Fisiologia - Sistema Respiratório

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Resumo Para P3
Fisiologia
· Sistema Respiratório
1. Estrutura e Função
Função: A principal função do sistema respiratório consiste em realizar as trocas gasosas (captação de O₂ e eliminação de CO₂), porém, ele está envolvido em todos os mecanismos até a respiração celular. Também possui demais funções como a imunológica, já que este sistema possui conexão direta com o meio externo e funciona como barreira primária.
Estruturas: Abaixo serão apresentadas resumidamente algumas importantes estruturas relativas à anatomia do sistema respiratório que são essenciais para a compreensão dos eventos fisiológicos:
Vias Aéreas – Fazem a condução, umidificação, aumentam a temperatura e filtração do ar inspirado. A filtração é realizada principalmente pelo muco secretado pelo epitélio respiratório e é movimentado para canais de eliminação (boca e faringe) pelo cílios presentes nas células. A movimentação dos cílios ocorre em:
I. Batimentos Ascendentes: Nas vias aéreas proximais ou inferiores como traquéia e brônquios.
II. Batimentos Descendentes: Nas vias aéres distais ou superiores como nariz e faringe.
Pulmões – Estão suspensos na caixa torácica fixados pelo hilo pulmonar (estrutura formada por vasos que chegam e saem dos pulmões). Possuem como unidade funcional os alvéolos pulmonares que fazem as trocas gasosas.
Delimitações: Delimitando e protegendo os pulmões estão o gradil costal, o arcabouço de músculos esqueléticos (músculos costais) e a fáscia do diafragma.
Pleuras – Delgadas membranas que recobrem os pulmões. Colada à parede dos pulmões está a pleura visceral e colada à parede torácica está a pleura parietal. Entre elas existe um espaço chamado espaço pleural que contém o líquido pleural cuja função é fazer a adesão entre as pleuras.
 
Ambiente Pulmonar: Consiste em uma região esponjosa e arejada. O interstício é composto por tecido conjuntivo, vasos sanguíneos e linfáticos e uma diversidade de células (revestimento de pneumócitos tipo I). É importante ressaltar que a barreira hematoaérea é caracterizada por uma fina camada de tecido conjuntivo separando o espaço alveolar do capilar para possibilitar as trocas gasosas.
Obs: Drogas Inalatórias – Apresentam eficiência na apresentação de seus efeitos (efeito imediato) em função da camada fina e alta permeabilidade para gases na barreira hematocefálica.
Zona Condutora: É constituída por cavidade nasal – faringe – laringe – traquéia – brônquios – bronquíolo – bronquíolo terminal.
Zona Respiratória: É constituída por bronquíolos respiratórios – ductos alveolares – sacos alveolares (alvéolos)
2. Etapas Funcionais do Sistema Respiratório – Ventilação
Definição: Consiste no influxo e efluxo de ar entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares.
Atmosfera Terreste: É essencial ter o conhecimento a respeito da constituição do ar atmosfério que é conduzido aos pulmões através dos processos da ventilação. As porcentagens de gases na atmosfera são:
O₂ - 21%
CO₂ - 0,03%
Mistura Gassosa – 79%, sendo N₂ - 71% 
Músculos Inspiratórios: Podem promover a expansão dos pulmões em duas maneiras: movimentação do diafragma e elevação das costelas (intercostais externos).
Diafragma – Forma o assoalho da cavidade torácica. Realiza predominantemente os movimentos da respiração normal (75% da inspiração normal). Sua função é contrair-se durante a inspiração de forma a puxar as bordas inferiores dos pulmões. Já na expiração, o diafragma relaxa e ocorre retração elástica dos pulmões.
Intercostais Externos – Durante o repouso, as costelas são inclinadas para baixo. Tais músculos fazem a elevação das costelas (movimento alça de balde) e consequentemente ocorre movimentação anterior do esterno fazendo dessa forma, um aumento do diâmetro do tórax em até 20% (inspiração máxima).
Auxiliadores – Alguns dos músculos que auxiliam os intercostais externos no processo de elevação das costelas são: escalenos (elevam as duas primeiras costelas), esternocleidomastóideos (elevam o esterno), peitorais maior e menor (puxam os arcos intercostais lateralmente).
 
