mecanica da ventilacao pulmonar 2010

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Troca ITroca I
Atmosfera paraAtmosfera para
os pulmõesos pulmões
Troca IITroca II
Pulmões para Pulmões para 
o sangueo sangue
Vias aéreasVias aéreas
AlvéoloAlvéolo
pulmonarpulmonar
CirculaçãoCirculação
Funções vitais
Circulação
Transporte deTransporte de
gases no sanguegases no sangue
Troca IIITroca III
Sangue paraSangue para
As célulasAs células
CirculaçãoCirculação
pulmonarpulmonar
CirculaçãoCirculação
sistêmicasistêmica
CélulasCélulas
RespiraçãoRespiração
celularcelular
NutrientesNutrientes
Circulação
Respiração
Outras funçõs do sistema respiratório: 
Regulação do pH sanguíneo, Vocalização,
Proteção contra substâncias irritantes e 
patógenos inalados
Profa. Cláudia Herrera TambeliProfa. Cláudia Herrera Tambeli
Silverthorn Silverthorn –– Página 496 a 519Página 496 a 519
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Objetivo: Estudar os processos mecânicos responsáveis Objetivo: Estudar os processos mecânicos responsáveis 
pela ventilação pulmonarpela ventilação pulmonar
Roteiro:
1. Constituintes do sistema respiratório
2. Mecânica da ventilação pulmonar:2. Mecânica da ventilação pulmonar:
2.1. Interação entre o pulmão e a parede torácica
2.2. Movimentos e músculos responsáveis pela ventilação 
pulmonar
2.3. Fatores determinantes do fluxo de ar
Gradiente de pressão entre o ar atmosférico e o pulmão
Relação entre pressão e volume pulmonar – Complacência pulmonar
Resistência das vias aéreas
3. Medidas da ventilação pulmonar e de sua eficiência
4. Relação entre a ventilação e a perfusão através dos capilares 
pulmonares
CONSTITUINTES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Vias aéreasVias aéreas
Cavidade torácicaCavidade torácica
PulmãoPulmão
PleuraPleura
Zona condutoraZona condutora
DuctoDucto
AlveolarAlveolar
AlvéoloAlvéolo
DuctoDucto
AlveolarAlveolar
SacoSaco
AlveolarAlveolar
Bronquíolo Bronquíolo 
RespiratórioRespiratório
Bronquíolo Bronquíolo 
TerminalTerminal
Zona respiratóriaZona respiratória
VIAS AÉREAS: FUNÇÕES VIAS AÉREAS: FUNÇÕES PROTETORASPROTETORAS
1 1 -- Aquecer, umidificar e filtrar o arAquecer, umidificar e filtrar o ar
2 2 -- Bloquear a inalação de partículas irritantes:Bloquear a inalação de partículas irritantes:
Pêlos do narizPêlos do nariz
EspirroEspirro
TosseTosse
Secreção de mucoSecreção de mucoSecreção de mucoSecreção de muco
Revestimento epitelial ciliadoRevestimento epitelial ciliado
Traquéia
Cavidade Nasal
Faringe
Vias aéreas
Cavidade torácica
Pulmão
Pleura
Pulmão
Direito
Diafragma
Pulmão
Esquerdo
Traquéia
Pleura Parietal
Pleura Visceral
Espaço intrapleural
Pulmão
Diafragma
Traquéia Faringe
Laringe
Brônquio 
Esquerdo
Brônquio 
Direito
PT
Fatores responsáveis pela pressão 
negativa do liquido intrapleural
Propriedades elástica do pulmão
e da cavidade torácica Equilíbrio de forças entre o pulmão e a 
cavidade torácica é mantido pela pressão 
negativa do líquido intrapleural
REPT
-3
• Crescimento diferencial 
do tórax e pulmão
• Bombeamento contínuo do 
líquido intrapleural 
para os vasos linfáticos
Pressão intrapleural
Rompimento do equilíbrio de Rompimento do equilíbrio de 
forças entre o pulmão e a forças entre o pulmão e a 
parede torácicaparede torácica pneumotóraxpneumotórax
PNEUMOTORAX PNEUMOTORAX -- Expansão torácica e colapso pulmonarExpansão torácica e colapso pulmonar
• A Pressão Pleural normalmente é
negativa (-3mmHg). Assim, os
alvéolos são mantidos abertos.
