biofisica geral

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Enfermagem / UNIR
Prof. Dr. Antonio 
Coutinho Neto
Pressão e o corpo Humano
2019.1
Escoamento dos fluídos no corpo humano
Escalas na Biologia
Referências 
BIOFÍSICA
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INTRODUÇÃO
 2
• Nosso corpo é composto basicamente por carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, 
enxofre e outros elementos. A quantidade de células que compõe nosso organismo é 
estimado em 100 trilhões. Além disso, alguns sistemas de nosso corpo trabalha com 
diferentes estados físicos da matéria como o líquido (plasma e sangue) e gasoso 
(quando respiramos). 
• Na natureza, encontramos a matéria em vários estados físicos. Dentre eles podemos 
citar: sólido, líquido e gasoso. O termo fluido refere-se aos estados físicos líquido e 
gasoso, que não apresentam forma definida. 
• O sangue é um fluido, considerado como um dos mais importantes para o corpo humano 
por suas funções de nutrição, respiratória, excretora e de defesa do organismo. É 
considerado como um tecido do corpo humano, isto é, um tecido fluido. 
• Um adulto possui um volume próximo de 5.5 litros de sangue, o qual é transportado por 
uma malha de vasos e capilares que, se fosse alinhada chegaria a mais de 90.000 km, o 
equivalente a duas voltas em torno da Terra. 
• O órgão responsável pela contínua propulsão do sangue é o coração. Apesar de ter o 
tamanho de um punho, este órgão é tão extraordinário que faz o sangue circular pelo 
corpo cerca de uma vez por minuto, gastando, em um dia, a energia necessária para 
elevar um adulto cerca de 700 m de altura.
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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• Uma grandeza física muito importante para compreendermos as propriedades de um fluido 
é a pressão que este exerce sobre os materiais. Vários fenômenos comuns nas nossas vidas 
estão relacionados com o conceito de pressão. O meteorologista nos informa sobre a 
pressão atmosférica, o frentista do posto de combustível e de serviços mecânicos confere a 
pressão dos pneus de nossos carros, o médico mede nossa pressão sangüínea como parte 
do exame físico. 
• Pressão é definida como a força por unidade de área exercida por um gás ou um líquido 
sobre o recipiente que o contém, ou sobre objetos contidos nestes fluidos. Para um sólido 
essa mesma quantidade (força por unidade de área) é referida como tensão (stress). 
• A unidade de pressão no Sistema Internacional de Medidas (SI) é o N/m² (Newton por metro 
quadrado) – também denominada pascal (Pa).
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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• Outras unidades utilizadas para medir a pressão: 
• Atmosfera: Pressão padrão exercida pela atm. terrestre ao nível do mar. 1atm = 1,01x 105 
Pa 
• Bara: unidade muito utilizada na meteorologia. 1 bar =  105 Pa   
• Torricelli: unidade usada na tecnologia do vácuo. 1 torr. = 133,3 Pa   
• Libra por polegada quadrada: unidade utilizada na engenharia. 1lb/pol² = 6,9x10³ Pa 
• Centímetro de água: unidade utilizada em ciências biológicas e medicina para medir 
pressões baixas.  1 cm de H2O = 98 Pa 
• Milímetro de mercúrio: unidade também utilizada em ciências biológicas e medicina. 
1mmHg = 133,3 Pa. 
• O método mais comum para indicar a pressão na medicina utiliza a altura de uma coluna de 
mercúrio (Hg). Por exemplo, um pico de pressão sangüínea (sistólica) lida como 120 mmHg 
indica que uma coluna de mercúrio desta altura tem uma pressão na sua base igual a 
pressão sangüínea sistólica do paciente. A pressão atmosférica é cerca de 760 mmHg. 
• Para entendermos um pouco melhor essas unidades e os métodos de medir pressão, é 
preciso esclarecer o que é densidade, pressão atmosférica e pressão hidrostática.
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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O que queremos dizer quando nos referimos à densidade de um fluido? 
Densidade ou massa específica de um material, seja ele fluido ou sólido, é definida pela 
razão entre massa e volume do corpo: 
D = m/v 
Em geral, as unidades utilizadas são kg/m³, g/cm³ ou g/ml. Assim, podemos comparar 
diferentes materiais pela sua densidade. A água possui densidade igual a 1,0 g/ml enquanto 
que o mercúrio possui densidade igual a 13,6 g/ml. Portanto, um mililitro de mercúrio possui 
13,6 gramas a mais de matéria do que a água. Quais as conseqüências desta diferença? 
Faça uma pesquisa relatando as consequências que a diferença de densidade entre a água e 
o mercúrio provoca nas medidas de pressão. A densidade do ar a uma temperatura de 20ºC 
e pressão atmosférica de 1 atm é igual a 1,21 kg/m³. Compare a densidade do ar com a 
densidade da água. Qual a sua conclusão?
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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• O que é pressão atmosférica? 
• O ar, que está em torno da Terra sofre ação da força gravitacional, ou seja, o ar tem peso. Todos os corpos que 
estão em contato com esse fluido estão sujeitos ao seu peso. Lembre-se que a camada atmosférica do planeta 
possui dezenas de quilômetros de altura, portanto, embora a densidade do ar seja bem pequena, há uma força 
(peso) considerável aplicada sobre os corpos, que chamamos de pressão atmosférica. 
• Nos planetas que possuem atmosfera, haverá pressão atmosférica. Na Lua, por exemplo, não há essa pressão, 
pois não existe atmosfera ao seu redor. 
• A existência dessa pressão era desconhecida pela maioria das pessoas, inclusive na época de Galileu no século 
XVII, sendo contestada por muitos estudiosos da Física. O amigo e contemporâneo de Galileu, Evangelista 
Torricelli, realizou uma experiência que se tornou famosa, pois além de demonstrar que a pressão atmosférica 
existia, determinou também seu valor (ALVARENGA, 2000). 
• Torricelli encontrou que o valor da pressão atmosférica ao nível do mar é de 76 cmHg. Dessa forma 76 cmHg 
corresponde a 1 atmosfera (1 atm). No sistema internacional, 1 atm equivale a 1,01x 105 N/m² . 
• Se a mesma experiência fosse realizada no Monte Evereste, o valor encontrado seria aproximadamente de 26 
cmHg. Evidenciando que, com aumento de altura em relação ao nível do mar, a pressão proporcionada pelo 
peso da "coluna" de ar é menor, ocorrendo redução na pressão atmosférica. A densidade do ar diminui com o 
aumento da altura em relação ao nível do mar. Qualquer corpo a uma altura de 16 Km acima do nível do mar 
suportará aproximadamente 10% do ar atmosférico. (DÚRAN, 2003) 
• Ao nível do mar, cada metro quadrado de superfície terrestre está sujeito a uma força equivalente a 101.000 N. 
Se 1N é aproximadamente 0,1 Kgf, então o valor dessa força em Kgf será igual a 10.100 Kgf para a área 
mencionada.
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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• A Tabela 1 lista algumas unidades comuns usadas para medir pressão e expressa a pressão atmosférica em 
cada sistema. 
