FISIO - respiratório

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PAOLLA FAVARO BRESSIANI 
Sistema Respiratório 
FUNÇÃO E ESTRUTURA 
A principal função dos pulmões é a hematose, 
mas também participam da manutenção do 
equilíbrio ácido-básico, na fonação e dos 
mecanismos de defesa. 
A troca gasosa possui 4 etapas principais: 
 Ventilação pulmonar 
 Difusão dos gases 
 Transporte dos gases 
 Controle ventilatório 
Membrana alvéolo-capilar é quem possibilita 
essa hematose, é composta pela parede 
alveolar, interstício pulmonar e parede capilar. 
É muito fina, mas com grande área de contato, 
fatores que facilitam a difusão do ar. 
VENTILAÇÃO PULMONAR: movimento de ar 
entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares 
por meio da diferença de pressão. O fluxo de 
ar é intenso e turbulento até os bronquíolos 
terminais, ao chegar na zona respiratório, o 
seu movimento passa a ser por difusão. 
DIFUSÃO DE O2 x CO2 ENTRE OS ALVEOLOS E O 
SANGUE: o oxigênio em maior quantidade nos 
alvéolos passa por difusão para o sangue, e o 
gás carbônico faz o trajeto ao contrário. 
REMOÇÃO DE PARTÍCULAS INALADAS: as 
partículas maiores são retidas ainda no nariz 
pelas vibrissas. Já as menores, se depositam no 
muco produzido pelas caliciformes das vias 
aéreas e são removidas pelos cílios até a glote. 
Contudo, se essas partículas chegarem até os 
alvéolos, a remoção é feita pelos macrófagos, 
pois não possuem o processo mecânico dos 
cílios. 
VENTILAÇÃO ALVEOLAR 
É a intensidade com que o ar alcança as áreas 
da porção respiratória 
Grande parte do volume inspirado preenche 
as porções condutoras, uma pequena parte 
chega nos alvéolos e realiza a troca gasosa. 
A porção condutora que não é capaz de 
realizar a troca gasosa é chamado de espaço 
morto fisiológico 
Ventilação alveolar por minuto: ar que chega 
aos alvéolos e é capaz de realizar as trocas 
gasosas. 
Ventilação Alv = VCO2/ FCO2 
Volume Alv = FR x (VC – Vmorto) 
Um aumento da produção de CO2 pelo 
organismo leva ao aumento da ventilação 
alveolar para manter a PaCO2 normal. Ao 
duplicar a ventilação alveolar, a PCO2 cai 
pela metade. 
MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR 
Os pulmões são contraídos e expandidos de 2 
formas: 
 Movimento do diafragma, alongando 
ou encurtando a cavidade torácica. 
 Movimento das costelas, aumentando 
ou diminuindo o diâmetro crânio-
caudal da caixa torácica. 
 
RESPIRAÇÃO NORMAL (Diafragma) 
Inspiração: ativa, ocorre pela contração do 
diafragma. 
 
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Expiração: “Passiva”, ocorre pelo relaxamento 
do diafragma e recolhimento elástico dos 
pulmões, mas há uma pequena ajuda também 
dos intercostais internos. 
RESPIRAÇÃO INTENSA (Diafrg+ m.abdominais) 
Inspiração: ativa, músculos inspiratórios 
(intercostais externos, esternocleidomastoide, 
serrátil anterior e os escalenos). 
Expiração: “passiva” + ativa, abdominais e 
intercostais internos. 
VOLUMES E CAPACIDADES E CAPACIDADES 
PULMONARES 
VOLUMES PULMONARES 
 Volume corrente: é o volume de ar 
inspirado ou expirado em cada respiração 
normal (500ml) 
 Volume de reserva inspiratória: é o 
volume máximo adicionar de ar que pode ser 
inspirado além do volume corrente (3000ml) 
 Volume de respiratório expiratório: 
é o volume máximo adicionar de ar que pode 
ser expirado além do volume corrente 
(1100ml) 
 Volume residual: é o volume de ar 
que permanece no pulmão após volume 
expiratório máximo, não consegue retirar 
mesmo forçado, evita o colabamento. 
CAPACIDADES PULMONARES: combinação 
de volumes 
 Capacidade inspiratória: VC + VRI 
 Capacidade funcional residual: 
VRE+VR 
 Capacidade vital: VRI + VC +VRE 
 Capacidade pulmonar total: CV + VR 
Volume minuto respiratório: VC X FR 
 
