Biofisica Da Respiração

BIOFÍSICA DA RESPIRAÇÃO

O pulmão tem como função possibilitar que o oxigênio se mova à partir do ar para dentro do sangue venoso e o dióxido de carbono se mova para fora. Ele metaboliza alguns compostos, filtra materiais tóxicos da circulação, e atua como um reservatório de sangue.

Divisão Anatômica → vias aéreas superiores e inferiores.

Divisão Funcional

→ Zona Condutora: nariz, nasofaringe, laringe, traquéia (principal via de condução), brônquios e bronquíolos. Estruturas que funcionam levando o ar para dentro e para fora da zona respiratória, aquecendo, umidificando e filtrando o ar antes de ocorrer a troca gasosa. As vias condutoras são revestidas de células ciliadas e secretoras de muco, que servem para remover as partículas inaladas.

→ Zona Respiratória – inclui os ductos alveolares e sacos alveolares; são evaginações em forma de bolsas. Suas paredes possuem fibras elásticas e são revestidas por células epiteliais, pneumócitos dos tipos I e II (células alveolares). Os pneumócitos do tipo II sintetizam o surfactante pulmonar. Os alvéolos contém células fagocitárias, macrófagos alveolares, que mantém os alvéolos livres de poeira e detritos, por não ter cílios para realizar este serviço.

Os pulmões podem ser expandidos e contraídos pelos seguintes mecanismos:

→Movimento de subida e descida do diafragma, que alarga ou encurta a cavidade torácica.

→Elevação e abaixamento das costelas para aumentar e diminuir o diâmetro anteroposterior da cavidade torácica.

CENTRO RESPIRATÓRIO:

É dividido em 3 grupos de neurônios

_ Grupo Dorsal Respiratório, localizado na região dorsal do bulbo, responsável pela inspiração.

_ Grupo Ventral Respiratório, localizado na região ventrolateral do bulbo, responsável tanto pela expiração quanto inspiração, dependendo dos neurônios que são estimulados.

_ Centro Pneumotáxico, localizado dorsalmente na região superior da ponte, controla tanto a freqüência quanto o padrão da respiração.

● Estimulação do Sistema Parassimpático pulmonar promove: constrição das vias aéreas, dilatação dos vasos sanguíneos e aumento da secreção pulmonar.

● No Sistema Simpático causa: relaxamento das vias respiratórias, constrição dos vasos sanguíneos e inibição da secreção pulmonar.

ENTRADA E SAÍDA DE AR - PULMÕES

● O pulmão tem a forma mais ou menos cônica e são envoltos por duas membranas. A pleura interna está aderida a superfície pulmonar, enquanto a pleura externa está aderida a parede da caixa torácica. Entre as pleuras há um estreito espaço, preenchido por líquido. A tensão superficial deste líquido mantém unidas as duas pleuras, mas permite que elas deslizem uma sobre a outra, durante os movimentos respiratórios.

TENSÃO SUPERFICIAL

● É um efeito que ocorre na camada superficial de um líquido que leva a sua superfície a se comportar como uma membrana elástica.

● As moléculas situadas no interior de um líquido são atraídas em todas as direções pelas moléculas vizinhas e, por isso, a resultante das forças que atuam sobre cada molécula é praticamente nula.

● As moléculas da superfície do líquido, entretanto, sofrem apenas atração lateral e inferior.

● O grande fator responsável pelo colabamento dos alvéolos é a Tensão Superficial.

● A Tensão Superficial ocorre no interior dos alvéolos devido a grande quantidade de moléculas de H2O ali presente e revestindo, inclusive, toda a parede interna dos alvéolos.

● Esta Tensão Superficial no interior dos alvéolos certamente seria bem maior do que já o é se não fosse a presença do surfactante.

SURFACTANTE

● O surfactante pulmonar é formado basicamente de fosfolipídeos (dipalmitoil lecitina) por células presentes no epitélio alveolar.

● A grande importância do surfactante pulmonar é sua capacidade de reduzir significativamente a tensão superficial dos líquidos que revestem o interior dos alvéolos e demais vias respiratórias.

● Situado na interface ar-líquido do alvéolo e também nos poros de Kohn e canais de Lambert é possível encontrar o surfactante.

Poros de Kohn são pequenos cilindros que intercomunicam unidades de trocas gasosas adjacentes; têm diâmetro entre 3 e 13 mm, que varia em função do volume pulmonar. O mecanismo de sua formação é completamente desconhecido.

Canais de Lambert correspondem a vias aéreas acessórias entre bronquíolos respiratórios ou espaços aéreos ventilados por outras vias aéreas.

Utilidade do Surfactante

São três as vantagens fisiológicas do surfactante ao sistema respiratório:

1. Reduz a tensão superficial, o que aumenta a complacência pulmonar e diminui o trabalho respiratório.

2. Promove a estabilidade dos alvéolos, ao retardar ou impedir seu colabamento.

3. Mantém os alvéolos "secos" - como a tensão

superficial tende a fazer colapsar o alvéolo, tende também a sugar líquido para os espaços alveolares a partir dos capilares. Ao reduzir a tensão superficial, o surfactante previne a transudação de líquido

TRABALHO RESPIRATÓRIO

Durante a respiração normal em repouso, quase toda a contração dos músculos respiratórios ocorre somente durante a inspiração, enquanto expiração é quase inteiramente um processo passivo, causado pela retração das estruturas elásticas do pulmão e caixa torácica.

O trabalho da inspiração dividi-se em 3 etapas diferentes:

1-