Fisiologia das altas altitudes

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MEDICINA- UNESC 212
BRENDA RODRIGUES SOUSA
Fisiologia
Fisiologia das altas altitudes
Mudança da nossa fisiologia em decorrência da alteração de pressão. Ao nível do mar a pressão atmosférica é adotada como 0 atm, a alta altitude expõe o corpo humano a um ar mais rarefeito, com menores pressões gasosas, essa é a causa da hipoxemia (queda de O2) nas altas altitudes, assim, o corpo realiza ´´adaptações`` na tentativa de manter a homeostasia. 
Pressões:
· Ao nível do mar - 0m = 760mmHg (1atm)
· 3.000m = 523mmHg
· 15.000m = 87mmHg
Ao nível do mar (0atm) a concentração de O2 é de 21%, numa altitude elevada isso não muda, é a mesma concentração de 21%, o que vai mudar é apenas a pressão. Em altas altitudes a pressão é menor, o ar fica mais rarefeito, fazendo com que as moléculas se afastam umas das outras.
Ao nível do mar: PO2 de 159 mmHg
15000 m: PO2 de 18 mmHg, queda muito acentuada 
A PO2 define a movimentação das moléculas dentro do corpo, já que quanto maiores as diferenças de pressões parciais, mais eficientes serão as trocas gasosas. Isso vai ter uma repercussão muito grande, pois com o ar mais rarefeito e com a PO2 menor no ar, podemos ter uma hipoxemia sanguínea, levando a adaptações fisiológicas para essa adaptação.
Quando em altas altitudes o CO2 e o vapor de água diminuem o O2 alveolar. Eles tem esse potencial simplesmente por ocupar espaço, já que o espaço que o CO2 e o vapor de água em altas altitudes ocupam um volume maior do que em baixas altitudes (pois a pressão sobre essas moléculas é menor, as comprimem menos), esse volume nobre deixa de ser ocupado pelo oxigênio . Seja a nível do mar ou seja em maiores altitudes o CO2 continua sendo eliminado de maneira igual, não vai mudar, o nível do CO2 depende apenas do nosso metabolismo tecidual, o vapor de água também é dessa maneira, tem 47 mmHg ao nível do mar e 47 mmHg em altas altitudes, o que faz alteração nos volumes dessas moléculas é a pressão atmosférica na qual elas estarão submetidas, sendo ela muito menor em locais mais altos.
O CO2 E O VAPOR DE ÁGUA DIMINUEM ENTÃO A CONCENTRAÇÃO DO O2 NO AR ALVEOLAR
Ex: no Monte Everest (8848m) a pressão atmosférica é de 253mmHg 47mmHg serão vapor de água e 7mmHg CO2 (nos aclimatados, nos não aclimatados essa pressão de CO2 é ainda maior, reduzindo de forma mais abrupta o espaço disponível para o O2 ). Dos 199mmHg restantes, 4/5 serão nitrogênio e apenas 1/5 O2 (cerca 35mmHg). Diferentemente da pressão ao nível do mar, que é de 760 mmHg.
OBS: em pessoas aclimatadas o CO2 tende a reduzir, pois respiramos mais rápido e liberamos muito CO2
Essa diferença (4053mmHg) decorre do aumento da ventilação alveolar no aclimatado (terceira fileira)
Dentro do parêntese: condição para pessoa aclimatada. Fora do parêntese: condição para pessoa não aclimatada. A aclimatação reduz ainda mais a PCO2 sem provocar uma alcalose respiratória, deixando mais espaço para o oxigênio atmosférico, aumentando a saturação sanguínea de O2.
Acima de 9000 m a saturação cai muito até mesmo aclimatado, sendo inadequado para a vida.
Até em torno de 3000m (10000) a saturação vai permanecer em torno de 90%, acima disso a saturação vai cair abruptamente, sendo totalmente inviável.
Caso a gente não respire ar e passe a respirar O2 puro, a pressão atm não vai deixar de ser alterada, o que vai ser alterado será a concentração de O2, que de 27% passa a ser de 100%, nessa situação, conseguiremos manter PO2 mais elevado, pois a maior parte do espaço alveolar será ocupado por O2, em vez de nitrogênio, aumentando a oferta de O2.
No caso do avião, que sobe a altas altitudes, tem-se a alteração do ar que iremos respirar, iremos respirar um ar pressurizado, igualando a pressão do ar dentro do avião a pressão atm, mantendo a concentração do oxigênio (27%). Caso o avião seja despressurizado cada pessoa deve usar as máscaras de oxigênio fornecidas pelo avião, pois o ar ficará muito rarefeito, e o ar fornecido pelas máscaras tem uma concentração maior de O2, em torno de 100%. No entanto, em altitudes extremamente elevadas, mesmo com a mascara de O2 concentrada nós saturaríamos, em média, apenas 50% do O2 (hipoxemia), por isso a necessidade da câmara pressurizada. 
MECANISMOS DE ACLIMATAÇÃO
Adaptação corporal para quando houver baixa na PO2. Com o ar mais rarefeito teremos a tendência a hipoxemia, devido a queda da PO2, nosso corpo responde a isso de várias formas.
↑ DA VENTILAÇÃO PULMONAR, aumento da captação do O2 do ar atm.
↑ DO NÚMERO DE HEMÁCIAS (por meio da eritropoietina - EPO), estímulo hormonal da eritropoietina, se tenho mais hemácias eu tenho mais sítios de ligação da hb com o O2, otimizando ainda mais o transporte de O2 para os tecidos.
