Aula 5 - Mecânica da respiração

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Gabriella Calzolari 
Fisioterapeuta Especialista 
Cardiorrespiratória e UTI adulto/Ped 
 Neonatologia e Pediatria 
Curso de formação em Reabilitação em Doenças 
Neuromusculares adulto e Ped 
Especialista em fisioterapia respiratória pelo COFFITO 
 
 
 
 
 
 
Músculo mais importante da inspiração: Diafragma – Forma de cúpula, inserido nas 
costelas inferiores. É suprido pelo nervo frênico, a partir dos segmentos cervicais 
C3 a C5. 
 
Quando se contrai, o contéudo abdominal é forçado para baixo e para a frente e a 
dimensão da cavidade torácica é aumentada. 
 Quando o diafragma está paralisado, ele se move para cima ao invés de para 
baixo com a inspiração, porque a pressão intratorácica cai. Isso é conhecido como 
 Movimento paradoxal. 
 Propriedades elásticas do pulmão 
 
 
 Propriedades elásticas do pulmão 
 
 
 
Quando a pressão for reduzida abaixo da pressão atmosférica, o pulmão 
expande-se. 
A pressão expandida em torno do pulmão é desenvolvida por um aumento no 
 volume da caixa torácica. 
 
 
 
HISTERESE 
 
Diferença entre as curvas 
A curva se torna mais achatada com pressões mais elevadas. 
COMPLACÊNCIA: 
 
Capacidade do pulmão de se 
expandir durante a inspiração. 
 
 
“Mudança de volume por unidade 
de alteração de pressão”. 
 
 
A complacência do pumão humano 
é de cerca de 200 ml/cmH2o. 
 
 
Complacência reduzida: Fibrose 
pulmonar. 
 
Aumentada: Enfisema pulmonar. 
Alteração de tecido elástico. 
 
 
 
 
 A essência dos fenômenos que permitem tanto a expansão pulmonar 
como também a retração está nas alterações do equilíbrio das forças que 
atuam na parede torácica e nos pulmões. 
 
 Estas forças são em número de quatro: 
 
 A pressão atmosférica (PA) que tende a impedir a expansão das paredes 
torácicas; 
 A pressão intra-alveolar (PI) a qual, devido a sua conexão com o meio 
externo é igual a pressão atmosférica quando as vias aéreas estão abertas 
e não há fluxo de ar entrando ou saindo do pulmão. Ela tende a distender 
os pulmões; 
 A elasticidade do tórax (ET), decorrente da estrutura da parede e que 
tende a expandir o tórax; 
 a elasticidade pulmonar (EP), decorrente da riqueza pulmonar em fibras 
elásticas e que tende a retrair o pulmão. 
 
 Com as vias aéreas abertas e sem fluxo de ar entrando e saindo dos 
pulmões, estas forças estão em equilíbrio, de tal forma que elas se 
anulam. 
 
 
 O equilíbrio é alterado a favor da expansão do tórax mediante as 
contrações dos músculos da parede torácica o que aumenta os 
diâmetros desta. 
 
 
 
 Rompido o equilíbrio das forças, o pulmão se distende e o ar é inspirado. 
A distensão dos pulmões estira suas fibras elásticas, que vão 
acumulando energia potencial. 
 Cessadas as contrações musculares esta energia acumulada nas fibras 
elásticas rompe o sistema de forças a favor da retração pulmonar e o ar 
é expirado. 
 
 
 A inspiração é um trabalho ativo, por envolver trabalho muscular e 
conseqüentemente gasto energético e a expiração (não forçada) é 
passiva, sem gasto energético, pois é decorrente da retração das fibras 
elásticas pulmonares. 
 
 
 
 
Fator importante no comportamento de pressão-volume do pulmão – Atua 
através de uma linha imaginária de 1 cm de comprimento na superfície do líquido. 
Causa de diferenças regionais na ventilação 
 
 
As regiões inferiores ventilam-se melhor que as superiores. 
(Foi demonstrado que a pressão intrapleural é menos negativa em baixo do que no topo 
do pulmão). 
 