 
 
 
 
 
ESPIROMETRIA 
 
MOVIMENTO DO AR 
Pulmão é uma estrutura elástica (capacidade 
de aproximação), se não houver força contrária 
ele se contrai expulsando o ar. 
PRESSÃO PLEURAL: é a pressão do liquido 
existente entre a pleura pulmonar e a pleura 
torácica. Esse liquido é drenado pelos canais 
linfáticos, esse movimento de saída ocasiona 
uma pressão negativa, que possibilita uma 
tração permanente que evita o colapso. 
PRESSÃO ALVEOLAR: é a pressão do ar no 
interior dos alvéolos. Para que o ar entre nos 
alvéolos sua pressão precisa cair inferiormente 
à pressão atmosférica 
 
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 Fase inspiratória: a pressão alveolar 
diminui 
 Fase expiratória: a pressão aumenta e 
determina a saída de ar 
PRESSÃO TRANSPULMONAR: é a diferença 
entre a pressão alveolar e a pressão pleural, é 
equivalente, pois quando Palveolar diminui a 
Ppleural também diminui. Fornece a força 
elástica nos pulmões, pressão de retração. 
 
 
COMPLACÊNCIA: refere-se ao grau de 
expansão dos pulmões, a variação de volume 
por unidade de tempo. Suas características são 
determinadas por: 
 Forças elásticas de retração: 
entrelaçamento das fibras elásticas, 
contraídas ou alongadas, tendência de 
estarem sempre contraídas mesmo 
quando o pulmão está se enchendo. 
 Tensão superficial alveolar: é a força de 
atração das moléculas na superfície de 
uma interface líquido-ar, existe uma 
tendência de contração. Essa força 
aumenta muito mais se não tiver 
surfactante para tentar igualar as 
pressões dos diferentes alvéolos. 
Quando o pulmão está cheio, existe 
interface entre o liquido de 
revestimento alveolar e o ar contido, 
mas não há contato, então não existe 
tensão superficial, apenas forças 
 
SURFACTANTE: é um agente tensoativo na 
água, reduz a tensão superficial. É produzido 
pelos pneumócitos tipo II, não sendo dissolvido 
uniformemente pela água, varia conforme a 
necessidade de igualar as pressões. 
RESISTÊNCIA: é a dificuldade imposta ao ar 
para que ele se movimente nas vias aéreas, é o 
atrito do ar com as paredes brônquicas. 
É diretamente proporcional à pressão exercida, 
ao comprimento do brônquio e a viscosidade. 
Quanto maiores forem, mais resistência. 
E é inversamente proporcional ao diâmetro do 
brônquio, que quanto maior, mais facilmente o 
ar passa. 
Além disso, o tipo de fluxo interfere na RVA, se 
for turbulento terá mais dificuldade de circular, 
se for laminar, a passagem é facilitada. 
 
 
 
 
 
CONDUTÂNCIA: mede a facilidade com que as 
vias aéreas se deixam permear. 
CAIXA TORÁCICA 
A caixa torácica tem suas próprias 
características elásticas e viscosas, mas que são 
semelhantes às dos pulmões. Mesmo que não 
houvesse pulmões no tórax, haveria 
necessidade de esforço muscular para expandir 
a caixa. 
 
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A pressão necessária para inflar o conjunto de 
pulmões e caixa torácica é quase o dobro. Isso 
porque na caixa torácica existe a pressão 
negativa, que é fundamental para inflar os 
pulmões. Caso os pulmões estiverem isolados 
necessitam uma força muito maior, porque não 
tem as propriedades que o a caixa possibilita. 
TRABALHO VENTILATÓRIO 
Só há “trabalho” na inspiração, pode ser 
dividido em 3 partes: 
 Trabalho de complacência ou trabalho 
elástico: é o trabalho necessário para 
vencer as forças elásticas dos pulmões 
e do tórax. 
 Trabalho de resistência tecidual: para 
superar a viscosidade do pulmão e dos 
tecidos. 
 Trabalho de resistência das vias aéreas: 
vencer a resistência ao fluxo de ar 
pelas vias respiratórias. 
O maior trabalho que o sistema tem que vencer 
é da complacência. Porém, para a inspiração 
precisa vencer além da complacência, a 
resistencia dos tecidos o que formam juntos o 
maior trabalho, Já em respiração intensa, 
inpiração forçada, o principal trabalho a ser 
vencido é o das vias aéreas. 
 
