Resumo Ventilação

Ventilação Pulmonar

O sistema respiratório fornece oxigênio aos tecidos e remove o dióxido de carbono. Os principais eventos funcionais da respiração incluem (1) a ventilação pulmonar, que é o movimento do ar para dentro e para fora dos alvéolos; (2) a difusão de oxigênio e dióxido de carbono entre o sangue e os alvéolos; (3) o transporte de oxigênio e dióxido de carbono para os e dos tecidos periféricos; e (4) a regulação da respiração. Este capítulo discute a ventilação pulmonar.

Mecânica da ventilação pulmonar.

Músculos que causam expansão e retração pulmonar.

O volume pulmonar aumenta e diminui à medida que a cavidade torácica se expande e se contrai. Qualquer aumento ou redução do volume da cavidade torácica normalmente provoca alterações simultâneas no volume pulmonar.

• A respiração tranquila normal é realizada pelo diafragma. Durante a inspiração, a contração do diafragma aumenta o volume torácico, o que provoca a expansão dos pulmões. Durante a expiração, o diafragma relaxa e a retração elástica dos pulmões, da parede torácica e das estruturas abdominais comprime os pulmões.
• Ao longo da respiração intensa, as forças elásticas não são suficientemente fortes para causar a expiração rápida. A força extra é alcançada principalmente através da contração dos músculos abdominais, que empurra os conteúdos abdominais para cima contra o diafragma.

Levantar e abaixar a caixa torácica faz com que os pulmões se expandem e se retraiam. Quando a caixa torácica se eleva, as costelas projetam-se quase inteiramente para frente, de maneira que o esterno também se move para frente e para longe da coluna vertebral, aumentando o diâmetro anteroposterior do tórax.

• Os músculos que elevam a caixa torácica são os músculos da inspiração. A contração dos intercostais externos faz com que as costelas se movam para cima e para frente em um movimento de “alça de balde”. Os músculos acessórios incluem os músculos esternocleidomastoideo, o serrátil anterior e o escaleno.
• Os músculos que deprimem a caixa torácica são músculos da expiração, incluindo os intercostais internos e o reto abdominal. Outros músculos abdominais comprimem o conteúdo abdominal para cima em direção ao diafragma.

PRESSOES QUE CAUSAM O MOVIMENTO DO AR PARA DENTRO E PARA FORA DOS PULMOES

A pressão pleural é a pressão do liquido no espaço entre a pleura visceral e a pleura parietal. A pressão pleural normal no início da inspiração é de aproximadamente -5cm de agua, que é a quantidade de sucção necessária para manter os pulmões em seu volume de repouso. Durante a inspiração, a expansão da caixa torácica puxa a superfície dos pulmões com ainda mais força e gera uma pressão ainda mais negativa em torno de -7,5cm de água.

A pressão alveolar é a pressão do ar dentro dos alvéolos pulmonares. Quando a glote está aberta e não há circulação de ar, as pressões em todas as partes da árvore respiratória são iguais à pressão atmosférica, que é considerada como 0 cm de água.

• Durante a inspiração, a pressão nos alvéolos diminui para cerca de -1cm de água, o que é suficiente para mover cerca de 0,5L de ar inspirado para fora dos pulmões durante os 2 a 3 segundos de expiração.

A complacência pulmonar é a mudança no volume para cada mudança de unidade na pressão transpulmonar. A pressão transpulmonar é a diferença entre as pressões alveolar e pleural. A complacência total normal de ambos os pulmões juntos no adulto mediano é em torno de 200ml/cm de agua. A complacência depende das seguintes forças:

• As forças elásticas dos tecidos pulmonares são determinadas principalmente pela fibras de elastina e colágeno.
• As forças elásticas causadas pela tensão superficial nos alvéolos respondem por cerca de dois terços das forças elásticas totais nos pulmões normais.

SURFACTANTE, TENSÃO SUPERFICIAL E COLAPSO ALVEOLAR

As moléculas de água são atraídas umas pelas outras. A superfície de agua que reveste os alvéolos tenta contrair-se à medida que as moléculas de agua se atraem. Essa força tenta mover o ar para fora dos alvéolos, fazendo com que eles tentem colapsar. O efeito final é causar uma força contrátil elástica do pulmão inteiro, denominada força elástica de tensão superficial.

