resumo_fisiologia_respiratória

8/8/2019 resumo_fisiologia_respiratria

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Fisiologia RespiratriaGuyton & Hall. Tratado de Fisiologia Mdica.

Objetivos da respiraco: prover oxgnio aos tecidos e remover o dixido de carbono.

Quatro funes principais:1. Ventilao pulmonar o influxo e efluxo de ar entre a atmosfera e os alvolos pulmonares2. Difuso - de oxignio e dixido de carbono entre os alvolos e o sangue3. Transporte - de oxignio e dixido de carbono no sangue e lquidos corpreos4. Regulao da ventilaoCaptulo 37 Ventilao Pulmonar

Mecnica da Ventilao Pulmonar

Musculos que Produzem a Expanso e a Contrao Pulmonares

Expanxo e contrao dos pulmes:

1. Por movimento de subida e descida do diafragma, aumentando ou diminuindo a caixa torcica2. Pela elevao e depresso das costelas, aumentando ou diminuindo o dimetro antero-posterior

da cavidade torcica

Respirao tranquila/normal:

- Realizada quase inteiramente pelo movmento do diafragma- Inspirao: contrao diafragmtica puxa a base do pulmo para baixo- Expirao: relaxamento diafragmtico recuo elstico dos pulmes, parede torcica e estruturas

abdominais comprimem os pulmes

Respirao vigorosa

- O recuo elstico no forte o suficiente para produzir a rpida expirao necessria- Contrao da musculatura abdominal produz a fora extra empurra o contedo abdominal para

cima, comprimindo os pulmes

Elevao da caixa torcica expanso dos pulmes- Repouso: costelas inclinadas inferiormente e esterno recuado em direo coluna vertebral- Inspirao: elevao da caixa torcica, costelas projetadas para frente, junto com o esterno, que

se afasta da coluna

- Elevao da caixa torcica aumento de cerca de 20% do dimetro antero-posterior do trax, emcomparao com a expirao

Msculos de elevao da caixa torcica/da inspirao

M. intercostais externos (principais) M. esternocleidomastoideos elevam o esterno M. serrteis anteriores elevam muitas costelas M. escalenos elevam as duas primeiras costelasMsculos que abaixam a caixa torcica/da expirao

M. reto abdominal puxa as costelas inferiores e comprime o contedo abdominal M. intercostais internos


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Movimento do Ar e as Presses que causam o movimento

Pulmo:

Estrutura elstica que colapsa quando no h fora para mant-lo inflado Suspenso na cavidade torcica, flutua Cercado por lquido pleural O lquido pleural sugado continuamente para os vasos linfticos, mantendo uma trao

contnua entre as superfcies visceral e parietal da pleura pulmonar, como se os pulmesestivessem colados parede torcica, mas eles deslizam com os movimentos do trax

Presso Pleural (fig. 37-2)

a presso do lquido pleural no espaoentre as duas pleuras

Devido suco linftica, o lquido pleuralencontr-se sob uma leve presso negativa

Incio da inspiraa: presso de -5 cm degua; quantidade necessria para manter ospulmes abertos no repouso

Durante a inspirao: expanso da caixatorcica, criando maior presso negativa (at-7,5 cm de gua); aumento do volume

pulmonar de 0,5L Expirao: inverso dos eventosPresso Alveolar (fig. 37-2)

a presso dentro dos alvolos pulmonares Sem fluxo de ar: presso alveolar = presso

atmosfrica = 0 cm de gua

Inspirao: queda da presso alveolar paraque o ar entre no pulmo (-1 cm de gua),presso suficiente para colocar 0,5L de ar em2 segundos

Expirao: presso alveolar sobe para +1 cmde gua para expelir o ar em 2 ou 3 segundos

