Princípios físicos das tocas gasosas

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PRINCÍPIOS FÍSICOS DAS TOCAS GASOSAS 
FÍSICA DA DIFUSÃO E PRESSÕES GASOSAS 
 Base molecular da difusão gasosa 
 Pressão parcial dos gases 
• Pressão do Nitrogênio = 79% 
• Pressão do Oxigênio = 21% 
Ambos no ar ambiente 
 Pressão de Vapor d`água 
 Diferença de pressão para a difusão 
 Fatores envolvidos na difusão 
𝐷 = 
∆𝑃 𝑥 𝐴 𝑥 𝑆
𝑑 𝑥 𝑃𝑀
 
O conceito mais básico que tem que entender é que para que ter uma troca gasosa a única coisa que é preciso é 
uma diferença de pressão. Vai sempre ter passagem de um gás de um ambiente de maior pressão com ambiente 
de menor pressão e o objetivo vai ser sempre que eu iguale essa pressão desses dois gases. 
No caso do ar que respiramos, basicamente, a pressão deste é determinada por uma quantidade de nitrogênio que 
corresponde a quase 80% e a pressão do ar oxigênio em torno de 20%. E os fatores envolvidos na difusão de um 
gás o mais importante é a diferença de pressão, é proporcional à área, isso é, quanto mais superfície eu tenho 
para fazer essa difusão melhor e a solubilidade desse gás, principalmente, na água e essa difusão é inversamente 
proporcional a distância que esse gás tem que percorrer e obviamente ao peso molecular. 
COMPOSIÇÃO DO AR ALVEOLAR 
 
 Ar Atmosférico 
• Nitrogénio – 79% = 600 mmHg 
• Oxigênio – 21% = 159 mmHg 
• CO² - 0,04% = 0,3 mmHg 
• H2O – 0,5% = 3,5 mmHg 
 Ar Umificado 
• Nitrogênio – 74% = 563 mmHg 
• Oxigênio – 20% = 149 mmHg 
• CO² - 0,04% = 0,3 mmHg 
• H2O – 6,2% = 47 mmHg 
O sangue venoso não oxigenado vai chegar e no momento que ele entra em contato com os alvéolos ele recebe 
oxigênio, ele perde CO2 e essa perda de CO2 e recebimento de oxigênio faz com que o sangue venoso não 
oxigenado se torna o sangue arterial oxigenado. 
O ar atmosférico tem 79% de nitrogênio, 21% é oxigênio e isso dá mais ou menos a pressão ambiente de 760 mmHg. 
Observe em que tanto dióxido de carbono como a água têm um percentual muito pequeno na composição desse 
ar atmosférico. Observem que quando tem a passagem do ar atmosférico para ar umidificado, que é exatamente 
a passagem do ar pelo nariz, a grande mudança na composição é um aumento da concentração de água, o que 
acaba fazendo com que se tenha uma pequena diluição tanto dos níveis de nitrogênio, quanto de oxigênio. 
AR ALVEOLAR X AR ATMOSFÉRICO 
 Umidificação do ar 
• Nitrogênio – 75% = 570 mmHg 
• Oxigênio – 14% = 104 mmHg 
• CO² - 5% = 40 mmHg 
• H2O – 6% = 47 mmHg 
O mais importante é o ar alveolar. É aquele ar que tá dentro do alvéolo, que tem duas concentrações SÃO OS 
NÚMERO QUE PRECISA SABER MUITO BEM, a chamada pressão de oxigênio no ar alveolar 104 mmHg e a pressão 
de CO2 no ar alveolar em torno de 40 mmHg. 
VELOCIDADE DE RENOVAÇÃO DO AR ALVEOLAR 
 Importância da substituição lenta do ar alveolar 
CONCENTRAÇÃO E PRESSÃO PARCIAL DO O2 
 Velocidade de Absorção do Oxigênio 
 Velocidade de Entrada do Oxigênio
CONCENTRAÇÃO E PRESSÃO PARCIAL DE CO2 
 Aumento com a excreção de CO2 
 Diminui com o aumento da ventilação alveolar 
Imagine que sempre que esse ar está entrando nos alvéolos automaticamente está ocorrendo troca gasosa desse 
ar com sangue venoso. 
interessante que a gente tem em torno de 2300 ml de ar dentro do pulmão, então está entrando 500 e saindo 
500, na verdade está chegando só 350, porque 150 está no espaço morto. Exatamente essa substituição lenta do 
ar alveolar desses 350 ml, que entram e saem, que permitem que sempre fique uma quantidade de oxigênio dentro 
do pulmão, o que impede, por exemplo, que uma pessoa desmaie simplesmente ao prender a respiração. E 
exatamente o que vai fazer essa troca é a necessidade, quanto mais necessidade eu tiver de oxigênio mais eu vou 
aumentar a minha frequência para entrar oxigênio e para sair CO2 
AR EXPIRADO 
 Espaço morto + Ar Alveolar 
Tem o ar atmosférico, o ar umidificado, o ar alveolar e lembrar que também tem o ar expirado, esse ar expirado 
ele vai ser o ar que vai misturar o ar que está dentro do alvéolo, com aquele 150 ml de ar que está no espaço 
morto e vão ser liberados. 
DIFUSÃO DE GASES PELA MEMBRANA RSPIRATÓRIA 
UNIDADE RESPIRATÓRIA 
 Bronquíolo respiratório, ductos alveolares e alvéolos 
MEMBRANA RESPIRATÓRIA 
 Água + Surfactante 
 Epitélio alveolar e Membrana basal epitelial 
 Espaço intersticial 
 Membrana Basal capilar 
 Endotélio 
Para que se tenha a difusão desses gases ele precisa de uma umidade respiratória e principalmente precisa que o 
gás passe de dentro do alvéolo para o sangue, para isso, ele tem uma distância a ser percorrida. Ele tem que passar 
pela água e pelo seu surfactante, pelo epitélio alveolar, pela membrana basal epitelial, pelo interstícios, pela 
membrana basal capilar, pelo endotélio. 
FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DE DIFUSÃO 
 Espessura da membrana 
 Área de superfície da membrana 
 Coeficiente de difusão do ar 
 Diferença de Pressão 
Então pensa em que qualquer coisa que altere essa distância vai fazer com que eu tenho um prejuízo. uma 
dificuldade na troca gasosa. 
 
