Pulmão - Estrutura e Função

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Pulmão – Estrutura e Função
Finalidade Primária – Facilitar a permuta de O2 e CO2 entre o meio ambiente externo e o meio ambiente interno. Isto é conseguido pelo movimento de ar para dentro e fora dos pulmões (ventilação) e pelo movimento de O2 e CO2 (difusão). 
Local: Alvéolos
Difusão, pressão parcial, gradientes de pressão 
Mecânica Ventilatória:
O fornecimento de O2 aos músculos ativos começa com a entrada de ar nos pulmões. 
As variações no tamanho ou volume da caixa torácica em virtude da contração e do relaxamento dos músculos respiratórios resultam em modificações da pressão intrapulmonar.
Músculos Ventilatórios:
-> Músculos da inspiração:
- Os pulmões contribuem passivamente
- Longitudinalmente – CONTRAÇÃO DO DIAFRAGMA
- Transversalmente e Ântero-Posterior- Contração dos músculos INTERCOSTAIS EXTERNOS.
- Músculos inspiratórios acessórios – ESCALENOS, ESTRERNOCLEIDOMASTÓIDEO, TRAPÉZIO E EXTERNSORES DAS COSTAS E PESCOÇO. 
-> Músculos da expiração:
- A expiração no repouso é passiva.
- No exercício a expiração é ativa – MÚSCULOS DO RETO ABDOMINAL, TRANSVERSO E OBLÍQUOS ABDOMINAIS. 
- Músculos INTERCOSTAIS INTERNOS também fazem parte. 
Músculos Respiratórios e Treinamento
- A força e endurance musculares podem ser aumentadas com os programas de treinamento
- As alterações na força e na resistência são responsáveis, em parte, pela menor resposta ventilatória ao exercício observada em atletas. 
- Essas alterações podem explicar os volumes pulmonares ligeiramente maiores em atletas, especialmente nadadores. 
Custo em O2 da Ventilação
- Eficiência ventilatória –menor resposta ventilatória ao exercício.
- Custo em O2 no Repouso: 1 a 2% do VO2 corporal
- Custo em O2 no Exercício: 8 a 10% do VO2 corporal total
Custo em O2 da Ventilação e o Fumo
-A nicotina aumenta a resistência das vias aéreas por bronco constrição
- Quando não se fuma 24 horas antes do exercício, o custo em O2 da ventilação entre os fumantes é 25% mais baixo, porém ainda cerca 55% mais alto que nos não-fumantes
Custo em O2 da Ventilação e Fumo
- Duas implicações práticas:
1 – O maior custo em O2 da ventilação acarretado pelo fumo crônico pode privar os músculos ativos de um alto percentual de seu possível suprimento de oxigênio 
2 – O custo em O2 da ventilação em fumantes crônicos pode ser reduzido substancialmente com um período relativamente curto de abstinência em relação ao fumo. 
Alterações na Pressão
-> Cavidade Pleural
-> Pressão Intra-Pulmonar e Intra-Pleural
- A pressão intra-pleural é sempre (em torno de 5mmHg) que a pressão intra-pulmonar e atmosférica. 
Volumes e Capacidades Pulmonares
-> Volumes Pulmonares
1) Volume corrente – 400 a 600 ml
2) Volume de Reserva Inspiratória – 3.100 ml
3) Volume de Reserva Expiratório – 1.200 ml
4) Volume Residual – 1.200 ml
-> Capacidades Pulmonares
1) Capacidade vital – VC+VRI+VRE – 4.800 ml
2) Capacidade Pulmonar total – CV+VR – 6.000 ml
3) Capacidade Inspiratória – VC+VRI – 3.600 ml
4) Capacidade Residual Funcional – VRE+VR – 2.500 ml
Elasticidade dos Pulmões
->Histerese
-Lei de Hook
- Volumes diferentes para a mesma pressão
-> Sulfactante pulmonar
- Tensão superficial
-> Interdependência
- Paredes alveolares comuns
Ventilação-Minuto
-> A ventilação é constituída por duas fases: Inspiração e Expiração
-> Refere-se à quantidade de ar que inspiramos ou expiramos em um minuto.
-> VE= VCxFR
VC = volume corrente
FR = Frequência Respiratória
-> É o volume de ar mobilizado a cada minuto: V = VC xFR
Repouso = 0,4 a 0,6 L x 10 a 25 ciclos => 6 a 15 L por min.
Exercício = 3,8L x 40 a 50 ciclos => 150 a 190 L por min. 
Ventilaçao-Minuto x Debito Cardíaco
V= VCxFR
Repouso= 6 a 15 L por min
Exercício = 150 a 190 L por min
DC= VSxFC
Repouso = 5 a 8 L por min
Exercício = 20 a 25 L por min
Ventilação e Exercício
-> VE aumenta no exercício e o aumento é diretamente proporcional aos aumentos no VO2 e VCO2
-> Nos extremos de intensidade do exercício a VE é desproporcional a VO2. Isto não ocorre com o VCO2.
-> VE está mais relacionado com a remoção de CO2 que com o VO2, pelo menos no exercício máximo.
