SISTEMA RESPIRATÓRIO

VENTILAÇÃO PULMONAR

SR = Vias aéreas + pulmões

SUBDIVISÃO

Zona Condutora ou condução: Nariz, nasofaringe, laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e bronquíolos terminais.

Função: Levar e trazer ar da zona respiratória para trocas gasosas e para (aquecer, filtrar e umidificar o ar, antes que ele chegue à região crítica das trocas gasosas.

Zona Respiratória: Onde ocorrem as trocas gasosas. Bronquíolos respiratórios, dutos alveolares, sacos alveolares.
As vias condutoras são revestidas por:Células secretoras de muco e células ciliadas que atuam na remoção das partículas inaladas.
As paredes das vias condutoras contêm: Músculo liso, que recebe inervação simpática e parassimpática, que exercem efeitos opostos sobre o diâmetro da via aérea.

1. Simpático - Beta2 no músculo liso dos brônquios produzindo relaxamento e dilatação.

2. Neurônios colinérgicos parassimpáticos – receptores muscarínicos que produzem constricção das vias aéreas.

O SNA sobre o diâmetro das vias aéreas, têm efeitos previsíveis sobre a resistência das vias aéreas e sobre o fluxo do ar.

ZONA RESPIRATÓRIA

Os Bronquíolos respiratórios são considerados integrante de troca gasosa; são estruturas transacionais. Possuem cílios e músculos liso.
-Os dutos alveolares são revestidos de alvéolos, mas não contêm cílios e pouco músculo liso.
-Os dutos alveolares terminam nos sacos alveolares também revestidos pos alvéolos.
OS ALVÉOLOS: São evaginações saculares da parede dos brônquios respiratórios, dos dutos alveolares e dos sacos alveolares.
-Cada pulmão contém +/- 300 milhões de alvéolos;
-O diâmetro de cada alvéolo é de cerca 200 m;
-As paredes alveolares são muito delegadas, e tem grande área de superfície para difusão dos gases.
-Os alvéolos contém células fagocíticas – macrófagos alveolares (que mantêm os alvéolos livres de poeira detritos, visto que este não tem cílios).
-As paredes alveolares contêm fibras elásticas e revestidas por células epiteliais chamadas Pneumócitos tipo I e tipo II.
-Os Pneumócitos tipo II sintetizam o surfactante pulmonar (necessário para diminuir a tensão superficial dos alvéolos) e tem capacidade regenerativa para pneumócitos tipo I e tipo II.

FLUXO SANGUÍNEO PULMONAR

-É o DC do coração direito.
-O fluxo sanguíneo não é distribuído gualmente pelos pulmões devido a gravidade .
-Circulação brônquica: Suprimento sanguíneo para as vias condutoras que não participam da hematose; e é fração muito pequena do fluxo sanguíneo pulmonar total.

VOLUMES E CAPACIDADES RESPIRATÓRIAS

Os volumes estáticos do pulmão medido pelo espirômetro
VOLUME:
-Volume corrente normal (VCN): É o ar inspirado ou expirado em cada ciclo normal de um adulto jovem 500ml ou 0,5 l.
-Volume reserva inspiratório (VRI): o volume do ar inalado forçadamente além dos 500 ml do VCN e é = 3000ml = 3,0 l.
-Volume reserva expiratório (VRE)= volume de ar exalado por expiração forçada após término da expiração normal é cerca de 1100ml. (volume de ar que podemos expirar além do VCN).
-Volume residual (VR) – volume de ar que permanece nos pulmões após expiração forçada. Cerca de 1200ml ou 1,2 l. ( mesmo existindo esforço máximo este volume não sai).
-Capacidade – Estudo de dois ou mais volumes:

1.CAPACIDADE INSPIRATÓRIA = VCN + VRI = 3500ml
2.CAPACIDADE RESIDUAL FUNCIONAL (CRF) = ar que permanece nos pulmões após expiração normal. VRE + VR = 1100 + 1200 = 2300
3-CAPACIDADE VITAL (CV) = Quantidade máxima de ar expelido dos pulmões após enche-los ao máximo e em seguida expirado ao máximo. (CV) = VCN + VRI + VRE = 500 + 3000+1100 = 4600 ml ou 4,6l
4- CAPACIDADE PULMONAR TOTAL (CTP) = volume máximo de extensão dos pulmões com maior esforço inspiratório possível = 5.800 ml.
CPT = VCN + VRI + VRE + VR = 5.800

500+ 3000 + 1100 +1200

ESPAÇO MORTO

Anatômico = 150ml do VCN fica na via condutora sem fazer hematose; ( EMA):
Espaço Morto Fisiológico: É o volume de gás nos pulmões que não participa das trocas gasosas.
EMFisiológico = EMA + EM funcional - falha no ajuste, ou desigualdade entre ventilação e a perfusão, na qual os alvéolos ventilados não são perfundidos pelo sangue capilar.

