Respiratório 1 P3

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Ventilação Pulmonar – Cap. 37
A respiração prove o oxigênio aos tecidos e remove o dióxido de carbono. Para isso, ela é dividida em 4 funções principais:
1. Ventilação pulmonar – influxo e efluxo de ar entre a atmosfera e os alvéolos
2. Difusão de oxigênio e dióxido de carbono entre os alvéolos e o sangue 
3. Transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue e nos líquidos corporais, além das trocas com as células
4. Regulação da ventilação (e outras etapas da respiração).
Mecânica da ventilação pulmonar
	Os pulmões podem ser expandidos e contraídos por duas formas: subida e descida do diafragma pela contração ou relaxamento desse músculo, aumentando e diminuindo a cavidade torácica; e elevação e depressão das costelas para aumentar e diminuir o diâmetro da cavidade torácica com músculos intercostais.
	A respiração normal é feita quase totalmente pelo diafragma. Na inspiração, a contração dele vai puxar a parte inferior do pulmão para baixo e na expiração, ele vai relaxar e a retração elástica do pulmão, da parede torácica e das estruturas abdominais vão comprimir os pulmões e expelir o ar. Uma respiração com mais esforço, as forças elásticas não são suficientes para produzir a expiração necessária rapidamente, então a força extra é obtida pela contração da musculatura abdominal que empurra o conteúdo abdominal para cima, contra o diafragma e o comprime, que por sua vez, comprime os pulmões.
	O segundo jeito, pela elevação da caixa torácica para expansão dos pulmões, funciona (expande os pulmões) porque, na posição de repouso natural, as costelas se inclinam para baixo, permitindo que o esterno recue em direção a coluna vertebral, então quando a caixa é elevada, as costelas ficam projetadas para frente e afastam também o esterno da coluna aumentando o diâmetro. 
Todos os músculos que elevam a caixa torácica, são classificados como músculos da inspiração e os que deprimem a caixa, da expiração. Os mais relevantes que levam são os intercostais externos, mas auxiliam os ECOMs (elevando o esterno), serráteis anteriores (elevando as costelas) e os escalenos (elevando as duas primeiras costelas). Os que puxam a caixa torácica para baixo são principalmente o retoabdominal (puxa as costelas inferiores para baixo e com um conjunto de outros músculos abdominais comprimem para cima o conteúdo abdominal contra o diafragma) e os intercostais internos.
· Do lado esquerdo, as costelas, durante a expiração, estão anguladas para baixo e os intercostais externos estão alongados. Conforme eles se contraem, puxam as costelas superiores para frente em relação às inferiores, o que causa o mecanismo de alavanca nas costelas, para as levantar fazendo a inspiração. Os intercostais internos funcionam exatamente da forma oposta - como músculos expiratórios - porque se angulam entre as costelas, na direção contrária, e produzem a alavanca contrária, para abaixar.
Os pulmões são estruturas elásticas que colapsam, e expelem todo o ar pela traqueia, toda vez que não existe força para mantê-lo inflado. Não existem conexões entre os pulmões e as paredes da caixa torácica, ele fica preso e suspenso pelo hilo a partir do mediastino. Flutua e fica cercado por uma fina camada de liquido pleural que lubrifica os movimentos dos pulmões dentro da cavidade. 
· Pleura parietal: tecido fibroso que fica colado na parede torácica
· Espaço interpleural: espaço cheio de líquido que permite a expansão
· Pleura visceral: tecido que fica colado no pulmão 
Pressão pleural: É a pressão do liquido no espaço interpleural. Como há uma sucção continua do excesso de líquido para os canais linfáticos, há uma pequena tração entre as superfícies parietais e viscerais da pleura, há uma força entre esses folhetos, e é a pressão negativa. A pressão pleural no início da inspiração é cerca de – 5 centímetros de agua (que é a quantidade de sucção necessária para manter os pulmões abertos no seu nível de repouso. Então, durante a inspiração normal, a expansão da caixa torácica traciona os pulmões com força maior e cria mais pressão negativa, que chega a cerca de - 7,5 centímetros de água. Depois durante a expiração, os eventos são essencialmente revertidos.
Pressão Alveolar: É a pressão do ar dentro dos alvéolos pulmonares. Quando a glote está aberta e não existe fluxo para dentro ou para fora dos pulmões, as pressões em todas as partes da árvore respiratória, são iguais à pressão atmosférica – que é considerada a pressão de referência nas vias aéreas = 0 cm de pressão de água. Para causar o influxo de ar para os alvéolos, durante a inspiração, a pressão nos alvéolos deve cair para um valor abaixo da pressão atmosférica (abaixo de 0), aproximadamente -1 centímetro sendo suficiente para puxar 0,5 litro de ar para o interior dos pulmões nos 2 segundos de uma inspiração normal. Durante a expiração, ocorrem pressões contrárias e a pressão alveolar sobe para +1 centímetro e força o 0,5 litro de ar inspirado para fora dos pulmões durante os 2 a 3 segundos de uma expiração normal.
