Mecânica Respiratória

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Mecânica ventilatória 
As funções principais da respiração são prover 
oxigênio aos tecidos e remover o dióxido de 
carbono. A fim de alcançar tais objetivos, a 
respiração pode ser dividida em quatro 
componentes principais: 
• ventilação pulmonar, que significa o influxo 
e o efluxo de ar entre a atmosfera e os 
alvéolos pulmonares; 
• difusão de oxigênio (O2) e dióxido de 
carbono (CO2) entre os alvéolos e o 
sangue; 
• transporte de oxigênio e dióxido de 
carbono no sangue e nos líquidos 
corporais e suas trocas com as células de 
todos os tecidos do corpo; e 
• regulação da ventilação e outros 
aspectos da respiração. 
A renovação constante do gás alveolar é 
assegurada pelos movimentos do tórax. Durante a 
inspiração, a cavidade torácica cresce de 
volume e os pulmões se expandem para preencher 
o espaço deixado. Com o aumento da 
capacidade pulmonar e queda da pressão no 
interior do sistema, o ar ambiente é sugado para 
dentro dos pulmões. A inspiração é seguida 
imediatamente pela expiração, que provoca 
diminuição do volume pulmonar e expulsão de 
gás. 
São músculos esqueléticos estriados que, quando 
comparados com os esqueléticos da periferia, 
apresentam as seguintes características: maior 
resistência à fadiga, elevado fluxo sanguíneo, 
maior capacidade oxidativa e densidade capilar 
• Inspiração: a caixa torácica faz o 
movimento de alça de balde ao se 
elevarem as costelas e se abaixar o 
diafragma para que a pressão interna seja 
menor que a externa e o ar entre. 
Diafragma. 
Músculos intercostais externos 
Músculos acessórios 
• Expiração: a caixa torácica tem suas 
costelas abaixadas e o diafragma se move 
superiormente, o que gera o aumento de 
pressão responsável por expulsar o ar dos 
pulmões. 
Músculos intercostais internos 
Músculos abdominais 
 
 
 
 
Em uma situação de repouso, o pulmão está 
envolto por uma pleura parietal e uma pleura 
visceral que formam uma cavidade pleural 
preenchida por líquido. Por causa de suas 
propriedades elásticas garantidas pelas fibras de 
colágeno e elastina entrelaçadas no parêquima 
pulmonar, os pulmões tendem a colabar, o que 
gera uma força com vetor voltado para dentro 
(forças elásticas do tecido pulmonar 
propriamente dito e forças elásticas causadas 
pela tensão superficial do líquido que reveste as 
paredes internas dos alvéolos). Só que essa 
estrutura toda tem relação íntima com o gradil 
costal e nele é gerada uma força de reação para 
fora (força de sustentação). 
Nesse cenário de oposição entre as forças de 
retração e de sustentação, uma pressão negativa 
é gerada dentro do espaço pleural (=-4 cm H2O). 
Essa pressão é crucial para manter os pulmões 
minimamente inflados. 
• Pressão pleural: como já falado acima, é 
uma pressão negativa relativa à pressão 
do líquido presente na cavidade pleural. 
Normalmente, é descrita como uma sucção 
Dligeira das paredes dos pulmões. 
• Pressão alveolar: é a pressão do ar no 
interior dos alvéolos pulmonares. 
• Pressão transpulmonar: é a diferença entre 
as pressões alveolar e pleural. 
• Inspiração: com a expansão do pulmão, as 
forças que tracionam para fora superam as 
forças de retração. Isso produz uma 
pressão pleural mais negativa ainda (=-6 
cm H2O) e uma pressão alveolar negativa 
(antes era igual à atmosférica, passa a ser 
=-1 cm H2O) → ENTRADA DE AR. 
PRESSÃO ATMOSFÉRICA 
As pressões transpleurais, necessárias para expandir os 
pulmões cheios de ar, são cerca de três vezes maiores 
que as necessárias para expandir os pulmões cheios de 
solução salina. Assim, pode-se concluir que as forças 
elásticas teciduais, que tendem a provocar o colapso 
do pulmão cheio de ar representam, apenas cerca de 
um terço da elasticidade total pulmonar, enquanto as 
forças de tensão superficial líquido-ar nos alvéolos 
representam cerca de dois terços. 
• Expiração: com a redução da expansão 
da caixa torácica, a pressão pleural fica 
menos negativa (=-4 cm H2O) e a pressão 
alveolar fica positiva (=+1 cm H2O) → 
SAÍDA DE AR. 
OBS: quanto maior a pressão transpulmonar, maior 
a quantidade de ar que entra nos pulmões. 
• Capacidade Inspiratória (CI): quantidade 
de ar que pode ser inspirada (Volume 
Corrente + Volume de Reserva 
Inspiratório) 
• Capacidade funcional residual: 
quantidade de ar que permanece nos 
pulmões após expiração normal (Volume 
Residual + Volume de Reserva Expiratório) 
A partir da espirometria, conseguimos obter 
valores do volume residual. 
É o grau de extensão dos pulmões por cada 
unidade de aumento da pressão transpulmonar 
(mL/ cm H2O). O diagrama da complacência 
pulmonar consiste numa curva de complacência 
inspiratória e numa curva de complacência 
expiratória. 
É determinada por: 
• Distensibilidade do tecido pulmonar e da 
caixa torácica 
• Tensão superficial do alvéolo 
 
