fisiologia médica - trocas gasosas

TROCAS GASOSAS

Prof. M.Sc. Hugo D. Hoffmann Santos

Medicina

• Facilitam a troca de O2 e CO2 entre os tecidos e a atmosfera.

• A captação de O2 é necessária para suportar o metabolismo aeróbico (oxidativo).

• A eliminação de CO2 como subproduto desse metabolismo.

PULMÕES

AR ATMOSFÉRICO

ALVÉOLOS

SANGUE

INSPIRAÇÃO

DIFUSÃO

Vasos Sanguíneos Hemácia

Plasma

Endotélio capilar

Interstício

Membrana celular

• Precisam ficar abertos para participarem da troca gasosa.

• São interconectados com tecido elástico, de maneira que a insuflação de um ajuda a expandir o adjacente (interdependência).

• Secretam uma substância lipoproteica com propriedades tensoativas (reduz a tensão superficial na interface entre o líquido presente na cavidade alveolar e o ar).

ALVÉOLOS

• Aumenta a complacência pulmonar (grau de extensão dos pulmões) e consequentemente diminui o esforço respiratório.

• Evita a atelectasia (colapso do parênquima pulmonar) no fim da expiração.

• Facilita o recrutamento do parênquima colapsado.

SURFACTANTE

• Do grego ἀτελής, "incompleto" + ἔκτασις, "extensão") ou colapso pulmonar é o colapso de um segmento do pulmão alterando a relação ventilação/perfusão.

• Ocorre quando a via respiratória está bloqueada e as áreas não colapsadas costumam tentar compensar aumentando a oxigenação.

ATELECTASIA

Dirckx, John H. 1997. Stedman’s concise medical dictionary for the health professions. 3rd ed.

Baltimore, USA.

• ATELECTASIA POR REABSORÇÃO: Causada por obstrução completa da via aérea, provoca reabsorção do oxigênio preso nos alvéolos dependentes, sem comprometimento do fluxo de sangue através das paredes alveolares afetadas.

• ATELECTASIA POR COMPRESSÃO: Causada quando a cavidade pleural é parcialmente ou completamente preenchida por fluido exsudato, tumor, sangue ou ar.

• ATELECTASIA POR CONTRAÇÃO: Ocorre quando há alterações fibróticas locais ou generalizadas no pulmão ou pleura evitando a plena expansão.

REABSORÇÃO COMPRESSÃO

CONTRAÇÃO

• Uma das causas de atelectasia em pacientes hospitalizados sob necessidade de suporte ventilatório.

• Ocorre quando microrganismos patogênicos atravessam o tubo e chegam aos pulmões.

PAVMPneumonia Associada à Ventilação

MecânicaIncidência: 16,25 casos por 1.000 dias de uso de VM/UTI

Jordi Valles et al. Continuous Aspiration of Subglottic Secretions in Preventing Ventilator-Associated Pneumonia. Ann Intern Med. 1995;122(3):179-186.

A probabilidade mediana de permanecer sem pneumonia associada a ventilação mecânica ocorreu em tempo maior no

grupo com aspiração subglótica contínua.

• Ocorre por difusão. Sempre ao longo de um gradiente de concentração (pressão parcial).

• O O2 é menos solúvel que o CO2 fato que explica porque a difusão do primeiro requer gradiente de pressão maior nos pulmões e nos tecidos.

• Em condições normais, a distância entre o ar alveolar e o sangue é pequena, assim o O2 e o CO2 se difundem com pouca dificuldade.

TROCA GASOSA

• Geralmente existe muito pouco líquido no espaço intersticial entre os alvéolos, nos capilares pulmonares.

• O aumento da pressão venosa pulmonar ou aumento na permeabilidade dos capilares pulmonares podem causar acúmulo de líquido no espaço intersticial.

• Além disso, a pressão elevada do líquido intersticial pode fazer com que o líquido extravase para os alvéolos. Esse edema pulmonar diminui a eficiência das trocas de oxigênio e causar hipóxia arterial.