O surfactante reduz o trabalho respiratório (aumentando a complacência) ao diminuir a tensão da superfície alveolar. O surfactante é secretado pelas células epiteliais alveolares do tipo ll. Seu componente mais importante é o fosfolipídio dipalmitoilfoafatidilcolina. A presença de surfactante na superfície alveolar reduz a tensão superficial para um doze avos a um meio da tensão superficial de uma superfície de água pura.

Alvéolos menores têm uma tendência maior a colapsar.

Observe na seguinte equação (Lei de Laplace) que a pressão de colapso gerada nos alvéolos é inversamente proporcional ao raio do alvéolo. Isso significa que os alvéolos menores têm uma tendência maior a entrar em colapso:

Pressão = (2X Tensão superficial)/Raio

O surfactante, a “interdependência” e o tecido fibroso ajudam a “estabilizar” o tamanho dos alvéolos. Se alguns alvéolos foram pequenos e outros grandes, teoricamente os menores tenderiam a colapsar e causar expansão dos alvéolos maiores. Essa instabilidade não ocorre normalmente pelas seguintes razões:

• Interdependência. Os alvéolos adjacentes, os ductos alveolares e outros espaços de ar tendem a se apoiar uns aos outros de tal maneira que um alvéolo grande geralmente não consegue existir adjacente a um alvéolo pequeno porque compartilham paredes septais comuns.
• Tecido fibroso. O pulmão  é constituído por cerca de 50.000 unidades funcionais, cada qual contendo um ou alguns poucos ductos alveolares e seus alvéolos associados, todos cercados por septos fibrosos que agem como suportes adicionais.
• Surfactante. O surfactante reduz a tensão superficial permitindo que o fenômeno da interdependência e o tecido fibroso superem os efeitos da tensão superficial. À medida que os alvéolos tornam-se menores, as moléculas de surfactante na superfície alveolar espremem-sse umas contra as outras, aumentado sua concentração e , assim, reduzindo ainda mais a tensão superficial.

VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES

Grande parte dos volumes e das capacidades pulmonares pode ser mensurada com um espirômero. A capacidade pulmonar total (CPT), a capacidade residual funcional (CRF) e o volume residual (VR) não podem ser medidos com um espirômetro.

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Os volumes pulmonares somados são iguais ao volume máximo ao qual os pulmões podem se expandir.

• Volume corrente (Vt) é o volume de ar (cerca de 500 ml) inspirado e expirado a cada respiração normal.
• Volume da reserva respiratória (VRI) é o volume extra de ar (cerca de 3000 ml) que pode ser inspirado além do volume corrente normal.
• Volume de reserva expiratório (VRE) é a quantidade extra de ar (em torno de 1.100 ml) que pode ser expirado por expiração forçada depois do termino de uma expiração corrente normal.
• Volume residual (VR) é o volume de ar (aproximadamente 1200 ml ) remanescente nos pulmões depois da expiração mais forçada.

Capacidades pulmonares são combinações de dois ou mais volumes pulmonares.

• Capacidade inspiratória (CI) é igual ao Vt + VRI. Trata-se da quantidade de ar (cerca de 3500 ml) que uma pessoa consegue respirar começando no nível expiratório normal e distendo os pulmões ate a quantidade máxima.
• Capacidade residual funcional (CRF) é igual ao VRE mais o VR. Trata-se da quantidade de ar que permanece os pulmões ao final de uma expiração normal. (cerca de 2300ml).
• Capaidade Vital (CV) é igual o VRI + Vt mais o VRE. Trata-se de quantidade máxima de ar que uma pessoa consegue expelir dos pulmões depois de primeiro encher os pulmões até a sua extensão máxima e então expirar até a extensão máxima (cerca de 4600ml)
• Capacidade pulmonar total (CPT) é o volume máximo ao qual os pulmões conseguem expandir-se com o maior esforço inspiratório possível (cerca de 5800 ml). A CPT é igual a CV mais o VR.

VOLUME RESPIRATORIO POR MINUTO E VENTILAÇÃO ALVEOLAR

O volume respiratório por minuto é a quantidade total de ar novo  que é movido para as vias respiratórias a cada minuto. O volume respiratório por minuto é igual ao Vt multiplicado pela frequência respiratória. O Vt normal é de aproximadamente 500 ml e a frequência respiratória normal é cerca de 12 respirações por minuto; portanto, o volume respiratório por minuto atinge em média 6L/min.