Presso Transpulmonar (fig. 37-2)

a diferena entre a presso alveolar e a presso pleural uma medida das foras elsticas nos pulmes que tendem a colaps-los durante toda a

repirao presso de recuo

Complacncia Pulmonar

a extenso na qual os pulmes se expandiro por cada unidade de aumento na pressotranspulmonar (se um tempo suficiente for permitido para atingir o equilbrio)

Complacncia pulmonar num adulto normal: 200 mL de ar por cm de presso de gua (sempreque a presso transpulmonar aumentar 1 cm de presso de gua, o pulmo se encher de 200mLde ar, aps esperar os 10 a 20 segundos que ele leva para encher

Diagrama de complacncia pulmonar


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- A complacncia pulmonar diferente para a inspirao eexpirao- Duas curvas: curva de

complacncia inspiratria ecurva de complacncia

expiratria

- Caractersticas do diagrama sodeterminadas pelas foras

elsticas do pulmo:i. Fora elstica do tecido

pulmonarpropriamente dito

Determinadaspelas fibras deelastina ecolgeno doparnquimapulmonar

Pulmo vazio:fibrascontradas e dobradas

Pulmo cheio: fibras esticadas e desdobradas, alongadas, exercemuma fora elstica maior

ii. Foras elsticas causadas pela tenso superficial do lquido que reveste asparedes internas dos alvolos

- Se deve tenso superficial entre o lquido alveolar e o ar no interiordo alvolo

- inexistente se preenchermos os pulmes com uma soluo salina(fig. 37-4), nesse caso atuar apenas a fora elstica do tecidopulmonar

Observando a fig. 37-4 podemos concluir que as foras elsticas teciduais (I) que tendema provocar o colapso do pulmo preenchido com ar representam apenas 1/3 daelasticidade total pulmonar, enquanto as foras da tenso superficial lquido-ar nosalvolos (II) representam cerca de 2/3.

Surfactante, Tenso Superficial e Colapso AlveolarTenso Superfcial

Se deve atrao forte entre as molculas de gua que esto em contato com o ar, com isso asuperfcie da gua est sempre tentando se contrair

Na superfcie dos alvolos, a tendncia da superfie da gua a se contrair fora para expulsar oar dos alvolos atravs dos brnquios colapso do alvolo

Surfactante e seus efeitos na tenso superficial

O surfactante um agente ativo na superfcie da gua, ou seja, ele reduz a tenso superficial Secretado por clulas epiteliais alveolares tipo II (constituem 10% da rea alveolar) uma mistura de vrios fosfolipdeos, protenas e ons (os + importantes so:

dipalmitoilfosfatidilcolina, apoprotenas surfactantes e ons clcio)

A dipalmitoilfosfatidilcolina responsvel pela reduo da tenso superficial alveolar, pois umaparte dessa subst. se dissolve na gua enquanto a outra se espalha sobre a superfcie

A superfcie tem entre 1/12 e da tenso superficial da gua pura Em termos quantitativos, a tenso superficial na:

- gua pura: 72 dinas/cm- Lquidos normais que revestem os alvolos sem surfactante: 50 dias/ cm- Lquidos normais que revestem os alvolos com quantidades normais de surfactante:

entre 5 e 30 dinas/cm

Alvolos ocludos


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- Bloqueio da vias areas que levam aos alvolos tens o superficial nos alvolos tendea colaps lo press

o positiva alveolar tenta empurrar o ar para for a

- Clculo da press o gerada:

Efeito do raio alveolar da press o causada pela tens o superficial- Quanto menor o alvolo, maior a press

o alveolar causada pela tens

o

supreficial

- Significatvo em recm-nascidos prematuros que podem ter raio alveolar menorque daquele encontrado em adultos, alm disso, o surfactante s comea a

ser secretado nos alvolos no sexto ou stimo ms de gesta o tendnciaextema ao colapsosnd

da angstia

spiratria d

recm-nascid

Efei to d C i To i n Exp ns o ul on

Complacncia Torcica e ulmonar Combinadas

Acomplacncia de todo o sistema pulmonar (pulmes+caixa torcica) medida durante aexpans o dos pulmes de uma pessoa totalmente relaxada ou paralisada. O ar forado para o

interior dos pulmes durante um curto intervalo de tempo, enquanto se registram as presses e

volumes pulmonares.

