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Insuficiência respiratória Mecanismos básicos das doenças 5° período Maria Geovana Anatomia pulmonar Traquéia se bifurca em dois brônquios principais: o direito e o esquerdo. ★ O brônquio D se desvia menos do eixo da traqueia do que o brônquio E, sendo por isso o brônquio que mais recebe material aspirado nas VA superiores. A traqueia e os brônquios são revestidos internamente por epitélio pseudoestratificado, colunar, ciliado, contendo células caliciformes e glândulas submucosas produtoras de muco. Os brônquios principais se bifurcam em lobares, que dão origem aos brônquios segmentares. As várias bifurcações dão origem aos bronquíolos e, de cada bronquíolo terminal, forma-se um ácino. ácino - estrutura funcional da unidade respiratória, formados por estruturas ricas em alvéolos. A parede alveolar é constituída pelo epitélio alveolar (pneumócitos) → tipo I e tipo II (produção de surfactante: mantém o lúmen alveolar aberto, uma vez que reduz a tensão superficial da parede alveolar, impedido que ela colabe). A função respiratória pode ser dividida em ventilação pulmonar e troca gasosa pulmonar Ventilação pulmonar É o processo de entrada e saída do ar a cada ciclo respiratório, dividida em inspiração e expiração. Músculos responsáveis→ diafragma (principalmente) e músculos intercostais. Nervos responsáveis→ frênico, intercostais e vago. Controle da ventilação→ centro respiratório, localizado no bulbo. Os neurônios fazem sinapse com a ponta anterior da medula espinhal cervical (origem do nervo frênico) e com a medula espinhal torácica (origem dos n. intercostais). ★ Clínica→ Uma lesão grave no centro respiratório bulbar ou secção entre bulbo e parte superior da medula levariam a uma parada respiratória. OBS: este controle na ventilação involuntária ocorre pelo automatismo intrínseco, o qual sofre influência inibitória contínua de centros neuronais localizados na ponte, cuja lesão provoca hiperventilação. Mecânica ventilatória: Inspiração → resultado da pressão negativa intratorácica, em que os músculos se contraem e o diafragma abaixa e os intercostais movimentam as costelas para cima e para fora. Esse é um processo ativo. Expiração → é a recuperação elástica dos músculos, sendo, portanto, um processo passivo. Ao fim de uma expiração espontânea, os pulmões e a caixa torácica encontram-se em repouso. ➔ O que é a pressão negativa? Ela é medida no interior do espaço pleural e reflete na pressão intratorácica, sendo a responsável pela entrada de ar nos pulmões. Vale lembrar que a pressão intrapleural é sempre subatmosférica: na inspiração equivale a -6mmHg e ao fim da expiração a -4mmHg. Pressão transalveolar (transtorácica) - ΔP ΔP = P atmosférica - P alveolar Dessa maneira, na inspiração a pressão transalveolar deve ser positiva, uma vez que a P alveolar deve ser menor que a Patm para que o ar entre de maneira espontânea. Para isso, a pressão intrapleural diminui, diminuindo consequentemente a pressão alveolar. Ao fim da expiração, o ΔP = zero. ★ Na ventilação mecânica, o ventilador fornece ar com pressão positiva para as VAs do paciente. VOLUME CORRENTE Volume de ar que entra e sai dos pulmões. Esse volume, multiplicado pela frequência respiratória, nos dá o volume minuto, ou seja, a quantidade de ar que entra e sai dos pulmões durante um minuto. O normal está em torno de 7L/min. Desse volume normal, 70% chegam efetivamente aos alvéolos (ventilação alveolar - 5L/min) e 30% preenchem a traqueia e a árvore brônquica (espaço morto - 2L/min). Cabe colocar que a eliminação de CO2 depende da ventilação alveolar e, portanto, a PaCO2 é o verdadeiro "termômetro respiratório” → o principal regulador da ventilação pulmonar é o PaCO2! Quem regula a ventilação pulmonar é o pH do sangue e do líquor→ o CO2 funciona como ácido (convertido pela anidrase carbônica em H2CO3 que libera H +), além disso, o CO2 se difunde facilmente pela BHE. Assim,o aumento da PaCO2 provoca a acidificação do líquor que por sua vez influencia a atividade bulbar e os neurônios do centro respiratório. Sendo assim: pH liquórico ↓ (acidificação): hiperventilação pH liquórico ↑ (alcalinização): hipoventilação ➔ Em pacientes retentores de CO2, o controle do centro