
VT= Volume corrente 
Em alguns livros encontraremos como 
VD/VT. 
Exemplos patológicos que aumentam o 
espaço morto: Tuberculose e trombo 
embolismo pulmonar. 
 
+ de 60% = insuficiência ventilatória. 
 
O nível de CO2 aumenta, até chegar à 
região do alvéolo, sendo pobre em O2. 
Capnógrafo: dispositivo que calcula 
volume espaço morto e volume 
corrente. Mede a capacidade de 
eficiência ventilatória. 
A primeira parte da formula é anulada 
ficando antes da igualdade e o segundo 
termo, chegando a formula (no slide). 
 
Em um indivíduo saudável, todas as 
regiões pulmonares têm a mesma 
ventilação? 
NÃOOO!! 
 
Na base dos pulmões tem maior 
ventilação do que no ápice. 
 
Diferenças regionais de ventilação: a 
pressão da base pulmonar é menor que 
a do ápice em posição ortostática. 
 
Bases pulmonares: São mais colapsadas 
no repouso, mas expande mais na 
inspiração.