Tabela 1: Algumas unidades comuns 
usadas para medir pressão. Fonte: 
CAMERON, J., SKOFRONICK, J.G. 
Medical physics. New York : John 
Wiley & Sons, 1978,p.105.
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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• ALGUNS EXEMPLOS QUE ILUSTRAM A INFLUÊNCIA DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA EM NOSSO COTIDIANO. 
• a) Os escaladores de montanha quando estão a uma altura elevada podem sentir vários sintomas. A sensação de falta ar é 
devido a falta de moléculas de oxigênio (ar rarefeito), pois com menor pressão há uma dispersão de O2 . Pode ocorrer 
também, elevação na freqüência cardíaca, os vasos sanguíneos sofrem com a dilatação exagerada, podendo causar 
sangramento nas narinas. 
• b) Um casal de amigos ao viajar para Machu Picchu foi orientado pelo guia local logo na chegada, para fazerem uma refeição 
leve (sopa) e ficarem mais quietos para se aclimatarem com a altitude. Durante a estadia no altiplano (seja no Peru ou na 
Bolívia) em todos os hotéis e restaurantes era servido chá de coca, que conforme o povo local combate "o mal da altitude". 
Durante o passeio foram experimentadas várias altitudes, sendo a maior delas na Ilha do Sol, onde foi feita uma parada para 
almoço durante a travessia do Lago Titicaca (o mais alto do mundo). Segundo o guia, a altitude foi superior aos 4000 m. Neste 
ponto, os efeitos fisiológicos foram mais acentuados, por exemplo: cansaço, respiração difícil, falta de ar , sensação de 
desânimo, fraqueza. Ao visitar uma fonte em que eranecessário subir uns 200 degraus, o cansaço foi percebido tanto na subida 
quanto na descida. Para a esposa, os sintomas foram diferentes, não sentia dificuldade para respirar ou cansaço, porém a dor 
de cabeça era constante. 
• c)  Se retirarmos o ar de uma lata vazia de refrigerante ou de óleo de cozinha com uma bomba de vácuo, essa lata seria 
esmagada pela pressão atmosférica. Pois a pressão interna torna-se menor que a externa. 
• d) Existem vários lugares no corpo nos quais as pressões são mais baixas do que a atmosférica, ou negativas. Quando 
respiramos, o ar entra em nossos pulmões devido à pressão atmosférica. Ao abaixar o diafragma, aumentamos o volume dos 
pulmões reduzindo a pressão interna, logo a pressão atmosférica "empurra" o ar para o seu interior.  A pressão nos pulmões 
durante a inspiração é tipicamente uns poucos centímetros negativos de água. 
• e) É também graças à pressão atmosférica que conseguimos tomar um refrigerante ou refresco com um canudinho. Ao 
sugarmos na extremidade do canudinho, ocorre uma redução na pressão interna deste. Nesse momento o líquido é empurrado 
até nossas bocas, porque dentro do canudinho a pressão interna é menor do que a externa. Algumas bombas de elevação de 
água têm seu funcionamento baseado neste mesmo princípio.
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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O que é pressão hidrostática? 
  
Quando um corpo está mergulhado em um fluido, ele sofre uma pressão devido ao peso deste fluido. O valor dessa pressão 
dependerá da distância do corpo em relação à superfície e da densidade do fluido, ou seja, sua profundidade está diretamente 
relacionada com o aumento da pressão. Para se ter uma idéia a cada 10 m de profundidade na água há um aumento de 1 atm 
sobre o corpo. 
Podemos determinar o valor da pressão P exercida por um fluido pela seguinte equação: 
P = P atm + Dgh 
em que P atm é a pressão atmosférica, D é a densidade do líquido, g = 9,8 m/s² , é a aceleração devido a gravidade, e h é a 
altura da coluna de líquido. FIGURA 1
Figura 1: A pressão no ponto P é denominada de pressão absoluta onde, 
(P = Patm+Dgh) ou pressão total. Autoria: Adriana Gomes Dickman.
Sabe-se que uma coluna de mercúrio de 76 cmHg exerce uma pressão de 1 atm em sua base, 
ou seja, um valor igual à pressão que a coluna de ar exerce na superfície da Terra ao nível do 
mar. Se fosse uma coluna de água, esta mesma pressão seria exercida por uma coluna de 
aproximadamente 10 m de altura. Já para o sangue, a coluna teria uma altura de 9,75 m. Estas 
diferenças ocorrem em virtude dos valores de densidade ou massa específica de cada fluido, 
pois, a água tem densidade pouco inferior a do sangue, que por sua vez é inferior a do 
mercúrio. Como a densidade do mercúrio é 13,6 g/cm³, uma coluna de água tem que ser 13,6 
vezes maior do que uma dada coluna de mercúrio a fim de produzir a mesma pressão. É 
algumas vezes conveniente indicar diferenças de pressão no corpo em termos da altura de 
uma coluna de água, principalmente quando a pressão a ser medida é muito baixa.
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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• Desde que vivemos num "mar de ar" com uma pressão de 1 atm, é mais fácil medir a pressão relativa à pressão atmosférica do 
que medir a verdadeira pressão, ou pressão absoluta. Por exemplo, se um mergulhador encontra-se a uma profundidade de 
10m em relação à superficie do mar, neste caso ele estará sujeito a uma pressão absoluta de 2 atmosferas, pois a cada 10 m de 
profundidade há um acréscimo de 1 atmosfera sobre seu corpo, se for a 50 m será uma pressão de 6 atm e assim por diante. 
• Veja outros exemplos abaixo.
• A menos que falemos em contrário, todas as pressões usadas neste material são pressões manométricas. 
• Os medidores de pressão mais utilizados são: o barômetro e o manômetro de mercúrio. Nesses aparelhos, a pressão exercida 
por uma coluna de 1mmHg é chamada de torricelli (1 Torr.).
PRESSÃO NO CORPO HUMANO
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• A tabela 2, lista algumas pressões típicas no corpo humano. O coração atua como uma bomba, produzindo pressão bastante 
alta (~ 100 a 140 mmHg) para forçar o sangue através das artérias. O sangue venoso que retorna está a uma pressão um pouco 
mais baixa e, de fato, precisa de ajuda para ir das pernas ao coração. O fracasso neste sistema de retorno das pernas 
freqüentemente resulta no aparecimento de veias varicosas.
PRESSÕES TÍPICAS (mmHg)
MEDIDAS DA PRESSÃO NO CORPO
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O método clássico de medir pressão é determinar a altura de uma coluna de 
líquido que exerce uma pressão igual a pressão que está sendo medida. 
  O instrumento que mede pressão por este método é chamado de 
manômetro. Um tipo comum de manômetro é um tubo em forma de U 
contendo um fluido e conectado à pressão a ser medida (Figura 2). 
  Os níveis nos braços variam até que a diferença nos níveis produza uma 
pressão igual à pressão a ser medida. Este tipo de manômetro pode medir 
pressões positivas e negativas. O fluido usado é geralmente o mercúrio, mas 
água ou outros fluidos de baixa densidade podem ser usados quando a 
pressão a ser medida é relativamente pequena.