Se houver perfuração da pleura,
o pulmão colabará devido à
PNEUMOTORAX PNEUMOTORAX -- Expansão torácica e colapso pulmonarExpansão torácica e colapso pulmonar
o pulmão colabará devido à
entrada de ar e ao
extravasamento de líquido. Não
haverá mais pressão negativa
que unia as duas pleuras. Então,
a pleura parietal acompanha a
caixa torácica e a visceral
acompanha o pulmão que vai
colabar. (Visceral não mais
acompanha Parietal)
Ar atmosférico Alvéolos
INSPIRAÇÃO e EXPIRAÇÃO
• Trabalho contra forças que se opõem ao enchimento
pulmonar (resistência da elasticidade dos pulmões,
resistência das vias aéreas ao fluxo de ar )resistência das vias aéreas ao fluxo de ar )
• Gasto energético:
3 a 5 % do metabolismo (ventilação normal)
50 vezes maior durante o exercício físico
FLUXO DE AR = P
R
Durante a ventilação o fluxo de ar depende do gradiente de pressãoDurante a ventilação o fluxo de ar depende do gradiente de pressão
FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PP
R R 
FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PP
R R 
Lei de BoyleLei de Boyle
(P(P11.V.V11=P=P22.V.V22))
3.2=1.63.2=1.6
6=66=6
Diafragma
Variações das pressões intra-alveolar e intrapleural durante o ciclo respiratório
0
-3 -6
-1
InspiraçãoA
B
PIPPIPPIPPIP PIAPIAPIAPIA
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Fatores determinantes do fluxo de ar durante a ventilação pulmonar
Pressão IntraPressão Intra--
AlveolarAlveolar
-- Na Inspiração, a Na Inspiração, a 
Palv é negativa Palv é negativa 
-4
0
-3+1
Expiração
C D
Palv é negativa Palv é negativa 
(ar entra no (ar entra no 
pulmão)pulmão)
-- Na Expiração a Na Expiração a 
Palv é positiva Palv é positiva 
(ar sai do (ar sai do 
pulmão)pulmão)
-- Quando não há Quando não há 
fluxo de ar, a fluxo de ar, a 
Palv= 0mm HgPalv= 0mm Hg
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Fatores determinantes do fluxo de ar durante a ventilação pulmonar
Representação gráfica das variações das pressões intra-alveolar e intrapleural 
durante o ciclo respiratório
A1A1-- Nivel de repousoNivel de repouso
A2A2-- P ficou negativaP ficou negativa
A3A3-- P=0P=0
A4A4-- P ficou positivaP ficou positiva
A5A5-- Ar saiu, volta ao normalAr saiu, volta ao normalA5A5-- Ar saiu, volta ao normalAr saiu, volta ao normal
B1B1-- Nível de repousoNível de repouso
B2B2-- Pleura Visceral foi puxada Pleura Visceral foi puxada 
por Parietal (inspiração)por Parietal (inspiração)
B3B3-- Final da ExpiraçãoFinal da Expiração
VV-- Volume está diretamente Volume está diretamente 
relacionado ao ar nos relacionado ao ar nos 
alvéolosalvéolos
Grau de variação do volume pulmonar para uma dada alteração da pressão.