bulbar é hipossensível ao CO2. OBS: a PaCo2 também influencia a ventilação pulmonar agindo sobre os quimiorreceptores na bifurcação carotídeo e no arco aórtico, mas o estímulo é bem menor que no caso da PaCO2. ↓ PaO2: aumento da ventilação pulmonar Complacência pulmonar É o grau de distensibilidade dos pulmões e da caixa torácica. Resistência das vias aéreas Expressa a dificuldade da passagem do ar através da árvore respiratória. É importante colocar que pequenas reduções do lúmen das vias aéreas levam a grande aumentos da resistência, como em situações de broncoconstrição e secreção, por exemplo. Troca Gasosa É realizada entre o sangue dos capilares alveolares e o ar dos alvéolos. Entre a troca de CO2 e O2 uma grande diferença fisiológica: CO2→ muito difusível e circula no sangue de forma livre. ★ Hiperventilação sempre gera hipocapnia ★ Hipoventilação sempre gera hipercapnia O2→ precisa da hemoglobina para ser transportado, sendo que pouco O2 fica livre no sangue. ★ A hemoglobina deve ter uma saturação de pelo menos 90% do PaO2 de 60mmHg. Quando a PaO2 começa a subir, o conteúdo arterial de O2 sofre um pequeno aumento (a Sat só pode aumentar mais 10%). Por outro lado, se a PaO2 cair, a saturação cai vertiginosamente. OBS: em situações de estresse (acidose, hipercapnia, hipertermia), a hemácia perde a afinidade pelo O2, para que este seja liberado com mais facilidade para os tecidos, e, assim, é necessário uma maior PaO2 para aumentar a saturação da hemoglobina. Insuficiência respiratória Incapacidade dos pulmões de realizarem a troca gasosa, medida por: PaO2 < 60mmHg e/ou - HIPOXÊMICA PaCO2>50mmHg - HIPERCÁPNICA Pode ser: Tipo I: IR hipoxêmica Tipo II: Ins ventilatória ou IR hipercápnica Insuficiência ventilatória (ou hipercápnica) 1. HIPERCAPNIA E ACIDOSE RESPIRATÓRIA Com a hipoventilação, há hipercapnia, ou seja, retenção de CO2 e consequente acúmulo de CO2, levando a acidose respiratória, pelo aumento da pressão de CO2 alveolar. Retentores crônicos de CO2 A hipercapnia se desenvolve de forma lenta e gradual e o corpo vai se adaptando, retendo bases (HCO3) para compensar. Na gasometria: pH: discretamente abaixo do normal (está sendo compensado) PCO2: aumentada HCO3: aumentado BE: aumentado (base excess - representa a retenção de bases) Ex: pH = 7,32 / PaCO2 = 80mmHg / HCO3 = 40 mEq/L / BE= +10 mEq/L Acidose respiratória aguda Ocorre em horas ou dias pH: bastante diminuído PCO2: aumentado HCO3: pouco aumentado BE: normal ou próximo do normal Ex: pH = 7,15 / PaCO2 = 80mmHg / HCO3 = 27 mEq/L / BE= +1,5 mEq/L ★ O paciente não tolera esse distúrbio e evolui para a síndrome de carbonarcose → redução do sensório, edema cerebral e hipertensão intracraniana, instabilidade hemodinâmica e, caso não seja revertida de imediato, óbito. Acidose respiratória "crônica agudizada” Ocorre quando o retentor crônico de CO2 descompensa. Na gasometria pH: bastante diminuído PCO2: bastante aumentado HCO3: um pouco mais aumentado que em situação crônica BE: a mesma ou praticamente a mesma que quando em situação crônica. Ex: pH = 7,15 / PaCO2 = 120mmHg/ HCO3 = 42 mEq/L / BE= +10 mEq/L ➔ Como saber se é crônico e agudizado? Olhando pelo BE: se estiver elevado é porque já havia retenção de bases. 2. HIPOXEMIA DA HIPOVENTILAÇÃO Na hipoventilação, há uma diminuição de O2, já que o ar alveolar não é adequadamente renovado, mas o O2 continua sendo consumido pelos capilares. Assim, há uma diminuição de PO2 alveolar (PACO2) e, consequentemente, da PO2 arterial. Nesse caso, a correção pode ser feita pela suplementação de O2, mas com cuidado, porque a oferta de O2 não corrige a hipercapnia! CAUSAS DA INSUFICIÊNCIA VENTILATÓRIA Em todos os casos, o paciente cursa com redução do volume corrente,tendo queda do volume-minuto e da ventilação alveolar. Imagem: medcurso Falência muscular respiratória Pode ser primária: doença neuromuscular Ou falência secundária: por fadiga → ocorre em qualquer pneumopatia grave (crise asmática, DPOC, SDRA, pneumonia grave, edema agudo de pulmão, etc). Nesses casos, o paciente abre o quadro com hiperventilação, causando hipocapnia e alcalose respiratória. Depois, se a pneumopatia for muito grave e não houver intervenção, a musculatura respiratória, submetida a um enorme gasto