fisio 1 - mecânica da respiração Flashcards
Aquecimento do ar
✓ Se dá pela rica vascularização existente nas
cavidades nasais
✓ Geralmente, o ar é aquecido 2°C acima da
temperatura corporal, com intuito de evitar
estímulos dolorosos
Umidificação do ar
✓ Se dá pelo vapor d’água que o ar recebe à medida
em que entra nas vias aéreas
✓ Sem essa umidificação, o ar pode causar
ressecamento, o que pode aumentar a proliferação de bactérias
obs: quando um paciente realiza uma traqueostomia, o ar deixa de ser umidificado pela porção condutora mais superior, o que pode
facilitar o ressecamento e, por conseguinte, aumentar a probabilidade de uma infecção
bacteriana
Filtração do ar
✓ Ao ser inspirado, o ar entra pelo nariz em uma alta
velocidade. Ao colidir contra as
superfícies, sobretudo das cavidades nasais, muda de direção.
✓ As partículas maiores não conseguem ter a mesma rapidez na mudança de direção, ficando retidas no muco localizado nas superfícies do epitélio da porção condutora
inicial.
Secreção de muco
✓ Se dá pela presença de células caliciformes no
epitélio respiratório.
✓ É viscoso e facilita a aderência de partículas.
Revestimento epitelial ciliado
✓ A presença de cílios possibilita a movimentação
do muco, evitando o acúmulo, o que impede a proliferação de bactérias.
✓ A células também produzem uma solução salina
diluída, que impede a adesão dos cílios ao muco.
✓ Dessa forma, a depuração mucociliar é contínua.
✓ O movimento é em direção à faringe para ser deglutido ou expectorado.
OBS: Em situações que não há a produção dessa
solução salina adequada, como a fibrose cística,
ocorre acúmulo de muco, facilitando a
proliferação bacteriana.
Tosse
✓ Substâncias irritantes que alcancem as vias
aéreas inferiores desencadeiam um estímulo
via aferente do nervo vago (NC X) em direção ao bulbo, isso aciona o reflexo da tosse para que ocorra expulsão de tal substância.
✓ Ocorre sobretudo na região da carina (ao nível de T5), que é muito sensível a compostos irritativos.
Espirro
✓ Tem mecanismo parecido com o reflexo da tosse.
✓ Todavia, a aferência é via nervo trigêmeo (NC V)
em direção ao bulbo, sendo, portanto, um reflexo
de vias aéreas superiores.
Vias aéreas superiores
➢ Cavidades nasais
➢ Seios paranasais
➢ Faringe
➢ Laringe
Vias aéreas inferiores
➢ Traqueia
➢ Lobos pulmonares:
✓ 3 no pulmão direito
✓ 2 no pulmão esquerdo
➢ Árvore traqueobrônquica
➢ Alvéolos
Zona condutora (onde não ocorrem trocas gasosas)
Traqueia
Bronquíolos terminais
(obs: esse é o espaço morto)
Cartilagem - estrutura rígida
Zona respiratória (onde ocorrem trocas gasosas)
Inicia nos bronquíolos respiratórios (pouca ML, muita presença de epitélio pulmonar e tecido fibroso subjacente)
Ramificação da árvore brônquica
Aumento da secção transversal
Bronquíolos tem cartilagem?
Não
Qual é a região mais acometida por doenças obstrutivas das vias aéreas inferiores, como a Asma?
Os bronquíolos condutores (até os bronquíolos terminais), porque possuem mais músculo liso. Podem sofrer influência de nt, substâncias irritantes, edemas etc.
Interação entre o pulmão e a caixa torácica
➢ O pulmão flutua na caixa torácica, sendo preso apenas pelo hilo pulmonar.
➢ A tendência do pulmão, devido as suas
propriedades elásticas, é de entrar em colapso.
Isso não ocorre porque o pulmão está colado à caixa torácica pelas pleuras.
Pleuras
A pleura visceral reveste a superfície pulmonar.
