Aula 4 _ Biofísica _Respiração
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Biofísica da Respiração
Prof. Lucas. R. Nogueira.
• RESPIRAÇÃO – Eventos Funcionais:– Ventilação Pulmonar– Difusão de O2 e de CO2 entre os alvéolos e o sangue– Transporte de O2 e de CO2
• MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR:• Expansão e Contração dos Pulmões
– Pelo movimento do diafragma• Tracionamento para baixo Inspiração• Relaxamento Expiração• Respiração intensa Músc. Abdominais empurram o conteúdo
abdominal sobre o diafragma
– Elevação e depressão das costelas• Costelas para baixo Repouso (Esterno levado para trás)• Costelas projetadas para frente Inspiração
Ventilação Pulmonar
Ventilação Pulmonar
• MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR:• Expansão e Contração dos Pulmões
– Músc. Inspiratórios Elevam a caixa torácica• Intercostais externos• Esternocleidomastóideo• Músculo serratil anterior• Escaleno
– Músc. Expiratórios Deprimem a caixa torácica• Intercostais internos• Retos abdominais
• Pressões que causam esse movimento– O pulmão não se fixa a parede torácica– O pulmão flutua na cavidade torácica– O pulmão é revestido por um duplo folheto visceral– Entre este duplo folheto contém o líquido pleural
Ventilação Pulmonar
Ventilação Pulmonar
• MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR:• Pressões que causam esse movimento
– Pressão pleural– Pressão alveolar
Ventilação Pulmonar
O ar entra nos alvéolos quando ocorre variação destas duas pressões
• P. Pleural Pressão do líquido no espaço entre a pleura pulmonar e a parede torácica.
• P. Alveolar Pressão do ar no interior dos alvéolos.
• MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR:• Pressões que causam esse movimento
– Complacência dos pulmões:• Medida da relação pressão aplicada e a deformação medida• Mede a força elástica do pulmão. É determinada pela:
Ventilação Pulmonar
•Forças elásticas do tecido pulmonar (elastina e colágeno)
•Causadas pelas tensão superficial do líquido que reveste os alvéolos
• MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR:• Pressões que causam esse movimento
– Tensão superficial– Ela tende a forçar o ar para fora dos alvéolos – Colapso– Surfactante– Ele reduz sensivelmente a tensão superficial dos líquidos– São secretados por células epiteliais especializadas– Na ausência deste produto e uma obstrução das vias aérea,
ocorrerá o colapso dos alvéolos– Colapso dos alvéolos em função de seu tamanho– Quanto menor o raio de um alvéolo maior será a sua
tendência de colapsar
Ventilação Pulmonar
Ventilação Pulmonar
Ventilação Pulmonar
• MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR:• Efeito da caixa torácica sobre a expansibilidade pulmonar
– Complacência do tórax e dos pulmões em conjunto– A complacência pulmão-tórax combinada é inferior a 1/5
da complacência dos pulmões isolado• “Trabalho ventilatório”
– Em condições de repouso, ele existe na Inspiração:• Trabalho da complacência ou elástico• Trabalho da resistência tecidual• Trabalho da resistência das vias aéreas– Em doenças pulmonares os três trabalho ficam aumentados– Na respiração intensa, ou quando a resistência das vias
aéreas e teciduais são grandes – ocorre trabalho expiratório
Ventilação Pulmonar
• VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES:• Registro das Alterações do Volume Pulmonar – Espirometria
Ventilação Pulmonar
• VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES:• Registro das Alterações do Volume Pulmonar – Espirometria
– Volumes pulmonares:
Ventilação Pulmonar
• VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES:• Registro das Alterações do Volume Pulmonar – Espirometria
– Capacidades pulmonares:
Ventilação Pulmonar
• VENTILAÇÃO ALVEOLAR:
– A ventilação pulmonar consiste em renovar o ar nas áreas de trocas gasosas do pulmão. Essa áreas são:
• Alvéolos
• Sacos alveolares
• Ductos alveolares
• Bronquíolos respiratórios
– A intensidade com que o ar chegue nesta área é denominado de ventilação alveolar
– Em repouso o ar inspirado só chega até os bronquíolos terminais. O resto do trajeto é feito por difusão
Ventilação Pulmonar
• VENTILAÇÃO ALVEOLAR:– Espaço morto:– Espaço nas vias aéreas onde não ocorre qualquer troca
