Mecânica Ventilatória

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● ventilação pulmonar: movimentação do sistema respiratório; inspiração + expiração; envolve a troca de 
ar entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares 
● o ar flui entre a atmosfera e os alvéolos dos pulmões 
● isso ocorre pelas ​diferenças de pressão alternadas produzidas pela ​contração e pelo ​relaxamento 
dos ​músculos respiratórios 
● O AR VAI DE AMBIENTES DE ​MAIOR​ PRESSÃO PARA OS DE ​MENOR​ PRESSÃO 
 
respiração externa (pulmonar) 
● troca de gases entre os alvéolos dos pulmões e o sangue nos capilares pulmonares através da 
membrana respiratória 
● o sangue capilar pulmonar ganha O2 e perde CO2 
respiração interna (tecidual) 
● troca de gases entre o sangue nos capilares sistêmicos e as células teciduais 
● nesta etapa, o sangue perde O2 e ganha CO2 
● dentro das células, as reações metabólicas que consomem O2 e liberam CO2 durante a produção de 
ATP são denominadas ​respiração celular 
 
INSPIRAÇÃO 
● processo ativo​ pois envolve contração muscular 
● pouco ​antes de cada inspiração​, a ​pressão do ar dentro dos pulmões é igual à pressão do ar na 
atmosfera​, que ao nível do mar é de aproximadamente ​760 mmHg/1 atm 
● para o ar fluir para os pulmões, ​a pressão intra alveolar tem de se tornar mais baixa do que a pressão 
atmosférica 
● esta condição é alcançada ​aumentando o tamanho dos pulmões 
● lei de Boyle: se o tamanho de um recipiente fechado for aumentado, a pressão do gás no interior do 
recipiente diminui; se o tamanho do recipiente for diminuído, então a pressão em seu interior aumenta 
● para que a inspiração ocorra, os pulmões precisam se expandir, o que aumenta o volume pulmonar e, 
assim, diminui a pressão nos pulmões para níveis inferiores aos da pressão atmosférica 
 
● durante inspirações tranquilas​, a ​pressão entre as duas camadas pleurais na cavidade pleural​, a 
chamada ​pressão intrapleural (intratorácica)​, é sempre ​subatmosférica​ (inferior à pressão atmosférica) 
● pouco antes da inspiração​, ela mede ​aproximadamente 4 mmHg (​756 mmHg​) a menos do que a 
pressão atmosférica 
 
● o primeiro passo na ​expansão dos pulmões durante a inspiração tranquila normal envolve a 
contração​ do principal músculo inspiratório, o ​diafragma​ + intercostais externos + escalenos 
● à medida que o diafragma, escalenos e os músculos intercostais externos se contraem e o ​tamanho 
global da cavidade torácica aumenta 
● durante inspirações profundas e forçadas, os músculos acessórios da inspiração também atuam no 
aumento do tamanho da cavidade torácica 
 
● durante a expansão do tórax, as pleuras parietal e visceral normalmente estão ​firmemente aderidas 
uma à outra: pressão subatmosférica entre elas e da tensão superficial criada pelas suas superfícies 
úmidas adjacentes 
● conforme a cavidade torácica se expande, a ​pleura parietal que reveste a cavidade é “puxada” 
para fora em todas as direções​, e a ​pleura visceral e os pulmões são puxados com ela 
● o ​tamanho da cavidade pleural também ​cresce​, o que faz com que a ​pressão intrapleural diminua 
para aproximadamente ​754 mmHg 
 
● conforme o volume dos pulmões aumenta desta maneira, a ​pressão no interior dos pulmões, a 
chamada pressão alveolar (intrapulmonar), cai de 760 para 758 mmHg 
● uma diferença de pressão é então estabelecida entre a atmosfera e os alvéolos 
● como o ar flui sempre da região de pressão mais alta para a região de pressão mais baixa, ocorre a 
inspiração 
● o ar continua fluindo para os pulmões enquanto existir diferença de pressão (pulmão menor que atm) 
 
