MECANICA DA RESPIRAÇÃO

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04/06/2016
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MECÂNICA DA 
RESPIRAÇÃO
Profª Andréa L. Cardoso
Curso de Especialização em Fisioterapia Respiratória 
UNIARARAS
Psc (superf corpórea) = 0
Pao (abertura das Vas) = 0
PATM (atmosférica) = 1034cmH2O
760mmHg
1ATM=0
Palv (alveolar) =↑↓
Pintrapulmonar
Ppl (pleural) = negativa e ↑↓
Pao = Psc = PATM =0
Palv (alveolar) =↑↓
Ppl (pleural) = negativa e ↑↓
Ptransrespiratória
PRS=Palv – Patm
Faz com que o gás flua para dentro e 
para for a dos alvéolos
Pao = Psc = PATM =0
Palv (alveolar) =↑↓
Ppl (pleural) = negativa e ↑↓
Ptranspulmonar
PP=Palv – Ppl
Mantém a insulflação alveolar 
(volume alveolar)
Pao = Psc = PATM =0
Palv (alveolar) =↑↓
Ppl (pleural) = negativa e ↑↓
Ptranstorácica
PW=Ppl – Psc
É a pressão através da parede torácica.
Pressão total necessária para expandir ou 
“contrair” pulmões e parede torácica
ANTES da inspiração: 
Pp= 0 – (-5)= -5
>> Mantém o volume dos pulmões 
em “repouso”
>>Palv e Pao = zero 
>>não tem fluxo de ar
Ptranspulmonar
PP=Palv – Ppl
Mantém a insulflação alveolar 
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INSPIRAÇÃO: 
>> Começa um esforço muscular
Ppl fica mais negativa
Pp= 0 – (-10)= -10
>> aumenta o gradiente de pressão
>> movimento do gás
>> começa a expansão pulmonar
Ptranspulmonar
PP=Palv – Ppl
Mantém a insulflação alveolar Músculos da respiração
 INSPIRAÇÃO: 
 Diafragma 
 Intercostais 
 ACESSÓRIOS:
 Elevam o esterno e a cx torácica
 Atividade física
 EXPIRAÇÃO:
 Passiva
 Tosse, vômito e defecação
MÚSCULOS INSPIRATÓRIOS
 DIAFRAGMA
- Principal músculo 
da inspiração
DIAFRAGMA
 LOCALIZAÇÃO
D E
Visão Inferior
DIAFRAGMA
 LOCALIZAÇÃO
 ORIGEM/ 
INSERÇÃO
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DIAFRAGMA
 INERVAÇÃO
DIAFRAGMA
- Composição de tipos de fibras
Adultos 
humanos
(%)
Tipo I
55 ± 5
Tipo 
IIA
20 ± 6
Tipo 
IID/X
-
Tipo 
IIB
25 ± 3
BRAUN et al. 
(1983)
DIAFRAGMA
O diafragma está preparado para 
manter um regime de contrações 
rítmicas permanente, 
desenvolvendo força e resistindo à 
fadiga, em condições normais 
fisiológicas.
DIAFRAGMA
 Dinâmica Frênica
 Movimentos da caixa 
torácica
DIAFRAGMA
 Disfunção : PARESIA (parcial) e 
PARALISIA (total)
Inspiração Expiração
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Inspiração Expiração
INTERCOSTAIS EXTERNOS
 Origem/ 
Inserção/ Ação/ 
Inervação
 “Alça de balde”
 “Braço de força”
 Intercostais externos
 Esternocleidomastoídeo (ECOM)*
 Escalenos
 Peitoral Maior
 Peitoral Menor
 Trapézio
 Rombóides
 Elevador da escápula
 Serrátil Anterior
 Elevador da asa do nariz
MÚSCULOS ACESSÓRIOS
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Insp Exp
Expiração: PASSIVA ou 
ATIVA
Músculos Expiratórios
 Intercostais internos
 Reto abdominal
 Oblíquos ext. e int
 Transverso abdominal
>> Mudanças no 
gradiente de pressão
>>> deslocamento de 
gases
>>>> expansão 
pulmonar
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>> MAS POR QUE A INSPIRAÇÃO É ATIVA??
A distenção pulmonar requer que sejam 
superadas várias forças de oposição
FORÇAS ELÁSTICAS e FORÇAS DE ATRITO
FORÇAS DE OPOSIÇÃO À 
INSULFLAÇÃO PULMONAR
1- FORÇAS ELÁSTICAS
2- FORÇAS DE ATRITO
1- Oposição elástica à ventilação
 Elasticidade
 Força de tensão superficial
 Complacência Pulmonar
 Complacência da Parede torácica
 Complacência Total
> Tendência física de um objeto de resistir à tensão
> permite ao corpo retornar à sua forma
original, após ter sido deformado por uma
força sobre ele aplicada.
Fibras Elásticas e de Colágeno
ELASTICIDADE 
LEI DE HOOKE – “As forças deformantes são 
proporcionais às deformações elásticas 
produzidas.”
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LEI DE HOOKE - A variação do volume é 
diretamente proporcional à pressão aplicada. 
