mecanica da respiração

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Ventilação pulmonar: é o processo de movimento do ar pelas vias do sistema 
respiratório em um minuto. A sua função é renovar o ar nas vias aéreas para 
que ocorra a troca gasosa. A respiração pulmonar é realizada através da 
inspiração e expiração. 
VE =FR x VC 
VE: ventilação 
FR: frequência respiratória 
VC: volume corrente 
Tipos de ventilação pulmonar: 
Mecânica respiratória 
A ventilação pulmonar é um processo feito em dois tempos: 
• Inspiração: é o movimento em que o ar entra nas vias aéreas 
pressão alveolar < pressão atmosféria = entrada de ar 
Centro Respiratório: a contração da musculatura respiratória inspiratória resulta 
em: ↑ diâmetros torácicos ↑ Volume Pulmonar ↓ Pressão Alveolar e o ar entra. 
Antes de iniciar a inspiração: as forças de recuo elástico dos pulmões (tende 
retrai) e da caixa torácica (tende a expandir) são equivalentes e possuem 
direções opostas. 
Ao final da inspiração: a força de recuo elástico dos pulmões supera a força 
de recuo elástico da caixa torácica. 
• Expiração: é o movimento de saída do ar das vias aéreas 
Na expiração em repouso os pulmões e a caixa torácica retornam ao seu 
estado pré inspiratório passivamente (não tem gasto de energia) resulta em: ↓ 
Diâmetros Torácicos ↓ Volume pulmonar ↑ Pressão Alveolar = saída do ar 
 
LEI DE BOYLE: P = F/A e P1.V1 = P2.V2 
Pressão é uma grandeza física escalar definida pela razão entre a força 
aplicada e sua área de contato. A pressão é uma variável de estado dos gases 
e é resultado das colisões das partículas do gás contra as paredes do 
recipiente (nesse caso os pulmões) que o contém. Em regiões de grande 
altitude há uma menor quantidade de partículas do ar por unidade de volume, 
por isso a pressão será menor. Quanto maior for o número de partículas, mais 
colisões acontecerão e a pressão exercida será maior. O ar sempre se 
movimenta do local de maior pressão para o local de menor pressão. A 
pressão é causada pelo choque das moléculas de gás na parede do recipiente. 
O diafragma é um músculo muito importante que atua em nossos movimentos 
de respiração (inspiração e expiração). Ao inspirarmos o ar, o diafragma e os 
músculos intercostais se contraem. O diafragma desce e as costelas sobem, 
fazendo com que haja aumento do volume da caixa torácica e forçando o ar a 
entrar nos pulmões. O diafragma é uma estrutura crucial para tornar a 
respiração possível. Enquanto todos os outros músculos alteram 
principalmente o diâmetro ântero-posterior da cavidade torácica, o diafragma 
aumenta e reduz a cavidade ao movimentar-se para cima e para baixo. Essa 
ação também expande e contrai os pulmões. O diafragma tem formato de 
cúpula e separa as cavidades abdominal e torácica. Durante a respiração, ele é 
o principal músculo da inspiração. 
Forças que atuam na respiração 
É necessário compreender 3 diferentes pressões, no que diz respeito à 
mecânica da respiração: 
Pressão alveolar: É a pressão encontrada dentro dos alvéolos. Para que o ar 
entre nos pulmões, a pressão alveolar deve diminuir, exercendo uma força que 
impulsiona o ar para dentro (um flúido, como o ar, tende a se deslocar do local 
onde a pressão é maior para o local onde a pressão é menor). 
Pressão intrapleural: É a pressão encontrada na cavidade pleural. Essa 
pressão é negativa; isso causa a aderência entre as pleuras. Quando essa 
pressão se torna mais negativa, o pulmão tende a se expandir, é causada pela 
tensão superficial, pela elasticidade dos pulmões e pela elasticidade da cx tc. 
Quando essa pressão se torna menos negativa (mais ainda assim negativa) o 
pulmão tende a se retrair. 
O surfactante pulmonar é um líquido que reduz de forma significativa a 
tensão superficial dentro do alvéolo pulmonar, prevenindo o colapso durante a 
expiração. 
Tensão Superficial: Tende a colabar os alvéolos (surfactante diminui esta 
força) 
Elasticidade Pulmonar: Tende a colabar os alvéolos (quando os pulmões se 
distanciam da parede torácica, a cavidade pleural aumenta, o que diminui a 
pressão e a pressão negativa atua como uma força sucssora mantendo os 
pulmões inflados. 
