Ventilação Pulmonar

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Os pulmões podem ser expandidos e contraídos de 
duas maneiras: (1) por movimentos de subida e 
descida do diafragma para aumentar ou diminuir a 
cavidade torácica e (2) pela elevação e depressão das 
costelas para aumentar e diminuir o diâmetro 
anteroposterior da cavidade torácica. A figura abaixo 
mostra esses dois métodos. 
 
 Inspiração é processo de elevação e anteriorização 
da caixa torácica - a contração do diafragma puxa as 
superfícies inferiores dos pulmões para baixo. Nela, 
através do ramo do nervo vago (o frênico) um 
estímulo é mandado para que haja a contração. No 
momento que ele se contrai, a caixa torácica se eleva 
e se anterioriza. 
 Já durante a expiração, o diafragma relaxa e a 
retração elástica dos pulmões, da parede torácica e 
das estruturas abdominais comprime os pulmões e 
ele expele o ar. 
 O segundo método para expansão dos pulmões é 
elevar a caixa torácica. Quando esta é elevada as 
costelas se projetam quase diretamente para 
frente, fazendo com que o esterno também se mova 
anteriormente, aumentando em cerca de 20% o 
diâmetro anteroposterior do tórax durante a 
inspiração máxima. Portanto, temos músculos da 
inspiração (músculos que elevam a caixa torácica) que 
são os intercostais externos, mas outros que auxiliam 
são (1) músculos esternocleidomastóideos; (2) 
serráteis anteriores; e (3) escalenos. E os músculos 
da expiração (músculos que deprimem a caixa 
torácica) são principalmente o (1) reto abdominal e os 
(2) intercostais internos. 
 O centro respiratório, tem um grupo de neurônios, 
localizados no tronco cerebral, responsáveis pelos 
sinais para inspiração e expiração. Então, tudo isso 
está sendo controlado pelo centro respiratório. 
 Os pulmões são estruturas elásticas que colapsam, 
como um balão, e expele todo o ar pela traqueia, toda 
vez que não existe força para mantê-lo inflado. O 
pulmão “flutua” na cavidade torácica, cercado por 
uma fina camada de líquido pleural que lubrifica o 
movimento dos pulmões dentro da cavidade. A 
característica mais importante da caixa torácica é a 
pressão negativa, para que o pulmão se mantenha 
expandido. 
PRESSÃO PLEURAL 
A pressão pleural é a pressão do líquido no estreito 
espaço entre a pleura visceral e pleura parietal. Essa 
pressão no início da inspiração é de cerca de -5 
centímetros de água, e a expansão da caixa torácica 
traciona os pulmões para diante com força maior e a 
Mecânica da Ventilação Pulmonar 
Pressões que Causam o Movimento do 
Ar para dentro e fora dos Pulmões 
 
@silvabea1 
pressão chega a cerca de -7,5 cm de água. Depois, 
durante a expiração, os eventos são essencialmente 
revertidos, como são mostrados na figura. 
 
PRESSÃO ALVEOLAR 
 A pressão alveolar é a pressão do ar dentro dos 
alvéolos pulmonares. Ao abrir a boca, sem respirar, 
as pressões em todas as partes da árvore 
respiratória, até os alvéolos, são iguais à pressão 
atmosférica, que é considerada a pressão de 
referência zero nas vias aéreas – isto é, 0cm de 
pressão de água. Para causar o influxo de ar para os 
alvéolos, durante a inspiração a pressão dos alvéolos 
deve cair para um valor ligeiramente abaixo da 
pressão atmosférica (abaixo de zero), A segunda 
curva da imagem que coloquei acima demonstra que 
a pressão alveolar diminui pra cerca de -1 cm de água. 
Essa pressão ligeiramente negativa é suficiente pra 
puxar 0,5 litro de ar para o interior dos pulmões. 
 Durante a expiração, ocorrem pressões contrárias: 
a pressão alveolar sobe para cerca de +1 cm de água 
e força o ar inspirado para fora dos pulmões. 
Então: Se contrai o diafragma, a caixa torácica se 
expande aumentando a sucção na pleura, que puxa o 
pulmão, e a pressão intralveolar fica negativa então 
o ar entra. Relaxa o diafragma, a caixa torácica 
retrai, o pulmão todo retrai, a pressão dentro da 
caixa fica positiva e o ar é jogado para fora. 