CAPACIDADE DE DIFUSÃO DA MEMBRANA RESPIRATÓRIA 
 Capacidade de difusão do oxigênio = 21 ml/ min/ mmHg 
 Efeitos do exercício = 65 ml/ min/ mmHg 
• Abertura de capilares 
• Melhora da relação “ventilação – perfusão” 
 
Então pode-se ver que o ar tá entrando dentro do alvéolo, tem uma primeira linha azul, que a água e o surfactante. 
Observe que depois dessa linha azul tem as células epiteliais, a membrana basal. interstício, o epitélio endotelial, o 
endotélio, para que depois consiga chegar dentro do sangue. E é importante o simples fato que ele não tem 
transportador, não tem nada é simplesmente a diferença de pressão que vai empurrar o oxigênio do alvéolo pro 
sangue e vai empurrar o CO2 do sangue para dentro do alvéolo. 
CAPACIDADE DE DIFUSÃO DA MEMBRANA RESPIRATÓRIA 
 Efeitos da relação Ventilação – Perfusão sobre o Gás alveolar 
• Definição de Ventilação/Perfusão 
𝑉
𝑄
= 0 
𝑉
𝑄
= 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑛𝑖𝑡𝑜 
 Diagrama PO2 – PCO2 
A gente precisa para ter uma troca tanto ventilação, quanto perfusão. Então, o processo respiratório envolve tanto 
respirar e ventilar, quanto o ar difundir por entre o pulmão. Não adianta nada ter ventilação se não tiver área de 
difusão. 
Então, a definição de ventilação perfusão- ventilação. O V é ventilação, o Q é perfusão. se eu tiver uma condição 
clínica onde eu não tenho ventilação não vai adiantar muito ter perfusão, porque não está chegando ar, logo a 
relação ventilação perfusão é igual a zero. Entretanto existe uma condição clínica chamada embolia pulmonar, 
que é uma obstrução da artéria pulmonar, e essa obstrução na artéria pulmonar altera só a difusão, a ventilação 
permanece inalterada, e que com essa obstrução se diz que a relação ventilação perfusão tende ao infinito.