Fisiologia respiratoria- parte II

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Fisiologia Respiratória 
Modificações de pressão durante a respiração basal 
Pressão alveolar, pressão intrapleural e volume de ar. 
1. Pressão intrapleural 
B1: -3 mmHg. Pressão intrapleural negativa proveniente das 
forças de retração da parede torácica. 
B2: -6 mmHg, Pressão intrapleural mais negativa durante a 
inspiração. 
B3: -3 mmHg. Pressão intrapleural retorna para -3mmHg durante 
a expiração. 
2. Pressão alveolar 
Inspiração: pressão torna-se negativa retornando a 0 antes de 
iniciar a expiração. 
-A1: 0 mmHg. 
-A2: -1 mmHg. 
-A3: 0 mmHg. 
Expiração: pressão torna-se positive retornando a 0 ao final da 
expiração. 
-A4: +1 mmHg. 
-A5: 0 mmHg. 
3. Volume de ar 
Inspiração: entrada de ar nos pulmões (C1 – C2). 
-C1: 0 mL. 
-C2: 500 mL. 
-C3: 0 mL. 
Expiração: saída de ar dos pulmões (C2 – C3). 
Existem diferenças na espirometria conforme o gênero do 
indivíduo 
Os volumes pulmonares são dados para um homem 
com 70 kg ou uma mulher de 50 kg de 28 anos. 
 
 
 
 
 
 
 
A espirometria varia de acordo com o sexo, indivíduo 
para indivíduo, idade, biotipo modificando também a capacidade 
e os volumes pulmonares. Os homens apresentam um volume 
pulmonar maior do que as mulheres. 
Volumes pulmonares 
 
 
 
 
 
 
 