 Pressão Transpulmonar (mostrada na figura) é a 
diferença entre a pressão alveolar e a pressão 
pleural. É a diferença de pressão entre os alvéolos e 
as superfícies externas dos pulmões, sendo medida 
das forças elásticas nos pulmões que tendem a 
colapsá-los a cada instante da respiração, a chamada 
pressão de retração. 
PRINCÍPIOS DA TENSÃO SUPERFICIAL 
O pulmão é altamente complacente, logo, possui alta 
capacidade de expansão, pois ele é elástico. Ele é 
formado pela fibra elastina, que é uma força elástica, 
que tende a fazer o pulmão colabar. Essas fibras 
elásticas estão todas esticadas, pois a pressão 
dentro da caixa torácica está negativa. Se o pulmão 
for retirado da caixa torácica e colocado em um 
ambiente de pressão igual a 0, essas fibras voltarão 
a sua posição original. Além da força elástica, há mais 
a força tensão do líquido que favorece o pulmão a 
colabar. Dentro do pulmão, há uma tensão superficial, 
que favorece o colabamento do pulmão, que é 
favorecido por dois fatores: a força elástica e a água 
das paredes dos brônquios alvéolos. Essa água tem a 
sua própria tensão de se manter agrupada, 
consequentemente, aumenta a tendência a colabar 
do pulmão. 
EFEITOS DO SURFACTANTE 
O surfactante é um agente ativo da superfície da 
água, o que significa que ele reduz bastante a tensão 
superficial da água. Ele é secretado por células 
chamadas células epiteliais alveolares tipo II, que 
constituem cerca de 10% da área de superfície 
alveolar. 
Surfactante, Tensão Superficial e 
Colapso Alveolar 
 O surfactante é uma mistura complexa de vários 
fosfolipídios, proteínas e íons. Os componentes mais 
importantes são o fosfolipídio 
dipalmitoilfosfatidilcolina, as apoproteínas 
surfactantes e os íons cálcio. A 
dipalmitoilfosfatidilcolina e vários fosfolipídios menos 
importantes são responsáveis pela redução da 
tensão superficial. Eles agem dessa maneira porque 
não se dissolvem, uniformemente, no líquido que 
recobre a superfície alveolar. 
 A pressão de colabamento é maior quanto maior for 
a tenção superficial e é inversamente proporcional 
ao raio, ou seja, a pressão de colabamento é maior 
em locais com menor raio. No pulmão, os locais de 
menor raio são os alvéolos, logo, esse é o local com 
maior risco de colabamento. A quantidade de pressão, 
gerada dessa maneira, no alvéolo, pode ser calculada 
a partir da seguinte fórmula: 
PRESSÃO= 2 x TENSÃO SUPERFICIAL/RAIO 
 Recém nascidos prematuros costumam ter o raio 
alveolar menor que um quarto dos encontrados em 
adultos. Além disso, o surfactante não começa a ser 
secretado nos alvéolos até o sexto ou sétimo mês de 
gestação. Assim, muitos recém nascidos prematuros 
tem pouco ou nenhum surfactante nos alvéolos 
quando nascem, e os seus pulmões tem tendência 
extrema ao colapso. Isso causa a condição chamada 
síndrome de angústia respiratória do recém-nascido. 
Ela é fatal, caso não seja tratada com medidas 
enérgicas, especialmente, respiração assistida por 
pressão positiva contínua. (se dá necessário a 
administração de corticoide na mãe em pelo menos 
24 horas antes do parto para que o pré termo possa 
começar a produção do surfactante). 
RESUMINDO: pulmão, localizado dentro da caixa 
torácica, formado por uma estrutura elástica e por 
ter água revestindo-o todo, tem uma tendência de 
colabar sobre si mesmo. Ele não colaba pois está 
sendo diminuída a tensão dele sobre ele mesmo 
produzindo surfactante e, porque ele está dentro da 
cavidade torácica em pressão negativa. No momento 
em que inspira deixa a pressão dentro da cavidade 
mais negativa ainda e por isso, o ar é puxado para 
dentro. No momento em que o diafragma relaxa, a 
caixa torácica retrai e abaixa, a pressão dentro do 
tórax fica positiva, expulsando o ar para fora. 
A ventilação pulmonar pode ser estudada por meio do 
registro do movimento do volume de ar pra dentro e 
pra fora dos pulmões, o método chamado 
espirometria. 