EXPIRAÇÃO 
● processo passivo​ pois não envolve contração muscular em ​respiração tranquila normal 
● se torna um ​processo ativo na ​respiração forçada (músculos abdominais e intercostais internos se 
contraem) 
● começa quando a ​musculatura respiratória relaxa 
● à medida que o ​diafragma​ relaxa, sua cúpula se move superiormente, graças a sua elasticidade 
● conforme os ​músculos intercostais externos​ relaxam, as costelas ficam mais próximas 
● estes movimentos reduzem os diâmetros vertical, lateral e anteroposterior da cavidade torácica, o que 
diminui o volume do pulmão 
● a expiração resulta da ​retração elástica da parede torácica e dos pulmões​, sendo que ambos têm 
uma ​tendência natural de retornar à posição inicial depois de terem sido distendidos 
● para a expiração acontecer a ​pressão nos pulmões deve ser maior do que a pressão atmosférica 
● com a ​retração elástica da parede torácica e dos pulmões o espaço em que o ar se encontra dentro 
do corpo diminui, ​aumentando a pressão intrapulmonar 
● a ​pressão alveolar​ aumenta para aproximadamente ​762 mmHg 
● o ar então flui da área de pressão mais elevada (alvéolos) para a área de pressão mais baixa na 
(atmosfera) 
● a ​pressão pleural​ é ​sempre menor​ do ​que a pressão alveolar 
● porém ​pode exceder brevemente ​a pressão atmosférica durante uma expiração forçada​, como 
durante a tosse 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS 
diafragma 
● + importante da inspiração 
● sua contração faz com que ele se achate, abaixando sua cúpula, aumentando o diâmetro vertical da 
cavidade torácica 
● durante a ​inspiração tranquila normal​, o diafragma desce aproximadamente ​1 cm​, produzindo uma 
diferença de pressão de 1 a 3 mmHg​ e a ​inspiração de aproximadamente 500 mℓ​ de ar 
● na ​respiração forçada​, o diafragma pode descer ​10 cm​, o que produz uma ​diferença de pressão de 
100 mmHg​ e a inspiração de ​2 a 3 ℓ ​de ar 
● a contração do diafragma é responsável por aproximadamente ​75% do ar que entra nos pulmões 
durante a respiração tranquila 
 
intercostais externos 
● inspiração 
● grupo mais superficial de músculos que ocupam os 11 espaços intercostais 
● quando estes músculos se contraem, eles ​elevam as costelas 
● como resultado, há aumento nos diâmetros anteroposterior e lateral da cavidade torácica 
 
escalenos 
● inspiração 
● três músculos cervicais pareados, correndo das vértebras cervicais para as duas costelas superiores 
● antes considerados músculos acessórios 
● eleva o esterno e as duas primeiras costelas 
 
acessórios 
● inspiração 
● têm pouca contribuição, se é que têm alguma, durante a inspiração tranquila normal 
● durante o exercício ou ventilação forçada podem se contrair vigorosamente 
● esternocleidomastóideos:​ elevam o esterno 
● peitoral menor: ​eleva as costelas III a V 
 
abdominais 
● expiração 
● move as costelas inferiores para baixo 
● comprime as vísceras abdominais 
● forçando assim o diafragma superiormente 
 
intercostais internos 
● expiração 
● camada média do grupo muscular intercostal 
● puxa as costelas inferiormente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRABALHO MECÂNICO PARA VENCER AS FORÇAS DE OPOSIÇÃO 
 
complacência dos pulmões e parede torácica 
● complacência: “elasticidade”; quanto esforço é necessário para distender os pulmões e a parede 
torácica 
● complacência alta:​ os pulmões e a parede torácica se expandem facilmente 
● complacência baixa:​ resistem à expansão 
● os pulmões e parede torácica possuem propriedades elásticas e podem obedecer à lei de Hooke 
● quanto mais intensa a pressão gerada pelos músculos inspiratórios, maior o volume de ar inspirado; 
quando essa força cessa, os tecidos se retraem para sua posição original 
● os ​pulmões normalmente têm complacência alta e se expandem facilmente pois as fibras elásticas 
do tecido pulmonar são facilmente distendidas + surfactante no líquido alveolar reduz a tensão 
superficial 
● comportamento elástico do pulmão: a matriz extracelular pulmonar +tensão superficial do líquido 
que recobre a zona de trocas gasosas 
 
MEC pulmonar - interdependência 
● todas as estruturas do pulmão (vasos, bronquíolos e alvéolos) encontram-se ​interligadas pela 
trama de tecido conjuntivo pulmonar 
● durante a inspiração, todos esses componentes se dilatam 
● esse fenômeno é denominado ​interdependência 
● contribui para manter todos os alvéolos abertos 
● quando um alvéolo colapsa​, ocorre estiramento das fibras elásticas e colágenas dos alvéolos 
adjacentes, tracionando suas paredes e impedindo o colapso 
 
tensão superficial do líquido alveolar 
● força de atração entre átomos ou moléculas na superfície de um líquido 
● interfaces ar-líquido 
● uma fina camada de líquido alveolar reveste a face luminal dos alvéolos e exerce uma força conhecida 
como ​tensão superficial 
● a tensão superficial surge em todas as interfaces ar-água, porque as ​moléculas de água polares são 
mais fortemente atraídas umas pelas outras​ do que o são pelas moléculas de gás no ar 
● quando o ​líquido envolve uma esfera de ar​, como em um alvéolo ou em uma bolha de sabão, a 
tensão superficial produz uma força dirigida para dentro 
● as bolhas de sabão “estouram” pois se retraem por causa da tensão superficial 
● no pulmão, a tensão superficial faz com que os alvéolos assumam o menor diâmetro possível 
● durante a respiração, a tensão superficial deve ser ultrapassada para expandir os pulmões a cada 
inspiração 
● a tensão superficial é também responsável por ⅔ da retração elástica pulmonar, o que diminui o 
tamanho dos alvéolos durante a expiração 
● o ​surfactante: mistura de fosfolipídios e lipoproteínas, agente ativo da superfície da água presente no 
líquido alveolar ​reduz a tensão superficial do líquido alveolar abaixo da tensão superficial da 
água pura 
● a deficiência de surfactante em prematuros provoca a ​síndrome da angústia respiratória do 
recém-nascido​, em que a tensão superficial do líquido alveolar é grandemente aumentada, de modo 
que muitos alvéolos colabam ao final de cada expiração; então é necessário grande esforço na 
próxima inspiração para reabrir os alvéolos colabados 
 