MEDIDAS DA PRESSÃO NO CORPO
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Figura 1: Esquema que representa variação nos níveis nos braços 
até que a diferença nos níveis produza uma pressão igual à 
pressão a ser medida. Fonte: CAMERON, J., SKOFRONICK, J.G. 
Medical physics. New York: John Wiley & Sons, 1978. p.107 - Adaptado.
MEDIDAS DA PRESSÃO NO CORPO
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O instrumento clínico mais comum usado para medir pressão é o esfigmomanômetro, que mede a pressão 
sangüínea. 
Existem dois modelos de esfigmomanômetro. No manômetro do tipo mercúrio a pressão é indicada pela altura de 
uma coluna de mercúrio dentro de um tubo de vidro. No manômetro tipo aneróide a pressão é medida por uma 
variação no volume de ar que está selado em um recipiente flexíve, que por sua vez faz uma agulha mover-se num 
dial. 
Já que a pressão do ar diminue com a altitude, esse tipo de barômetro pode ser usado para registrar variações de 
altitude. Para esse uso o barômetro é denominado de altímetro.
Altímetro e barômetro tipo aneróide. 
Autoria: Fábio Sander P. Guimarães
MEDIDAS DA PRESSÃO NO CORPO
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Algumas partes do corpo podem atuar como indicadores grosseiros de pressão. Por exemplo: 
a) Uma pessoa viajando de carro ou avião e até mesmo andando de elevador, frequentemente percebe uma 
variação na pressão atmosférica pela diferença entre as pressões interna e externa nos ouvidos. 
b) Quando engolimos, a pressão no ouvido médio se iguala à pressão externa e o tímpano “estala". 
c) Outro indicador qualitativo de pressão é o tamanho das veias na parte de trás das mãos. Quando levantamos a 
mão um pouco acima do nível do coração estas veias tornam-se menores devido ao abaixamento da pressão 
sangüínea venosa.
PRESSÃO SANGUÍNEA 
  A pressão sanguínea é medida com esfigmomanômetro, que consiste de uma coluna de mercúrio com uma das 
extremidades ligada a uma bolsa, que pode ser inflada por meio de uma pequena bomba de borracha, como indica a 
imagem mostrada na figura 4. 
Figura 4: Medindo a pressão arterial com o uso de esfigmomanômetro. Fonte: www.whala.com.br/tag/medir-a-pressao/ . 
Acesso em setembro de 2009.
MEDIDAS DA PRESSÃO NO CORPO
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A bolsa é enrolada em volta do braço, a um nível aproximadamente igual ao do coração, com objetivo de 
assegurar que as pressões medidas sejam mais próximas às da aorta. A pressão do ar contido na bolsa é 
aumentada até que o fluxo sanguíneo através das artérias do braço seja bloqueado. 
A seguir, o ar é gradualmente eliminado da bolsa, ao mesmo tempo em que se usa um estetoscópio para detectar 
a volta das pulsações no braço, através dos sons produzidos pela circulação do sangue. O primeiro som ocorre 
quando a pressão do ar contido na bolsa se igualar à pressão sistólica, isto é, a pressão sanguínea máxima. Nesse 
instante, o sangue que está à pressão sistólica consegue fluir pela artéria. Os sons ouvidos através do estetoscópio 
são produzidos pelo fluxo sanguíneo na artéria e são chamados sons Korotkoff.A causa exata dos sons de Korotkoff ainda é discutida, mas eles são supostamente causados pelo sangue jorrando 
em jatos pelo vaso parcialmente ocluído. Esses jatos causam turbulências no vaso além do manguito, e isto produz 
as vibrações ouvidas por meio do estetoscópio. Assim, a altura da coluna de mercúrio lida corresponde à pressão 
manômétrica sistólica. À medida que o ar é eliminado, a intensidade do som ouvido através do estetoscópio 
aumenta. A pressão correspondente ao último som audível é a pressão diastólica, isto é, a pressão sanguínea 
mínima, quando o sangue a baixa pressão consegue fluir pela artéria não bloqueada. (OKUNO, 1982. p.299)
http://www.youtube.com/watch?v=UJlQ3gzNwro 
Vídeo - aferindo a pressão
MEDIDAS DA PRESSÃO NO CORPO
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Qual o significado de uma medida de pressão 110/90 mmHg? 
O primeiro número, ou o de maior valor, é chamado de sistólico , e corresponde à pressão da artéria no momento 
em que o sangue foi bombeado pelo coração. 
O segundo número, ou o de menor valor é chamado de diastólico , e corresponde à pressão na mesma artéria, no 
momento em que o coração está relaxado após uma contração. 
Não existe uma combinação precisa de medidas para se dizer qual é a pressão normal no adulto, mas em termos 
gerais, diz-se que o valor de 120/80 mmHg é o valor considerado ideal. 
Contudo, medidas até 140 mmHg para a pressão sistólica, e 90 mmHg para a diastólica, podem ser aceitas como 
normais.
O QUE SIGNIFICAM OS NÚMEROS DE UMA MEDIDA DE PRESSÃO ARTERIAL?
EFEITO DA POSTURA NA 
PRESSÃO SANGÜÍNEA 
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O coração é uma "bomba" muscular que, normalmente no homem, pode exercer uma pressão manométrica 
máxima de cerca de 120 mmHg no sangue durante a contração (sístole), e de cerca de 80 mmHg durante a 
relaxação (diástole). 
Devido à contração do músculo cardíaco, o sangue sai do ventrículo esquerdo, passa pela aorta e pelas 
artérias, seguindo em direção aos capilares . Dos capilares venosos o sangue segue para as veias e chega ao 
átrio direito com uma pressão quase nula. Em média, a diferença máxima entre as pressões arterial e venosa 
é da ordem de 100 mmHg. 
Como a densidade do sangue ( D = 1,04 g/cm³ ) é quase igual à da água, a diferença de pressão 
hidrostática entre a cabeça e os pés numa pessoa de 1,80 m de altura é aproximadamente 180 
cmH2O. 
A figura 5 abaixo mostra as pressões arterial e venosa médias (em cm de água), para uma pessoa de 1,80 m 
de altura, em vários níveis em relação ao coração.
EFEITO DA POSTURA NA 
PRESSÃO SANGÜÍNEA 
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Figura 1 - Pressões médias nas artérias e veias principais em várias posições em relação ao coração de uma 
pessoa de 1,80 m em pé.   Fonte:OKUNO, E.; CALDAS, I. L.; CHOW, C. Física para ciências biológicas e 
biomédicas. São Paulo: Harbra, c1982, p.309. - Adaptado.
http://www.4shared.com/video/39qj_KEh/
Limites_da_Ciculacao_discovery.html
saiba mais a respeito da ação da 
gravidade sobre a circulação sanguínea
EFEITO DA POSTURA NA 
PRESSÃO SANGÜÍNEA 
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Uma pessoa deitada possui pressão hidrostática praticamente constante em todos os pontos do corpo e 
igual à do coração. Se um manômetro aberto contendo mercúrio fosse utilizado para medir as pressões 
arteriais em vários pontos de um indivíduo deitado, a altura da coluna de mercúrio seria 
aproximadamente 100 mmHg, ou seja 136 cmH2O. 