A pleura parietal reveste a porção interna da cavidade torácica.
Na cavidade pleural entre as pleuras existe um líquido.
Líquido pleural
✓ Cria uma superfície úmida e escorregadia para que as pleuras visceral e parietal deslizem uma sobre a outra.
✓ Faz com que o pulmão fique aderido à caixa torácica.
✓ Mantém uma pressão de sucção, para que o
pulmão fique aberto.
✓ Mantém a caixa torácica no seu estado de repouso, sem que essa se expanda facilmente.
Assim, o pulmão desliza sob a caixa torácica sem se desgrudar dela.
Pressão intrapleural
➢ Se dá pela sucção constante do líquido pleural (cerca de 25 ml) realizada pelos vasos linfáticos
➢ Isso cria uma pressão negativa entre os folhetos pleurais (cerca de -5 mmHg)
Pressão alveolar (Palv)
➢ É a pressão criada pela entrada ou pela saída de ar do alvéolo, podendo ser positiva ou negativa.
Palv - fatores determinantes
✓ Quantidade de moléculas de ar contidas no
interior do alvéolo
✓ Volume do alvéolo (Lei de Boyle = Se o volume do recipiente aumenta, a pressão do
gás dentro dele diminui)
Palv durante a inspiração e a expiração
➢ Na inspiração, o SNC aciona o nervo frênico, que estimula o músculo diafragma, que se contrai, puxando o pulmão para baixo, o que aumenta o volume alveolar. Isso diminui a pressão interna do alvéolo. A pressão atmosférica é maior e essa diferença de pressão faz com que o ar entre facilmente nos alvéolos.
➢ Na expiração, o diafragma relaxa, o que diminui o volume alveolar, aumentando a pressão. A pressão atmosférica se torna menor, o que facilita a expulsão do ar.
OBS: A pressão atmosférica é de 0 mmHg;
Pressão transpulmonar
➢ É a diferença entre a pressão alveolar e a pressão intrapleural.
➢ A pressão intrapleural é sempre negativa e menor que a pressão alveolar.
➢ Quanto maior a pressão transpulmonar, maior a tendência de distender o pulmão e, consequentemente, os alvéolos.
Portanto, pode ser denominada de pressão de
expansão.
➢ Na inspiração é cerca de 6,5 mmHg;
➢ Na expiração é cerca de 5 mmHg;
Interação entre o pulmão e a parede torácica
O equilíbrio de forças entre o pulmão (que tende a colapsar) e a cavidade torácica (que tende a se expandir) é mantido pela pressão negativa do líquido intrapleural.
Fatores responsáveis pela pressão negativa do líquido intrapleural
✓ Crescimento diferencial do tórax e do pulmão
(são contrários).
✓ Bombeamento contínuo do líquido intrapleural para os vasos linfáticos.
Pneumotórax
✓ Ocorre quando o pulmão é submetido a
um processo infeccioso ou perfurante que lesione as pleuras. A cavidade pleural é exposta ao ar, e a pressão intrapleural passa a ter um valor igual ao da pressão alveolar.
✓ Sem a pressão negativa que distendia o pulmão, esse órgão tende a entrar em
colapso, enquanto a caixa torácica se expande.
✓ Isso gera um rompimento do equilíbrio de forças entre o pulmão e a parede torácica.
Capacidade residual funcional
➢ Durante a inspiração em repouso, cerca de 500 ml de ar entra nos pulmões.
➢ Na expiração, parte do volume de ar permanece, o que gera a capacidade residual
funcional (entre duas respirações).
➢ Durante a CRF, todas as forças atuantes sobre o pulmão e a parede do tórax estão em equilíbrio.