 
Volumes e capacidades pulmonares 
Volume corrente: quantidade de ar inspirada 
ou expirada espontaneamente em cada ciclo 
respiratório. No repouso, o volume corrente 
humano oscila entre 350 e 500 mℓ 
Volume de reserva inspiratório: volume máximo 
que pode ser inspirado voluntariamente a partir 
do final de uma inspiração espontânea 
Volume de reserva expiratório: volume máximo 
que pode ser expirado voluntariamente a partir 
do final de uma expiração espontânea 
Volume residual: volume de gás que 
permanece no interior dos pulmões após a 
expiração máxima. Assim, este volume não 
pode ser medido pelo espirógrafo simples 
descrito anteriormente 
Capacidade vital: quantidade de gás 
mobilizada entre uma inspiração e uma 
expiração máximas. Veja que a capacidade 
vital é a soma de três volumes primários: 
corrente, de reserva inspiratório e de reserva 
expiratório 
Capacidade inspiratória: volume máximo 
inspirado a partir do final de uma expiração 
espontânea. Corresponde à soma dos volumes 
corrente e de reserva inspiratório 
Capacidade residual funcional: quantidade de 
gás contida nos pulmões no final de uma 
expiração espontânea. Corresponde à soma 
dos volumes de reserva expiratório e residual 
Capacidade pulmonar total: quantidade de 
gás contida nos pulmões ao final de uma 
inspiração máxima. Equivale à adição dos 
quatro volumes primários. 
Um corpo perfeitamente elástico, como uma mola, 
obedecerá à lei de Hooke, ou seja, a variação de 
comprimento (ou volume) é diretamente 
proporcional à força (ou pressão) aplicada até 
que seu limite elástico seja atingido. 
Os tecidos dos pulmões e do tórax são 
constituídos por várias estruturas (fibras elásticas, 
cartilagens, células, glândulas, nervos, vasos 
sanguíneos e linfáticos) que apresentam 
propriedades elásticas e obedecem à lei de 
Hooke; de modo que, quanto mais intensa a 
pressão gerada pelos músculos inspiratórios, 
maior o volume inspirado. 
A resistência pulmonar pode ser dividida em duas 
resistências: a das vias respiratórias e a tecidual. 
• Resistência das vias respiratórias 
A resistência encontrada na árvore 
traqueobrônquica gera alterações no fluxo de ar 
e favorece a filtração de partículas estranhas. 
A zona respiratória é representada pelo balão, e 
o espaço morto anatômico, pelo tubo. A cada 
ciclo respiratório, o indivíduo inspira cerca de 
450 mℓ. Na realidade, os primeiros 150 mℓ a 
atingirem a zona respiratória provêm do espaço 
morto anatômico, ou seja, têm a composição 
aproximada do gás alveolar. Os demais 300 mℓ 
apresentam a composição do ar ambiente 
umedecido. Ao final da inspiração, já houve a 
mistura completa, com transformação da mistura 
inicial em gás alveolar. Enquanto isso, 150 mℓ de 
ar ambiente umedecido permanecem no espaço 
morto. Assim, durante a expiração subsequente, os 
primeiros 150 mℓ de gás eliminados têm essa 
composição, ao passo que os demais 300 mℓ 
representam gás alveolar. Ao final da expiração, 
150 mℓ desse tipo de gás preenchem o espaço 
morto. 
A ventilação alveolaré influenciada pelo volume 
corrente e pela frequência respiratória. 
• Quanto maior o volume corrente e/ ou a 
frequência, maior a ventilação. 
Padrões respiratórios 
Eupneia: respiração normal, sem qualquer 
sensação subjetiva de desconforto 
Taquipneia: aumento da frequência respiratória 
Bradipneia: diminuição da frequência 
respiratória 
Hiperpneia: elevação do volume corrente 
Hipopneia: redução do volume corrente 
Hiperventilação: aumento da ventilação 
global. Mais acertadamente, aumento da 
ventilação alveolar além das necessidades 
metabólicas 
Hipoventilação: diminuição da ventilação 
global. Com maior precisão, diminuição da 
ventilação dos alvéolos aquém das 
necessidades metabólicas 
Apneia: parada dos movimentos respiratórios 
ao final de uma expiração basal 
Apneuse: interrupção dos movimentos 
respiratórios ao final da inspiração 
Dispneia: respiração laboriosa, sensação 
subjetiva de dificuldade respiratória.