FLUXO SANGUINEO 
O fluxo sanguíneo nos pulmões é igual ao 
debito cardíaco, são controlados pelos 
mesmos fatores. Quando a PA aumenta os 
vasos dilatam para diminuir a pressão. 
A circulação pulmonar possui dois sistemas: 
 Sistema de baixa pressão e alto 
fluxo: composto pelas artérias 
pulmonares, arteríolas,capilares, 
vênulas e veias pulmonares. É o 
sistema que recebe todo o retorno 
venoso do organismo. O sangue 
passa pelos capilares dos alvéolos 
onde ocorre a hematose e retorna 
pelas V. pulmonares ao AE. 
 Sistema de alta pressão e baixo 
fluxo: é composto pelas artérias 
brônquicas, que são ramos da aorta, 
portanto, tem pressões sistêmicas. 
Essa circulação nutre a traqueia, os 
brônquios até bronquíolos 
terminais, tecidos de sustentação 
dos pulmões e a adventícia 
pulmonar e depois é drenado para 
as V pulmonares ao AE. 
RESISTÊNCIA VASCULAR PULMONAR 
O aumento da pressão arterial ou venosa 
pulmonar faz cair a resistência. Isso ocorre 
porque alguns capilares estão fechados e 
com o aumento da pressão se abrem e 
conduzem o sangue, reduzindo a resistência 
vascular pulmonar. 
DISTRIBUIÇÃO DO FLUXO SANGUINEO 
A distribuição do fluxo é maior nas bases, 
isso devido à pressão hidrostática. Já 
durante o exercício há um aumento do fluxo 
sanguíneo em todas as regiões pulmonares, 
sem diferenciação. 
O fluxo sanguíneo em um indivíduo em 
exercício pode aumentar até 7 vezes, esse 
volume a mais é acomodado pelo 
 Aumento do nº de capilares abertos 
 Distensão de todos os capilares e 
aumento da velocidade de fluxo 
 Elevação da PA pulmonar 
FLUXO SANGUINEO ALVEOLAR 
 x DIMINUIÇÃO DE O2 ALVEOLAR 
Diminuição da concentração de O2 no 
alvéolo, reage com a constrição dos vasos 
 
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sanguíneos adjacentes, aumentando a 
resistência vascular periférica, então o 
sangue vai para os tecidos que mais 
precisam em vez de ficar nos alvéolos sem 
serem transmitidos. 
DINÂMICA DOS CAPILARES PULMONARES 
As paredes alveolares são revestidas por 
capilares, que podem aumentar o número, o 
diâmetro e a velocidade para melhorar a 
circulação de sangue. 
LÍQUIDOS NA CAVIDADE PLEURAL 
Facilitam o deslizamento resultante da 
expansão e contração durante a respiração, 
servem de lubrificante reduzindo o atrito 
entre as pleuras. 
O excesso de liquido é filtrado pelos vasos 
linfáticos 
Pressão negativa do liquido pleural 
 Os pulmões têm tendência à colabar, 
é necessária uma força negativa externa 
para mantê-los expandidos, que é resultante 
da pressão negativa do espaço pleural. 
 Essa pressão se deve à retirada, 
pelos vasos linfáticos, esse movimento de 
saída do liquido que deixa negativo. 
LÍQUIDO E DERRAME PLEURAL 
É o acumulo excessivo de fluido entre as 
membranas que envolvem o pulmão, as 
pleuras. Uma quantidade excessiva desse 
liquido pode descompensar a ventilação por 
limitar a expansão dos pulmões. 
EDEMA PULMONAR 
Ocorre quando o equilíbrio hidrodinâmico é 
rompido. Qualquer fator que aumente a 
filtração de líquidos para fora dos capilares 
pulmonares leva a um edema intersticial. O 
aumento da pressão intersticial levará ao 
enchimento dos espaços alveolares com 
líquido. 
As causas mais comuns são ICE, estenose 
mitral, lesão endotelial dos capilares 
pulmonares (infecção, por exemplo), que 
causa vazamento de liquido. 
 