Quando a pessoa está sentada, ou em pé, devido à elevação da cabeça em relação ao coração, a pressão 
arterial é mais baixa na cabeça e é dada por: 
P (cabeça) = P (coração) - D g h, 
onde D é a densidade do sangue e h a diferença de nível entre o centro da cabeça e o centro do coração.   
Como a pressão varia de acordo com a postura é importante que o enfermeiro observe com atenção o 
posicionamento do paciente no momento da verificação da pressão arterial. Ele deve posicionar o 
paciente em local calmo e confortável, sempre com o braço apoiado ao nível do coração. De preferência o 
paciente deve estar sentado, com as costas apoiadas confortavelmente no encosto da cadeira e o braço 
apoiado sob uma superfície próxima, posicionado ao nível do coração. A palma da mão deve ficar em 
supinação. Caso seja necessário verificar a pressão do paciente em posição ortostática (em pé) seu braço 
deve ser apoiado de modo que continue posicionado ao nível do coração.
EFEITO DA POSTURA NA 
PRESSÃO SANGÜÍNEA 
 21
EFEITO DA POSTURA NA 
PRESSÃO SANGÜÍNEA 
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Assim, quando uma pessoa deitada se levantar rapidamente, a queda de pressão arterial da cabeça será 
maior, o que implicará uma diminuição do fluxo sangüíneo no cérebro. Como o fluxo deve ser contínuo e 
como o ajuste do fluxo pela expansão das artérias não é instantâneo, a pessoa pode sentir-se tonta. Em 
casos de variações de pressão muito rápidas, a diminuição da circulação pode ser tal que provoque 
desmaio. (Okuno, 1982, p. 309)
 PRESSÃO TRANSMURAL 
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A pressão transmural é definida como a diferença entre a pressão interpleural e a alveolar e dela depende 
a distensão dos alvéolos durante a inspiração. 
Relação entre o estiramento e a pressão arterial (fórmula de Laplace) 
O efeito de Bayliss é, em última análise, um dos mecanismos fisiológicos que adapta o diâmetro dos vasos 
sanguíneos (particularmente das arteríolas) a variações hemodinâmicas. A activação dos canais iónicos 
que lhe está subjacente depende da alteração de factores físicos. O estiramento do vaso que activa esses 
canais não é mais do que um aumento da tensão de cisalhamento, ou tensão tangencial à superfície do 
vaso. A variação do valor da tensão de cisalhamento (Tci) relaciona-se com a pressão no interior do vaso e 
com o raio (r) e espessura da parede do mesmo (W) pela fórmula de Laplace para a dinâmica de fluídos 
(uma das aplicações da Equação de Laplace). 
A Pressão Transmural (PTM) é a diferença entre a pressão no interior do vaso e a pressão no exterior. 
Assim, quanto maior a pressão arterial (PA), que é afinal a pressão no interior de um vaso, maior o valor da 
pressão transmural. Assim se prova que aumentos na PA geram aumentos na Tci, que são sentidos por 
receptores de estiramento acoplados a canais iónicos.
 24
 PRESSÃO TRANSMURAL 
Pressão atmosférica = 760mmHg
Pressão intrapleural 
= 756mmHg
Pressão intra-alveolar 
entre duas respirações 
= 760mmHg
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PAUSA
PRESSÃO INTRA OCULAR
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Os fluidos do globo ocular, constituídos pelos humores aquoso e vítreo, 
meios por onde a luz passa em seu caminho em direção à retina, parte 
fotossensível do olho, estão sob pressão e mantêm o globo numa forma e 
dimensão aproximadamente fixas. As dimensões do olho são críticas para se 
ter uma boa. Uma variação de 0,1 mm no seu diâmetro pode produzir um 
efeito significativo no desempenho da visão. A pressão em olhos normais 
varia de 13 mmHg a 28 mmHg, sendo a média de 15 mmHg, embora em 
circunstâncias normais se eleve até 30 ou 45 mmHg.
PRESSÃO INTRA OCULAR
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O humor aquoso, fluido contido na parte frontal do olho, é essencialmente 
água, e é produzido continuamente pelo olho, cerca de 5 ml por dia. Existe 
um sistema de drenagem que permite a saída do excesso de humor aquoso. 
No entanto, se ocorre um bloqueio nesse sistema de drenagem, a pressão 
ocular aumenta comprimindo a artéria retiniana, podendo restringir a circulação 
sanguínea na retina, provocando uma visão tunelada e até mesmo a cegueira. 
A essa situação se dá o nome de glaucoma, na qual a pressão intra-ocular 
pode aumentar até 70 mmHg.
PRESSÃO INTRA OCULAR
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OS MÉDICOS ANTIGAMENTE ESTIMAVAM A PRESSÃO 
DENTRO DO OLHO PELO "SENTIDO" AO PRESSIONAR O 
OLHO COM SEUS DEDOS. (CAMERON, 1978 , P.108-109). 
  
ATUALMENTE ISSO É FEITO PELO TONÔMETRO , MOSTRADO 
NAS FIGURAS ABAIXO, QUE MEDEM A PRESSÃO OCULAR 
DETERMINANDO A DEFLEXÃO DA CÓRNEA SOB A AÇÃO DE 
UMA FORÇA CONHECIDA. (OKUNO, 1982, P.298)   
FIGURA 1: O OFTALMOLOGISTA FAZENDO USO DO 
TONÔMETRO. 
FIGURA 2: O TONÔMETRO CHEGA A ENCOSTAR NO OLHO 
DA PACIENTE. 
 29
PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
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O cérebro contém aproximadamente150 cm³ de fluido cerebrospinal¹ 
FCS) numa série de aberturas interconectadas chamadas ventrículos. O fluido 
cerebrospinal é gerado dentro do cérebro e flui através dos ventrículos para o 
interior da coluna espinhal e eventualmente para o interior do sistema circulatório. 
  Um dos ventrículos, o aqueduto, é especialmente estreito. Se ao nascer esta 
abertura está fechada por qualquer razão, o FCS fica preso no interior do crânio 
aumentando a pressão interna. O aumento de pressão faz o crânio aumentar. 
Esta séria condição, chamada hidrocefalia (literalmente, cabeça-d'água), é um 
problema moderadamente comum na infância. Entretanto, se a condição é 
detectada bem cedo, frequentemente ela pode ser corrigida cirurgicamente 
instalando um sistema de drenagem de desvio para o FCS.
PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
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Figura 1: A secção transversal 
do cérebro mostra a 
localização do fluido cérebro-
espinhal, área sombreada, 
e o aqueduto. O cérebro frágil 
é suportado e amortecido por 
esse fluido. Fonte: CAMERON, J., 
SKOFRONICK, J.G. Medical physics. New York : John 
Wiley & Sons, 1978, p.108.
