Fisiologia do Sistema Respiratório

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Fisiologia do Sistema Respiratório
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Volumes Pulmonares:
Volume Corrente
Volume de Reserva Inspiratório
Volume de Reserva Expiratório
Volume Residual
Volumes Pulmonares
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Capacidades Pulmonares:
Capacidade Pulmonar Total
Capacidade Inspiratória
Capacidade Vital 
Capacidade Residual Funcional
CPT = VRI + VC + VRE + VR
CRF = VRE + VR
CI = VC + VRI
CI = VRI + VC + VRE
Volumes Pulmonares
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Volumes Pulmonares
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Litros
Tempo (segundos)
Capacidade vital
Capacidade residual funcional
Capacidade inspiratória
Capacidades Pulmonares
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Mecânica do Sistema Respiratório
		A mecânica da respiração (contração dos músculos respiratórios) destina-se a gerar pressão necessária para vencer:
Retração elástica dos pulmões e pleura
Resistência do atrito
Resistência ao fluxo 
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Mecânica do Sistema Respiratório
Propriedades Elásticas do Sistema Respiratório:
 
Elasticidade: propriedade da matéria que permite ao corpo retornar a sua forma original após ter sido deformado por uma força sobre ele aplicada. 
Lei de Hooke: a variação de comprimento (volume) é diretamente proporcional à força aplicada (pressão), até que seu limite elástico seja atingido. 
Quanto mais intensa a pressão gerada pelos músculos inspiratórios, maior o volume inspirado. 
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Mecânica do Sistema Respiratório
Complacência do Sistema Respiratório (Crs): é a capacidade dos pulmões de se distender quando submetidos a aplicação de uma força externa, é a medida da variação de volume por pressão aplicada.
 
   Crs = V
 P
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Observação: 
Complacência estática  ausência de fluxo
Cest = volume corrente / Pplat - PEEP		
 
Complacência dinâmica  na presença de fluxo 
Cdin = volume corrente / Ppico – PEEP
Ers = 1 / Crs : é a relação entre a variação de pressão e o volume mobilizado. 
Mecânica do Sistema Respiratório
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Ventilação Pulmonar
Surfactante: 
Substância tensoativa: opõe ao colapso alveolar na expiração e previne a hiperdistensão na inspiração.
Formado nos pneumócitos II por dipalmitoil fosfatidil colina. 
Funções: 
 o trabalho respiratório (WR) 
Mantém a estabilidade alveolar 
Mantém os alvéolos secos. 
Amortecedor de pressão entre o alvéolo e o vaso. 
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Mecânica do Sistema Respiratório
Propriedades Elásticas da Parede Torácica:
 
Parede torácica: compreende o tórax, diafragma, parede abdominal e o mediastino. 
Tende sempre a expansão, exceto em volumes pulmonares maiores que 75% da CV, quando tende a retração. 
Pode estar alterada na cifoescoliose acentuada, anquilose vertebral, obesidade, mamas volumosas, distúrbios abdominais que elevam o diafragma. 
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Compressão Dinâmica das Vias Aéreas 
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Compressão Dinâmica das Vias Aéreas 
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Ventilação Pulmonar 
 Ventilação Pulmonar
 É o processo cíclico de inspiração e expiração por meio do qual níveis ideais de oxigênio e dióxido de carbono são mantidos nos alvéolos e sangue arterial.
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Ventilação Pulmonar 
Ventilação Alveolar: 
		É a quantidade de ar que atinge os alvéolos para ocorrer troca gasosa. 
			
			
			VA = (VC – EMA) x FR 
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Ventilação Pulmonar 
Espaço Morto Anatômico (EMA):
		É o volume de ar contido nas vias aéreas de condução. Refere-se ao volume de gás nas áreas de “ventilação desperdiçada”.
Fatores que alteram o EMA: 
Altura corporal / tamanho da via aérea
Posição da cabeça e pescoço
Padrão respiratório
Doenças pulmonares
Próteses respiratórias 
Drogas broncodilatadoras
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Ventilação Pulmonar 
Espaço Morto Fisiológico (EMF):
É a soma do espaço morto anatômico com outros volumes gasosos que não participam da troca gasosa.
Espaço Morto Alveolar: volume de gás dentro do alvéolo que não participa da troca gasosa.
Fatores que alteram o espaço morto alveolar:
 -  da perfusão alveolar
 -  da pressão alveolar
 - do diâmetro dos sacos alveolares (DPOC) 
 -da espessura da membrana alvéolo-capilar (fibrose/ edema)
 
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Distribuição Regional da Ventilação 
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Os alvéolos em porções dependentes do pulmão são menores e mais complacentes do que os alvéolos em segmentos menos dependentes.
Os alvéolos dependentes recebem três vezes mais ar inspirado dos que os alvéolos independentes.
 
Distribuição Regional da Ventilação 
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Distribuição do Fluxo Sanguíneo 
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Relação Ventilação - Perfusão 
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Relação Ventilação - Perfusão
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Relação Ventilação - Perfusão
Observações:
Pacientes com desigualdade de V/Q muitas vezes têm uma Pco2 arterial normal.
Os quimiorreceptores sentem um  da Pco2   ventilação.
Os mecanismos que reduzem a desigualdade V/Q são:
Vasoconstrição quando há da ventilação
 da resistência da via aérea quandoo fluxo sanguíneo.
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Difusão
É a transferência de gás através da membrana alvéolo capilar.
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Difusão
Lei de Fick: 
 			A velocidade de transferência de um gás através de uma lâmina de tecido, é proporcional à diferença de pressão parcial entre os dois lados, a área do tecido e à solubilidade, e inversamente proporcional à espessura do tecido e o peso molecular. 
      
