BMF 21-10 Ventilação alveolar e troca gasosa

Prévia do material em texto

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 solubilidadeé 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.