Aula 6 - Mecânica ventilatória

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Sistema Respiratório I 
Mecânica Ventilatória 
Professor Andre H. Freiria-Oliveira 
afreiria@ufg.br 
FUNÇÕES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO 
 
Fornecimento de oxigênio aos tecidos e 
remoção do dióxido de carbono. 
 
 
INTERAÇÃO ENTRE FUNÇÕES RESPIRATÓRIAS E 
NÃO-RESPIRATÓRIAS: 
 
Vocalização, deglutição, regulação térmica, 
vômito, parto, sono e emoções. 
O estudo da Fisiologia da Respiração 
pode ser dividido em quatro grandes eventos funcionais: 
 
1- a ventilação pulmonar, que é a renovação cíclica do gás 
alveolar pelo ar atmosférico; 
2- a difusão do oxigênio (O2) e do dióxido de carbono (CO2) 
entre os alvéolos e o sangue; 
3- o transporte, no sangue e nos líquidos corporais, do O2 (dos 
pulmões para as células) e do CO2 (das células para os 
pulmões); 
4- a regulação da ventilação e de outros aspectos da 
respiração. 
ZONA DE CONDUÇÃO 
http://www.meddean.luc.edu/lumen/MedEd/medicine/pulmonar/cxr/cxrl5.htm 
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Árvore brônquica 
Tipos de células alvoelares: 
 
Tipo I: achatada, alongada e cobre 95% do alvéolo 
– ideal p/ difusão de gases. 
 
Tipo II: pequena, cuboidal e cobre 2% do alvéolo – 
produz surfactante. 
 
Tipo III: células em escova, encontradas em todo 
pulmão – quimiceptoras / expectoração. 
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SURFACTANTE: tensão superficial e colapso pulmonar 
•Tensão superficial é quando o ar forma uma interface com a água, nesta 
superfície as moléculas da água tem força de atração recíproca. 
•É o que mantém as gotas de água integras. 
EFEITO DO DETERGENTE NA TENSÃO SUPERFICIAL 
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SURFACTANTE: tensão superficial e colapso pulmonar 
•Nos alvéolos essa força tende a acontecer, no entanto isso colabaria os 
pulmões. 
•Surfactante é um tensoativo superficial, isso quer dizer que ele reduz a 
tensão superficial (formado de uma mistura de fosfolipídeos, íons e 
proteínas) 
•É secretado por células especializadas, os pneumócitos tipo II, que 
constituem 2-8% das células dos pulmões. 
MÚSCULOS RESPONSÁVEIS PELA 
INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO 
• Principal músculo: Diafragma 
• CONTRAÇÃO: 
– Impulsiona as estruturas 
abdominais para baixo e para 
frente. 
– Aumenta a dimensão da 
cavidade torácica 
verticalmente. 
– Retorno venoso p/ o coração. 
Inspiração 
VOLUME CORRENTE = Elevação de 1cm 
INSPIRAÇÃO FORÇADA = 10 cm 
Inspiração 
• Músculos intercostais externos. 
– Conectam as costelas 
adjacentes. 
– Inclina as costelas para baixa 
e para frente. 
– Ao contrair-se as costelas 
são empurradas para cima e 
para os lados 
Aumenta o diâmetro ântero-posterior e lateral do tórax. 
Inspiração 
Inspiração 
Inspiração 
Músculos acessórios da inspiração 
 
•Músculos escalenos: 
– Elevam as duas primeiras costelas. 
•Músculos esternocleidomastóideos: 
– Elevam o esterno. 
•Músculos da Asa do nariz. 
•Pequenos músculos da cabeça e pescoço. 
• A fase expiratória é realizada pelo relaxamento muscular e 
recolhimento elástico passivo pulmonar. 
• A pressão intrapleural torna-se menos negativa e é parcialmente 
transmitida aos alvéolos. 
• A pressão atmosférica é convencionada como ZERO. Na fase 
inspiratória a pressão alveolar torna-se negativa e na expiratória 
torna-se positiva. 
 