PRINCIPIOS FÍSICOS DAS TROCAS GASOSAS 
DIFUSÃO DOS GASES: 
É o movimento aleatório das moléculas 
através de uma membrana semipermeável 
ou líquidos corporais. Fatores que 
influenciam na difusão de um gás: 
 Pressão parcial do gás 
 Área de superfície de troca 
 Distancia que o gás precisa percorrer 
 Peso molecular do gás 
 Temperatura (no corpo é cte) 
 Solubilidade do gás 
Capacidade de difusão: é o volume que se 
difunde pela membrana por minuto e por 
unidade de pressão. Além da capacidade de 
difusão, para uma adequada troca gasosa, é 
necessário um equilíbrio entre a ventilação 
(V) e a perfusão (Q) pulmonar. Relação: V/Q. 
Quando ela for zero: não há ventilação 
Quando ela é infinita: ventilação normal e o 
fluxo sanguíneo no local é zero e não troca 
com o sangue. 
GRANDIENTE DE CONCENTRAÇÃO: 
É a diferença de concentração ou pressão 
parcial de um gás entre os lados de uma 
membrana. 
PRESSÃO PARCIAL DE UM GÁS: 
É a força exercida pelas moléculas do gás 
sobre a superfície/membrana alvéolo-
capilar. É proporcional ao 
número/concentração de moléculas do gás. 
 
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 Quanto mais solúvel o gás for em um 
determinado meio, menor será sua 
pressão parcial. 
 O coeficiente de solubilidade do CO2 
é 20x maior que do O2. Então, sua 
pressão parcial é 20x menor. 
 A difusão efetiva ocorre da zona de 
maior pressão parcial para a zona de 
menor pressão parcial. 
TRANSPORTE DOS GASES 
O transporte de O2 e CO2 depende tanto da 
difusão dos gases como do fluxo sanguíneo. 
OXIGÊNIO 
O oxigênio é transportado basicamente 
ligado à hemoglobina, que se combina de 
forma reversível com a porção Heme. 
Quando o sangue oxigenado chega nos 
tecidos periféricos ocorre difusão de O2 do 
sangue para os tecidos onde a PO2 
intersticial é baixa. 
Se o fluxo sanguíneo tecidual aumenta 
A PO2 tecidual aumenta 
Se o fluxo sanguíneo tecidual diminui 
A PO2 tecidual diminui 
GÁS CARBÔNICO 
O gás carbônico é transportado ligado a 
hemoglobina, dissolvido no plasma, ligado a 
proteínas e na forma de bicarbonato/ ácido 
carbônico. 
CO2 ligado a Hb: se liga diretamente a 
radicais amina da Hb, é uma ligação fraca e 
reversível, liberando o CO2 nos alvéolos 
onde sua pressão é menor. 
CO2 na forma de bicarbonato 
O CO2 reage com a água formando ácido 
carbônico. A velocidade de reação é muito 
rápida, possibilitando um transporte de 
grandes quantidades. Instantaneamente, o 
H2CO3 se dissocia em H e HCO3. O H se liga 
na Hb que é um tampão ácido-básico. E o 
HCO3 se difunde no plasma para equilibrar a 
saída de bicarbonato. 
A difusão do CO2 ocorre em sentido 
contrário do O2. Como a difusão é cerca de 
20x maior, o CO2 necessita de menor 
diferença de pressão parcial para que a 
difusão ocorra. 
Se o fluxo sanguíneo tecidual aumenta 
A PCO2 tecidual diminui 
Se o fluxo sanguíneo tecidual diminui 
A PO2 tecidual aumenta 
 
 
 
 
 
 
QUOCIENTE RESPIRATÓRIO 
É o débito de CO2 em relação ao consumo de 
O2. Normalmente são captados 5ml de O2 
para 100 ml e eliminados 4 ml de CO2. Então 
calcula-se CO2 eliminado/ O2 captado = 4/5 
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO 
O sistema nervoso ajusta a ventilação 
alveolar conforme as necessidades. 
CONTROLE NEURAL: 
Centro respiratório: composto por 
neurônios na ponte e no bulbo. 
 Grupo respiratório dorsal: está no 
bulbo, responsável principalmente pela 
inspiração. 
 Grupo respiratório ventral: está no 
bulbo, pode determinar tanto a inspiração 
quanto expiração. 
 Centro pneumotáxico: localizado na 
ponte, ajuda a controlar a frequência e o 
padrão respiratório. 
 