 
Volume de reserva inspiratório (VRI): volume adicional 
que ainda pode ser inspirado após uma inspiração normal. Em um 
homem de 70 kg consiste em um volume de cerca de 3.000 mL. 
Volume corrente (VC): é o volume de ar que se move 
durante uma única inspiração ou expiração. O volume corrente 
médio durante uma respiração espontânea (ventilação basal é de 
cerca de 500 mL). 
Volume de reserva expiratório (VRE): volume adicional 
que ainda pode ser expirado após uma expiração espontânea. Em 
um homem de 70 kg consiste em um volume de cerca de 1.100 
mL. 
Volume residual: volume que resta nos pulmões 
independente da força feita para esvazia-lo, consiste em cerca de 
1.200 mL. Este volume existe devido os pulmões serem mantidos 
estirados aderidos pelo líquido pleural a parede torácica. 
Capacidade inspiratória: capacidade de um volume 
inspiratório de ser adquirido. 
Valores ventilatórios normais usados na medicina pulmonar 
Ventilação pulmonar total 6 L/min 
Ventilação alveolar total 4,2 L/min 
Ventilação voluntária máxima 125-170 L/min 
Frequência ventilatória 12-20 ciclos/min 
Ventilação pulmonar total: quantidade de ar que entra no 
sistema respiratório. Entretanto, nem todo este volume alcança as 
áreas de troca (alvéolos). 
Ventilação alveolar total: quantidade de ar presente nos 
alvéolos pulmonares. 
Frequência de ventilação: quantidade de respirações por minuto 
– 12 respirações/min. 
A ventilação pulmonar total é maior do que a ventilação 
alveolar devido ao espaço anatômico morto 
Espaço anatômico morto: criado em função da própria anatomia 
do sistema respiratório. O ar que invade os tubos (traquéia, 
brônquios principais, brônquios lobares, brônquios segmentares) 
nem sem alcança os alvéolos. Portanto, o espaço anatômico 
morto nem sempre contribui para as trocas, pois aprisiona 
determinada quantidade de ar impedindo que chegue as áreas de 
troca. Apresenta um valor aproximado de 150 mL. 
Cálculo dos volumes pulmonares 
Ventilação pulmonar total: frequência de ventilação X volume 
corrente. 
Ex.: 12 respirações/minuto x 500 mL/respiração = 6000 mL/min. 
Ventilação alveolar total: frequência de ventilação x (volume 
corrente – espaço anatômico morto). 
Ex.: 12 respirações/minuto x (500-150) = 4200 mL/min. 
Regulação da ventilação 
A ventilação é regulada por processos neurais. Há 
centros nervosos que regulam a quantidade de ar que entra e sai 
do sistema respiratório, sendo relacionado com a frequência das 
respirações (alta ou baixa). O centro nervoso da respiração é 
desencadeado pelas emoções e controle voluntário. Dessa forma, 
é possível aumentar ou reduzir a frequência respiratória de acordo 
com os períodos que o indivíduo se encontra como, por exemplo 
situações de estresse. 
Entretanto, apesar da musculatura esquelética do 
sistema respiratório ser controlada pela via do sistema nervoso 
motor somático, a musculatura esquelética também apresenta 
controle por neurônios que respondem de uma forma autônoma. 
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As quantidades de CO2, O2 e pH influenciam no centro 
respiratório. Portanto, diferentes rotas comandam o sistema 
nervoso que controla os músculos expiratórios e inspiratórios, ou 
seja, essa musculatura não é controlada exclusivamente pelo 
controle voluntário, mas emoções e quantidades de CO2, O2 e pH 
também desencadeiam ações nessa musculatura. 
Via de regra a área do sistema nervoso que controla os 
ciclos da respiração é o tronco encefálico. Os centros são: 
1. Centro pneumotáxico: inibe o centro inspiratório do bulbo 
e ativa os neurônios expiratórios. 
2. Centro apnêustico: estimula o centro inspiratório do bulbo 
e produz uma inspiração prolongada ou apneuse. 
Controlam os neurônios motores inferiores que se 
direcionam a musculatura esquelética. 
Portanto, é de suma importância que a integridade do 
tronco encefálico seja mantida, pois apresentam centros 
importantes para a respiração do indivíduo. 
O controle da respiração é realizado por dois elementos 
Voluntário: controle das atividades – controle do músculo 
esquelético aumentando ou reduzindo a frequência respiratória. 
Metabólico: relacionado com a química do sangue para garantir 
a respiração. Estão relacionados aos quimiorreceptores. 
Quimiorreceptores periféricos: se localizam no arco aórtico e 
corpo carotídeo. Detectam alterações de PaO2 e pH no sangue. 
Por exemplo, no caso de uma acidose metabólica a resposta é 
dada pelos receptores periféricos e não pelos centrais, pois os 
íons H+ não passam a barreira hematoencefálica. São 
responsáveis por 20% da resposta. 
Sensor de oxigênio do glomo carótico: quando a pressão de 
oxigênio reduz (60 mmHg), o pH também reduz e a pressão de 
CO2 aumenta levando a um aumento da ventilação. Ex.: DPOC – 
bronquite crônica, asma, enfisema, altas altitudes. 
Quimiorreceptores centrais: se localizam na zona 
quimiossensível do bulbo, sendo banhado pelo líquido 
cefalorraquidiano. Detectam PaCO2 e pH no líquor, mas não 
detectam estas alterações no sangue, pois a barreira 
hematoencefálica não permite a passagem de íons H+, mas o CO2 
que é altamente lipossolúvel passa por todas as barreiras inclusive 
a hematoencefálica. São responsáveis por 80% da resposta. 
Quando a quantidade de CO2 aumenta no interior dos 
vasos sanguíneos, passa para a região do líquido cérebro espinal 
e no bulbo ativa um quimiorreceptor que direciona a informação 
para o centro de controle respiratório aumentando a ventilação. 
 