resistência das vias respiratórias 
● do mesmo modo que o sangue flui pelos vasos sanguíneos, a velocidade do fluxo de ar pelas vias 
respiratórias depende da diferença de pressão e da resistência 
 
 
● as ​paredes das vias respiratórias​, especialmente os bronquíolos, ​oferecem alguma resistência ao 
fluxo normal de ar​ para dentro e para fora dos pulmões 
● à medida que os pulmões se expandem durante a inspiração, os ​bronquíolos se ampliam porque 
suas paredes são “puxadas” para fora em todas as direções 
● a ​resistência das vias respiratórias então aumenta durante a expiração conforme o diâmetro dos 
bronquíolos diminui 
● o diâmetro das vias respiratórias também é regulado pelo ​grau de contração e relaxamento do 
músculo liso​ das paredes das vias respiratórias 
● os impulsos da ​parte simpática da divisão autônoma do sistema nervoso causam o relaxamento 
deste músculo liso, o que resulta em ​broncodilatação​ e ​diminuição da resistência 
● o ​aumento do volume pulmonar​ acarreta ​queda da resistência das vias respiratórias 
● na expiração, à medida que o volume pulmonar diminui, a resistência aumenta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VOLUMES PULMONARES 
volume corrente - volume de uma respiração (VC) 
● varia consideravelmente de uma pessoa para outra e na mesma pessoa em momentos diferentes 
● em repouso, um adulto médio saudável respira ​12 vezes por minuto​, movendo a cada inspiração e 
expiração aproximadamente ​500 mℓ ​de ar para dentro e para fora dos pulmões 
● em um adulto típico, aproximadamente ​70% do volume corrente (350 mℓ) alcança efetivamente a 
zona respiratória do sistema respiratório e participa na respiração 
● os outros ​30% (150 mℓ) ​permanecem nas vias respiratórias de condução - nariz, faringe, laringe, 
traqueia, brônquios e bronquíolos 
● coletivamente, as vias respiratórias de condução com ar que não é submetido à troca respiratória são 
conhecidas como ​ESPAÇO MORTO ANATÔMICO (RESPIRATÓRIO) 
 
ventilação minuto - volume total de ar inspirado e expirado a cada minuto (VM) - FR x V 
● nem toda a ventilação minuto pode ser usada nas trocas gasosas um pouco dela fica no ​espaço morto 
 
taxa de ventilação alveolar 
● volume de ar por minuto que efetivamente alcança a zona respiratória 
 
volume de reserva inspiratório 
● ao realizar uma inspiração muito profunda, você pode inspirar mais de 500 mℓ de ar 
● aproximadamente 3.100 mℓ em um homem adulto médio e 1.900 mℓ em uma mulher adulta média 
● ainda mais ar pode ser inspirado se a inspiração seguir uma expiração forçada 
 
volume de reserva expiratório 
● se você inspirar normalmente e depois expirar com o máximo de força possível, você deve ser capaz 
de expulsar consideravelmente mais ar, além dos 500 mℓ do volume corrente 
● os 1.200 mℓ adicionais no sexo masculino e 700 mℓ nas mulheres 
 
volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) 
● volume de ar expirado pelos pulmões em 1s ao esforço máximo depois de uma inspiração máxima 
 
volume residual 
● depois que o volume de reserva expiratório é expirado, um volume de ar permanece nos pulmões 
● isso acontece pois a pressão intrapleural subatmosférica mantém os alvéolos discretamente 
insuflados, e um pouco de ar permanece nas vias respiratórias não colabáveis 
● representa aproximadamente 1.200 mℓ nos homens e 1.100 mℓ nas mulheres 
 
volume mínimo 
● se a cavidade torácica é aberta, a pressão intrapleural sobe para se igualar à pressão atmosférica e 
força para fora um pouco do volume residual, o ar que permanece é chamado de ​volume mínimo 
 
CAPACIDADES PULMONARES 
capacidade inspiratória 
● soma do volume corrente e do volume de reserva inspiratório 
 
capacidade residual funcional 
● soma do volume residual e do volume de reserva expiratório 
 
capacidade vital 
● soma do volume de reserva inspiratório, volume corrente e volume de reserva expiratório 
 
capacidade pulmonar total 
● soma da capacidade vital e do volume residual