Press ! o para inflar os pulmes na caixa torcica =2 x press ! o necessria para inflar os pulmesfora da caixa torcica a complacncia dossistema combinado (110mL/cm de press " o de gua

da complacncia do pulmo isolado (200ml/cm)

Nos limites da compresso e da expanso dos pulmes, as limitaes da caixa torcica tornam-se extremas

#quando prxima desses limites, a complacncia do sistema pulmo-trax pode ser

menos de 1/5 que a dos pulmes isoladamente.

O Trabalho da Respirao

Durante a respirao normal e tranquila:-

$ nspirao: ocorre contrao dos msculos respiratrios

- Expirao: um processo passivo, sem a contrao dos msculos O trabalho da inspirao:

1. Trabalho de complascncia ou trabalho elstico necessrio para expandir os pulmescontra as foras elsticas do pulmo e do trax

2. Trabalho de reistncia tecidual necessrio para sobrepujar a viscosidade do pulmo edas estruturas da parede torcica

3. Trabalho de resistncia das vias areas necessrio para sobrepujar a resistncia areaao movimento de ar para dentro dos pulmes

Energia Necessria para a Respirao

Durante a respirao normal e tranquila apenas3 a 5%

da energia gasta pelo corpo usada naventilao pulmonar

Pode aumentar at 50 vezes, especialmente se a pessoa tiver qualquer incremento da resistnciadas vias areas ou complacncia pulmonar diminuda

Acapacidade da pessoa fornecer energia muscular suficiente para o processo respiratrio umalimitao da intensidade do exerccio

Volu& es e C ' p ' ( id ' des Pul & on ' ) es

Espi ) o & et ) i ' registron ' s mud ' n 0 ' sno volume pulmon ' r

No espirograma, subdividimos o ar em 4 volumes e 4capacidades, que so mdias para um homem

adultojovem. Todos os volumes e capacidades pulmonares na mulher so cerca de 20 a 25 1 menores

2 x tenso superficialPresso =

Raio do alvolo


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do que nos homens. So tambm maiores em pessoal atlticas e de maior massa corporal do que empessoas menores e astnicas (= enfraquecidas)

Volumes Pulmonares

A soma dos quatro volume equivale ao volume mximo que os pulmes podem expandir.1. Volume corrente (Vc) o volume de ar inspirado ou expirado em cada respirao normal

(aprox. 500mL)

2.

Volume de reserva inpiratria (VRI) o volume xtra de ar que pode ser inspirado acima dovolume corrente normal quando uma pessoa inspira com fora total (aprox. 3000mL)3. Volume de reserva expiratria (VRE) o mximo volume extra de ar que pode ser expirado

numa expirao forada aps o final de uma expirao corrente normal (aprox. 1100mL)4. Volume residual (VR) - o volume de ar que fica nos pulmes aps a expirao mais forada

(aprox. 1200mL)

Capacidades Pulmonares

So definidas considerando-se dois ou mais volumes combinados.1. Capacidade inspiratria (CI)= volume corrente (Vc) + volume de reserva inspiratrio (VRI)

a quantidade de ar que uma pessoa pode respirar, comeando num nvel expiratrionormal e distendendo os pulmes a uma quantidade mxima (aprox. 3500mL)

2. Capacidade residual funcional (CRF) = volume de reserva expiratrio (VRE) + volume residual (VR) a quantidade de ar que permanece nos pulmes no fianl de uma expirao normal

(aprox. 2300mL)3. Capacidade vital (CV) = volume de reserva inspiratrio (VRI) + volume crrente (Vc) + volume de

reserva expiratrio (VRE)

a quantidade mxima de ar que uma pessoa pode expelir dos pulmes apsprimeiramente ench-los sua extenso mxima e ento expirar tambm suaextenso mxima (aprox. 4600mL)

4. Capacidade pulmonar total (CPT) = capacidade vital (CV) + volume residual (VR) o volume mximo que os pulmes podem ser expandidos com o maior esforo (aprox.