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CONTROLE QUIMICO 
Sensível às alterações nas concentrações de 
O2 e CO2. 
GÁS CARBÔNICO 
 O excesso de CO2, ou de H+, causa 
ação direta no centro respiratório, 
intensificando sinais na inspiração e 
expiração, aumento FR. 
 Resposta ao CO2: seu efeito é 
indireto. Como o CO2 passa com muita 
facilidade pela membrana hemato-
encefálica, sempre que a PCO2 do sangue 
aumentar, aumenta também no liquido 
intersticial do bulbo e liquido 
cefalorraquidiano, levando também um 
aumento de íons H+, que envia uma resposta 
direta aos quimiorreceptores. 
 A primeira resposta é do sistema 
respiratório, senão surgir efeito os rins 
começam a tentar equilibrar os níveis. 
OXIGÊNIO 
 O O2 não exerce efeito direto no 
centro respiratório, atua nos 
quimiorreceptores periféricos (corpos 
carotídeos, aórticos) que enviam sinais para 
o centro. 
 Resposta ao O2: não é percebida 
pelo centro respiratório, é percebida pelos 
quimiorreceptores dos corpos carotídeos e 
aórticos que enviam ao centro. 
HIPOXEMIA 
É a baixa concentração de oxigênio no 
sangue arterial. É diferente da hipóxia, que é 
a baixa disponibilidade de oxigênio para 
determinado órgão. Essabaixa concentração 
faz com que os quimiorreceptores realizem 
sinapses, mas os canais de K que são 
sensíveis à PO2 não se abram. Então, ocorre 
a abertura dos canais de cálcio 
(despolarização), que aumenta o cálcio 
intracelular. 
INSUFICIÊNCIA RESPIRATÓRIA 
É a incapacidade de o sistema respiratório 
manter a troca gasosa adequada. É a 
presença de hipoxemia com ou sem 
hipercapnia. 
Como avaliar a suficiência respiratória? 
 Os gases sanguíneos e o Ph 
 Fluxo expiratório 
A insuficiência pode ser aguda (se 
desenvolvendo em poucas horas ou poucos 
dias) ou crônica. 
Os mecanismos fisiopatologias envolvidos: 
 Hipoventilação alveolar 
 Alteração da difusão pulmonar 
 Desequilíbrio ventilação/perfusão 
(V/Q) 
 Shunt 
GRADIENTE ALVÉOLO- ARTERIAL DE O2 
Um gradiente de A-aO2 normal indica que a 
causa da insuficiência é a hipoventilação. 
Um gradiente anormal indica alteração na 
troca gasosa, que pode ser avaliada pela 
relação PaO2/FiO2. 
Lembrar que podemos ter, por exemplo, 
uma alteração da difusão como causa básica 
da disfunção respiratória e a ela se somar 
outra, como a hipoventilação. 
ENFISEMA PULMONAR 
Doença caracterizada pela destruição dos 
septos alveolares e que leva a um distúrbio 
ventilatório de padrão obstrutivo. Causada 
principalmente pelo tabagismo. 
Há um aumento da atividade inflamatória, 
hipertrofia de glândulas mucosas e redução 
da imunidade local. 
 
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PNEUMONIA 
Condição infecto-inflamatória que acarreta e 
ocupação dos espaços alveolares por 
líquidos, células sanguíneas e o agente 
infeccioso, 
A consolidação, ocupação do espaço 
alveolar, leva a redução da superfície 
alveolar de troca (difusão) e alteração da 
relação V/Q. Essas alterações levam à 
hipoxemia e eventualmente a hipercapnia; 
ATELECTASIA 
É o colapso alveolar, pode ser segmentar, 
lobar ou pulmonar. Ocorre pela obstrução 
brônquica pela perda de surfactante. 
O ar aprisionado distalmente a obstrução é 
progressivamente absorvido e ocorre o 
colapso dos alvéolos; 
Na situação de atelectasia pulmonar total há 
um colapso pulmonar, além da não 
ventilação dos alvéolos, ocorre aumento da 
resistência vascular local pelo colapso 
pulmonar e pela vasoconstrição hipóxica. 
 