A figura abaixo mostra um espirograma, indicando as 
variações do volume pulmonar, sob diferentes 
condições de respiração. Para facilitar a descrição 
dos eventos da ventilação pulmonar,o ar nos pulmões 
foi subdividido, neste diagrama, em quatro volumes e 
quatro capacidades, que são as médias para um 
adulto jovem. 
Os 4 volumes pulmonares, quando somados, são iguais 
ao volume máximo que os pulmões podem expandir. O 
significado de cada um desses volumes é o seguinte: 
1. O volume corrente é o volume de ar inspirado ou 
expirado, em cada respiração normal; é de cerca 
de 500 mililitros no homem adulto. 
2. O volume de reserva inspiratório é o volume 
extra de ar que pode ser inspirado, além do 
volume corrente normal, quando a pessoa inspira 
com força total; geralmente, é de cerca de 3000 
ml 
Volume e Capacidades Pulmonares 
3. O volume de reserva expiratório é o máximo 
volume de ar que pode ser expirado na expiração 
forçada, após o final de expiração corrente 
normal; normalmente é de cerca de 1100 mililitros. 
4. O volume residual é o volume de ar que fica nos 
pulmões, após a expiração mais forçada; esse 
volume é de cerca de 1200 mililitros. 
CAPACIDADES PULMONARES 
Ao descrever os eventos no ciclo pulmonar, algumas 
vezes é desejável considerar dois ou mais volumes 
combinados. Tais combinações são chamadas de 
capacidades pulmonares. São elas: 
1. A capacidade inspiratória é igual ao volume 
corrente mais o volume de reserva inspiratório. É 
a quantidade de ar (cerca de 3500ml) que a 
pessoa pode respirar, começando a partir do 
nível expiratório normal e distendendo os pulmões 
até seu máximo. 
2. A capacidade residual funcional é igual ao volume 
de reserva expiratório mais o volume residual. É 
a quantidade de ar que permanece nos pulmões, 
ao final de expiração normal (cerca de 2300 
mililitros). 
3. A capacidade vital é igual ao volume de reserva 
inspiratório mais o volume corrente mais o volume 
de reserva expiratório. É a quantidade máxima de 
ar que a pessoa pode expelir dos pulmões, após 
primeiro enchê-los à sua extensão máxima e 
então expirar, também à sua extensão máxima 
(cerca de 4600 mililitros). 
4. A capacidade pulmonar total é o volume máximo 
que os pulmões podem ser expandidos com o 
maior esforço (cerca de 5800 mililitros); é igual à 
capacidade vital mais o volume residual. 
 Todos os volumes e capacidades pulmonares, nas 
mulheres, são cerca de 20% a 25% menores do que 
nos homens, e são maiores em pessoas atléticas e 
com massas corporais maiores do que em pessoas 
menores e astênicas. 
A ventilação-minuto é a quantidade total de novo ar 
levado para o interior das vias respiratórias a cada 
minuto; ele é igual ao volume corrente multiplicado pela 
frequência respiratória por minuto. O volume 
corrente normal é de cerca de 500 ml, e a 
frequência respiratória é de aprox. 12rpm. Portanto, 
a ventilação-minuto é em média de 6L por minuto. 
A importância fundamental da ventilação pulmonar é 
a de renovar continuamente o ar nas áreas de trocas 
gasosas dos pulmões, onde o ar está próximo à 
circulação sanguínea pulmonar. Essas áreas incluem 
os alvéolos, sacos alveolares, ductos alveolares e 
bronquíolos respiratórios. A velocidade\intensidade 
com que o ar novo alcança essas áreas é chamada 
ventilação alveolar. 
“ESPAÇO MORTO” E SEU EFEITO NA VENTILAÇÃO 
ALVEOLAR 
 Parte do ar que a pessoa respira nunca alcança as 
áreas de trocas gasosas, por simplesmente 
preencherem vias respiratórias, tais como o nariz, a 
faringe e a traqueia. Esse ar é chamado ar do espaço 
morto, por não ser útil para as trocas gasosas. 
 Na expiração, o ar do espaço morto é expirado 
primeiro, antes de qualquer ar dos alvéolos alcançar 
a atmosfera. Portanto, o espaço morto é muito 
desvantajoso para remover os gases expiratórios 
dos pulmões. 