 
RAZÃO: PESO DO PULMÃO. 
 
 
A ventilação por unidade de volume é maior 
próximo ao fundo do pulmão e diminuiu 
progressivamente em direção ao ápice. 
 
 
 
Na posição lateral, o pulmão inferior é melhor 
ventilado. 
 
 
 • A Pressão Pleural normalmente é negativa (-3mmHg). Assim, os alvéolos 
são mantidos abertos. 
 
 
 
 Se houver perfuração da pleura, o pulmão colabará devido à 
PNEUMOTORÁX - 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). 
 Trabalho contra forças que se opõem ao enchimento pulmonar 
(resistência da elasticidade dos pulmões, resistência das vias aéreas ao 
fluxo de ar ) 
 Gasto energético: 3 a 5 % do metabolismo (ventilação normal) 
 50 vezes maior durante o exercício físico. 
 A pressão pleural refere-se à pressão existente no estreito espaço entre 
a pleura pulmonar e a pleura da parede torácica. 
 A pressão alveolar refere-se à pressão existente no interior dos 
alvéolos pulmonares. 
 
 
 
 Quando a glote está aberta, e não ocorre fluxo de ar para dentro ou para 
fora dos pulmões, as pressões em todas as partes da árvore respiratória, 
ao longo dos alvéolos, são exatamente iguais à pressão atmosférica, 
considerada como 0 centímetro de água. 
 
 
 
 Para provocar a entrada de ar durante a inspiração, a pressão nos 
alvéolos deve cair para um valor ligeiramente inferior à pressão 
atmosférica. 
 Fechamento das vias aéreas: 
 
 A região comprimida do pulmão na base não tem espremido para fora todo 
o seu gás. 
 
 As pequenas vias aéreas, provavelmente na região dos bronquíolos 
respiratórios, fecham-se primeiro, assim aprisionando gás nos alvéolos 
distais. 
 
 Esse fechamento das vias aéreas ocorre somente em volumes 
pulmonares muito baixos, em indivíduos normais jovens. 
 
 
 
 
 Pressões durante o ciclo respiratório: 
 
 Antes da Insp: Ppleural é de – 5 CmH20 (recuo elástico do pulmão). 
 
 
 Pressão alveolar = ZERO / Sem fluxo aéreo. 
 
 Durante a Insp: Palveolar negativa, estabelecendo a pressão de 
impulsão. 
 
 
 Em indivíduos normais a alteração na pressão alveolar é apenas de 1 
cm de água mais ou menos, mas em pacientes com obstrução das vias 
aéreas ela pode ser muitas vezes maior. 
 
 A medida que o pulmão se expande, o seu recuo elástico aumenta. 
 
 
 
 Pressão transpulmonar: Verifica-se a diferença de pressão entre a 
pressão alveolar e a pressão pleural. 
 
 É a diferença de pressão entre os alvéolos e as superfícies externas dos 
pulmões. 
 
 Portanto, quanto maior a pressão transpulmonar maior a quantidade de 
ar que entra nos pulmões. 
 
 
A diferença de pressão depende da velocidade e do padrão do fluxo. 
Baixos fluxos 
Linhas paralelas 
 
Fluxo aumentado - irregularidade 
RESISTÊNCIA DAS VIAS AÉREAS 
 Localização principal de resistência da via aérea 
 
 
Medições diretas de queda de pressão ao 
longo da árvore brônquica mostraram 
que a principal localização de resistência 
são os brônquios de médio calibre. 
 Os brônquios são sustentados pela tração radial do tecido pulmonar, e 
seu calibre é aumentado a medida que o pulmão se expande. 
 
 
 
 Ao ser reduzido o volume pulmonar, a resistência das vias aéreas 
aumenta rapidamente. 
 
 
 
 Com volumes pulmonares muito baixos, as pequenas vias aéreas podem 
fechar-se completamente, especialmente na base pulmonar, onde o 
pulmão não se expande muito bem.