PRESSÃO DENTRO DO CRÂNIO
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Não é conveniente medir a pressão FCS diretamente. 
Um método muito grosseiro de detectar hidrocefalia é 
medir a circunferência do crânio logo acima das 
orelhas. Valores normais para crianças recém-
nascidas variam de 32 a 37 cm, e um valor maior 
pode indicar hidrocefalia. Outro método qualitativo de 
detecção, a transiluminação, faz uso das propriedades 
de espalhamento de luz pelo FCS, um líquido claro, 
dentro do crânio.
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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O trato digestivo é uma abertura bem tortuosa(vídeo) que se estende através do 
corpo, possuindo mais de seis metros da boca até o ânus. 
Durante a maior parte do tempo, esta abertura se encontra fechada na 
extremidade inferior, apresentando várias outras restrições. 
A Figura 1 mostra esquematicamente as válvulas e esfíncteres (músculos 
circulares) do trato digestivo, que se abrem para a passagem da comida, bebida e 
seus subprodutos. As válvulas são projetadas para permitirem um fluxo 
unidirecional da comida. 
Com algum esforço é possível reverter o fluxo, tal como durante o vômito (náusea).
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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Figura 1: As válvulas e esfíncter do trato intestinal. 
Fonte: CAMERON, J., SKOFRONICK, J.G. Medical physics. New York : John Wiley & 
Sons, 1978, p.109.
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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A pressão é maior que a atmosférica na maior parte do sistema gastrointestinal (GI). 
Entretanto, no esôfago, a pressão está acoplada à pressão entre os pulmões e a 
parede do peito (pressão intratorácica) e é usualmente menor que a atmosférica. A 
pressão intratorácica é algumas vezes determinada medindo-se a pressão no 
esôfago. 
Durante a alimentação, a pressão no estômago aumenta quando as suas paredes 
são esticadas. Entretanto, como o volume aumenta com o cubo do raio (R³) e a 
tensão (força de estiramento) é proporcional a R, esse aumento na pressão é muito 
lento. Um aumento mais significativo na pressão é devido ao ar engolido durante a 
refeição. Ar preso no estômago, frequentemente visível num raio-X do peito, causa 
arroto ou vômito. No intestino, o gás (flato) gerado pela ação de bactérias aumenta a 
pressão no órgão. Fatores externos tais como a utilização de cintos ou faixas, e 
atividades como voar e nadar também afetam a pressão no intestino.
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
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Uma válvula, o piloro, evita que o fluxo de sangue retorne do intestino delgado para o 
estômago. Ocasionalmente, um bloqueio se forma no intestino delgado ou grosso, e 
uma pressão é produzida entre esse bloqueio e o piloro; se esta pressão torna-se 
suficientemente grande para restringir o fluxo sangüíneo aos órgãos críticos, ela pode 
causar a morte. 
Intubação, ou seja, a passagem de um tubo oco através do nariz, estômago e piloro, 
é geralmente usada para liberar essa pressão. Se a intubação não funcionar, é 
necessário liberar a pressão cirurgicamente. Entretanto, a pressão alta aumenta 
grandemente o risco de infecção, porque os gases presos expandem rapidamente 
quando a incisão é feita. Este risco pode ser reduzido se a cirurgia for realizada em 
uma sala de operação em que a pressão externa é maior que a pressão no intestino.
PRESSÃO NO SISTEMA DIGESTIVO
 37
A pressão no sistema digestivo está acoplada aquela dos pulmões, através do 
diafragma flexível que separa os dois sistemas de órgãos. Quando é necessário ou 
desejável aumentar a pressão no intestino, tal como durante a defecção, uma pessoa 
faz uma respiração profunda, prende os pulmões na glote (cordas vocais) e contrai os 
músculos abdominais.
PRESSÃO NA BEXIGA URINÁRIA
 38
A Uma das mais notáveis pressões internas é a pressão produzida na bexiga devido 
ao acúmulo de urina. 
FIGURA 1
PRESSÃO NA BEXIGA URINÁRIA
 39
A Figura 1- mostra a curva típica pressão - volume para a bexiga, que é esticada 
quando o seu volume aumenta. Poder-se-ia ingenuamente esperar que o 
aumento na pressão fosse proporcional ao volume. Entretanto, para um dado 
aumento do raio R, o volume aumenta com R³ enquanto a pressão cresce 
somente com R². Esta relação explica a inclinação relativamente baixa da maior 
parte da curva pressão - volume. Para adultos, o volume máximo típico na bexiga 
antes de esvaziar é igual a 500 ml.
PRESSÃO NA BEXIGA URINÁRIA
 40
• Em algumas pressões (~30 cmH2O) o reflexo de micturição ocorre. A enorme contração 
muscular resultante nas paredes da bexiga produz uma pressão momentânea de até 150 
cmH2O. É comum, garotos fazerem o "experimento" físico de medir esta pressão máxima 
diretamente, observando a altura atingida pela urina num muro. A pressão normal de 
esvaziamento é bem baixa (20 a 40 cmH2O), mas para homens que sofrem de 
obstrução prostática da passagem urinária pode chegar a valores acima de 100 cmH2O.
• A pressão na bexiga pode ser medida passando um cateter com um sensor de pressão 
no interior desta através da uretra. Em direta cistometria, a pressão é medida por meio de 
uma agulha inserida através das paredes do abdômen diretamente na bexiga. Esta 
técnica fornece informação da função das válvulas fechadas (esfíncter) que não pode ser 
obtida com a técnica do cateter. 
• A pressão da bexiga aumenta durante a tosse, esforços e quando permanecemos em 
pé. Durante a gravidez, o peso do feto sobre a bexiga aumenta a pressão desta e causa 
frequente micção. Uma situação estressante, também pode produzir um aumento de 
pressão; estudando para exames finais frequentemente resulta em muitas idas ao 
banheiro devido ao "nervosismo".
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
 41
• Como o corpo é composto principalmente de sólidos e líquidos que são 
aproximadamente incompressíveis, variações externas de pressão não afetam a maioria 
deles. Entretanto, existem cavidades gasosas no corpo, nas quais variações repentinas 
de pressão podem produzir efeitos profundos. Para entender porque, devemos recordar 
a lei de Boyle : para uma quantidade fixa de gás numa temperatura constante, o produto 
da pressão absoluta e o volume é constante (PV = constante). Isto é, se a pressão 
absoluta é dobrada, o volume cai para a metade.
• O ouvido médio é uma cavidade de ar que existe dentro do corpo. Uma situação 
confortável é caracterizada pela equalização da pressão no ouvido médio com a pressão 
do lado de fora do tímpano. Esta equalização é produzida pelo fluxo de ar através da 
trompa de Eustáquio, canal que liga o ouvido médio à faringe, que fica geralmente 
fechada, exceto ao engolir, durante a mastigação e o bocejo. Ao mergulhar, muitas 
pessoas têm dificuldade de obter equalização de pressão e sentem a diferença de 
pressão nos seus ouvidos.  