gasosa– Intensidade da Ventilação Alveolar– Ventil. alveolar por min=freqüência x volume de ar que
entra nesta área a cada inspiração• Funções das Vias aéreas
– Traquéia, Brônquios e Bronquíolos• Anéis cartilaginosos• Parede muscular dos brônquios e bronquíolos
Ventilação Pulmonar
• VOLUME SANGÜÍNEO DOS PULMÕES– 9% do volume total de sangue existente no sistema
circulatório– Pulmão como reservatório de sangue
• Hemorragias os pulmões pode desviar sangue para a circulação sistêmica
– Deslocamento de sangue entre a circulação sistêmica e pulmonar em virtude de patologias
• Falência do lado esquerdo do coração• Resistência ao fluxo sangüíneo através da válvula mitral• Regurgitação mitral
• FLUXO SANGÜÍNEO PELOS PULMÕES E SUA DISTRIBUIÇÃO– O sangue distribuído para o pulmão é levado para os
alvéolos mais oxigenados
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
• FLUXO SANGÜÍNEO PELOS PULMÕES E SUA DISTRIBUIÇÃO– Controle automático da distribuição do fluxo sangüíneo
pulmonar• Diminui O2 nos alvéolos Vasoconstrição local• Efeito opostos ao observado nos vasos sistêmico• Esse efeito proporciona o desvio do sangue para áreas mais
oxigenadas
• PRESSÃO HIDROSTÁTICA NOS PULMÕES E O FLUXO SANGÜÍNEO– Uma pessoa em posição ortostática pode ter três níveis de
pressão nos vasos pulmonares• Ápice do Pulmão • Nível do Coração • Base do Pulmão
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
• PRESSÃO HIDROSTÁTICA NOS PULMÕES E O FLUXO SANGÜÍNEO– Desta forma uma pessoa padrão e em posição ortostática
pode ter o fluxo sangüíneo ortostático dividido em três zonas
• Zona 1 Ausência de fluxo sangüíneo• Zona 2 Fluxo intermitente• Zona 3 Fluxo contínuo
– Em posição ortostática existe no pulmão a zona 2 e 3• Zona 2 Ápice do pulmão• Zona 3 O restante
– Em decúbito existe no pulmão apenas a zona 3– A zona 1 do fluxo só ocorre em condições anormais
• Pressão arterial sistólica pulmonar está muito baixa (hipovolemia)• Pressão alveolar está muito alta
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
• AUMENTO DO DÉBITO CARDÍACO SOBRE A CIRCULAÇÃO PULMONAR DURANTE O EXERCÍCIO INTENSO– Esse fluxo é acomodado pelo pulmão:
• Aumenta o número de capilares abertos• Distensão dos capilares• Elevação da pressão arterial pulmonar
– Essa acomodação evita elevação da pressão e do edema pulmonar
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
• DINÂMICA DOS CAPILARES PULMONARES– A mucosa alveolar é muito bem vascularizada
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
• TROCA DE LÍQUIDOS NOS CAPILARES PULMONARES– É relativamente semelhante a que ocorre nos tecidos,
diferencia-se apenas em alguns pontos:• Pressão no capilar pulmonar é baixa• Pressão do líquido intersticial é mais negativa• Os capilares pulmonares são bastantes permeáveis as proteínas• As paredes alveolares são extremamente finas
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
• TROCA DE LÍQUIDOS NOS CAPILARES PULMONARES– Pressão intersticial negativa do pulmões e mecanismo
para manter os alvéolos secos• O sistema linfático e os capilares pulmonares
mantêm sempre uma pressão negativa sobre o espaço intersticial;
• Se surgir líquidos nos alvéolos os mesmos são sugados para o interstícios;
• O líquido no interstício irá passar para os capilares e/ou vasos linfáticos;
• Desta maneira os alvéolos mantêm-se sempre secos
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
• EDEMA PULMONAR
– Insuficiência cardíaca esquerda
– Doenças da válvula mitral
– Lesão da membrana dos capilares – Infecções, Substâncias tóxicas. A lesão nestas membranas causam extravasamento de proteínas
– Fatores de segurança
• Pressão coloidosmótica do plasma (28mmHg)
• Expansão dos vasos linfáticos
– A rapidez da Morte no edema agudo
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
• LÍQUIDOS NA CAVIDADE PLEURAL
– Líquido pleural
– Pressão negativa do líquido pleural
– Derrame pleural• Bloqueio da drenagem linfática da cavidade pleural• Insuficiência cardíaca• Redução da pressão coloidosmótica do plasma• Infecções ou inflamação na superfície pleural –
perfuração das membranas capilares
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural
Circulação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido PleuralCirculação pulmonar; Edema Pulmonar; Líquido Pleural