Troca ITroca IAtmosfera paraAtmosfera paraos pulmõesos pulmões

Troca IITroca IIPulmões para Pulmões para o sangueo sangue

Vias aéreasVias aéreas

AlvéoloAlvéolopulmonarpulmonar

CirculaçãoCirculação

Funções vitais

Circulação

Transporte deTransporte degases no sanguegases no sangue

Troca IIITroca IIISangue paraSangue paraAs célulasAs células

CirculaçãoCirculaçãopulmonarpulmonar

CirculaçãoCirculaçãosistêmicasistêmica

CélulasCélulas

RespiraçãoRespiraçãocelularcelular

NutrientesNutrientes

CirculaçãoRespiração

Outras funçõs do sistema respiratório: Regulação do pH sanguíneo, Vocalização,Proteção contra substâncias irritantes e patógenos inalados

Profa. Cláudia Herrera TambeliProfa. Cláudia Herrera Tambeli

Silverthorn Silverthorn –– Página 496 a 519Página 496 a 519

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR

Objetivo: Estudar os processos mecânicos responsáve is Objetivo: Estudar os processos mecânicos responsáve is pela ventilação pulmonarpela ventilação pulmonar

Roteiro:1. Constituintes do sistema respiratório2. Mecânica da ventilação pulmonar:2. Mecânica da ventilação pulmonar:

2.1. Interação entre o pulmão e a parede torácica2.2. Movimentos e músculos responsáveis pela ventilação

pulmonar2.3. Fatores determinantes do fluxo de ar

Gradiente de pressão entre o ar atmosférico e o pulmãoRelação entre pressão e volume pulmonar – Complacência pulmonarResistência das vias aéreas

3. Medidas da ventilação pulmonar e de sua eficiência4. Relação entre a ventilação e a perfusão através dos capilares

pulmonares

CONSTITUINTES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO

Vias aéreasVias aéreasCavidade torácicaCavidade torácicaPulmãoPulmãoPleuraPleura

Zona condutoraZona condutora

DuctoDuctoAlveolarAlveolar

AlvéoloAlvéolo

DuctoDuctoAlveolarAlveolar

SacoSacoAlveolarAlveolar

Bronquíolo Bronquíolo RespiratórioRespiratório

Bronquíolo Bronquíolo TerminalTerminal

Zona respiratóriaZona respiratória

VIAS AÉREAS: FUNÇÕES VIAS AÉREAS: FUNÇÕES PROTETORASPROTETORAS

1 1 -- Aquecer, umidificar e filtrar o arAquecer, umidificar e filtrar o ar2 2 -- Bloquear a inalação de partículas irritantes:Bloquear a inalação de partículas irritantes:

Pêlos do narizPêlos do narizEspirroEspirroTosseTosseSecreção de mucoSecreção de mucoSecreção de mucoSecreção de mucoRevestimento epitelial ciliadoRevestimento epitelial ciliado

Traquéia

Cavidade Nasal

Faringe

Vias aéreasCavidade torácicaPulmãoPleura

PulmãoDireito

Diafragma

PulmãoEsquerdo

Traquéia

Pleura ParietalPleura VisceralEspaço intrapleural

Pulmão

Diafragma

TraquéiaFaringe

Laringe

Brônquio Esquerdo

Brônquio Direito

PT

Fatores responsáveis pela pressão negativa do liquido intrapleural

Propriedades elástica do pulmãoe da cavidade torácica Equilíbrio de forças entre o pulmão e a

cavidade torácica é mantido pela pressão negativa do líquido intrapleural

REPT

-3

• Crescimento diferencial do tórax e pulmão

• Bombeamento contínuo do líquido intrapleural para os vasos linfáticos

Pressão intrapleuralRompimento do equilíbrio de Rompimento do equilíbrio de forças entre o pulmão e a forças entre o pulmão e a parede torácicaparede torácica pneumotóraxpneumotórax

PNEUMOTORAX PNEUMOTORAX -- Expansão torácica e colapso pulmonarExpansão torácica e colapso pulmonar

• A Pressão Pleural normalmente énegativa (-3mmHg). Assim, osalvéolos são mantidos abertos.Se houver perfuração da pleura,o pulmão colabará devido à

