Mecânica Respiratória

Prévia do material em texto

Mecânica Respiratória
Profa. Dra. Silvana Meyrelles - UFES
“Every breath you take I´ve been watching you....”
“Cada vez q vc respirar, eu estarei observando você...”
The Police
Mecânica Respiratória
Profa. Silvana Meyrelles
• A respiração engloba 3 aspectos:
• Ventilação: 
– Respiração propriamente dita.
• Trocas Gasosas: 
– Ocorre entre o ar e o sangue nos 
pulmões.
– Ocorre entre o sangue e os tecidos.
• Regulação da Respiração:
– Controle central
– Controle periférico
RESPIRAÇÃO
• Fornecer oxigênio;
• Eliminar gás carbônico;
• Regular a concentração de íons hidrogênio
• Formação das palavras;
• Defesa contra microorganismos.
FUNÇÕES DO SISTEMA 
RESPIRATÓRIO
ESTRUTURA DA ÁRVORE RESPIRATÓRIA
Durante a inspiração, o ar passa pelo 
nariz (mais comum) ou da boca para a 
faringe, 
A faringe se ramifica em dois tubos: o 
esôfago, através do qual o alimento 
passa ao estômago, e a laringe, que é 
parte das vias aéreas. Na laringe, 
encontram-se as cordas vocais.
O nariz, a boca, a faringe e a laringe 
são denominados vias aéreas 
superiores. 
A laringe abre-se dentro de um longo 
tubo, a traquéia, que por sua vez, 
ramifica-se em dois brônquios, e cada 
um deles entra em um dos pulmões. 
ESTRUTURA DA ÁRVORE RESPIRATÓRIA
Dentro dos pulmões há mais de 20 gerações de ramificações, cada uma delas
resultando em tubos mais estreitos, mais curtos e mais numerosos.
As paredes da traquéia e dos brônquios contêm anéis de cartilagem, que
conferem a eles sua forma cilíndrica e lhes da suporte.
Os primeiros ramos das vias aéreas que não contêm mais cartilagem são
denominados bronquíolos.
FUNÇÕES DA ZONA DE CONDUÇÃO
• Fornecer uma via de baixa resistência
a passagem de ar;
• Defesa contra micróbios e
substâncias químicas;
•Aquecer e umidificar o ar;
• Fonação
• Contêm cílios que se movimentam continuamente em direção a faringe;
• Glândulas que secretam muco
• Macrófagos. 
•Pouco músculo liso
EPITÉLIO RESPIRATÓRIO CILIADO
• Células caliciformes no epitélio respiratório secretam uma camada mucosa 
espessa que aprisiona partículas inaladas. O muco flutua no topo de uma 
solução salina que permite que os cílios empurrem o muco para cima em 
direção a faringe, onde ele é deglutido.
FUNÇÕES DA ZONA RESPIRATÓRIA
• Controle do fluxo de ar para os
alvéolos;
• Troca gasosa entre o ar e o sangue;
• Não contêm cílios;
• Não possuem glândulas que secretam muco
• Células epiteliais do tipo I
• Muito músculo liso;
•Células epiteliais do tipo II (produção do surfactante)
ALVÉOLOS
Os alvéolos começam a
aparecer pela primeira vez
nos bronquíolos respiratórios,
aderidos em suas paredes.
O número de alvéolos
aumenta nos ductos
alveolares em seguida, as vias
aéreas terminam em
grupamento semelhante a
cachos de uva, consistindo
inteiramente em alvéolos.
RELAÇÃO ENTRE OS VASOS SANGUÍNEOS 
E AS VIAS ÁREAS
• Os vasos sanguíneos que acompanham as vias aéreas sofrem várias ramificações
até a formação de redes de capilares que suprem os alvéolos;
• A circulação pulmonar tem resistência muito baixa em comparação com a
circulação sistêmica, por isto as pressões dentro dos vasos sanguíneos pulmonares
são baixas.
FLUXO SANGUÍNEO PULMONAR
LOCAL DAS TROCAS GASOSAS: ALVÉOLO
• O sangue dentro de um capilar
da parede alveolar é separado
do ar dentro dos alvéolos por
uma barreira extremamente
delgada (0,2 µm de diâmetro).
• A área de superfície total dos
alvéolos em contato com os
capilares é aproximadamente do
tamanho de uma quadra de
tênis. Cerca de 480 milhões de
alvéolos.
• Esta extensa área e a delgada
da barreira (0,5 µm) permitem a
rápida troca de grandes volumes
de oxigênio e dióxido de
carbono por meio de difusão
MÚSCULOS DA RESPIRAÇÃO
Os pulmões não tem a capacidade de inflar
por si próprios, isto é efetuado por
intermédio dos músculos respiratórios.
O diafragma e intercostais externos são os
principais músculos da inspiração. Quando o
diafragma se contrai, os conteúdos
abdominais são empurrados para baixo, e
as costelas são deslocadas para cima e
para fora.
A expiração é normalmente um ato passivo,
o ar é impulsionado para fora dos pulmões
pela reversão do gradiente de pressão entre
o ar e atmosfera.