Elasticidade da Parede Torácica: Tende separar a parede torácica dos 
pulmões (a pressão negativa atua como uma força sucssora mantendo 
pulmões e parede torácica unidos) 
Pressão transpulmonar: É a diferença entre as duas pressões acima, ou seja, 
é a diferença de pressão entre o interior dos alvéolos e a superfície do pulmão. 
Portanto, quanto maior a pressão transpulmonar maior a quantidade de ar que 
entra nos pulmões. 
Pneumotórax: (Patm > Pintrapl) é a presença de ar entre as duas camadas da 
pleura (membrana fina, transparente, de duas camadas que reveste os 
pulmões e o interior da parede torácica), resultando em colapso parcial ou total 
do pulmão. Os sintomas incluem dificuldade respiratória e dor torácica. A 
diferença entre a pressão alveolar e a pressão intrapleural (pressão 
transpulmonar) gera a sucção que mantêm os pulmões inflados, a causa disso 
é o gradiente de pressão entre a pressão atmosférica e a pressão intrapleural. 
Os pulmões são completamente separados. Cada um possui sua própria 
cavidade pleural e membranas pleurais. 
Sequência de eventos durante a respiração: 
Antes da inspiração começar, quando a glote está fechada, a pressão 
intrapleural é de -5cm de H2O. Já a pressão alveolar é 0. 
No começo da inspiração, os músculos da inspiração se contraem, 
aumentando o volume torácico/pulmonar. 
Quando o volume pulmonar aumenta, a área superfície do interior dos alvéolos 
aumenta, diminuindo assim a pressão alveolar (-1cm de H2O). 
A pressão alveolar se torna, portanto, menor que a pressão atmosférica. 
Portanto, o ar tende a entrar no pulmão, pois os flúidos se movem do local de 
maior pressão para o local de menor pressão. 
A pressão intrapleural também cai durante a inspiração (-7,5cm de H2O) por 
que, conforme o pulmão se expande, sua retração elástica aumenta levando a 
pressão pleural a diminuir. 
No momento da expiração, os músculos, que estavam contraídos, relaxam, 
diminuindo novamente o volume pulmonar. 
A pressão alveolar e a pressão intrapleural retornam aos valores iniciais, e o ar 
sai dos pulmões. 
EVENTOS DURANTE A INSPIRAÇÃO 
Contração do Diafragma e Intercostais Externos 
↑ Volume da Cavidade Torácica 
Pressão Intrapleural Torna-se + Negativa 
Pulmões Expandem 
Pressão Alveolar Torna-se Negativa 
Entrada de Ar 
EVENTOS DURANTE A EXPIRAÇÃO 
Relaxamento do Diafragma e Intercostais Externos 
↓ Volume da Cavidade Torácica 
Pressão Intrapleural Torna-se - Negativa 
Pulmões Recuam 
Pressão Alveolar Eleva-se Acima da 
Pressão Atmosférica 
Saída de Ar 
No espaço morto anatômico: parte do ar que a pessoa respira jamais 
alcançará as áreas onde ocorrem as trocas gasosas, preenchendo apenas as 
vias aéreas onde não ocorrem trocas, como nariz, faringe e traqueia. 
Durante a inspiração e expiração, o ar passa por diversos e diferentes 
segmentos que fazem parte do sistema pulmonar que forma a via condutora de 
ar para o pulmão que não participa da hematose pulmonar, sendo o espaço 
alveolar a última região atingida pelo ar inspirado, onde ocorre a hematose 
pulmonar. 
O volume total de ar que cabe no sistema respiratório é a capacidade 
pulmonar total (CPT) e corresponde, num adulto, a dividido ou menos 6,5 litros 
e numa criança cerca de 2 litros. 
Volume Corrente: volume de ar inspiração e expiração em cada ciclo 
ventilatório 
Volume de Reserva Inspiratório: volume de ar que ainda pode ser inspirado 
ao final de uma inspiração do volume corrente 
Volume de Reserva Expiratório: volume de ar que por meio de uma 
expiração forçada pode ser exalado ao final da expiração do volume corrente 
Volume Residual: volume de ar que permanece nos pulmões mesmo ao fim 
da mais vigorosa das expirações 
Capacidade Inspiratória: soma do VC e VRI 
Capacidade Funcional Residual: soma do VRE e VR 
Capacidade Vital: soma do VRI,VC e VRE 
Capacidade Pulmonar Total: soma do VRI, VC, VRE e VR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FATORES QUE INTERFEREM NA VENTILAÇÃO 
Resistência das vias áereas (vvaa): o grau de dificuldade que o fluxo de ar 
tem para se movimentar através das vias aéreas, sendo esse um parâmetro 
importante na avaliação funcional pulmonar, ocorre no brônquios. 