Quanto maior a pressão inspiratória gerada 
pela contração dos músculos inspiratórios, 
maior será o volume de ar inspirado
No pulmão: INSULFLAÇÃO = DISTENSÃO
Aumento da oposição 
à expansão
Histerese: indica que 
outros fatores além das 
forças elásticas 
teciduais estão 
presentes
Inspiração: necessário pressões cada 
vez mais negativas, quanto mais 
volume tem no pulmão
Histerse
Aumento da oposição 
à expansão
Fenômeno que ocorre em toda 
interfase gás-líquido, sendo decorrente das 
forças de atração ou coesão estabelecida 
entra átomos e moléculas, situadas no 
sistema desta interface
TENSÃO SUPERFICIAL
leva a sua superfície a se comportar como 
uma membrana elástica.
Forças de Tensão Superficial nos Alvéolos -
Interface Gás - Líquido
√ Um pulmão cheio de ar é mais difícil de ser insuflado do 
que um cheio de solução salina – interface gás-liquido*
√ A interface gás-liquído produz forças de tensão 
superficial de modo que os alvéolos se assemelham a 
bolhas
Na expiração, a retração pulmonar é uma 
combinação da elasticidade tecidual e das 
forças de tensão superficial dos alvéolos
Na inspiração: força 
adicional para vencer a 
resistência causada 
pela tensão superficial
SURFACTANTE
Lipoproteína complexa, rica em fosfolipídios, 
que é responsável em diminuir a tensão superficial nos 
alvéolos. É produzido pelos pneumócitos do tipo II
Varia a tensão superficial de acordo com a área.
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LEI DE LAPLACE:
a pressão no interior de uma bolha, é diretamente 
proporcional a tensão superficial e inversamente 
proporcional ao raio
-Volume Maior → Tensão superficial diminui 
- Volume Menor → Tensão superficial aumenta 
Final da EXP: força de tensão superficial aumenta
INSP: força adicional para vencer as forças de tensão 
superficial
FORÇAS DE TENSÃO SUPERFICIAL NOS 
ALVÉOLOS -
INTERFACE GÁS-LIQUIDO
Insuflação: 
pressão adicional para vencer as forças de tensão superficial
Desinsuflação: 
forças de tensão superficial aumenta
As forças elásticas teciduais e a tensão 
superficial, se opõem a insuflação pulmonar
Complacência: mensura a distensibilidade do
pulmão
Elastância: é a propriedade de resistência á 
deformação
Complacência é 
inversa à Elastância
COMPLACÊNCIA PULMONAR
(tecido pulmonar)
ELASTÂNCIA e COMPLACÊNCIA
Quanto  Elastância  Complacência
Complacência é 
inversa à Elastância
Complacência = ___1____
Elastância
COMPLACÊNCIA - alteração de volume de ar pela
alteração unidade de pressão.
COMPLACÊNCIA NORMAL - Δ V (200ml/cmH2O)
ΔP
Mensurada com fluxo zero, estática
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Complacência 
aumentada
Enfisema 
pulmonar
Idade
Crise de asma
Complacência 
dimunuída
Edema alveolar
Hipoventilação por 
longo prazo 
(atelectasias)
Fibrose pulmonar
Congestão Pulmonar
Repouso: equilibrio de forças - CRF
CRF = 40% da CPT (nível de repouso )
COMPLACÊNCIA TORÁCICA 
Tecido torácico
Complacência Total
√ Complacência Total = C pulmonar + C cx torácica 
(100ml/cmH2O)
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2- Oposição do Atrito à ventilação
 Resistência Viscosa Tecidual
 Resistência das Vias Aéreas
Impedância dos movimentos causada pelo
deslocamento dos tecidos durante a
ventilação
( pulmões, caixa torácica, diafragma e 
órgãos abdominais)
- Responsável por 20% da resistência total
Obesidade, fibrose, ascite podem alterar a resistência viscosa tecidual
Resistência Viscosa Tecidual
Causado pelo movimento gasoso através das VAs
Responsável por 80% da resistência por atrito à 
ventilação
Dependente:
• Fluxo de ar
• Calibre dos tubos
R = P1- P2
Fluxo
ΔP=ήLV
r4
ή =Viscosidade do gás
L= comprimento do tubo
V=fluxo gasoso
R= raio
Resistência x Volume
Resistência x Força/pressão
0,5 – 2,5 cmH2O/L/seg
RESISTÊNCIA DAS VIAS AÉREAS
Fluxode ar
Fluxo laminar - baixas velocidades. Acontece nas 
vias aéreas de menor calibre. 
Fluxo turbulento: é um fluxo com velocidade alta, 
que corre nas grandes vias aéreas como a traquéia e 
brônquios. 
Fluxo de ar 
Fluxo transicional: é um fluxo primariamente laminar 
chegando à uma deformação em regiões de 
estreitamento ou bifurcação, onde ele se altera para 
turbulento.
Distribuição da Resistência das Vias Aéreas
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FATORES QUE INFLUÊNCIAM A RESISTÊNCIA 
DAS VIAS AÉREAS
• Geometria da árvore brônquica
• Volume pulmonar
• Retração elástica
• Densidade e viscosidade do gás
• Tônus da musculatura lisa
MECÂNICA DA EXPIRAÇÃO
Ponto de igual pressão Constante de tempo