energético (devido ao aumento do trabalho respiratório), entra em falência. ★ Na clínica → ao exame físico, percebe-se sinais de esforço ventilatório (batimento da asa do nariz, tiragem intercostal e supraclavicular), o que revela a utilização da musculatura acessória (ECM e intercostais). Depois, a respiração passa a ser agônica (boca aberta, contração da musculatura cervical, extensão da cabeça, bradipnéia) e culmina em PCR por carbonarcose e hipóxia. ➔ Aumento do espaço morto é uma causa de insuficiência ventilatória? O espaço morto é a porção da árvore respiratória que recebe ventilação, mas não recebe perfusão para realizar a troca gasosa (traqueia e brônquios). O volume minuto é a soma: ventilação alveolar (5L/min) + ventilação do espaço morto (2L/min) Em geral, a hiperventilação compensatória dos alvéolos normoperfundidos mantém intacta a ventilação alveolar total, eliminando todo CO2 que seria retido. Ou seja, se o volume do espaço morto aumenta para 3L/min, por exemplo, se o paciente hiperventilar ele pode aumentar o volume minuto total para 8L/min, e o volume alveolar continua normal (5L/min). Porém, em pacientes que não podem aumentar o volume minuto (DPOC avançada, ventilação mecânica) o aumento do espaço morto pode contribuir para a retenção de CO2. Insuficiência respiratória hipoxêmica Troca gasosa gravemente comprometida → má distribuição da ventilação alveolar ou perda total da ventilação em alguns alvéolos. Sendo assim, uma parte do sangue venoso para pelos alvéolos não funcionais e não são oxigenados. Resultado: mistura de sangue oxigenado (proveniente dos alvéolos normais) com sangue não oxigenado. CAUSAS E MECANISMOS DA HIPOXEMIA 1. Hipoxemia da hipoventilação (não está incluída na insuficiência respiratória hipoxêmica e sim na ventilatória) 2. Hipoxemia do ar rarefeito (não incluída na insuficiência respiratória hipoxêmica) 3. Distúrbio V/Q 4. Shunt arteriovenoso pulmonar DISTÚRBIO V/Q É o distúrbio de troca gasosa mais comum e ocorre em toda pneumopatia que afeta a distribuição de ar entre os alvéolos (crise asmática, DPOC, atelectasia, pneumonia, doença pulmonar intersticial, embolia pulmonar, SDRA, etc). Princípio fisiopatológico→ explica-se pela curva de saturação de hemoglobina. Quase todo o O2 é carreado pela hemoglobina e o conteúdo arterial de O2 depende da SaO2, que deve estar acima de 90% (PaO2 > 60mmHg). Se um grupo de alvéolos recebe pouca ventilação (baixo V) e a perfusão está normal (Q), o sangue que passa por esses alvéolos será pouco oxigenado e irá se misturar com o sangue proveniente dos alvéolos normoventilados ou hiperventilados. A questão é que mesmo a hiperventilação dos outros alvéolos, não corrige o problema, porque mesmo com uma PO2 alveolar aumentada, a SaO2 não pode aumentar mais que 100%. Sendo assim, há uma mistura de sangue com alta saturação (100%, por exemplo) e de baixa saturação (80%. por ex.), resultando nas veias pulmonares em um sangue hipoxêmico. Quanto maior o número de alvéolos mal ventilados e normoperfundidos (baixa relação V/Q), mais grave será a hipoxemia. SHUNT ARTERIOVENOSO PULMONAR É a passagem do sangue venoso, proveniente da artéria pulmonar, por áreas do pulmão sem nenhuma ventilação (relação V/Q = zero). Assim, esse sangue chegará às veias pulmonares com PO2 e SO2 do sangue venoso, misturando-se ao sangue proveniente das áreas pulmonares que recebem ventilação. Quanto maior a quantidade de sangue shuntado, mais grave a hipoxemia. A hipoxemia começa acontecer com shunt > 5%, ou seja, mais de 5% do sangue passando pelos pulmões sem receber oxigênio dos alvéolos. Shunt pode ser: 1. Parenquimatoso pulmonar → é o mais comum e é definido pelo preenchimento total de alguns alvéolos com líquido ou pelo seu colabamento, impedindo a entrada de ar. Acontece no edema pulmonar cardiogênico e na SDRA. 2. Vascular pulmonar → provocado pela passagem de sangue por vasos que comunicam diretamente veias e artérias pulmonares. Etiologias: malformações arteriovenosas (fístulas) pulmonares e no shunt cardíaco direita-esquerda. OBS: O efeito shunt: obstrução parcial Conduta ● MANTER VIA AÉREA ADEQUADA ● CORRIGIR OXIGENAÇÃO ● TRATAR CAUSA BASE DA IR ● MANTER DÉBITO CARDÍACO E TRANSPORTE DE O2 ADEQUADO ● PREVENIR COMPLICAÇÕES