Post on 10-Nov-2018
Universidade Federal do CearáFaculdade de medicinaDepartamento de Fisiologia e Farmacologia
Fisiologia das pressões alteradas:
altas altitudes e mergulho
Diego Veras Wilke
Fisiologia das altas altitudes
ObjetivosConhecer alterações no corpo humano decorrentes da:
� Rarefação do O2
� Diminuição da pressão atmosférica
h = 760mm Hg
P atm
Barômetro
Fisiologia das altas altitudes
Evangelista Torricelli – 1644
- Atribuiu o fenômeno ao “peso do ar”
Blaise Pascal - 1648
- Explicação correta: a coluna de Hg émantida pela pressão do ar
- Previsão: altitude x pressão atm
Efeitos da baixa PO2 sobre o corpo
Tópicos abordados:
� PO2 alveolar a diferentes altitudes
� Efeito de se respirar oxigênio puro sobre a PO2
alveolar, em diferentes altitudes
� Aclimatação
188715000
29141 1/412000
24 1/5 (38)18 1/5 (30)24 1/2 (7)47226 1/39000
73 (85)40 (53)24 1/2 (10)73349 1/26000
90 (92)67 (77)36 (23)1105233000
97 (97)104 (104)40 (40)1597600
Saturação
arterial de O2
(mmHg)
PO2 nos
alvéolos
(mmHg)
PCO2 nos
alvéolos
(mmHg)
PO2 no ar
(mmHg)
Pressão
barométrica
(mmHg)
Alttitude (m)
- Efeitos da baixa pressão atmosférica sobre a saturação arterial de O2 ao se respirar ar
• Os números entre parênteses são valores em indivíduos aclimatados
• Os valores em vermelho são a fração relativa ao pressão a altitude 0m
Efeitos da baixa pressão de oxigênio sobre o corpo
Vitor Negrete, 38 anos, dia 15/05, havia iniciado o ataque ao cume do Monte
Everest, cumpriu um desafio inédito para o montanhismo brasileiro: chegar
ao cume do Monte Everest sem os cilindros de oxigênio suplementar,
escalando sua face mais difícil, a Norte, no Tibet. Mas sofreu complicações na
descida e morreu dia 19/05/06.
Rodrigo Ranieri e Victor Negrete
Nível do mar (0m) Monte Everest (8.853m)
Indivíduo aclimatado
Patm = 760mmHg
PO2 ar = 159mmHg
PCO2 = 40mmHg
PH2O = 47mmHg
PO2 = 104mmHg
97% de saturação
Patm = 253mmHg
PO2 ar = 53mmHg
PCO2 = 7mmHg
PH2O = 47mmHg
PO2 = 35mmHg
~50% de saturação
CO2 e vapor d’água reduzem o O2 alveolar!
Monte Everest (8. 853m)
1/3 do Oxigênio presente no nível mar
Saturaç
ão arter
ial de ox
igên
io (%)
0 3 6 9 12 15
50
60
70
80
90
100
Altitude (km)
Respirando oxigênio puro
Respirando ar
Efeitos agudos da hipóxia
0
3600
5400
7000
Altitud
e em
met
ros
Sonolência, fadiga mental e muscular
Espasmos ou convulsões
Coma
Desorientação
Dim
inu
ição
da e
ficiê
ncia
men
tal
Vitor Negrete, 38 anos, dia 15/05, havia iniciado o ataque ao cume do Monte
Everest, cumpriu um desafio inédito para o montanhismo brasileiro: chegar
ao cume do Monte Everest sem os cilindros de oxigênio suplementar,
escalando sua face mais difícil, a Norte, no Tibet. Mas sofreu complicações na
descida e morreu dia 19/05/06.
Rodrigo Ranieri e Victor Negrete
Edema cerebral
e/ou pulmonar
http://360graus.terra.com.br/montanhismo/default.asp?did=397&action=reportagem
Doenças de Alta Montanha
• Edema pulmonar de grande altitude
• Edema cerebral de grande altitude
• Hipóxia, Fadiga
• Lentidão de raciocínio, Alucinações, Desorientação
• Necrose, Queimaduras, Hipotermia, Inchações
• Falta de visão
• Diarréia, Desidratação, Dor de Cabeça, Náuseas, vômitos, insônia
Cumes do Monte Sarmiento
Foto: Miguel Bonato
Aclimatação à baixa PO2
Ocorre aumento da:
� Ventilação pulmonar
� Número de hemácias (produção de eritropoietina)
� Capacidade de difusão dos pulmões
� Vascularização dos tecidos
� Capacidade das células de utilizar O2 em baixa PO2
Nativo de Altas altitudes
Nativo de Terras baixas
Qual do dois possui maior proporção entre
capacidade ventilatória e massa corpórea?
Nativo de Altas altitudes
Nativo de Terras baixas
Lado direito do coração expandido
em nativos de altas montanhas
Alta pressão pulmonar!
Aclimatação natural dos nativos que vivem em grandes altitudes
� Sempre mais bem aclimatados que os habitantes de
terras baixas em todos os aspectos
� Aclimatação desde o período neonatal
� Tórax aumentado x corpo reduzido
� Lado direito do coração muito expandido
Curiosidade: um grupo nos Andes peruanos vive de fato a 5.200m
e alguns trabalham em uma mina a 6.000m!