Capacidade do pulmão se distender
• Complacência Pulmonar- é inversamente 
proporcional à elastância
• Complacência X Elastância
Se diminuída, há Se diminuída, há 
dificuldade de inspirardificuldade de inspirar Se Se diminuidadiminuida, há , há dificuldade de expirardificuldade de expirar
Caso de enfisemaCaso de enfisema
EnfisemaEnfisema
A complacência pulmonar depende:A complacência pulmonar depende:
1/3 – fibras elásticas dos pulmões
2/3 – tensão superficial
SURFACTANTE:SURFACTANTE: Reduz a tensão superficialReduz a tensão superficial
• Diminuir a tensão superficial na superfície líquida que 
reveste os alvéolos
Funções do surfactante
reveste os alvéolos
• Diminuir a força necessária para a expansão dos 
pulmões, reduzindo o esforço muscular necessário à 
respiração
• Estabilização do tamanho dos alvéolos
Como o surfactante contribui com a estabilização
do tamanho dos alvéolos
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Doenças pulmonares restritivasDoenças pulmonares restritivas
Síndrome de angústia respiratóriaSíndrome de angústia respiratória
Baixa complacência pulmonar em bebês prematurosBaixa complacência pulmonar em bebês prematuros
causada por quantidades inadequadas de surfactante pulmonarcausada por quantidades inadequadas de surfactante pulmonar
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Doenças associadas a baixa complacência pulmonar
Pulmão normal Pulmão com insuficiência de surfactantePulmão normal Pulmão com insuficiência de surfactante
MECÂNICA DAVENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Doenças associadas a baixa complacência pulmonar
Doenças pulmonares restritivasDoenças pulmonares restritivas
Fibrose pulmonarFibrose pulmonar
FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PP
R R 
FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PP
R R 
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Resistência das vias aéreas
Lηηηη
r 4
R =
η = viscosidade do ar inspirado
L = comprimento da via aérea
R = raio da via aérea
Fatores que aumentam a resistência ao fluxo de ar:
• Bronquioconstrição
– Resposta parassimpática à inalação de irritantes
– Administração de acetilcolina
• Outros fatores:
– Tumores obstrutivos
– Acúmulo de muco
– Prostaglandinas, leucotrienos, histamina
r 4 R = raio da via aérea
FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PP
R R 
FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PP
R R 
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Resistência das vias aéreas
Lηηηη
r 4
R =
η = viscosidade do ar inspirado
L = comprimento da via aérea
R = raio da via aérea
Fatores que diminuem a resistência ao fluxo de ar:
• Bronquiodilatação
– Estimulação simpática
– Agonistas adrenérgicos
– Anti-histamínicos
– > CO2 no ar alveolar
r 4 R = raio da via aérea
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Doenças associadas a alta resistência ao fluxo de ar
Doenças pulmonares obstrutivasDoenças pulmonares obstrutivas
AsmaAsma
VM = VC x F (no ciclos / min )
VENTILAÇÃO PULMONAR TOTAL VENTILAÇÃO PULMONAR TOTAL 
= VOLUME MINUTO= VOLUME MINUTO PULMONARPULMONAR
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Medidas da eficiência respiratória
Logo:
VM = 6 litros/min
VM = 500ml x 12
VM = VOLUME MINUTO
VC = VOLUME CORRENTE
F = FREQUÊNCIA RESPIRATÓRIA
VA = (VC – VEM) x F (no ciclos / min )
VENTILAÇÃO ALVEOLARVENTILAÇÃO ALVEOLAR
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Medidas da eficiência respiratória
VEM = Volume do espaço morto
Logo:
VA = 4,2 litros/min
VA = (500 – 150) x 12
VEM = Volume do espaço morto
Anatômico = 150 ml (nariz a bronquíolos terminais)
Fisiológico – alvéolos não funcionantes
VENTILAÇÃO
Está relacionada com a perfusão através dos 
capilares pulmonares
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Relação entre a ventilação e a perfusão através dos capilares pulmonares
Desequilíbrio na relação ventilação/perfusão leva a 
formação do espaço morto fisiológico que ocorre 
quando o alvéolo é:
1. Ventilado, mas não perfundido
2. Perfundido, mas não ventilado
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
Relação entre a ventilação e a perfusão através dos capilares pulmonares
Estudamos os processos mecânicos Estudamos os processos mecânicos Estudamos os processos mecânicos Estudamos os processos mecânicos 
responsáveis pela ventilação pulmonarresponsáveis pela ventilação pulmonar
Existe um equilíbrio de forças entre o pulmão e a cavidade torácica 
que é mantido pela pressão negativa do líquido intrapleural
A ventilação resulta dos movimentos respiratórios de inspiração e 
expiraçao
Músculo que participam da inspiração: diafragma, intercostais 
externos, escalenos, esternocleidomastoideo
Músculos que participam da expiração ativa: intercostais internos e 
abdominais
O fluxo de ar pulmonar é determinado pelo gradiente de pressão 
entre o ar atmosférico e os pulmões
Esse gradiente de pressão é criado a partir das variáções de 
volume pulmonar decorrentes da contração dos músculos
respiratórios
Quanto menor a resitência das vias aéreas maior é o fluxo de ar 
nos pulmões
Medidas da função e da eficiência pulmonar possuem valor de 
diagnóstico considerável
O fluxo sanguíno pulmonar é controlado pela PO2 alveolar.
Patologias pulmonares
• Pneumotórax
• Doença pulmonar fibrótica• Doença pulmonar fibrótica
• Enfisema
• Asma
• Síndrome da angústia respiratória do 
recém-nascido