Músculos inspiratórios principais (com calma)
➢ Diafragma
➢ Intercostais externos
Músculos inspiratórios acessórios (forçada)
➢ Esternocleidomastoideo (ECM) (eleva o esterno)
➢ Escalenos (elevam as duas primeiras costelas)
➢ Peitoral maior (eleva as costelas)
Músculos expiratórios (respiração ativa)
➢ Intercostais internos (baixo e dentro, contrário dos intercostais externos)
➢ Oblíquos interno e externo
➢ Transverso e reto do abdome
Expiração em repouso - quiescente
(passiva)
Não ocorre gasto energético.
Se dá pelo relaxamento dos músculos inspiratórios, assim como pelo retorno dos pulmões e da cavidade torácica às posições de equilíbrio.
Há gasto energético na inspiração?
A inspiração é a etapa que requer maior gasto
energético, pois existem forças que se opõem ao enchimento pulmonar.
Forças que se opõem ao enchimento pulmonar
✓ Resistência da elasticidade dos pulmões
✓ Resistência das vias aéreas ao fluxo de ar
Gasto energético na inspiração
✓ 3 a 5% do metabolismo (ventilação normal)
✓ 50 vezes maior durante o exercício físico
OBS: A respiração tranquila é realizada apenas
pelo diafragma
Eupneia
Respiração normal em repouso (basal ou espontânea)
Hiperpneia
Aumento da frequência respiratória e/ou volume em resposta ao aumento do metabolismo. Ex: exercício
Hiperventilação
Aumento da frequência respiratória e/ou volume sem aumento do metabolismo.
Ex: emoção, soprar balão
Hipoventilação
Diminuição da ventilação alveolar.
Ex: asma, respiração superficial, doença pulmonar restritiva
Taquipneia
Respiração rápida, normalmente com frequência respiratória aumentada e diminuição da amplitude. Ex: respiração ofegante
Dispneia
Dificuldade de respirar. “Fome de ar”
Ex: doenças, exercício vigoroso
Apneia
Cessação da respiração.
Ex: Suspensão voluntária da respiração, depressão dos centros de controle do SNC
Fatores determinantes do fluxo de ar
São fatores que estão envolvidos com o gradiente de pressão:
1) Complacência pulmonar
2) Resistência pulmonar
Complacência pulmonar
➢ É a relação entre pressão e volume pulmonar.
➢ Para uma dada alteração da pressão, há um
grau de variação do volume pulmonar.
➢ Portanto, é a capacidade de expansão do pulmão até o seu limite (platô).
Relação da complacência com a elastância
A complacência pulmonar é inversamente proporcional à elastância.
Elastância pulmonar
Capacidade de um pulmão distendido de retornar ao estado de repouso através das suas fibras elásticas.
Diminuição da complacência
Dificuldade de inspirar
Diminuição da elastância
Dificuldade de expirar (enfisema)
Fatores que determinam a complacência pulmonar
1/3 fibras elásticas
2/3 tensão superficial
Tensão superficial
É a capacidade das moléculas da água de se
atraírem intensamente, o que ocorre através das forças intermoleculares, com a formação de uma rede coesa na superfície de separação entre a água e outro meio, como o ar.
Por que a tensão superficial ocorre?
Porque, na superfície, as moléculas de água só se ligam às moléculas abaixo (acima só tem ar). A força dos vetores se divide menos. Por isso, essa força fica mais concentrada.
Como reduzir a tensão superficial?
A tensão pode ser reduzida por uma substância que tenha a capacidade de romper as forças intermoleculares, como o surfactante.
Gráfico - Pulmão cheio de solução salina
Como não tem ar, não tem tensão superficial.
É necessária uma pressão transpulmonar bem menor (cerca de 2 mmHg) para encher o pulmão.
Gráfico - Pulmão cheio de ar
Como tem ar, possui tensão superficial. Em razão disso, é preciso que haja uma pressão
transpulmonar 3x maior para enchê-lo.
Surfactante
➢ É produzido por pneumócitos tipo II
➢ Funciona como um sabão (molécula anfipática). Uma parte da sua molécula se liga a moléculas polares (água) e a outra se liga a moléculas apolares.