5800mL)

Determinao da Capacidade Residual Funcional e Capacidade Pulmonar Total Mtodo de Diluiodo Hlio


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Ventilao Minuto = Frequncia Respiratria X Volume Corrente

A ventilao minuto a quantidade total de ar movido para o interior da vias respiratrias a cadaminuto.

igual ao volume corrente multiplicado pela frequncia respiratria por minuto = 500mL x 12 respiraes/min = 6 L/min uma pessoa pode viver por um curto perodo com ventilao-minuto to baixa quanto 1,5 L/min

e uma freq. respiratra de apenas 2 a 4 rpm.

A ventilao-minuto pode chegar a 30 vezes o normal (200 L/min = 4600 mL (CV) x 40 a 50 rpm).A maioria das pessoas no consegue sustentar esses da metade a dois teros desses valores pormais de 1 minuto.

Ventilao Alveolar

a velocidade com que o ar novo alcana as reas em que ele est em proximidade com a circulao(alvolos, sacos alveolares, ductos alveolares e bronquolos respiratrios)

Espao Morto e seu Efeito na Ventilao Alveolar

Ar do espao morto o ar que nunca alcana as reas de trocas gasosas, ele simplesmentepreenche as vias respiratrias onde essas trocas nunca ocorrem (nariz, boca, faringe, traquia),

ou seja um ar que no util para as trocas gasosas Expirao: o ar do espao morto expirado antes do ar que estava nos alvolos, por tanto o ar do

espao morto muito desvantajoso para remover os gases expiratrios dos pulmes

Medida do volume do espao morto- O indivduo subitamente

respira oxignio puro

- Uma parte do oxigniopreenche o espao morto e aoutra parte se mistura com oar alveolar, mas no o repecompletamente

- Ao expirar, a primeira porode ar expirado proveniente

das regies do espao morto,onde o ar foi substiudocompletamente por oxignio(no registro, apenas oxignioaparece, no h nitrognio)

- Quando o ar alveolar comeaa ser expirado, a concentraode nitrognio aumenta rapidamente, misturando-se com o ar do espao morto

- Aps todo o ar do espao morto ser expelido, permanece apenas ar alveolar, em que aconcentrao de nitrognio registrada alcana seu mximo que igual concentraonos alvolos

- No grfico, a rea cinza = volume de ar do espao mortorea cinza x Ve

Vm =

rea rosa + rea cinza

Vm = volume de ar do espao morto

Ve = volume total de ar expirado


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Volume normal do espao morto =150mL (aumenta um pouco com a idade) Espao morto anatmico vs. fisiolgico

- O mtodo descrito mede o espao morto anatmico- Alguns alvolos podem ser no-funcionantes ou parcialmente funcionantes, quando

estesso includos na medida total do espao morto, ele chamado de espao

morto fisiolgico

- Numa pessoa normal essas duas medidasso quase iguais, mas em pessoascomalguma patologia, esses valores podem ser muito alterados.

Taxa de Ventilao Alveolar

Ventilao alveolar por minuto o volume total de ar novo que entra nos alvolos e reasadjacentes de trocas gasosas a cada minuto

Va = freq. X (VcVm) Va =12 X (500-150) =4200 L/m um dos principais fatores determinantes dasconcentraes de oxignio e dixido de

carbono nos alvolos.