Obs: Em uma pessoa normal o espaço normal fisiológico é igual ao espaço morto anatômico, pois todos os alvéolos são perfundidos de forma ajustada.
A Freqüência Respiratória numa pessoa norma é Fr= 12 resp/min
Na prática o volume CN é 350 ml devido ao espaço morto anatômico logo:
O volume alveolar minuto= 350 x 12 ou 0,35 ml/min X 12= 4,2 l/min

MECÂNICA VENTILATÓRIA

Músculos usados na ventilação: A inspiração é um processo ativo
Músculos Inspiratórios
O diafragma é o músculo mais importante para a inspiração. Quando o diafragma contrai, o conteúdo abdominal é empurrado para baixo, enquanto as costelas são movidas para fora e para cima. Isto produz aumento do volume intratorácico o que reduz a pressão intratorácica o que provoca o fluxo de ar para os pulmões.
Durante o exercício, quando aumenta freqüência respiratória e o volume corrente, para produzir inspirações mais vigorosas. outros músculos passam a ser usados como acessório. São eles os músculos esternocleidomástoideo que eleva o externo, o Serrátil anterior, eleva muitas das costela e o escaleno eleva as 2 primeiras costelas.
Músculos Expiratórios
A expiração é um processo passivo. O ar é expulso dos pulmões pelo gradiente inverso de pressão, entre pulmões e atmosfera, até que o sistema atinja seu ponto de equilíbrio.
No exercício ou nas doenças em que a resistência das vias aéreas fica aumentada, como na asma os músculos podem ajudar o processo expiratório. Estes músculos incluem os músculos abdominais, que comprimem a cavidade abdominal e empurram o diafragma para cima, e os músculos intercostais internos, que puxam as costas para baixo e para dentro.
Obs: O CO2 é transportado para o pulmão por 3 formas:
-Ligado ao HCO3
-Ligado a Hemoglobina CO2Hb
-Dissolvido no plasma
O O2 é transportado ligado a Hb ou dissolvido no plasma.
A membrana é 20 vezes mais permeável ao CO2 do que o O2
Complacência: É uma medida de quanto varia o volume como resultado da variação da pressão. Descreve o volume pulmonar para uma dada alteração de pressão.
A medida da pressão e do volume pulmonar complacência pulmonar exige medida simultânea da pressão e do volume pulmonar.
-Pressão alveolar ( interior e fora)
-Pressão transmural ou transpulmonar - Palv.- P intrapleural
Observação:
Movimento do ar para dentro e para fora dos pulmões
-O pulmão é uma estrutura elástica que colapsa como um balão e expele o ar pela traquéias sempre que não houver força para mantê-lo inflado.
- Não há ponto de fixação dos pulmões com as paredes torácicas, exceto no ponto onde cada pulmão se prende ao mediastino por meio do seu hilo.
-O pulmão flutua dentro da cavidade torácica circundado por uma fina película que lubrifica os movimentos dos pulmões dentro da cavidade.

DEFINIÇÃO DASD PRESSÕES

Pressão pleural e suas variações durante a respiração
Pressão pleural: pressão do líquido existente no estreito espaço entre a pleura pulmonar e a pleura da parede torácica.
A pressão pleural normal é ligeiramente negativa. No início da inspiração é de –5 cmH2O e no final é –7,5 cmH2O. Na expiração inverte-se estes valores.
Pressão Alveolar: É a pressão do ar no interior dos alvéolos pulmonares.
Quando a glote está aberta, e não há entrada nem saída de ar dos pulmões, a pressão em toda árvore até os alvéolos é igual a P.atmosférica ou seja 0 cmH2O.
- Para o fluxo de ar para o interior dos alvéolos durante a inspiração a pressão cai um pouco (-1 cmH2O) ficando negativa, o que é suficiente para entrada de 0,5 l de ar nos 2s para inspiração normal.
- Na expiração, as alterações são opostas- A P alveolar aumenta para +3 cmH2O, são positivas que induzem a saída de 0,5 l de ar.
Pressão transpulmonar: É a diferença de pressão entre a pressão dos alvéolos e a pressão pleural.
Fornece a medida das forças elásticas nos pulmões que tendem a produzir colapso dos pulmões a cada momento da respiração denominada:Pressão de retração.

