Mecânica Ventilatória e Propriedades Elásticas do Pulmão

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Beatriz Almeida
Turma XIV
2
Mecânica ventilatória: propriedades elásticas e resistivas
VC= volume de corrente; repouso 
VRI = volume de reserva de inspiração 
VRE = volume de reserva de expiração 
VR= volume residual; ar que não sai do pulmão mesmo a expiração sendo forçada 
CV= capacidade vital; o quanto de volume de ar o pulmão consegue realmente mobilizar (VRI + VC + VRE)
CPT= capacidade pulmonar total; soma de todos os volumes; não conseguimos mobilizar todo
Capacidade Residual Funcional = VRE + VR
· Propriedades Elásticas do Pulmão e da Parede Torácica 
O pulmão sempre tende a se recolher, diminuir o alvéolo. Com a retração do pulmão a gente tende a fazer expiração
Inspiração – caixa torácica puxando o pulmão pra expansão (elastecendo), aumentando a força elástica no pulmão, pressão elástica também 
A tendencia no geral da parede torácica é se distender porem acima de mais ou menos 75% da CV que as propriedades mudam e a parede tende a se retrair 
· Fatores que contribuem para as propriedades elásticas do pulmão 
i. Componentes elásticos e arranjo (histoarquitetura dos alvéolos) 
HÁ UMA ITERDEPENDECIA ALVEOLAR, TODOS ESTAO MUITO JUNTOS. OU SEJA QUANDO CONTRAIMOS A MUSCULATURA INTRA TORACICA, OS ALVOLOS SÃO PUXADOS E HÁ UM EFEITO DOMINO, DISTENDO TODOS 
ii. Tensão superficial 
Na região superficial as moléculas de agua tem interações muito intensas, formando uma película. Uma tensão pulmonar muito alta em um alvéolo dificulta a expansão dos alvéolos, logo o organismo tenta reduzir essa tensão. Há produção de surfactante nos pulmões, diminuindo a tensão superficial nos alvéolos, precisando usar menos força para distender aquele pulmão. 
· Lei de Laplace 
Quando se tem uma interface ar/agua, uma forca de tendência é criada, tendo uma tendencia de retração. Os alvéolos pequenos tendem a se retrair mais. Logo, uma alta tensão superficial, maior será a tendencia de retração
O surfactante, tenta igualar as pressões, evitando o deslocamento de ar dos alvéolos pequenos para os maiores. 
· Pneumocito II e Síntese de Surfactante 
Célula que produz o surfactante, o tipo I é o que compõe a barreira hemato aérea para a passagem de ar. Receptores betaadrenergicos ativados ampliam a produção de surfactante. A renovação (turn over) de surfactante também é feita pelo pneumocito tipo II
· Histerese Pulmonar 
Pressão negativa é sinal que a caixa torácica esta se expandindo, e a musculatura inspiratória se contraindo, inspirando o ar. No ponto zero há uma pequena resistência à inspiração. A curva mostra variação do volume pulmonar (mobilizado) frente a uma força que é aplicada no pulmão. 
Há uma diferença entre a complacência na inspiração e na expiração, essa diferença é chamada de histereses. 
· Hipóteses explicativas: 
Existência da interfase ar/água 
Bioquímica do surfactante (disposição das moléculas) 
Forma como o surfactante se dispõe na superfície 
No 1, o alvéolo está insuflado, com isso o surfactante estará disposto de forma linear, diminuído a tensão superficial 
No 2, haverá a retração do alvéolo, e com isso, a superfície do alvéolo diminuirá, deixando as moléculas de surfactantes mais próximas, se impermeando cada vez mais entre as moléculas de água de diminuindo ainda mais a tensão superficial. 
 Quando mais se espreme o alvéolo (3) as moléculas de surfactante já se espremeram ao máximo ao ponto de terem que formar uma nova camada. Isso facilita cada vez mais a complacência desse alvéolo 
No 4/5, quando a musculatura inspiratória é ativada, o alvéolo começa a ser expandindo, e o tempo de volta das moléculas de surfactante para a superfície as vezes demora mais tempo que a própria agua, com isso a tensão superficial aumenta um pouquinho pois tem menos moléculas entre a água 
Curva 2 é a de histerese pulmonar clássica; pulmão com ar dentro dos alvéolos 
Curva 3 com é o pulmão sem o surfactante; observasse que para mobilizar um pequeno volume de ar é necessário aplicar uma grande quantidade de força. 