 
 
 
ASMA 
Doença inflamatória das vias aéreas 
caracterizada por limitação variável ao fluxo 
aéreo, determinada principalmente por 
espasmo da musculatura lisa brônquica 
como resposta a diferentes estímulos. 
A limitação ao fluxo de ar é marcadamente 
expiratória. 
Em relação a espirometria, é semelhante ao 
DPOC (Enfisema/Bronquite crônica) exceto 
pela resposta imediata aos 
broncodilatadores. 
 
TUBERCULOSE PULMONAR 
Produzem redução da complacência 
pulmonar (fibrose) e também obstrução 
brônquica, produzindo distúrbios 
ventilatórios tanto obstrutivo, quanto 
restritivo. 
Leva a um aumento do trabalho respiratório 
para expandir os pulmões, redução da área 
de superfície alveolar, espessamento da 
membrana alvéolocapilar e alterações da 
relação V/Q; 
HIPOXEMIA E TERAPIA COM OXIGÊNIO 
Todas as doenças pulmonares podem levar à 
hipoxemia. Causas: 
 Extra-pulmonares: baixa FiO2 e 
hipoventilação por distúrbios 
neurológicos, muscualres ou drogas. 
 Doença pulmonare: hipoventilação 
por aumento da RVA (resistência das 
vias aéreas), alteração V/Q, redução 
na difusão, shunt 
 Shunt: ocorre quando os alvéolos 
são perfundidos normalmente com 
sangue, mas a ventilação falha em 
suprir a região perfundida. 
 Transporte inadequado de O2: 
anemia, insuficiência circulatória 
 
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 Não captação de O2 adequada pelos 
tecidos periféricos 
Quando suficientemente grave, a hipoxemia 
deve ser corrigida com a administração de 
O2: 
 Na hipoxemia por hipoventilação, a 
hipoxemia é corrigida pela 
suplementação de oxigênio, porém 
não há benefício em relação à 
eliminação do CO2 produzido. 
 Se a hipoxemia é devido a redução 
da FiO2 atmosférica, a 
suplementação de O2 por qualquer 
meio corrige o problema. 
 Se a causa da hipoxemia é o shunt, a 
suplementação de oxigênio tem um 
papel menor. 
CIANOSE 
É a coloração azulada-arroxeada da pele e 
mucosas pelo aumento da quantidade de Hb 
reduzida, não oxigenada. 
Um individuuo anêmico te menor 
probabilidade de desenvolver cianose. 
HIPERCAPNIA 
É o aumento das concentrações de CO2 no 
sangue. É um indicativo de hipoventilação 
alveolar. 
Geralmente indica um comprometimento 
maior da função pulmonar, uma vez que a 
difusibilidade do CO2 é 20x maior que do O2, 
causando um dano mais rápido e maior. 
O aumento da PCO2 é forte indutor de 
taquipnéia (hiperventilação0, seu aumento 
exagerado induz a sonolência e letargia e 
pode evoluir para coma (narcose carbônica). 
DISPNÉIA 
É a percepção de esforço para respirar. 
Envolve a alteração dos gases sanguíneos, 
exige um maior esforço (trabalho) para 
respirar. 
RESPIRAÇÃO ARTIFICIAL/ VENTILAÇÃO 
MECÂNICA 
A ventilação mecânica atual é sinônimo de 
pressão positiva nas vias aéreas. 
A VM pode ser feita de modo invasivo (TOT) 
ou não-invasivo (máscara). 
OUTRAS FUNÇÕES DAS VIAS AÉREAS 
Traqueia, brônquios e bronquíolos 
 Revestimento de muco, ação dos 
cílios, reflexo da tosse e espirro 
Nariz 
 Filtração,aquecimento, umidificação 
Laringe 
 Fonação, vocalização