· A diferença entre a pressão alveolar e a pressão pleural é a pressão transpulmonar. Ou seja, é a pressão entre os alvéolos e as superfícies externas dos pulmões, sendo medida pela pressão de retração, que é o conjunto de forças elásticas que tendem a colapsar os pulmões a todo momento da respiração.
Complacência Pulmonar:
	O grau de extensão dos pulmões por cada unidade de aumento de pressão transpulmonar. As características de complacência são determinadas por forças elásticas dos pulmões, que podem ser divididas em duas partes: força elástica do tecido pulmonar propriamente dito e forças elásticas causadas pela tensão superficial do liquido que reveste as paredes internas dos alvéolos e outros espaços aéreos pulmonares.
As forças elásticas do tecido pulmonar são determinadas, principalmente, pelas fibras de elastina e de colágeno que ficam entrelaçadas no parênquima pulmonar. Nos pulmões vazios, essas fibras estão no estado elasticamente contraído e dobrado e quando eles se expandem, elas são estiradas e desdobradas e se alongam exercendo uma força elástica maior. As forças causadas pela tensão só agem quando há uma interface ar-líquido.
· Tensão Superficial: Quando a agua forma uma superfície de contato com o ar, as moléculas da agua na superfície tem atração especialmente forte umas pelas outras, e essa superfície fica tentando sempre se contrair e mantem a união entre as gotas – existe uma firme membrana contrátil feita por moléculas de água por toda a superfície. No alvéolo, a superfície da agua também está tentando se contrair e isso resulta e tentativa de forçar p ar para fora do alvéolo, pelo brônquio (ao fazer isso, induz o colapso do alvéolo) causando uma força contrátil elástica de todo o órgão = força elástica de tensão superficial.
Obs.: As forças elásticas pulmonares de tensão superficial líquido-ar aumentam quando a substância surfactante não está presente no líquido alveolar.
Surfactante: é um agente ativo da superfície da água, então ele reduz a tensão superficial da água. Ele é secretado por células epiteliais alveolares tipo II, que representam cerca de 10% da área da superfície alveolar. Essa substância é uma mistura de vários fosfolipídios, ptns e íons. Os fosfolipídios são quem reduzem a tensão superficial porque não se dissolvem uniformemente no líquido que recobre a superfície alveolar.
Caso as vias aéreas estejam obstruídas, a tensão superficial tende a colapsar o alvéolo e isso cria a pressão positiva alveolar criando uma força para empurrar o ar para fora. A quantidade de pressão gerada no alvéolo vai ser: 
A complacência de todo o sistema pulmonar (pulmões e caixa torácica) é quase metade do pulmão isolado. Além disso quando os pulmões estão expandidos até grandes volumes ou comprimidos até pequenos volumes, as limitações do tórax se tornam extremas e nesse ponto, a complacência de todo o sistema pode ser menos de um quinto que a dos pulmões isolados.
Trabalho da Respiração: Durante a respiração normal, é durante a inspiração que ocorrem as contrações,então são eles que realizam o trabalho, que pode ser divido em três etapas:
I. A necessária para expandir os pulmões contra as forças elásticas do pulmão e do tórax – trabalho de complacência ou trabalho elástico.
II. A necessária para ultrapassar a viscosidade pulmonar e das estruturas da parede torácica – trabalho de resistência tecidual
III. A necessária para ultrapassar a resistência aérea ao movimento de ar para dentro dos pulmões – trabalho de resistência das vias aéreas.
Energia necessária para a respiração: Durante a respiração, 3 a 5% da energia consumida pelo corpo são necessárias para a ventilação pulmonar, mas durante o exercício pesado, a energia usada pode aumentar até em 50 vezes, especialmente se a pessoa tiver um incremento da resistência das vias aéreas ou complacência pulmonar diminuída. Assim, uma das principais limitações de um exercício físico é a quantidade de energia muscular suficiente para apenas o processo respiratório.
Volumes e capacidades pulmonares: 
Existem quatro volumes pulmonares, que quando somados, são iguais ao volume máximo que os pulmões podem expandir.
1) Volume corrente: é o volume de ar inspirado ou expirado e em uma respiração normal vale 500 mL num homem adulto.