(Angustia respiratória do RN) 
Curva 1 condição experimental; afogamento, só liquido no pulmão. Esse pulmão tem uma complacência maior que todos, pois não tem tensão superficial sem a interface ar/agua 
Outra hipótese que justificarias a histerese alveolar esta relacionada com a morfologia dos alvéolos. Os alvéolos possuem pregas em suas paredes. Esses septos são expostos quando os alvéolos são inflados e a força necessária para expor eles confeririam diferença de complacência 
Com enfisema pulmonar, o paciente perde as fibras elásticas, logo é mais facilmente deformado e com poucos esforços se chega a TLC máxima, todavia vai ser mais difícil contrai-lo para o volume inicial 
Um paciente com fibrose tem um pulmão rico em colágeno, ou seja, com pouca complacência, necessitando uma grande pressão para deforma-lo 
· Propriedades do espaço pleural 
Pleura = tecido fibroelástico 
Pleura visceral, grudada no pulmão; se reflete no nível do hilo, surgindo o folheto parietal. A cavidade pleural entra os dois folhetos, é preenchida por liquido pleural. 
O liquido faz com que as duas posam se deslizar uma sob a outra porem deixa a separação das duas difícil, permitindo que uma interfira no movimento da outra em algumas situações. 
Inspiração: “puxa” a parietal pra fora, expandindo a visceral também por conta do liquido; e vice versa na expiração.
A pressão na cavidade sempre será sub atmosférico pois a tendencia de se afastar faz com que a pressão seja menor que a atmosférica. Se houver uma lesão na pleura, fazendo-a se comunicar com o meio externo/interno (pneumotórax), a tendencia é a entrada de ar para a pleura. Com isso, o pulmão tende a se retrair (tendencia natural dele é se retrair) e a caixa tende a se expandir. 
· Propriedades resistivas do sistema respiratório (atrito ao fluxo de ar com a mucosa) 
Dicotomização Progressiva do Sistema Respiratório:
O espaço morto anatômico termina no bronquíolo terminal, na decima sexta geração 
Tipos de fluxo nas vias aéreas 
No alvéolo em si não existe um fluxo de ar, o movimento de gás é o movimento de difusão, atravessando a membrana alveolocapilar. O fluxo no sistema respiratório, de maneira geral, é transicional. 
Em um exercício físico em que o volume inspiratório é maior, o tipo de fluxo acaba sendo mais turbilhonar, gastando mais energia em cada respiração. Além disso , doenças que causem obstrução no fluxo aéreo, faz com que o tipo de fluxo também passe a ser turbilhonar. 
· Fatores que influenciam na resistência das vias aéreas 
Geometria da arvore traqueobrônquica: Quanto mais inicial, maior a resistência, pois a sessão transversa vai aumentando. Ou seja, a área dos alvéolos, por exemplo, é muito maior que a da traqueia. 
Outro fator que influencia é o volume pulmonar (ciclo respiratório) e complacência das vias aéreas. Dessa forma, na inspiração, os alvéolos ao expandirem levam a expansão dos bronquíolos, facilitando a entrada de ar 
Densidade e viscosidade do fluido: Quanto mais pressão sob a caixa torácica, mais ela se retrai. Com isso, naturalmente, as moléculas de ar se agrupam mais, aumentando a densidade do ar, dificultando a respiração. 
A viscosidade reflete como está a mucosa da via aérea. Em condições normais, as mucosas são úmidas, com presença de glândulas que secretam as substâncias relacionadas com a constituição do muco. 
Entretanto, pode acontecer que algumas moléculas irritantes são depositadas na superfície das mucosas, tendo como consequência a liberação de substâncias que promovam mais secreção de muco. Esse aumento de muco dificulta a passagem de ar. Além disso é importante ressaltar que as vias respiratórias estão envoltas de musculatura lisa, portanto podem sofre ação do SNA parassimpático a simpático, no sentido da realização de broncoconstrição (parassimpático) e relaxamento (simpático). Em suma a viscosidade e o tônus muscular dos brônquios podem interferir na resistência
· Curvas pressão-fluxo isovolumétrica 
No momento da inspiração estão mais abertas, expandidas, com isso há uma resistência menor ao fluxode ar durante a inspiração. Já na expiração há uma retração elástica, permitindo a saída de ar, porém a resistência é maior do que na inspiração. Por isso, a expiração tem um tempo maior do que a inspiração. 
O processo inspiratório é um processo esforço dependente (proporcional ao seu esforço). Já a expiração ate um determinado momento é esforço dependente, mas em um dado momento passa a ser esforço independente (tem um “ponto máximo”). Essa limitação do fluxo expiratório é explicada pela pressão que a pleura exerce sob as vias condutoras na expiração forçada. 
· Trabalho respiratório 
Trabalho elástico = força aplicada para vencer a tendencia elástica do pulmão e caixa torácica 
Trabalho fluxo resistivo = Força aplicada para vencer a resistência tecidual das vias respiratórias 
Força aplicada para vencer a resistência da cinética das moléculas de ar nas vias aéreas