Fornecimento de O2 pelo sangue
(Curva de dissociação hemoglobina-oxigênio)
0 20 40 60 80 100 120 140
0
4
8
12
16
20
28
PO2 no sangue (mmHg)
Quantidade de oxigênio no sangue (vol. %)
Habitantes de montanhas (4500m)24
arterial
venoso
Objetivos
Conhecer alterações no corpo humano decorrentes do:
� Aumento da pressão ambiental
� Difusão de gases atmosféricos sob alterações de pressão
� Diminuição súbita da pressão ambiental
Tópicos abordados:
- Relação entre a profundidade do mar e a pressão
- Efeito da profundidade sobre o volume dos gases- Lei de Boyle
- Efeito de elevadas pressões gasosas parciais sobre o corpo
� Barotraumas
� Apagamento
� Intoxicações
- Descompressão do mergulhador após exposição a altas pressões
� Doença descompressiva
Fisiologia do Mergulho
Relação entre a profundidade do mar e a pressão
Nível do mar (0m), 1atm
10
36
60
Prof
undidad
e em
met
ros
75
Pressão ?45
Relação entre a profundidade do mar e a pressão
� Pressão submarina = (profundidade em metros / 10) + 1
Nível do mar (0m), 1atm
10
36
60
Prof
undidad
e em
met
ros
75
Pressão ?45
Efeito da profundidade sobre o volume dos gases:
Nível do mar
10m
30m
70m
Lei de Boyle
“O volume ao qual determinada quantidade de gás é comprimida éinversamente proporcional à pressão”
Os líquidos são muito pouco compressíveis enquanto os gases não
1L
? mL
? mL
? mL
? atm
? atm
? atm
Efeito da profundidade sobre o volume dos gases:
Nível do mar
10m
30m
70m
Lei de Boyle
“O volume ao qual determinada quantidade de gás é comprimida éinversamente proporcional à pressão”
Os líquidos são muito pouco compressíveis enquanto os gases não
1L
500mL
250mL
125mL
2atm
8atm
V = 1/2
4atm V = 1/3
V = 1/8
Efeito sobre o corpo de elevadas pressões gasosas parciais - Barotraumas
Subir devagar e soltando o “excesso”de ar dos pulmões
Hiper-expansibilidade pulmonar, ruptura pulmonar
Subidas rápidas ou quando se prende a respiração na
subidaPulmão
equlizar as pressões interna/externa
Dor intensa, vertigem, zumbidos, perda auditiva e
sangramento
Congestão (infecciosa ou alérgica)
Ouvido
Tratamento dentárioDor de dente, graves infecções, implosão ou esmagamento do
dente cariado
Cáries e restaurações mal feitas
Dentário
Permitir que o ar entre na máscara pelo
nariz
Vermelhidão na face e hemorragia ocular
Impossibilidade da entrada de ar na máscara
Máscara
Tratamento antes do mergulho
Sangramento nasal e dorSinusiteSeios da face
ProfilaxiaEfeitosCausa(s)Barotrauma
Nível do mar
3m
↑ Pressão externa
Pressões ext. e int. em equilíbrio (20mmHg negativa)
760mmHg~740mmHg
Barotrauma de Ouvido
O mergulhador francês Loïc Leferme,
de 36 anos, recordista mundial de
apnéia sem limites, morreu 11.04.07
depois de sofrer um acidente de
imersão durante um treinamento no
mar de Villefranche-sur-Mer, sudeste
da França. Em 30 de outubro de 2004,
o mergulhador bateu o recorde
mundial de apnéia sem limites ao
alcançar 171 metros de profundidade,
na mesma cidade.
A apnéia sem limites, é uma imersão onde o mergulhador desce o mais profundo
possível com ajuda de um peso de metal e volta à superfície graças a um balão
inflável. A dificuldade principal está em suportar a pressão extrema das
profundidades.
ApagamentoMergulho Hiperventilado
PO2 =
PCO2 =
PO2 =
PCO2 =PO2 =
PCO2 =
PO2 =
PCO2 =
Ocorre principalmente com
caçadores os quais normalmente
passam várias horas fazendo
mergulho hiperventilado
Efeito sobre o corpo de elevadas pressões gasosas parciais - Intoxicações
- Narcose do Nitrogênio ou êxtase das profundezas
10
36
60
Prof
undidad
e em
met
ros
75
Jovialidade, perda de cautelaJovialidade, perda de cautela
SonolênciaSonolência
45
DiminuiDiminuiçção da forão da forçça, grande a, grande perda da coordenaperda da coordenaçção motoraão motora
IncosciênciaIncosciência
Mecanismo
Altera a condutância elétrica da membrana dos neurônios, reduzindo sua excitabilidade
Efeito sobre o corpo de elevadas pressões gasosas parciais - Intoxicações
- Toxicidade do Oxigênio em pressões elevadas (PO2 > 2280mmHg)
Convulsões e coma após 1h
Aumento das concentrações de radicais livres que lesam o sistema metabólico das células
-Toxicidade do Gás carbônico em grandes profundidades
Apenas quando o equipamento tem problemas de acúmulo de CO2 no espaço morto do aparelho e fica sendo rerrespirado continuamente
PCO2 > 80mmHg = depressão do centro respiratório e falha na respiração
Descompressão do mergulhador
- Saturação de Nitrogênio x Tempo de Mergulho
- Metabolização
- Remoção pelo processo inverso
Doença Descompressiva(contorções, doença do ar comprimido, doença do caixão, paralisia
dos mergulhadores, dibarismo)
- Surgimento de bolhas por todos os tecidos do corpo podendo causar lesão pequena ou grave em quase qualquer área do corpo