Fatores que afetam a resistência das vvaa: 
• Compressão dinâmica das VVAA 
• Substâncias irritantes inaladas 
• Sistema Nervoso Autonômo (SNA) 
• Substâncias liberadas na corrente sanguínea 
Elasticidade pulmonar: decorrente da riqueza pulmonar em fibras elásticas e 
que tende a retrair o pulmão. 
Elasticidade da caixa torácica: decorrente da estrutura da parede e que 
tende a expandir o tórax. O diafragma desce e as costelas sobem, fazendo 
com que haja aumento do volume da caixa torácica e forçando o ar a entrar 
nos pulmões. Com a expiração ocorre o inverso. O diafragma e os músculos 
intercostais se relaxam, subindo o diafragma e baixando as costelas. 
Fluxo aéreo: são basicamente dois tipos de fluxos: Laminar e turbulento. O 
fluxo laminar se caracteriza por linhas de fluxo organizadas e paralelas ao tubo, 
o turbulento é caracterizado por desorganização das linhas de fluxo formando 
redemoinhos. Se o fluxo será laminar ou turbulento depende do número de 
Reynolds = 2rvd/n, onde r é o raio, v a velocidade, d a densidade e n a 
viscosidade. Assim quanto maior o número de Reynolds, maior a turbulência. O 
gás Hélio é exemplo de gás de baixa densidade que diminui o número de 
Reynolds, sendo usado em ventilação mecânica objetivando reduzir a 
resistência das vias. 
A broncoconstrição é o estado no qual o músculo liso presente na parede 
brônquica se contrai levando a uma redução na passagem de ar pelas vias 
aéreas, estimulado dos receptores colinérgicos, há liberação de histamina 
pelos mastócitos em reações alérgicas. 
A broncodilatação é a dilatação das paredes musculares dos brônquios, que 
aumentam o seu diâmetro interno para permitir um maior fluxo de ar. Os 
estimulantes dos receptores beta-2, são usados para causar este efeito (são 
receptores adrenérgicos B) 
O surfactante previne atelectasia e edema devido a diminuição da tensão 
superficial devido a diminuição da tensão superficial na interface ar (liquido 
alveolar: com isso melhora as trocas gasosas e diminui o trabalho respiratório 
tendo ainda trabalho lubrificante, protegendo as vias aéreas e promovendo o 
transporte mucociliar. Desse modo temos que as funções principais do 
surfactante são: diminuir a tensão superficial ar) liquido, manter a estabilidade 
alveolar impedindo o seu colapso no final da expiração, diminuir a 
vasoconstricção do leito sanguíneo pulmonar, diminuir a resistência vascular 
pulmonar aumentando assim a perfusão pulmonar. Mantêm os alvéolos 
relativamente secos (evitando a edema pulmonar) e promove estabilidade dos 
alvéolos (evitando atelectasia dos alvéolos menores) 
Síndrome do desconforto respiratório do recém nascido 
É consequências da falta de surfactante, afeta as seguintes áreas: os pulmões 
ficam rígidos, áreas de atelectasia e os alvéolos ficam cheios com transudato. 
Diferenças regionais de ventilação: 
De acordo com a região pulmonar a ventilação sofre diferenças: as regiões 
inferiores ventilam melhor que as superiores. Isso é explicado pela pressão 
intrapleural menos negativa nas zonas inferiores proporcionando baixo volume 
pulmonar por unidade. A complacência é maior a baixos volumes (base), pois a 
altos volumes o pulmão se torna mais rígido (ápice). Deste modo, o ápice é 
mais expandido e menos ventilado e a base é menos expandida e mais 
ventilada. 
Propriedades elásticas da parede torácica 
Quando a parede torácica esta na CRF sua retração elástica é dirigida para 
fora e auxilia na inspiração. Nesta mesma posição o pulmão toma direção 
oposta à parede torácica e auxilia na expiração. Essas forças opostas é que 
proporcionam a pressão subatmosférica intrapleural, deste modo quando há 
um desequilíbrio nestas forças (pneumotórax) a parede torácica salienta-se 
para fora e o pulmão para dentro. A capacidade residual funcional (CRF) 
representa a posição de equilíbrio do sistema respiratório, assim qualquer 
volume acima da CRF torna a pressão global de retração do sistema 
respiratório maior que a pressão atmosférica tendendo à redução do volume 
pulmonar e o oposto ocorre com diminuição do volume abaixo da CRF. 