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
 42
• Um diferencial de pressão de 120 mmHg pode ocorrer a cerca de 1,7 m de água, 
podendo causar uma ruptura no tímpano. A ruptura pode ser séria se a água fria que 
entrar no ouvido médio afetar o aparelho vestibularou o mecanismo de balanço, 
causando náusea e vertigem. Um método de equalização, usado pelos mergulhadores, 
consiste em aumentar a pressão na boca segurando o nariz e tentando soprar para fora; 
quando a pressão se iguala o mergulhador freqüentemente "ouve" em ambos ouvidos 
um "estalo".  
• Uma condição menos séria é o  compressão dos seios paranasais  . Durante um 
mergulho, a pressão na cavidade paranasal, no crânio, geralmente equaliza com a 
pressão na vizinhança. Se um mergulhador estiver resfriado, a cavidade paranasal pode 
estar congestionada e não permitir uma equalização da pressão, causando dor. Outro 
efeito da pressão é a dor causada pelos pequenos volumes de ar, presos debaixo da 
obturação nos dentes, que expandem durante a subida. 
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
 43
•    A compressão dos olhos pode ocorrer quando se usa o óculos de mergulho ao invés 
de uma máscara; com a máscara, o ar expirado dos pulmões aumenta a pressão sobre 
os olhos na descida.  
•   Se um mergulhador subaquático, numa profundidade de 10 m, segura sua respiração e 
vem para a superfície, o volume de ar dentro dos pulmões expandirá por um fator de dois 
e assim causará um sério aumento de pressão nos pulmões. Se os pulmões estão 
cheios até a sua capacidade máxima, uma subida de apenas 1,2 m pode causar sérios 
prejuízos. Todos mergulhadores subaquáticos aprendem, durante o treinamento, a evitar 
prender a respiração durante a subida e expirar continuamente se uma subida rápida for 
necessária.  
• A pressão nos pulmões em qualquer profundidade é maior que ao nível do mar. Isto 
significa que o ar nos pulmões é mais denso debaixo d'água, e as pressões parciais de 
todos os componentes do ar são proporcionalmente maiores. De acordo com a lei de 
Henry, a quantidade de gás que será dissolvida em um líquido é proporcional a pressão 
parcial do gás em contato com este líquido. 
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
 44
• O nitrogênio do ar não desempenha qualquer papel conhecido nas funções do corpo, e 
é dissolvido no sangue proporcionalmente a sua pressão parcial. Um mergulhador 
submerso no mar respira ar numa pressão muito mais alta do que quando ele está no 
nível do mar. Assim, mais nitrogênio é dissolvido no sangue e nos tecidos quando um 
mergulhador vai mais fundo, porque a pressão do ar e, portanto a pressão parcial de 
nitrogênio aumenta. Quando o mergulhador sobe, o nitrogênio extra nos tecidos deve ser 
removido via sangue e pulmões. É um processo lento e se o mergulhador vem à 
superfície muito rapidamente, o nitrogênio pode causar a formação de bolhas nas suas 
articulações, provocando sérios problemas de câimbras. 
• A pressão parcial maior de oxigênio faz com que mais moléculas de oxigênio sejam 
transferidas para o sangue, resultando no envenenamento por oxigênio, se a pressão 
parcial de oxigênio ficar muito alta. Geralmente, o envenenamento por oxigênio ocorre 
quando a sua pressão parcial é cerca de 0,8 atm (correspondendo a uma pressão 
absoluta do ar de aproximadamente 4 atm), ou seja, numa profundidade de cerca de 
30m.  
EFEITOS DA PRESSÃO DURANTE O MERGULHO
 45
• Outros problemas podem ocorrer durante a subida de um mergulho. Uma das 
membranas que separam o ar e o sangue nos pulmões pode romper-se, permitindo que 
o ar vá diretamente para o fluxo sangüíneo (embolia de ar); o ar pode ficar preso sob a 
pele ao redor da base do pescoço ou no meio do peito; pode ocorrer também, 
pneumotórax (colapso dos pulmões) se o ar ficar entre os pulmões e as paredes do 
peito.   
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 46
• O objetivo principal da respiração é suprir oxigênio (O2) para o sistema e retirar o gás 
carbônico (CO2) do sangue. Nesta seção vamos discutir a física envolvida na troca de 
gás entre os pulmões e o sangue. 
•   A pressão com que o sangue é bombeado para os pulmões é de aproximadamente 20 
mmHg, isso corresponde a 15% da pressão na principal circulação do corpo. 
•    A quantidade de sangue sempre presente nos pulmões é cerca de 1L, enquanto que 
apenas 70 ml estão nos capilares dos pulmões obtendo oxigênio constantemente. Os 
pulmões são muito eficientes nas trocas gasosas, pois, o sangue fica nos capilares 
pulmonares por um tempo menor do que um segundo. 
•    Curiosidade: a área de contato entre o ar e o sangue é aproximadamente 80 m². Para 
se ter uma idéia, isso equivale mais ou menos à metade da área de uma quadra de tênis. 
Se o volume que fica nos capilares é de 70 ml, isso significa que para cobrir uma área 
de 80 m² de sangue, teremos uma camada de 1 mM de espessura, menor do que a 
espessura de uma única célula de glóbulo vermelho. 
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 47
Os dois processos envolvidos nas trocas gasosas são: 
  
• 1- Perfusão* = obtenção de sangue para a região capilar 
• * (Troca de líquido inclusive sangue) através de um órgão. 
• 2- Ventilação = entrada de ar para as superfícies alveolares.
Se um desses processos falhar, o sangue não será oxigenado. 
  
Nos pulmões existem três tipos de áreas: 
1- áreas que apresentam boa ventilação e boa perfusão. 
2- áreas com boa ventilação e perfusão com pouca eficiência. 
3- áreas com ventilação pouco eficiente e boa perfusão.
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 48
Doenças pulmonares como embolia (coágulo no pulmão), ou pneumonia afetam a 
eficiência desse sistema de ventilação-perfusão. 
Na embolia, o volume pulmonar afetado é pobre em perfusão, enquanto que na 
pneumonia, a parte obstruída é pobre em ventilação. 
 Para entender o processo de trocas gasosas, temos que considerar o fenômeno físico 
denominado difusão.
O que é difusão? 
Imagine se você deixar uma gota de perfume fora do frasco, rapidamente suas moléculas se 
espalharão no ambiente em que se encontram. Assim, dizemos que as moléculas se 
difundiram no ambiente. A difusão de moléculas ocorre quando há uma diferença de 
concentração destas no meio em que estão. O movimento aleatório das moléculas faz com 
que a distribuição de moléculas no meio fique homogêneo.
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 49
Algumas informações importantes sobre difusão: 
  
   A difusão depende da velocidade das moléculas: a velocidade é maior se as moléculas 
são leves e aumenta com aumento da temperatura. No tecido, a difusão de O2 e CO2 é 
aproximadamente 10.000 vezes mais lenta do que no ar, porém a espessura do tecido, na 
qual a molécula sofre a difusão através da parede alveolar, é muito pequena (0,4mm) 
gastando um tempo muito curto (menor do que um segundo). 