				 VD = PA S
 		D  PM
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Difusão
Observações:
Em termos do gradiente de pressão (P) a difusão do O2 é mais favorecida porque seu gradiente de pressão é maior.
A área de secção transversa (A) é a membrana alvéolo-capilar.
O CO2 é muito mais solúvel (S) do que o O2.
A distância (D) é a espessura da membrana alvéolo-capilar.
PM = peso molecular do O2 e CO2, não muito diferente.
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Difusão
Difusão do O2 e do CO2: 
0.75s é o tempo de permanência de uma hemácia em contato com a membrana alvéolo-capilar durante o repouso.
PO2 (PO2 alveolar – PO2 venosa) = 60mmHg
PCO2 (PCO2 venosa – PCO2 alveolar) = 6mmHg
As pressões parciais destes gases são equilibradas em 0.25s, ou seja, em 1/3 do tempo de passagem da hemácia
 
 RESERVA
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Difusão 
Alterações na Difusão:
Enfisema pulmonar ( a área para troca)
Asma, Bronquite (obstrução ao fluxo aéreo)
Embolia pulmonar (obstrução ao fluxo sg)
Fibrose pulmonar ( a espessura da membrana alvéolo-capilar)
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Transporte de Gases 
Transporte de O2 sob a forma dissolvida: 
	Lei de Henry: a quantidade de O2 dissolvida é diretamente proporcional a pressão parcial deste gás.
Para cada mmHg de PO2, há 0,003mlO2/100ml de sangue.
Regra para cálculo: PO2 x 0,003 
PaO2 estimada= 102 - idade/3
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Transporte de Gases 
Transporte de O2 combinado com a Hb:
	Capacidade de O2 é a quantidade máxima de O2 que pode ser transportado pela Hb. 
Capacidade de O2 = grs de Hb x 1,34ml de O2.
O sangue normal possui cerca de 15grs de Hb/100ml.
Valor normal: 20,1ml de O2/100ml de sangue. 
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Transporte de Gases
Transporte de CO2:
Dissolvido (10%), obedece a Lei de Henry.
Carbamino-hemoglobina (30%). 
Efeito Haldane – Se a quantidade de CO2 estiver muito alta, o O2 não se liga à HB.
Na forma de bicarbonato (60%). 
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Transporte de Gases
Hipóxia: 
PO2 anormalmente baixa nos tecidos.
Tipos: 
Hipóxia hipóxica ( da PaO2 )
Hipóxia anêmica (anemia / COHB)
Hipóxia circulatória ( do fluxo sg tecidual)
Hipóxia histotóxica ( da capacidade dos tecidos em utilizar o O2 - cianeto) 
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 Existem quatro relações possíveis entre alvéolo e capilar: 
1) Unidade Normal:
2) Espaço Morto:
3) Unidade Silenciosa:
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· É o sangue que entra no sistema arterial sem passar através de áreas ventiladas do pulmão.
· Área perfundida e não ventilada.
· Shunts fisiológicos (3 a 5% do DC).
4) Shunt:
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Hipoventilação 
Ventilação alveolar anormalmente baixa levando
à  da PO2 alveolar, e  da PCO2 
Causas:
	- Depressão do centro respiratório
	- Lesão da parede torácica
	- Paralisia dos músculos respiratórios
	- Obstrução das vias aéreas
	- TCE
	- Alterações da caixa torácica (cifoescoliose)
	- Doenças pleurais 
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Hipoxemia 
É a PO2 arterial abaixo de 60mmHg, avaliada através da gasometria. 
Causas :
	- Hipoventilação
	- Alteração na difusão
	- Shunt
	- Alteração na relação V/Q
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AZEREDO, C. A. C. Fisioterapia Respiratória Moderna. Ed. Manole, 2001.
 BARRETO, S. S. M.; VIEIRA, S. R. R.; PINHEIRO, C. T. S. Rotinas em terapia intensiva 3ed. Ed. Artmed. p.694, 2001. 
MACHADO, M. G. R. Bases da Fisioterapia Respiratória – Terapia Intensiva e Reabilitação. Ed. Guanabara Koogan, 2006.
PRYOR, J. A.; WEBBER, B. A. Fisioterapia para problemas respiratórios e cardíacos. Guanabara Koogan. 2ed. p.366, 2002.
 ROCCO, P. R. M.; ZIN, W. A. Fisioterapia Respiratória Aplicada. Guanabara Koogan 2009.
SCANIAN, C. L.; WILKINS, R. L.; STOLLER, J. K. Fundamentos da Terapia Respiratória de Egan. Ed. Manole, 2000.
TORRES, D. F. M. Fisioterapia – Guia Prático Para a Clínica. Ed. Guanabara Koogan, 2006. 
- WEST, J. B. Fisiologia Respiratória. Ed. Manole, 2002.
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FIM