PNEUMOTORAX PNEUMOTORAX -- Expansão torácica e colapso pulmonarExpansão torácica e colapso pulmonar

o pulmão colabará devido àentrada de ar e aoextravasamento de líquido. Nãohaverá mais pressão negativaque unia as duas pleuras. Então,a pleura parietal acompanha acaixa torácica e a visceralacompanha o pulmão que vaicolabar. (Visceral não maisacompanha Parietal)

Ar atmosférico Alvéolos

INSPIRAÇÃO e EXPIRAÇÃO

• Trabalho contra forças que se opõem ao enchimentopulmonar (resistência da elasticidade dos pulmões,resistência das vias aéreas ao fluxo de ar )resistência das vias aéreas ao fluxo de ar )

• Gasto energético:3 a 5 % do metabolismo (ventilação normal)50 vezes maior durante o exercício físico

FLUXO DE AR = PR

Durante a ventilação o fluxo de ar depende do gradi ente de pressãoDurante a ventilação o fluxo de ar depende do gradi ente de pressão

FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PPR R

FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PPR R

Lei de BoyleLei de Boyle(P(P11.V.V11=P=P22.V.V22))

3.2=1.63.2=1.66=66=6

Diafragma

Variações das pressões intra-alveolar e intrapleura l durante o ciclo respiratório

0-3 -6

-1

InspiraçãoA

B

PIPPIPPIPPIPPIAPIAPIAPIA

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARFatores determinantes do fluxo de ar durante a vent ilação pulmonar

Pressão IntraPressão Intra--AlveolarAlveolar-- Na Inspiração, a Na Inspiração, a Palv é negativa Palv é negativa

-40

-3+1

Expiração

C D

Palv é negativa Palv é negativa (ar entra no (ar entra no pulmão)pulmão)-- Na Expiração a Na Expiração a Palv é positiva Palv é positiva (ar sai do (ar sai do pulmão)pulmão)-- Quando não há Quando não há fluxo de ar, a fluxo de ar, a Palv= 0mm HgPalv= 0mm Hg

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARFatores determinantes do fluxo de ar durante a vent ilação pulmonar

Representação gráfica das variações das pressões in tra-alveolar e intrapleural durante o ciclo respiratório

A1A1-- Nivel de repousoNivel de repouso

A2A2-- P ficou negativaP ficou negativa

A3A3-- P=0P=0

A4A4-- P ficou positivaP ficou positiva

A5A5-- Ar saiu, volta ao normalAr saiu, volta ao normalA5A5-- Ar saiu, volta ao normalAr saiu, volta ao normal

B1B1-- Nível de repousoNível de repouso

B2B2-- Pleura Visceral foi puxada Pleura Visceral foi puxada por Parietal (inspiração)por Parietal (inspiração)

B3B3-- Final da ExpiraçãoFinal da Expiração

VV-- Volume está diretamente Volume está diretamente relacionado ao ar nos relacionado ao ar nos

alvéolosalvéolos

Grau de variação do volume pulmonar para uma dada alteração da pressão.

Capacidade do pulmão se distender

• Complacência Pulmonar- é inversamente proporcional à elastância

• Complacência X Elastância

Se diminuída, há Se diminuída, há dificuldade de inspirardificuldade de inspirar

Se Se diminuidadiminuida, há , há dificuldade de expirardificuldade de expirar

Caso de enfisemaCaso de enfisema

EnfisemaEnfisema

A complacência pulmonar depende:A complacência pulmonar depende:

1/3 – fibras elásticas dos pulmões

2/3 – tensão superficial

SURFACTANTE:SURFACTANTE: Reduz a tensão superficialReduz a tensão superficial

• Diminuir a tensão superficial na superfície líquida que reveste os alvéolos

Funções do surfactante

reveste os alvéolos

• Diminuir a força necessária para a expansão dos pulmões, reduzindo o esforço muscular necessário à respiração

• Estabilização do tamanho dos alvéolos

Como o surfactante contribui com a estabilização

do tamanho dos alvéolos

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR

Doenças pulmonares restritivasDoenças pulmonares restritivas

Síndrome de angústia respiratóriaSíndrome de angústia respiratóriaBaixa complacência pulmonar em bebês prematurosBaixa complacência pulmonar em bebês prematuros

causada por quantidades inadequadas de surfactante pulmonarcausada por quantidades inadequadas de surfactante pulmonar