 
Propriedades não elásticas dos pulmões e Resistência ao fluxo aéreo 
Enquanto que as forças elásticas do pulmão se opõem à expansão pulmonar, 
as forças viscosas e de atrito impedem o fluxo aéreo para dentro e para fora do 
pulmão. 
Resistência: quanto mais avançada a geração da via aérea maior a área de 
secção transversal e menor a resistência. O volume pulmonar é outro fator que 
exerce um efeito importante na resistência das vias aéreas. Os brônquios são 
suportados pela tração radial do tecido pulmonar circundante, e o seu calibre é 
aumentado à medida que o pulmão se expande. O tônus das células 
musculares lisas que circundam as vias aéreas, afeta seu calibre e, 
consequentemente, a resistência ao fluxo aéreo. O músculo liso brônquico está 
sob controle do sistema nervoso autônomo e sofre influência também de 
hormônios circulantes (acetilcolina e norepinefrina), de partículas inaladas 
(fumaça, poeira) e de substâncias químicas liberadas por células da árvore 
traqueobrônquica (histamina, prostraglandina E). O calibre das vias aéreas 
também é influenciado pela pressão transpulmonar ou transmural das vias 
aéreas. 
Trabalho da respiração: 
As pressões criadas no sistema respiratório (paciente e circuito), nas diferentes 
fases do ciclo respiratório e ao longo do tempo, são determinadas 
principalmente pelos componentes elástico e resistivo. O componente 
elástico é determinado pela retração elástica dos pulmões e da caixa torácica, 
enquanto o resistivo é decorrente do atrito originado pela movimentação 
gasosa em todos o percurso de movimentação, as forças resistivas são das 
vias aéreas. 
Complacência é uma medida da resistência de um órgão oco ao recuo às 
suas dimensões originais com a remoção de uma força compressiva ou 
distensiva. É um termo recíproco à elastância. 
Durante a inspiração, o diafragma e os músculos intercostais contraem-se, 
aumentando o volume interno da caixa torácica. Desse modo, o ar entra nos 
pulmões. Na expiração, o diafragma e os músculos intercostais relaxam, 
diminuindo o volume interno da caixa torácica e determinando a saída de ar 
dos pulmões. No processo de ventilação, as costelas acompanham a variação 
do volume da caixa torácica. Na inspiração elas se elevam e, na expiração, 
elas se abaixam. Antes de alcançar os pulmões, nos quais ocorrem as trocas 
gasosas, o ar entra no organismo pelas narinas, passa pelas fossas nasais, 
pela faringe, pela laringe e pela traqueia. Na laringe é estão localizadas as 
pregas vocais, que faz parte do sistema de fonação (produção de som). 
Durante a expiração, o ar passa por elas e possibilita a produção de som. Além 
das cordas vocais, a língua, a cavidade bucal, os lábios e a cavidade nasal 
também participam do processo de fala. A traqueia (um tubo de 
aproximadamente 10 centímetros de comprimento) possui paredes reforçadas 
por anéis cartilaginosos, os quais a mantêm sempre aberta. 
Em seu prolongamento, a traqueia se divide em dois grandes tubos: o 
brônquio direito e o brônquio esquerdo, os quais também possuem anéis 
cartilaginosos em suas paredes. Como o próprio nome sugere, o brônquio 
direito segue para o pulmão direito e o brônquio esquerdo, para o pulmão 
esquerdo. A função do muco é evitar que substâncias presentes no ar, como 
poeira, microrganismos e outras partículas em suspensão entrem em contato 
com o pulmão. Os cílios deste epitélio possibilitam que o muco cheio de 
partículas seja expelido pela garganta oupelas fossas nasais. Quando essas 
partículas ficam presas nas fossas nasais, elas podem ressecar, ficando mais 
endurecidas. Como o revestimento dessas fossas é delicado, recomenda-se 
retirar o muco apenas assoando o nariz. A tosse também evita que materiais 
presentes no ar entrem em contato com o pulmão. 
A hematose (troca gasosa) é o processo em que o oxigênio presente no ar 
vai passar para o sangue. Ao mesmo tempo, o gás carbônico presente no 
sangue passará para os ductos alveolares. 
https://planetabiologia.com/hematose-pulmonar-troca-gasosa/
É portanto um processo que ocorre junto com o sistema circulatório. Todo 
processo de respiração pulmonar tem a finalidade de levar o ar até os ductos 
alveolares no interior dos pulmões. E aí que vão ocorrer as trocas gasosas. 
 
https://planetabiologia.com/sistema-circulatorio/