Expiração 
• Músculos mais importantes -> Os da parede abdominal: 
– Reto abdominal. 
– Oblíquos internos e externos. 
– Transverso abdominal. 
Quando se contraem a 
pressão intra-abdominal 
aumenta. 
O diafragma é empurrado 
para cima. 
Também são forçados durante 
a tosse, vômito e defecação 
Expiração 
EXPIRAÇÃO 
 
• Músculos intercostais internos: 
• Auxiliam na expiração ativa puxando as 
costelas para baixo e para dentro – 
Reduz o vol. do Tórax. 
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•O pulmão é uma estrutura semelhante a um balão, que quando se 
colaba, expele os gases pela traquéia. 
•Não há nenhum ponto de fixação entre o pulmão e cavidade torácica 
(preso ao mediastino pelo hilo). 
•Ele “flutua” na cavidade torácica, que é preenchida pelo líquido pleural: 
menor atrito, manutenção das forças de pressão, fazendo com que ele 
fique como se estivesse colado a caixa torácica. 
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PLEURA 
•A pressão pleural é pressão do líquido que está entre a pleura visceral 
e a parietal. 
•A variação de pressão no líquido pleural propiciam as mudanças de 
volume pulmonar que culminarão em trocas gasosas. 
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PRESSÃO ALVEOLAR 
 
•É a pressão no interior dos alvéolos pulmonares. 
•Quando a glote está aberta mas não há entrada nem saída de ar, a 
pressão em todas as porções da árvore respiratória é igual a 
atmosférica. 
•Para que haja a entrada de ar nos pulmões a pressão alveolar tem 
que ficar negativa em relação a pressão atmosférica. 
•A cada movimento respiratório, aproximadamente 0,5 l de ar é 
movimentado (2 segundos). 
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Variação do volume pulmonar 
Forças Elásticas 
Na posição de 
repouso do 
complexo toraco-
pulmonar observa-se 
pressão intrapleural 
negativa. 
O gradeado Costal 
exerce uma força de 
expansão e o pulmão, 
ao contrário, imprime 
uma força para se 
retrair. 
Em condições normais, a pressão intrapleural sempre será negativa. 
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A caixa toráxica auxilia no processo de enchimento dos pulmões, caso ela 
não existisse seria necessário o dobro da força para inflar os pulmões. 
 
 Inspiração → ativa 
 Expiração→ passiva 
 
Assim sendo o trabalho dos músculos respiratórios acontece durante a 
inspiração. Esse trabalho pode ser dividido em três etapas. 
1) Trabalho elástico (força que expande os pulmões) 
2) Trabalho de resistência dos tecidos (para superar a viscosidade do 
orgão). 
3) Trabalho de resistência das vias aéreas. 
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Durante o repouso: 5% de energia para manter a respiração. 
 
Durante o exercício: até 50 vezes mais!!!!!!!!!!!! 
Isso pode se agravar se há aumento da resistência das vias aéreas. 
O que é uma das principais limitações durante exercício forçado 
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Movimentos respiratórios 
- 12 a 15 movimentos/min 
- 500 ml de ar por movimento: 6 a 8 litros/min 
RESPIRAÇÃO 
1) Volume corrente: Vol de ar inspirado e expirado - 500 ml 
2) Volume de reserva inspiratória: Vol de ar que pode ser inspirado - 3000 ml 
3) Volume de reserva expiratória: Vol de ar durante expiração forçda - 1100 ml 
4) Volume residual: Vol de ar que permanece nos pulmões - 1200 ml 
5) Capacidade vital: maior quantidade de ar que pode ser expelido após inspiração máx 
6) Capacidade inspiratória: 3500 ml 
7) Capacidade residual funcional: quantidade de ar que sobra nos pulmões (2300 ml) 
8) Capacidade pulmonar total 
Eupnéia: ventilação normal, ciclos rítmicos, repetidos sem pausa, inspiração ativa e expiração 
passiva, mecanismo automático e involuntário. 
 
Hiperpnéia: ventilação aumentada, maior expansão pulmonar, com aumento do volume 
corrente, geralmente voluntária. 
 
Taquipnéia: aumento da freqüência respiratória, geralmente involuntária. 
 
Hipoventilação: redução na ventilação alveolar, podendo ser de causa central, depressão dos 
centros respiratórios com alteração da freqüência ou amplitude respiratória, geralmente 
involuntária. 
 
Apnéia: parada respiratória involuntária, em posição basal, ao final da expiração. 
 
Apneuse: parada respiratória involuntária na posição inspiratória. 
 
Respiração Apnêustica: apneuse interrompida por expiração, involuntária. 
 
Respiração de Cheyne-Stokes: ciclos respiratórios involuntários com aumento e diminuição 
gradativos do volume corrente. 
 
Respiração de Biot: respiração irregular com espasmos inspiratórios uniformese profundos, 
seguidos de pausas. 
Próxima aula: 
•trocas gasosas 
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