   A chamada lei de Dalton das pressões parciais é muito importante para entendermos o 
comportamento dos gases nos pulmões.Vejamos o que diz a Lei de Dalton: Se tivermos 
uma mistura de gases, cada um deles apresenta uma pressão parcial, de maneira que, se 
somarmos todos esses valores, teremos a pressão total da mistura. Vamos considerar 
agora um recipiente fechado de ar seco com pressão de 760 mmHg. Se pudéssemos 
retirar desse recipiente apenas as moléculas de O2, a pressão cairia para 152 mmHg, ou 
seja 20% de 760 mmHg. Chamamos esta pressão de pressão parcial de O2. 
Se retirarmos N2, a pressão será 608 mmHg ou seja, 80% da pressão total. A figura 1 
ilustra o que ocorre. Assim, vemos que a pressão parcial dos gases em uma mistura é a 
mesma pressão obtida se estes gases ocupam sozinhos um recipiente.
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 50
Figura 1: Uma ilustração esquemática 
da lei de Dalton das pressões parciais. 
Um litro de ar a uma pressão de 760 
mmHg  pode ser pensado como uma 
mistura de um litro de oxigênio na 
pressão de 150 mmHg e  um litro de 
nitrogênio na pressão de 610 mmHg. 
Adaptado de CAMERON, J., SKOFRONICK, J.G. Medical 
physics. New York : John Wiley & Sons, 1978, p.126.
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 51
Lei de Henry da solubilidade dos gases 
  
•    Agora vejamos o que acontece se tivermos em um recipiente fechado, oxigênio e 
sangue. As moléculas de oxigênio que colidem com o sangue sofrerãodifusão. Após 
um período, a quantidade de moléculas de oxigênio que escapa do sangue por 
segundo, é igual à quantidade que entra nele. Se a pressão parcial de oxigênio na 
fase gasosa é dobrada, a quantidade de oxigênio dissolvida no sangue também 
dobra. Essa relação de proporcionalidade é chamada de Lei de Henry da 
solubilidade dos gases. 
•     O oxigênio e o dióxido de carbono apresentam solubilidades diferentes no 
transporte desses gases através da parede alveolar. A molécula de oxigênio 
difunde-se mais rápido do que o dióxido de carbono porque sua massa é menor.
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 52
Algumas curiosidades:   
• Já foi falado em outro tópico. Nossos pulmões não ficam vazios por completo, sempre 
há uma quantidade de ar denominada de capacidade residual funcional (volume de 
arque quase sempre permanece nos pulmões entre as respirações). Quando 
respiramos, o ar rico em oxigênio não vai diretamente para os alvéolos, ele se mistura 
com o ar residual e logo depois atinge a superfície dos alvéolos. Em seguida, o 
oxigênio é dissolvido na parede alveolar, e se difunde até os capilares sanguíneos de 
forma que, a sua pressão parcial seja igual à dos alvéolos. Todo esse processo gasta 
menos do que 0,5 segundo, conforme podemos verificar no gráfico da figura abaixo. 
•    O sangue não consegue transportar muito oxigênio, a maioria é transportada para as 
células através da proteína denominada hemoglobina (Hb). Para se ter uma idéia, um 
litro de sangue nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), pode 
transportar cerca de 200 ml de oxigênio, já em solução carrega apenas 2,5 ml. Como a 
maioria de oxigênio não está em solução, é importante analisar o papel da 
hemoglobina.
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 53
O gráfico da figura 2, mostra que a Hb que 
sai dos pulmões atinge uma saturação de 
97% de oxigênio a uma pressão parcial de 
aproximadamente 100 mmHg 
Porcentagem de saturação de oxigênio do 
sangue como uma função da pressão 
parcial de oxigênio nos alvéolos. A 100% 
de saturação, um litro de sangue pode 
transportar 200 ml de oxigênio nas CNTP. 
Esta curva é afetada pela temperatura, pela 
pressão parcial de dióxido de carbono e 
pelo pH do sangue. Fonte: CAMERON, J., SKOFRONICK, J.G. 
Medical physics. New York : John Wiley & Sons, 1978, p.129
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 54
• Nem todo oxigênio é liberado pela Hb, a quantidade depende da pressão parcial do 
oxigênio nos tecidos. Em repouso, o sangue venoso retorna ao coração com 
aproximadamente 75% de sua carga de oxigênio. 
• Durante trabalhos físicos intensos, os músculos variam a pressão parcial de oxigênio 
reduzindo-a drasticamente, fazendo que mais oxigênio seja retirado da Hb para 
atender à demanda muscular. Nesses casos, o corpo pode aumentar o fluxo de 
sangue em até três vezes. 
• Quando os músculos são solicitados intensamente, podem receber 10 vezes mais 
oxigênio do que em uma situação de repouso. Para pessoas normais, o que limita a 
capacidade física, não é a quantidade de sangue bombeada e nem a quantidade de 
oxigênio fornecida, e sim a velocidade com que o oxigênio é transferido para os 
músculos.
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 55
Para descrever o fluxo de fluidos para dentro e para fora dos capilares usa-se a lei de 
Starling de Capilaridade. O movimento de um fluido pela parede do capilar é regido por 
duas pressões: 
• 1- a pressão hidrostática, através da parede do capilar e 
• 2- a pressão osmótica. 
• A pressão hidrostática no capilar varia de aproximadamente 25 mmHg, quando o 
sangue flui de uma extremidade arterial, para aproximadamente 10 mmHg, quando o 
sangue deixa o vaso capilar pela extremidade venosa. A pressão osmótica líquida é 
de 20 mmHg dentro do vaso capilar. Dessa maneira, devido a diferença de pressão, 
fluidos fluem para fora do vaso capilar na extremidade arterial, e para dentro do vaso 
capilar na extremidade venosa. 
• Se pressão capilar subir, por exemplo, devido a um trauma, mais fluidos são forçados 
para os tecidos dos capilares causando inchaço, ou edema dos tecidos.
COMO O SANGUE E OS PULMÕES INTERAGEM
 56
Nos músculos em repouso apenas 5% dos capilares estão em funcionamento. As 
arteríolas, que alimentam os capilares, apresentam músculos chamados esfíncteres, que 
controlam a quantidade de sangue na rede de capilares. Quando há uma necessidade 
maior de sangue, o esfíncter relaxa, permitindo que o músculo receba mais sangue e 
oxigênio.
A FÍSICA DE ALGUMAS DOENÇAS PULMONARES COMUNS
 57
• O índice de doenças pulmonares apresenta um percentual significativo na população. 
Do ponto de vista da Física, muitas doenças podem ser entendidas como variações 
físicas que os pulmões podem apresentar. Porém, não devemos considerar que um 
físico seja o profissional mais adequado para sugerir um tratamento adequado. 
Vamos discutir nesse tópico, apenas alguns aspectos físicos de algumas doenças 
pulmonares. 
• Em repouso, somente uma pequena fração da capacidade dos pulmões é usada. 