 A ventilação alveolar por minuto é o volume total de 
novo ar que entra nos alvéolos e áreas adjacentes de 
trocas gasosas a cada minuto. É igual à frequência 
respiratória vezes a quantidade de ar novo que entra 
nessas áreas a cada respiração. 
VA= Freq. X (VC – VM) 
Onde: 
Volume-minuto respiratório 
Ventilação Alveolar 
VA= Volume de ventilação alveolar por minuto 
Freq.= Frequência da respiração por minuto 
VC= Volume corrente 
VM= Volume de espaço morto fisiológico. 
A traqueia e brônquios são basicamente condutores 
de ar. Os bronquíolos começam a ter musculatura lisa. 
Se essa musculatura lisa contrair, faz-se 
broncoconstricção, se relaxar faz-se 
broncodilatação. 
 A reação de luta e fuga é uma descarga simpática 
que nos prepara para correr, fugir, lutar, ela faz 
broncodilatação, abrindo o pulmão para permitir que 
haja uma melhor respiração, entre mais ar e oxigênio 
para correr e lutar. 
 O pulmão também recebe uma inervação do sistema 
nervoso autônomo, essa inervação é extremamente 
relevante pois pega a musculatura lisa dos 
bronquíolos. Os receptores dos bronquíolos são os 
receptores beta e ao serem estimulados esses 
receptores promovem broncodilatação. 
A estimulação parassimpática não é tão importante 
quanto a simpática. 
 A pessoa que tem asma – que é um estado de 
broncoconstricção, um estado em que a musculatura 
lisa está fechada; a pessoa tem dificuldade de 
respirar. Para melhorar ela usa a bombinha, que é um 
beta agonista, uma medicação salbultamol, 
formoterol, que se lia aos receptores beta e 
promove broncodilatação. 
 A nebulização berotec com atrovent por exemplo. 
O berotec é um salbultamol, que é um beta agonista, 
logo, ele ativa o receptor beta e faz broncodilatação. 
O atrovent é um anti- colinérgico. Se o simpático faz 
broncodilatação, o parassimpático faz 
broncoconstricção. O atrovent é um anti-
parassimpático. O tratamento mais efetivo para o 
tratamento de asma é utilizar duas medicações que 
no pulmão atuam no sistema nervoso autônomo, uma 
fazendo broncodilatação, que é um estimulador 
simpático e o outro um antagonista parassimpático, 
desativando o sistema simpático para que juntos 
possam abrir o pulmão do paciente. 
Todo o pulmão é revestido por células epiteliais 
ciliares, para os cílios impedirem a entrada de 
partículas no pulmão. 
Ambos possuem a função de retirar um corpo 
estranho das vias aéreas. A diferença é o local de 
onde o estímulo saiu. Se esse corpo estranho está 
localizado nas vias superiores, o indivíduo espirrará, 
para que esse corpo estranho saia pelo nariz. Se está 
localizado nas vias inferiores (traqueia, brônquios, 
bronquíolos), seja por engasgo, pneumonia o indivíduo 
tossirá. 
 De uma maneira geral, o reflexo dos dois é igual. Ao 
inspirar, puxa-se 2500-3000ml de ar, fecha a 
epiglote, a saída das vias aéreas, os músculos de 
expiração acessórios começam a contrair (reto 
abdominal e intercostais) como se fosse o período de 
contração isométrica do coração, para aumentar a 
pressão dentro da caixa torácica. Na hora que a 
pressão está alta dentro do tórax, abrem-se as 
cordas vocais e a glote, o ar é expulso de uma única 
Funções das Vias Respiratórias 
Reflexo da tosse e do espirro 
vez para fora com força, para tentar levar o corpo 
estranho que está irritando as vias aéreas para fora. 
Na tosse, será pela boca e no espirro, pelo nariz. 
 O ar passa pelo nariz para ser aquecido, umidificado 
e filtrado, pois dentro do nariz há a presença de pelos 
e a precipitação turbulenta. O ar para chegar do nariz 
ao alvéolo, ele deve dar muitas voltas, e essa mudança 
de trajeto do ar dentro do nariz, faz com que as 
partículas estranhas vão precipitando e evita que elas 
acumulem e cheguem ao pulmão. 
o Livro – Tratado de Fisiologia Médica Guyton e 
Hall (Capítulo 37, Página 489. 
o Aula 13: Ventilação Pulmonar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fontes