O ápice do pulmão é diferente de sua base e, 
consequentemente, apresentarão uma ventilação e perfusão 
diferentes. 
Ventilação região superior do pulmão: pressão 
intrapleural mais negativa, maior gradiente de pressão transmural. 
Alvéolos grandes e menos complacentes, menor ventilação. 
Região pulmonar superior apresenta alvores maiores portanto, 
terá menor ventilação. Já a região inferior do pulmão apresenta 
alvéolos pequenos e consequente maior ventilação. 
Ventilação região inferior do pulmão: pressão 
intrapleural menos negativa, menor gradiente de pressão 
transmural. Alvéolos menores e mais complacentes, maior 
ventilação. 
 
Perfusão região superior do pulmão: menor pressão 
intravascular. Menor recrutamento e distensão. Maior resistência. 
Menor fluxo sanguíneo (devido a menor ventilação). 
Perfusão região inferior do pulmão: maior pressão 
intravascular. Maior recrutamento e distensão. Menor resistência. 
Maior fluxo sanguíneo (devido a maior ventilação). 
Os mecanismos de controle local tentam equilibrar a 
ventilação e a perfusão de modo a garantir que o luxo de sangue 
seja adequado em alvéolos com níveis de oxigênio adequados 
para uma troca eficiente. 
Reflexos mecanorreceptores protegem os pulmões 
Receptores irritantes (viasaéreas superiores): mediado pelas 
vias do parassimpático oferecendo uma broncoconstrição – 
protegem o sistema respiratório. 
Reflexo de insuflação de Hering-Breuer: impede o aumento da 
ventilação durante o exercício intenso (aproximadamente com 
volume corrente acima de 1L) – impede o aumento do tamanho 
do pulmão, inibindo a entrada de ar para não lesionar o tecido 
pulmonar. 
Transporte de gases 
Transporte de oxigênio: baixa solubilidade no meio líquido 
sendo necessário de um transportador específico que consiste na 
hemoglobina que o leva a longas distancias no sistema 
circulatório. 
- Ligado ao grupo heme da hemoglobina: 97% (oxiemoglobina). 
- Dissolvido no plasma: 3%. 
Transporte de dióxido de carbono: o CO2 é transportado de três 
formas diferentes. 
- Ligado a hemoglobina: 23% (carbaminoemoglobina). 
- Dissolvido no plasma: 7%. 
- Na forma de íon bicarbonato (HCO3-): 70%. 
Saturação da hemoglobina: pode fazer 4 ligações com o oxigênio 
(limite máximo – 100%). 
Troca de gases entre os pulmões e os tecidos 
Troca entre os alvéolos e células teciduais. 
Os gases passam da circulação sanguínea para as células através 
de difusão (do local com maior quantidade de gases para o com 
menos gases). 
Há variação da pressão de oxigênio e dióxido de 
carbono. Nos alvéolos a pressão de O2 está na faixa de 100 mmHg 
e no sangue venoso esta pressão encontra-se com 40 mmHg, 
fazendo com o que o oxigênio se direcione para o sangue. Dessa 
forma, da célula ocorre a entrada de CO2 que apresenta uma 
pressão de 40 mmHg no interior celular e 100 mmHg no sangue, 
este sangue, ao adquirir oxigênio passa a se tornar arterial. Se 
houver pressões igualadas entre o capilar e os alvéolos não haverá 
trocas, pois não existe diferença de pressão – esse processo 
ocorre quando muitas pessoas ficam em ambientes fechados 
produzindo o CO2 e liberando-o, assim fica acumulado no 
ambiente aumentando cada vez mais sua concentração havendo 
dificuldade de ser liberado para o alvéolo não permitindo que o 
sangue se torne arterial. O CO2 apresenta uma afinidade muito 
maior pela hemoglobina do que o O2 – hemoglobina opta pelo 
CO2. Os indivíduos passam a não se sentir bem e acabam 
desmaiando. Essa é a importância de estar em um local bem 
ventilado para evitar a contenção desses gases na corrente 