Assim, uma doença pulmonar que reduz a capacidade respiratória, freqüentemente 
não produz sintomas perceptíveis nos seus estágios iniciais. O problema ocorre se 
os sintomas são percebidos apenas quando a doença estiver em um estágio 
avançado. Testes simples para detectar variações no sistema respiratório devem ser 
incluídos em exames de rotina.
A FÍSICA DE ALGUMAS DOENÇAS PULMONARES COMUNS
 58
Enfisema:  
• No enfisema, as divisões entre os alvéolos se rompem, produzindo espaços 
pulmonares maiores. Esta destruição dos tecidos dos pulmões reduz a elasticidade 
pulmonar. Os pulmões tornam-se mais complacentes – ou seja, uma pequena 
variação na pressão, produz uma variação maior do que o normal no volume. 
• Enquanto à primeira vista isto parece tornar mais fácil a respiração, na verdade ocorre 
o contrário. É necessário um trabalho da respiração mais intenso para superar a 
resistência das vias aéreas à passagem de ar. Pois, no enfisema a resistência das 
vias aéreas aumenta significativamente.
A FÍSICA DE ALGUMAS DOENÇAS PULMONARES COMUNS
 59
Figura 1. (a) e (b). Modelos 
d e p r i m a v e r a ( a ) u m 
pulmão normal e (b) um 
pulmão com enfisema 
grave. Note o número 
reduzido e a resistência das 
m o l a s n o m o d e l o d e 
enfisema . A expansão 
resultante da parede torácica 
e estreitamento das vias 
aéreas principais causam 
um aumento na resistência 
das vias aéreas . Fonte: CAMERON, 
J., SKOFRONICK, J.G. Medical physics. New York : 
John Wiley & Sons, 1978, p.149.
A FÍSICA DE ALGUMAS DOENÇAS PULMONARES COMUNS
 60
A figura 1 ajudará você entender a física do enfisema. Você pode pensar na elasticidade 
dos tecidos do pulmão normal como milhões de pequenas molas interconectadas (Fig. 
15(a). Estas “molas” tendem a murcharem os pulmões e produzirem a força que puxa a 
parede do peito. Também existem forças para puxar as paredes das vias aéreas, e são 
estas forças que mantém as vias aéreas abertas e ajudam a reduzir a resistência durante 
a expiração. 
    A situação no enfisema severo é mostrada na figura 1b. O número de “molas” 
trabalhando foi reduzido drasticamente, e aquelas presentes são muito mais fracas do 
que o normal. Isto produz duas importantes variações: 
1- O pulmão torna-se frouxo e expande com uma tensão reduzida, permitindo a parede 
do peito expandir quase para o volume de repouso da parede do peito sem o pulmão – 
cerca de 60% da capacidade vital (figura b); 
2- os tecidos não puxam as vias aéreas com força suficiente, permitindo que essas vias 
aéreas estreitadas, colapsem facilmente durante a expiração. O uso intenso do cigarro 
contribui de forma decisiva para intensificar a probabilidade desse tipo de doença
A FÍSICA DE ALGUMAS DOENÇAS PULMONARES COMUNS
 61
Este aumento na resistência das vias aéreas é o principal sintoma de enfisema severo. O 
aumento do tamanho dos pulmões aumenta a frequência respiratória, cardíaca e o volume 
residual. O peito é super inflado ea postura é afetada: alguém com essa doença parece 
peitudo. Uma pessoa que tem enfisema é incapaz de apagar uma vela com o sopro, dessa 
forma, é simples testar se a pessoa apresenta a doença. O enfisema ocorre ocasionalmente em 
pessoas não fumantes, porém o aumento de casos tem sido observado principalmente entre os 
fumantes. 
Fibrose dos Pulmões: 
Na fibrose dos pulmões as membranas entre os alvéolos engrossam. Isto tem dois efeitos 
marcantes: 
1- a complacência dos pulmões decresce; 
2- a difusão de oxigênio nos capilares pulmonares diminui. 
A resistência expiratória é essencialmente normal. Uma pessoa com a doença terá dores e 
dificuldade respiratória (dispnéia) ou deficiência de respiração durante exercícios. Fibrose dos 
pulmões pode ocorrer se os pulmões tiverem sido irradiados (p.ex, no tratamento do câncer), 
embora esta não seja a única causa.
SAIBA MAIS SOBRE FIBROSE PULMONAR 
(DOENÇA INTERSTICIAL PULMONAR)
 62
Fibrose pulmonar é a substituição do tecido pulmonar normal por um tecido cicatricial. É 
causada, na maioria das vezes, pelas Doenças Intersticiais Pulmonares (DIP). Neste 
grupo estão incluídas algumas dezenas de doenças que têm em comum o fato de 
causarem inflamação na parte terminal dos pulmões (alvéolos), levando a progressiva 
cicatrização e fibrose pulmonar. As doenças intersticiais caracterizam-se por serem 
crônicas e de evolução lenta, tendo dois sintomas principais: falta de ar progressiva e 
tosse seca. 
As principais causas de DIP são: inalação de poeiras inorgânicas ou pneumoconioses 
(silica, asbestos), poeiras orgânicas ou pneumonia de hipersensibilidade (criadores de 
aves, mofo, sauna, ar-condicionado), drogas (quimioterápicos, amiodarona, cocaína), 
doenças reumáticas e doenças pulmonares de origem desconhecida (sarcoidose, 
bronquiolite, fibrose pulmonar idiopática). 
O diagnóstico é baseado na história clínica (principalmente em casos de exposições 
ambientais e profissionais), nas alterações tomográficas e, eventualmente, no estudo 
das células ou do tecido alveolar (lavado broncoalveolar e biópsia pulmonar).
SAIBA MAIS SOBRE FIBROSE PULMONAR 
(DOENÇA INTERSTICIAL PULMONAR)
 63
Fibrose pulmonar é a substituição do tecido pulmonar normal por um tecido cicatricial. É 
causada, na maioria das vezes, pelas Doenças Intersticiais Pulmonares (DIP). Neste 
grupo estão incluídas algumas dezenas de doenças que têm em comum o fato de 
causarem inflamação na parte terminal dos pulmões (alvéolos), levando a progressiva 
cicatrização e fibrose pulmonar. As doenças intersticiais caracterizam-se por serem 
crônicas e de evolução lenta, tendo dois sintomas principais: falta de ar progressiva e 
tosse seca. 
As principais causas de DIP são: inalação de poeiras inorgânicas ou pneumoconioses 
(silica, asbestos), poeiras orgânicas ou pneumonia de hipersensibilidade (criadores de 
aves, mofo, sauna, ar-condicionado), drogas (quimioterápicos, amiodarona, cocaína), 
doenças reumáticas e doenças pulmonares de origem desconhecida (sarcoidose, 
bronquiolite, fibrose pulmonar idiopática). 
O diagnóstico é baseado na história clínica (principalmente em casos de exposições 
ambientais e profissionais), nas alterações tomográficas e, eventualmente, no estudo 
das células ou do tecido alveolar (lavado broncoalveolar e biópsia pulmonar).
FIM
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