EDEMA PULMONAR

PRESSÃO PARCIAL DOS GASES

760 mmHg

PRESSÃO

TOTAL AR INSPIRADO

597 mmHg

Nitrogênio(79%)

159 mmHg

Oxigênio(21%)

4 mmHg Vapor d’água(0,5%)

0,3 mmHg

Dióxido de Carbono(0,04%)

• O ar que entra na traqueia é umidificado, aumentando a pressão parcial do vapor d’água, mas sem alterar a pressão atmosférica total.

• Com esse aumento parcial sem gerar aumento total, a pressão parcial dos demais gases é reduzida. Do O2 cai para 150 mmHg.

TROCA GASOSA

• Ao entrar nos alvéolos, o ar umidificado inspirado se mistura com o ar umidificado rico em CO2 de modo que a pressão parcial dos outros gases é ainda mais diluída.

• A PO2 cai para 104 mmHg e a PCO2 passa a ser 40 mmHg. A pressão parcial do vapor d’água permanece em 47 mmHg.

TROCA GASOSA

• CO2:• 70% - HCO3-

• 23% - Hemoglobina

• 07% - Dissolvido

• O2:• 98% - Hemoglobina

• 02% - Dissolvido

TRANSPORTE

• O ar expirado é a mistura do ar do espaço morto e do ar alveolar.

• O ar do espaço morto sai primeiro, de forma que suas pressões representam as praticamente as mesmas de quando entraram.

• Por isso, as amostras de ar corrente, colhidas ao final da expiração, exprimem mais fielmente os valores do ar alveolar e utilizada quando se estima os níveis de CO2 da composição do sangue venoso.

TROCA GASOSA

Carroll RG. Fisiologia. Elsevier, p. 119, 2007.

Durante a expiração, o primeiro gás a deixar o corpo reflete o espaço

morto que não participou nas trocas

gasosas e, consequentemente,

não tem CO2.

VD = volume espaço mortoVT = volume correntePECO2 = pressão média de CO2 do gás expirado

• A área da superfície da troca alveolocapilar é grande, facilitando a difusão.

• A troca gasosa se dá nos trechos terminais do espaço de ar pulmonar, no bronquíolo respiratório, nos ductos alveolares e nos alvéolos.

• Os gases alveolares devem se difundir através de uma série de barreiras.

TROCA GASOSA

Carroll RG. Fisiologia. Elsevier, p. 120, 2007.

• Anormalidades da troca gasosa álveolo-sangue estão ligadas aos componentes da equação da difusão.

• Distância (edema) e troca gasosa são inversamente proporcionais.

• Área disponível (enfisema) e troca gasosa são diretamente proporcionais.

TROCA GASOSA

• Usada para avaliar a oxigenação e o equilíbrio ácidobase. É pedida quando há um desequilíbrio ácido-base ou quando há problemas respiratórios.

• Em pessoas recebendo oxigenioterapia, a gasometria é usada para monitorar a eficácia do tratamento.

• Resultados anormais da gasometria podem indicar que o paciente não está recebendo oxigênio suficiente, não está eliminando dióxido de carbono em quantidade adequada, há um problema na função renal ou há um problema metabólico.

GASOMETRIA ARTERIAL

EQUILÍBRIO ACIDOBASE

EQUILÍBRIO ACIDOBASE

http://www.uff.br/fisio6/aulas/aula_22/gaso.jpg

Paciente do sexo feminino, 22 anos, mãe de 4 filhos, solteira, desempregada, tentativa de suicídio por intoxicação de tricíclicos (anti-depressivo), apresenta gasometria: pH=7,1; pCO2=61mmHg, HCO3=24mEq/L.

• Qual o distúrbio apresentado?

• Qual o tratamento indicado?

CASO CLÍNICO

Acidose respiratória devido (alto valor da pCO2). Os tricíclicos são depressores respiratórios.

Hiperventilação

1.Por que a PCO2 é maior no alvéolo que no ar atmosférico?

2.Quais são as implicações fisiológicas da menor solubilidade do O2 frente ao CO2 na troca gasosa?

REFLEXÃO