Músculos Expiratórios: São eles os responsáveis por puxar a caixa torácica para baixo e promover a expiração do ar. É importante ressaltar que esses músculos não são usados na ventilação espontânea, mas sim na realização de movimentos como atividade física e tosse.
Reto-Abdominal – Sua contração puxa as costelas inferiores para baixo. Além disso, tal músculo promove juntamente com outros músculos abdominais uma força de compressão do conteúdo abdominal empurrando-o para cima, comprimindo dessa forma o diafragma e também os pulmões.
Outros – Demais músculos auxiliadores da expiração são os intercostais internos e o transverso do tórax.
 
3. Movimentação dos Pulmões
Introdução: Os pulmões são estruturas altamente elásticas e que, portanto, funcionam como um balão. Eles expelem o ar pela traquéia sempre que não houver forças para mantê-los inflados. Existem uma série de pressões que também auxiliam a movimentação dos pulmões durante a respiração e que serão abordadas a seguir.
Cargas dos Pulmões: Ao iniciar um ciclo respiratório, os pulmões devem vencer uma certa quantidade de cargas que são impostas ao início de sua atividade:
Tecido Elástico – De fato, o material elástico do tecido pulmonar possui uma determinada resistência às mudanças das condições morfológicas do órgão durante a inspiração.
Estruturas do Mediastino – É conhecido fisicamente que dois corpos não podem ocupar o mesmo espaço, portanto, as estruturas do mediastino apresentam-se como obstáculos iniciais para a expansão dos pulmões.
Inércia – Também é conhecido fisicamente que um corpo, dependendo de sua condição, tende a manter-se em movimento ou em inércia. O início da inspiração, portanto, precisa vencer a inércia inicial dos pulmões.
Expansão Pulmonar em Repouso: Como dito anteriormente, os pulmões funcionam como balões, portanto, tendem a ficarem colapsados. Tal evento porém, não ocorre e pode ser explicado principalmente pela atuação das pressões pleurais que são sempre negativas e variam em torno de -2 cmH₂O e -5 cmH₂O. A pressão negativa permite uma força de sucção que mantém os pulmões sempre abertos em repouso.
Expansão Pulmonar Durante a Inspiração: Durante esse evento, ocorre expansão da caixa torácica pelos músculos inspiratórios. Tal expansão irá causar uma redução da pressão pleural que tornará-se mais negativa (entre -4 cmH₂O e -8 cmH₂O). Dessa forma, a queda na pressão pleural irá causar também queda na pressão alveolar (precisa ser mais baixa que a atmosférica) que irá permitir a passagem de ar enchendo os pulmões. Em outras palavras, o pulmão é “puxado” para a região de menor pressão e dessa forma, expandido.
Obs: Retorno Venoso – A queda da pressão torácica causada pela inspiração irá causar expansão de todas as estruturas do tórax em função da baixa pressão. É válido destacar, a maior eficiência do retorno venoso durante a inspiração em função da queda de pressão no tórax.
Pressão Transpulmonar: A pressão transpulmonar (diferença entre a pressão alveolar e a pressão pleural) é a pressão necessária para vencer as forças elásticas do pulmão, a pressão de retração, que estão a todo instante tentando colapsa-los.
Complacência Pulmonar: É a capacidade do pulmão de expandir-se. Quando a complacência do pulmão está reduzida, diz-se que o pulmão está “duro”. A complacência reduzida é perigosa pois indica que o pulmão deve realizar mais trabalho para permitir a entrada do ar, o que pode acabar resultando em um insuficiência respiratória. A complacência está intimamente relacionada com as mudanças da pressão transpulmonar.
Elastância: É a capacidade dos pulmões de retornarem ao estado normal após uma distensão
 
4. Surfactante, Tensão Superficial e Colapso Alveolar
Tensão Superficial: Compondo as superfícies internas alveolares, existe a presença da água. Tal molécula (H₂O) possui uma forte atração intermolecular (pontes de hidrogênio), o que faz com que a água esteja sempre em um movimento contrátil de suas moléculas.No alvéolo, esse comportamento resulta em uma força constante da água que tende a levar ao colabamento alveolar e pode ser chamada de força elástica da tensão superficial.
Surfactante: É um agente ativo da tensão superficial. Isso significa, que sua atuação fundamental é reduzir a tensão superficial impedindo o colaspo dos alvéolos. Possui uma constituição lipoproteica e iônica e é produzido por células especiais denominadas pneumócitos do tipo II.
Obs: Atelectasia – Também chamado colapso pulmonar, ocorre principalmente em bebês prematuros cujos pneumócitos do tipo II ainda não produzem quantidades eficientes de surfactantes. Para tais casos deve ser usado o surfactante exógeno (inalatório).
 