➢ Impede que a água forme uma rede
coesa, diminuindo a tensão superficial.
Funções do surfactante
➢ Diminui a tensão superficial na superfície líquida que reveste os alvéolos. Isso facilita a entrada de ar durante a inspiração.
➢ Diminui a força necessária para a expansão dos pulmões (reduz o esforço muscular necessário à respiração)
➢ Estabiliza o tamanho dos alvéolos
Tamanho dos alvéolos e tensão superficial
Os alvéolos possuem tamanhos diferentes (raios), sendo que são submetidos a mesma tensão superficial.
A pressão interna será maior nos alvéolos de menores raios, seguindo a Lei de LaPlace, em que P= 2T/r.
Na inspiração, o surfactante evita o desvio do ar para os alvéolos maiores que possuiriam menor pressão (sem o surfactante).
Além disso, a maior proximidade entre as moléculas de água também gera uma maior atração, que poderia levar ao colapso (sem o surfactante).
O surfactante, em maior quantidade
nos alvéolos menores, impede o colapso alveolar.
Doenças associadas à baixa complacência pulmonar
(Doenças pulmonares restritivas)
Síndrome da angústia respiratória
Fibrose pulmonar
Síndrome da angústia respiratória
➢ Se dá pela baixa complacência pulmonar em
bebês prematuros
➢ É causada por quantidades inadequadas de surfactante pulmonar
➢ Isso faz que os alvéolos colabem, em virtude da alta tensão superficial (os pulmões não conseguem se expandir)
➢ O processo de troca de gases é ineficaz
➢ É necessário administrar surfactante exógeno
Fibrose pulmonar
Se dá pelo espessamento da membrana do
alvéolo devido ao depósito de tecido fibroso (tecido conjuntivo cicatricial).
Isso diminui a complacência (dificuldade de expansão dos pulmões/inspiração) e, consequentemente, dificulta as trocas
gasosas nos pulmões.
Doença associada à alta complacência do pulmão
(Doenças obstrutivas)
Enfisema
Enfisema
O parênquima alveolar se encontra destruído, de modo que as fibras elásticas ficam desestruturadas e não tenham capacidade de realizar uma resistência adequada ao ar.
A complacência está aumentada e o volume pulmonar é bem maior que o normal.
Por que o enfisema é uma doença obstrutiva?
Porque o ar não consegue sair dos alvéolos devido às fibras elásticas estarem
desestruturadas. Em consequência disso, o ar que é inspirado tem pouco espaço nos pulmões, o que gera uma obstrução do fluxo.
Resistência pulmonar
É a força exercida, sobretudo, pelos bronquíolos e também pelos brônquios (menor contribuição), em virtude das suas camadas de músculo liso, que dificulta a passagem de ar, seja na inspiração, seja na expiração.
É o caso de doenças obstrutivas.
Fator principal que aumenta a resistência ao
fluxo de ar
Broncoconstrição.
➢ Resposta parassimpática à inalação de irritantes
➢ Administração de acetilcolina (atua no receptor M3- aumento de muco liberado e
broncoconstrição pela via PLC-IP3-DAG)
Fatores que aumentam a resistência ao fluxo de ar
➢ Broncoconstrição
➢ Tumores obstrutivos;
➢ Acúmulo de muco;
➢ Prostaglandinas, leucotrienos, histamina
(mediadores inflamatórios- produzem edema
pelo aumento da permeabilidade capilar);
Fatores que diminuem a resistência ao
fluxo de ar
Broncodilatação:
➢ Estimulação simpática
➢ Agonistas adrenérgicos
➢ Anti-histamínicos
➢ Aumento de CO2 no ar alveolar (também causa vasodilatação local);
Asma
➢ Causa aumento da resistência das vias aéreas, o que diminui a ventilação pulmonar
➢ Isso se dá pela hiperreatividade dos bronquíolos que, por certos estímulos, constringem-se. Isso impede o fluxo de ar adequado