COMPLACÊNCIA DO SISTEMA PULMÃO E PAREDE TORÁCICA

 A parede torácica é complacente e isto é demonstrado pela resposta à introdução de ar no Espaço intrapleural – PNEUMOTÓRAX .
 a pressão intrapleural é negativa ( normalmente)
A PRESSÃO NEGATIVA RESULTA DE 2 FORÇAS ELÁSTICAS IGUAIS E OPOSTAS: uma tende a colapsar e uma tende a expandir a parede torácica.
Ocorre quando é introduzido ar no espaço intrapleural ( por fluxo perfurante). O orifício na parede torácica faz com que a pressão intrapleural fique subitamente igual a pressão atmosférica. Neste ponto não existe mais força expansora contrabalanceadora atuando sobre o pulmão o que provoca o colapso do pulmão; A perda da força contrabalanceadora também obriga a parede torácica a se expandir.
Observação: A complacência pulmonar aumenta ↑ no Enfisema (tórax de barril e CRF ↑) e nas idades avançadas devido à perda de tecido de fibras elásticas.
A complacência pulmonar ↓ na fibrose e aumenta a tendência ao colapso.
QUANDO A PRESSÃO (+) OU COLAPSADORA ATUANTE SOBRE O PULMÃO DIMINUI ↓ DIMINUI A TENDÊNCIA AO COLAPSO EM QUALQUER VOLUME PULMONAR.

TENSÃO SUPERFICIAL

O problema para manter pequenos alvéolos aberto é o seguinte: Os alvéolos são revestidos internamente por uma delgada camada de líquidos.
A s forças atrativas entre as moléculas adjacentes do líquido são mais fortes que as forças atrativas entre moléculas, o líquido de gás nos alvéolos, o que cria tensão superficial. A tensão superficial gera uma pressão que tende a colapsar a esfera. A pressão, gerada por tal esfera é dada pela lei de laplace:
P=2T/r P = pressão
T= tensão superficial
-O alvéolo grande tem raio maior e pressão colapsante e portanto exige pressão mínima para permanecer aberto.
-O pequeno alvéolo por ter menor raio, terá elevada pressão colapsante, exigindo mais pressão para permanecer aberto.Logo os alvéolos pequenos não são ideais devido sua tendência ao colapso.
-Levando em conta as trocas gasosas, os alvéolos devem ser bem pequenos quanto possível , para aumentar sua área total de superfície. Esse conflito é resolvido por uma substância chamada SURFACTANTE.

O SURFACTANTE:

O surfactante é uma mistura de fosfolipídio que recobre a superfície interna dos alvéolos, diminui a tensão superifcial.
Um alvéolo pequeno vai colapsar que chama-se de ATELECTASIA. (alvéolo sem surfactante).

É sintetizado a partir dos ácidos graxos, pelos pneumócitos tipo II. Sua composição exata não é conhecida mas seu principal constituinte é o DIPALMITOIL FOSFATIDILCOLINA – DPPC. Que reduz a tensão por sua natureza anfipática ( hidrofóbica em uma extremidade e hidrofílica em outra).
As forças intermoleculares do DPPc rompem as forças atrativas entre as moléculas do líquido que revestem o alvéolo.
O surfactante presente diminui a pressão colapsante diminuindo a tensão superficial e os alvéolos pequenos ficam abertos.
O surfactante representa outra vantagem para o funcionamento pulmonar: aumenta a complacência pulmonar e reduz o trabalho para a expansão dos pulmões durante a inspiração.
Aumenta a complacência diminui a pressão colapsante para qualquer volume tornando mais fácil a expansão
Síndrome da angústia respiratória do recém nascido é determinada pela falta da produção do sufactante no período fetal.
-Sua síntese começa 24ª semana da gestação.
-Nas Crianças prematuras quanto maior o grau da prematuriedade menor a probabilidade de surfactante presente.
-Da 24 ª a 35ª semana da gestação é considerado estado Surfactante incerto.
-Na sua falta, o trabalho ventilatório fica maior; a ventilação alveolar fica menor e reduzindo a ventilação alveolar resultando em perda do ajuste ( balanço) entre ventilação e a perfusão resultando em hipoxemia.

REFERÊNCIAS :
1 - GUYTON, A.C.,HALL,J.E. Tratado de fisiologia médica.10. ed.. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.
2 - GUYTON, A.C.,HALL,J.E. Tratado de fisiologia médica.9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1997.
3 - LINDA S COSTANZO. Fisiologia. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 1995,