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARDoenças associadas a baixa complacência pulmonar

Pulmão normal Pulmão com insuficiência de surfactantePulmão normal Pulmão com insuficiência de surfactante

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARDoenças associadas a baixa complacência pulmonar

Doenças pulmonares restritivasDoenças pulmonares restritivas

Fibrose pulmonarFibrose pulmonar

FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PPR R

FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PPR R

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARResistência das vias aéreas

Lηηηηr 4

R =η = viscosidade do ar inspiradoL = comprimento da via aéreaR = raio da via aérea

Fatores que aumentam a resistência ao fluxo de ar:• Bronquioconstrição

– Resposta parassimpática à inalação de irritantes– Administração de acetilcolina

• Outros fatores:– Tumores obstrutivos– Acúmulo de muco– Prostaglandinas, leucotrienos, histamina

r 4 R = raio da via aérea

FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PPR R

FLUXO DE AR = FLUXO DE AR = PPR R

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARResistência das vias aéreas

Lηηηηr 4

R =η = viscosidade do ar inspiradoL = comprimento da via aéreaR = raio da via aérea

Fatores que diminuem a resistência ao fluxo de ar:• Bronquiodilatação

– Estimulação simpática– Agonistas adrenérgicos– Anti-histamínicos– > CO2 no ar alveolar

r 4 R = raio da via aérea

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARDoenças associadas a alta resistência ao fluxo de a r

Doenças pulmonares obstrutivasDoenças pulmonares obstrutivas

AsmaAsma

VM = VC x F (no ciclos / min )

VENTILAÇÃO PULMONAR TOTAL VENTILAÇÃO PULMONAR TOTAL = VOLUME MINUTO= VOLUME MINUTO PULMONARPULMONAR

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMedidas da eficiência respiratória

Logo:

VM = 6 litros/min

VM = 500ml x 12VM = VOLUME MINUTOVC = VOLUME CORRENTEF = FREQUÊNCIA RESPIRATÓRIA

VA = (VC – VEM) x F (no ciclos / min )

VENTILAÇÃO ALVEOLARVENTILAÇÃO ALVEOLAR

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMedidas da eficiência respiratória

VEM = Volume do espaço morto

Logo:

VA = 4,2 litros/min

VA = (500 – 150) x 12

VEM = Volume do espaço mortoAnatômico = 150 ml (nariz a bronquíolos terminais)Fisiológico – alvéolos não funcionantes

VENTILAÇÃOEstá relacionada com a perfusão através dos capilares pulmonares

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARRelação entre a ventilação e a perfusão através dos capilares pulmonares

Desequilíbrio na relação ventilação/perfusão leva a formação do espaço morto fisiológico que ocorre quando o alvéolo é:

1. Ventilado, mas não perfundido2. Perfundido, mas não ventilado

MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARMECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONARRelação entre a ventilação e a perfusão através dos capilares pulmonares

Estudamos os processos mecânicos Estudamos os processos mecânicos Estudamos os processos mecânicos Estudamos os processos mecânicos responsáveis pela ventilação pulmonarresponsáveis pela ventilação pulmonar

Existe um equilíbrio de forças entre o pulmão e a c avidade torácica que é mantido pela pressão negativa do líquido intr apleural

A ventilação resulta dos movimentos respiratórios d e inspiração e expiraçao

Músculo que participam da inspiração: diafragma, in tercostais externos, escalenos, esternocleidomastoideo

Músculos que participam da expiração ativa: interco stais internos e abdominais

O fluxo de ar pulmonar é determinado pelo gradiente de pressão entre o ar atmosférico e os pulmões

Esse gradiente de pressão é criado a partir das var iáções de volume pulmonar decorrentes da contração dos múscu losrespiratórios

Quanto menor a resitência das vias aéreas maior é o fluxo de ar nos pulmões

Medidas da função e da eficiência pulmonar possuem valor de diagnóstico considerável

O fluxo sanguíno pulmonar é controlado pela PO 2 alveolar.

Patologias pulmonares

• Pneumotórax• Doença pulmonar fibrótica• Doença pulmonar fibrótica• Enfisema• Asma• Síndrome da angústia respiratória do

recém-nascido