↑ DA CAPACIDADE DE DIFUSÃO DOS PULMÕES – por aumento do volume e fluxo de sangue pulmonar (aumentam área de troca)
↑ DA VASCULARIZAÇÃO DOS TECIDOS PERIFÉRICOS (angiogênese – formação de novos vasos), o que melhora o fornecimento do O2 para os tecidos periféricos
↑ DA CAPACIDADE DOS TECIDOS USAREM O2, APESAR DA PO2 MAIS BAIXA (aumento do número de mitocôndrias). 
· Aclimatação envolvida a adaptação do nosso centro respiratório a altitudes mais elevadas. Quando a gente vai para uma altitude mais elevada temos uma menor oxigenação do sangue (hipoxemia), essa queda da oxigenação será interpretada pelos nossos receptores periféricos, passando uma informação para o centro respiratório, ordenando aumento da frequência respiratória, com esse aumento da FR, tem-se aumento da ventilação alveolar e melhora na captação de O2 do ar, o problema é que o CO2 começa a cair (alcalose respiratória). A queda da PCO2 faz com que tenhamos uma menor estimulação da respiração (já que o CO2 é o maior estimulador do centro respiratório), isso causaria uma redução da ventilação alveolar, que nesse caso, num ar rarefeito causaria uma hipoxemia, voltando a ter o estímulo dos quimiorreceptores periféricos (estimulados pela queda de O2), repetindo o ciclo. Nesse sentido, o problema instaura-se a medida que o CO2 acaba inibindo o centro respiratório. 
Para adaptação a essa condição o nosso corpo toma providências: o rim começa a compensar isso por meio da liberação de bicarbonato e da retenção de hidrogênio a nível renal, a alcalose passa a ser compensada pelo rim, que vai fazer o equilíbrio do pH, mesmo com o CO2 baixo. A medida que vamos subindo a altitudes mais altas, esse mecanismo de aclimatação vai cuidando da regulação do pH, fazendo o centro respiratório perder a sensibilidade as variações de CO2, passando a responder as reações de variações de O2 por meio dos nossos quimiorreceptores periféricos. Tudo isso só acontece depois de mais ou menos 3 dias do corpo exposto a altas altitudes.
OBS: Adaptações de nativos de áreas altas. (ex: colombianos, bolivianos que nasceram na Cordilheira dos Andes)
As adaptações começam na infância, tendo alterações morfológicas. Essas pessoas possuem estaturas menores, tórax em volume maior, aumento da capacidade de bombeamento do coração, melhor distribuição de O2 para os tecidos (aumento do número de hemácias)
Obs: trabalho respiratório
DOENÇAS DAS MONTANHAS
· Doença aguda das montanhas
Potencialmente fatal se a pessoa não receber O2 ou ser removida para altitudes menores. Inicia de horas até 2 dias após a subida.
Eventos causais:
-EDEMA CEREBRAL AGUDO: se dá por uma vasodilatação dos vasos cerebrais, devido a resposta dos nervos periféricos a hipoxemia. Nos tecidos quando ocorre a falta de oxigênio o corpo é submetido a uma vasodilatação tecidual, na intenção de aumentar o fluxo de sangue para esse tecido, aumentando a oxigenação e reverter o quadro de hipoxemia. O problema é que quando isso acontece no cérebro, que está dentro de uma estrutura rígida e fechada- o crânio, acaba sendo promovido um aumento da pressão cerebral.
-EDEMA PULMONAR AGUDO: causa desconhecida. Teoria: o pulmão, quando tem uma queda da oxigenação responde de maneira contraria aos tecidos, ao invés de promover uma vasodilatação, ele promoverá uma vasoconstrição, para desviar o sangue para alvéolos melhor oxigenados.O problema é que aqui não há alvéolos bem oxigenados, estão todos no mesmo patamar devido a rarefação do ar, ocorrendo uma vasoconstrição generalizada no pulmão de maneira não uniforme, em alguns lugares de forma mais intensa, em outros de forma mais amena. Com essa vasoconstrição desigual, os vasos que ainda estão abertos receberão uma carga muito intensa de sangue, esse volume pode promover um aumento muito grande da pressão hidrostática dos capilares, fazendo com que ocorra o extravasamento de liquido e edema pulmonar.
· Doença crônica das montanhas
É crônica pois demora mais tempo para se desenvolver, também pode levar a morte
Eventos causais: ocorre devido os mecanismos adaptativos de aclimatação.
Em altitudes elevadas, na condição hipoxemica, tem-se o aumento da produção de eritropoietina, levando a medula a produzir mais hemácias. Com isso tem-se o aumento exagerado do hematócrito (células sanguíneas fora o plasma, normalmente é 42-44, em altas altitudes vai para 50-60, tendo uma maior celularidade) fazendo com que o sangue que era para ser mais liquido fique mais viscoso, isso dificulta o fluxo sanguíneo para os tecidos (baixa oxigenação tecidual).
Outra questão é que terei uma vasoconstrição do pulmão, na tentativa de desviar o sangue para locais mais oxigenados. Caso isso não cause a doença aguda das montanhas, terei algum grau de vasoconstrição da circulação pulmonar, aumentando a pressão sanguínea do pulmão, gerando uma sobrecarga para o ventrículo direito. Com essa falha no coração o sangue vai encontrar dificuldade para ser bombeado para os tecidos, tendo uma queda da pressão arterial.