5. Volumes e Capacidades Pulmonares
Espirometria: Método que utiliza o registro do movimento do volume de ar que entra e sai dos pulmões. Para facilitar a descrição os volumes e capacidades pulmonares foram divididos em quatro.
Volumes Pulmonares: São listados abaixo. A soma dos volumes pulmonares resultará no volume máximo que os pulmões podem expandir-se. Utilizaremos como referência de valores um homem de 70Kg e 1,7m (basta fazer regra de três para os demais pacientes com distintos valores de peso e altura).
Volume Corrente (VC) – Volume inspirado e expirado em um ciclo respiratório normal. Corresponde a 500 ml.
Volume de Reserva Inspiratória (VRI) – Volume extra que pode ser inspirado com força total. Corresponde a 3.000 ml.
Volume de Reserva Expiratória (VRE) – Volume máximo que pode ser expirado com força total. Corresponde a 1.100 ml.
Volume Residual (VR) – Volume de ar que permanece nos pulmões após a VRE. Corresponde a 1.200 ml.
Capacidades Pulmonares: Utilizam-se os mesmos parâmetros anteriores dos volumes pulmonares.
Capacidade Total – O volume máximo de expansão pulmonar é: VC + VRI + VRE + VR = 5.000 ml.
Capacidade Vital – É a quantidade máxima que a pessoa pode inspirar e também expirar. VC + VRI + VRE = 4.600 ml.
Capacidade Residual Funcional – É a quantidade de ar que permanece nos pulmões após uma expiração normal. VRE + VR = 2.300 ml.
Capacidade Inspiratória – É a quantidade de ar que pode-se respirar: VC + VRI = 3.500 ml.
Cálculo do Volume Minuto: É o volume de novo ar que entra nos pulmões em um minuto. É igual a VM = FR X VC, sendo FR (frequência respiratória) e VC (volume corrente).
 
Função da Ventilação e Espaço Morto: A função primodial da ventilação é renovar constantemente o ar nos espaços alveolares presentes nos ductos alveolares e também nos sacos terminais. Porém, para que os alvéolos sejam ventilados, todas as vias aéreas condutoras também deverão ser ventiladas. O ar que apenas preenche as vias condutoras sem participar das trocas gasosas é chamado ar do espaço morto. Do volume de ar inspirado 30% irá compor o espaço morto e 70% irá participar das trocas gasosas.
Obs: Entubação – É importante ressaltar que no momento da entubação de um paciente ocorre o aumento do espaço morto. Isso mostra a importância do ventilador compensatório que irá definitivamente compensar o aumento desse espaço otimizando o ar que irá participar das trocas gasosas.
6. Circulação Pulmonar
Artérias Brônquicas: São ramos da aorta torácica que suprem os pulmões com sangue arterial sistêmico e possuem uma pressão ligeiramente menor que pressão aórtica. Portanto, essa é a circulação de alta pressão e fluxo baixo.
Artéria Pulmonar: Levam o sangue venoso proveniente do ventrículo direito para os capilares alveolares. Portanto, essa é a circulação de baixa pressão e fluxo elevado.
Vasos Linfáticos: São importantes no processo de manter os espaços alveolares “secos”. Isso significa que estes não permitem que líquidos encharquem os alvéolos. Tal processo é possível pois esses vasos juntamente com os capilares fazem uma pressão negativa nos espaços intersticiais, portanto, sempre que ocorrer vazamento de um líquido, este será sugado e drenado pelos vasos ali presentes.
Edema: Será causado de forma similar aos demais tecidos, ou seja, devido à alterações na pressão dos líquidos nos capilares e vasos linfáticos. Nos pulmões, a alteração será principalmente na pressão que de negativa passará a ser positiva causando o rápido enchimento dos espaços alveolares ou pleurais com líquido livre. O edema poderá ser causado por diversas patologias, dentre elas, a mais discutida, edema agudo de pulmão cardiogênico, porém, existem ainda outras causas como:
Quilotórax – É o enchimento da cavidade pleural em função de um aumento anormal da pressão nos vasos linfáticos. Tal anormalidade pode ser resultante por exemplo, de um linfoma (tumor) que pode congestionar a drenagem de sangue.
Hemotórax – Extravasamento de sangue na cavidade torácica.