Alguns outros músculos não são envolvidos
na respiração tranqüila: músculos
abdominais (expiração) e acessórios
(inspiração), intercostais internos, que
puxam as costelas para baixo e para dentro.
MEMBRANAS PLEURAIS
• A parede torácica é revestida pela pleura
parietal, a qual é separada da pleura visceral
(que recobre os pulmões) por fina camada
de líquido,
• Sua função é lubrificar as superfícies das
membranas pleurais durante seu movimento
na respiração. O volume total do líquido é
cerca de 10 ml.
• As membranas consistem de tecido
conjuntivo colagenoso e elástico.
• Ocupam toda a cavidade torácica, exceto o
mediastino (coração).
•Durante a respiração normal, a pressão
intrapleural, é sempre subatmosférica
PNEUMOTÓRAX
Presença de ar na cavidade pleural. O acúmulo de ar, leva ao
aumento da pressão intrapleural, o qual pode desviar o
mediastino e interferir mecanicamente com o retorno venoso ao
coração e produzir uma acentuada queda do débito cardíaco.
LEI DOS GASES
• A pressão total de uma mistura de gases é soma das
pressões individuais dos gases que a compõem (Lei de
Dalton):
• Os gases, simples ou em mistura, movimentam-se de
áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão;
• Se o volume de um recipiente de gás muda, a pressão do
gás irá mudar de modo inverso (lei de Boyle);
• A quantidade de gás que irá se dissolver em um líquido é
determinada pela pressão parcial do gás e pela
solubilidade do gás no líquido (Lei de Henry).
PRESSÕES PARCIAIS DOS GASES 
ATMOSFÉRICOS
PRESSÕES PARCIAIS DOS GASES 
RESPIRATÓRIOS
VARIAÇÕES DA PRESSÃO DURANTE A 
VENTILAÇÃO PULMONAR
• O ar entra nos pulmões quando a pressão do ar dentro deles é menor do que a
pressão do ar na atmosfera, e sai dos pulmões quando a pressão dentro deles é maior
do que a pressão na atmosfera (Lei de Boyle)
FATORES QUE AFETAM A VENTILAÇÃO 
PULMONAR
• Enquanto as diferenças da pressão do ar conduzem o seu
fluxo durante a inspiração e a expiração, três outros fatores
afetam a velocidade do fluxo de ar e a facilidade da
ventilação pulmonar:
• Tensão superficial do líquido alveolar;
• Complacência dos pulmões;
• Resistência das vias aéreas.
TENSÃO SUPERFICIAL DO LÍQUIDO ALVEOLAR
• A lei de Laplace afirma que a pressão que tende a retrair um alvéolo é
diretamente proporcional à tensão superficial gerada pelas moléculas de líquido
que revestem o alvéolo, e inversamente proporcional ao raio do alvéolo.
• A tensão superficial se origina por causa da pontes de hidrogênio entre as
moléculas de água. As moléculas da superfície são atraídas para outras
moléculas de água que estão do lado e acima delas, mas não para o ar.
SURFACTANTE
• O surfactante age como um detergente, interrompendo as forças coesivas
entre as moléculas de água. Nos pulmões o surfactante, diminui a tensão
superficial do fluido que recobre os alvéolos e impedem que os alvéolos
menores colapsem. O surfactante é uma mistura que contém lipoproteínas e é
secretado pelos pneumócitos II.
COMPLACÊNCIA PULMONAR
• O surfactante tem outra vantagem para a função pulmonar, aumenta a
complacência pulmonar, o que reduz o trabalho de expansão dos pulmões
durante a inspiração.
• São as variações no volume pulmonar produzida por qualquer alteração 
na pressão transpulmonar. C=DV/DP(Palv-Pip)
• Complacência pode estar reduzida por fatores que produzem resistênciaa distensão.
TLC: Capacidade pulmonar total.
RESISTÊNCIA DAS VIAS ÁREAS
• A resistência no sistema respiratório é similar à resistência do sistema
cardiovascular.
• O tamanho do sistema (L)
• A viscosidade da substância que flui através do sistema (n)
• O raio dos tubos do sistema (r)
• Como o tamanho e a viscosidade são constantes no sistema 
respiratório, o raio torna-se o principal determinante da resistência.
• Acúmulo de muco nas vias áreas
• Bronconstricção
R=Ln/r4
VOLUMES PULMONARES
•Volume corrente (500 ml)
•Volume inspiratório de reserva (± 3000 ml)
•Volume expiratório de reserva (± 1200 ml)
•Volume residual (± 1200 ml)
Capacidade inspiratória (± 3500 ml)
Capacidade funcional residual (± 2400 ml)
Capacidade vital (± 4700 ml)
Capacidade pulmonar total (± 5900 ml)
VENTILAÇÃO ALVEOLAR 
OU VENTILAÇÃO MINUTO
•Volume corrente:
• (ml/respiração) x freqüência respiratória (respiração/minuto)
•Ventilação alveolar (ml/min): 
•(volume corrente –espaço morto) x freqüência respiratória