-> VE não limita a capacidade aeróbica ( VO2 máx. )
-> Indivíduos treinados apresentam uma VE mais baixa para qualquer carga específica de trabalho durante o exercício. 
-> Essa menor resposta ventilatória (eficiência ventilatória) é mais pronunciada nos atletas de endurance. 
-> A razão fisiológica para isso pode estar relacionada a uma menor estimulação dos receptores periféricos ou a influência genéticas, ou familiares. 
A ventilação varia antes, durante e após os exercícios
1) Alterações antes:
- No repouso, a ventilação é regulada por neurônios respiratórios intrínsecos (bulbo)
- Imediatamente antes do exercício ocorre um aumento pequeno na VE
- Esse aumento é causado pela estimulação “voluntária” dos centros cerebrais superiores ( córtex cerebral )
- Esse comando central age sobre a ára de controle respiratório no bulbo, quando se antecipa à uma sessão de exercícios. 
2) Alterações durante o exercício
- Um aumento muito rápido após o inicio do exercício, causado principalmente pelo Comando Central (córtex cerebral), como também estímulos nervosos com origem nos receptores articulares\musculares. 
- Uma elevação mais lenta causada tanto pelo comando central como por estímulo químico (PCO2 e Concentração de H+ no líquor ou no sangue arterial)
- Essas modificações estimulam os quimiorreceptores localizados no bulbo ou na aorta e\ou artérias carótidas. 
- No exercício máximo, o estado-estável não ocorre e a VE continua aumentando até que o exercício seja encerrado
- A VE máx. pode alcançar valores acima de 145 e 200 L por min em mulheres e homens atletas, respectivamente.
- Nas pessoas destreinadas, o VO2 e o VCO2 são mais baixos e a VE máx. é mais baixa, observando-se uma menor eficiência ventilatória.
-Portanto, indivíduos destreinados possuem uma maior VE para determinado VO2 que indivíduos treinados.
- Os aumentos na VE são possíveis graças a aumentos na profundidade (VC) quanto na frequência da respiração
- VC tende a alcançar um platô para aproximadamente 65% da CV
- A partir daí, outros aumentos na VE serão causados por aumentos na FR
3) Alterações após o exercício ( recuperação )
- No momento em que o exercício encerra, ocorre uma queda brusca na ventilação, devido uma redução no Comando central.
- Logo após, observa-se uma redução gradual e mais lenta na direção dos valores de repouso
- Quanto mais intenso tiver sido o exercício, mais tempo transcorre para a ventilação retornar aos níveis de repouso. 
- Essa queda ocorre devido à redução na estimulação dos receptores pela diminuição dos níveis de PCO2 e pH no líquor no sangue. 
Ventilação Alveolar e Espaço Morto
Espaço morto fisiológico:
anatômico – vias aéreas superiores
alveolar – alvéolos sem perfusão sanguínea
Fatores que afetam a difusão gasosa
-> Espessura da membrana
>espessura < difusão
-> Superfície da barrira de difusão
>área > troca
-determinada pelo número de capilares funcionantes
->solubilidade do gás
- CO2 é 20 a 30x mais solúvel
-> Gradiente de difusão
- gradiente de pressão
Elasticidade dos pulmões
-> Histerese
- Lei de Hook
- Volumes diferentes para a mesma pressão
	
Transporte dos gases
-> Dissolução física
- insuficiente
-> Combinação química
- Hemoglobina-> o sangue é capaz de transportar mais de 20ml de O2 por 100ml e de 60ml de CO2 por 100ml de sangue em combinações químicas que se dissociam prontamente (reversíveis) em função de pequenas alterações nas tensões parciais dos gases. 
Morte -> Hipóxia¿ Hipercapnia¿
-> A eliminação de CO2 tem menor chance de se tornar um fator limitante nas permutas gasosas do que a oxigenação:
- O CO2 é mais solúvel 
- Fator de segurança -> ANIDRASE CARBÔNICA
- Drogas podem inativar o transporte de O2
- Tecidos armazenam CO2 na forma de bicarbonato de carboxila
- Não tem defesas contra a faltade O2
Regulação da Ventilação
-> Controle Nervoso Central
- Bulbo -> Formação Reticular
Centro INSPiratório x Centro EXPiratório
(inervação recíproca)
- Ponte -> Centros de modulação:
APNÉUSTICO x PNEUMOTÁCICO
-> Controle Nervoso Periférico
- Reflexo Hering-Breuer: Tensorreceptores ( brônquios e bronquíolos ) -> Va vagal PPSI -> Apnéustico -> Potenciando a expiração.
- Músculos Inspiratórios ( Fusos Musculares ) -> regula a força de contração BULBO -> Formação Reticular.
-> Controle Químico
- Quimioceptores centrais -> bulbo: respondem a variação de pH e indiretamente PCO2
- Quimioceptores periféricos -> Corpos Carotídeo e Aórtico: respondem a PCO2 pH PO2 PPSE no CENTRO INSPIRATÓRIO. 
-> Superior -> Cortex e Tálamo (voluntário)
-> Inferior -> Proprioceptores e metabólico (involuntário)