2) Volume de reserva respiratório: volume extra de ar que pode ser inspirado, além do volume corrente norma, quando a pessoa inspira com força total, é cerca de 3000 mL.
3) Volume de reserva expiratório: é o máximo volume extra de ar que pode ser liberado na expiração forçada, cerca de 1000 mL
4) Volume residual: é o volume de ar que fica nos pulmões, após a expiração mais forçada. É cerca de 1200 mL
Ao descrever os eventos no ciclo pulmonar, é preciso combinar alguns volumes combinados. São as capacidades pulmonares:
1) Capacidade inspiratória: Volume corrente mais o volume de reserva inspiratório. É a quantidade de ar (3500mL) que a pessoa pode respirar, do nível normal até o máximo.
2) Capacidade residual funcional: Volume de reserva expiratório mais o volume residual. É a quantidade de ar que permanece nos pulmões, ao final da expiração normal (2300 mL).
3) Capacidade Vital: Volume de reserva inspiratório mais o volume corrente e o volume de reserva expiratório. É a quantidade máxima de ar que a pessoa pode expelir dos pulmões, após primeiro os encher ao máximo e expirar também ao máximo (4600 mL)
4) Capacidade pulmonar total: Volume residual mais a capacidade vital. É o volume máximo a que os pulmões podem ser expandidos com o maior esforço (5800 mL).
A capacidade residual funcional (CRF) é importante para a função pulmonar porque esse valor varia muito em alguns tipos de doença pulmonar, mas o espirômetro não pode ser usado de modo direto porque o ar no volume residual não pode ser totalmente expirado e esse volume é cerca de metade da capacidade residual funcional. Para medir essa capacidade, o aparelho deve ser usado de maneira indireta, pela diluição do hélio.
Fica dentro dele um volume de ar com hélio em concentração conhecida. Antes de respirar no espirômetro, a pessoa expira normalmente e no final dessa expiração, o volume remanescente nos pulmões é igual à capacidade residual funcional aí a pessoa começa a respirar no aparelho e os gases dele se misturam com os gases pulmonares e o hélio é diluído pelos gases da capacidade residual funcional e o volume dessa capacidade é calculado.
Ventilação-minuto: 
É a quantidade total de novo ar levado para o interior das vias respiratórias a cada minuto. É o volume corrente x frequência respiratória por minuto. O volume corrente normal é cerca de 500 mL e a frequência respiratória normal é de 12 respirações por minuto. Então ela vale 6 L/min. A pessoa pode conseguir viver por um curto período com ventilação-minuto de 1,5 L/min e frequência respiratória de 2 a 4 respirações por minuto.
A frequência respiratória pode aumentar para 40 a 50 vezes por minuto e o volume corrente pode se tornar tão grande quanto a capacidade vital, 4600 mL, no homem adulto jovem. Isso pode dar uma ventilação-minuto maior que 200 mL/min ou mais de 30 vezes o normal, só que a maioria das pessoas não podem sustentar mais da metade a dois terços desses valores por mais de 1 minuto.
Ventilação alveolar:
	A importância fundamental da ventilação pulmonar é a de renovar continuamente o ar nas áreas de trocas gasosas dos pulmões, onde o ar está próximo à circulação sanguínea pulmonar. Incluem os alvéolos, sacos e ductos alveolares e bronquíolos respiratórios. A velocidade/intensidade com que o ar novo alcança essas áreas é a ventilação alveolar.
Espaço morto e seu efeito na ventilação alveolar: Parte do ar que a pessoa respira nunca alcança as áreas de trocas gasosas por simplesmente preencher as vias respiratórias onde essas trocas nunca ocorrem – nariz, faringe, traqueia... Esse ar é o ar do espaço morto = não é útil na hematose.
Na expiração, o ar do espaço morto é liberado primeiro antes de qualquer ar dos alvéolos alcançar a atmosfera, então o espalho morto é muito desvantajoso para remover os gases expiratórios dos pulmões.
Intensidade da Ventilação Pulmonar: a ventilação alveolar por minuto é o volume total de novo ar que entra nos alvéolos e áreas adjacentes de trocas gasosas a cada minuto. É igual à frequência respiratória x quantidade de ar novo que entra nessas áreas a cada respiração.
	A quantidade de ar novo que entra é o volume corrente menos o volume de espaço morto fisiológico. O normal então de quantidade de ar novo é 4200 L/min
A ventilação alveolar é um dos principais fatores determinantes das concentrações de O2 e CO2 nos alvéolos. Portanto, quase todas as discussões sobre o sistema respiratório estão relacionadas com a ventilação alveolar.