sanguínea. 
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CO2  capilar sistêmico  hemácia  15% dissolve no plasma  
23% liga-se a hemoglobina (carbaminoemoglobina)  restante 
se liga à água formando bicarbonato. O bicarbonato se direciona 
no capilar pulmonar  hemácia  ácido carbônico  água  
CO2. 
A ligação do oxigênio a hemoglobina depende da PO2 
Gráfico saturação de hemoglobina x PO2 (célula em 
repouso e alvéolo). 
Na célula em repouso há uma PO2 por volta de 40 
mmHg e uma saturação de hemoglobina por volta de 75%. Já nos 
alvéolos a saturação da hemoglobina encontra-se com 100% e 
PO2 em 100%. A hemoglobina desloca-se do alvéolo com uma 
saturação de 100% andando por todo o sistema circulatório 
deixando certas quantidades de oxigênio (25%). A hemoglobina 
não deixa toda a quantidade de oxigênio que possui nos tecidos, 
pois realiza um caminho prolongado até alcançar os alvéolos 
necessitado de uma reserva. A linha do gráfico pode se alterar 
para cima ou para baixo devido a fatores que alteram a saturação 
do oxigênio, como: pH, temperatura, PCO2 (competem como o 
sítio de ligação do oxigênio). Linha deslocada para cima/esquerda 
ocorre o aumento da saturação, já quando se desloca para 
baixo/esquerda ocorre a diminuição da saturação. 
Espirometria e doenças obstrutivas e restritivas 
Espirometria: teste de avaliação das capacidades pulmonares 
para determinar a presença de uma doença obstrutiva ou 
restritiva. 
Doença obstrutiva: causa uma obstrução ao longo do sistema 
respiratório – resistência ao fluxo de ar elevada. Ex.: asma, 
bronquite crônica, enfisema pulmonar. 
Doenças restritivas: causam o enrijecimento do pulmão – baixa 
complacência. A capacidade de expansão do pulmão e dos 
alvéolos é limitada. Ex.: fibrose pulmonar (enrijecimento do tecido 
cicatricial do pulmão). 
Complacência abaixo do normal: ocorre em pacientes com 
fibrose pulmonar, em que o paciente necessita de maior pressão 
para gerar um mesmo volume. Caracteriza um distúrbio do tipo 
restritivo. Ocorre também em casos de pneumotórax, pneumonia, 
edema alveolar, atelectasia, tuberculose, tumores e aumento da 
pressão venosa. Dificuldade ou limitação da expansão do pulmão. 
Complacência acima do normal: ocorre no enfisema, onde há 
degradação do tecido elástico pulmonar e também quando há 
cavernas tubercolosas. 
Avaliação da função pulmonar: indivíduo é conectado ao 
espirômetro onde irá assoprar um bocal registrando os volumes 
pulmonares. 
Espirômetro: é um instrumento que mede o volume de ar que é 
movimentado em casa ciclo da respiração. 
Espirometria: é uma prova funcional respiratória que avalia as 
propriedades mecânicas do sistema respiratório, através da 
medição de volumes e débitos expiratórios e da observação de 
mudanças débito-volume e curvas volume-tempo. 
Parâmetros 
FVC: capacidade vital forçada. Quantidade de ar que o paciente 
consegue expirar quando estiver conectado ao espirômetro. 
FEV1: volume expiratório forçado em 1 segundo. Quantidade de 
ar que o paciente consegue expirar quando estiver conectado ao 
espirômetro em 1 segundo. 
FEV1/FVC: 80% (normal) – se a razão entre os dois parâmetros for 
de 80% o padrão será considerado normal. 
Obstrutiva: os parâmetros capacidade vital forçada e volume 
expiratório forçado estão menores. A razão da FEV1 e FVC 
encontra-se a 50%. 
Restritiva: os parâmetros capacidade vital forçada e volume 
expiratório forçado estão menores. Apesar dos padrões estarem 
menores a razão entre FEV1 e FVC encontra-se com 80%, ou seja, 
normal.