Fun2esd 3 sVi 3 s Respiratrias

Traquia, Brnquios e Bronquolos

As vias respiratrias devem ser mantidas abertas para permitir o fluxo livre de ar para o s alvolose a partir deles

- Traquia: tem aniscartilagenosos que se estendem por cinco sextos do dimetrotraqueal

- Brnquios: tm placascartilagenosas encurvadas, menos extensas que na traquia quemantm uma certa rigidez sem impedir a mobilidade necessria para a expanso econtrao dos pulmes. As placas vo regredindo ao longo dos brnquios.

- Bronquiolos:j no tm placas ou aniscartilagenosos. So mantidos pelas pressestranspulmonares que expandem os alvolos

As paredes das vias areas- Traquia e brnquios: nas partessem cartilagem, so revestidos por msculo liso- Bronquolos: quase inteiramente formados por musculatura lisa, com exceo do

bronquolo terminal

- Bronquolo respiratrio: o bronqu-

4 olo terminal e revestido por epitlio respiratrio e tecido fibroso com algumas fibrasmusculares lisas

Acontrao excessiva da musculatura lisa dos brnquios menores e dos bronquolos maiores

est, frequentemente, relacionada com muitas doenas pulmonares obstrutivas.

Resistncia ao fluxo areo nasrvores brnquicas- A resistncia ao fluxo de ar nas vias areas pequena, afinal necessrio um gradiente

de menos de 1cm de gua para promover o fluxo

- A maior resistncia se encontra nos brnquios maiores e no nos bronquolos pequenos,pois h menos brnquios maioresse comparados aos muitos bronquolos terminais.

- Em condies patolgicas, os bronquolos menores tm um papel maior nadeterminao da resistncia, poisseu tamanho reduzido ou so facilmente ocludospor (1) contrao muscular dassuas paredes, (2) edema que ocorre nas paredes ou (3)

acmulo de muco na luz dos bronquolos.

Controle neural- O conrole direto pelas fibras nervosassimpticas relativamente fraco, pois pucas

destas fibras penetram nas posiescentrais dos pulmes

- Arvre brnquica muito mais exposta norepinefrina e epinefrina, liberadas nacorrente sangunea por estimulao simptica da medula da glndula adrenal. Ambos os

hormnios (especialmente a epinefrina devido sua maior estimulao dos receptores

betadrenrgicos) causam dilatao da rvore brnquica.

Constrio parassinptica dos bronquolos


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- Umas poucas fibras parassimpticas, derivadas do nervo vago, penetram no parnquimapulmonar secretam acetilcolina constrio leve a moderada dos bronquolos.

- Quando alguma doena, como asma,jcausou alguma constrio, a estimulaoparassimptica pode piorar a condio. Quando isso ocorre, a administrao de drogas

que bloqueiam a acetilcolina, como a atropina, pode relaxar assias respiratrias o

suficiente para melhorar a respirao.

- Os nervos parassimpticos tambm podem ser ativados por reflexos originados nospulmes: irritao do epitlio das vias respiratrias por poeira, fumaa de cigarro ouinfeco brmquica, ou quando micrombolos ocluem algumas artrias pulmonares.

Fatoressecretores locaisconstrio bronquiolar- Substnciassecretadas pelos prprios pulmes: histamina e substncia de reao lenta

da anafilaxia, liberadas pelos mastcitos durante reaes alrgicas (plen) obstruo

das vias areas que ocorre na asma alrgica.

- Substncias que causam reflexos parassimpticos das vias areas ao direta nostecidos pulmonares reaes locais, no-neuraisconstrio das vias aereas.

Revestimento mucoso das vias areas e a ao dosclios na limpeza- Muco

- matm mido todas as vias areas- mantm aprisionado pequenas partculas, impedindo que cheguem nos

alvolos

- secretado por clilascaliciformes e glndulassubmucosas- Clios

- Movimentosciliares intensos sempre em direo faringe (inclusive no nariz)- Assim, o muco e as partculascapturadasso gradualmente removidos para a

faringe onde so engolidos ou tossidos para o exterior

Reflexo da tosse- Os brnquios e a traquia so muito sensveis- A laringe e a carina so especialmente sensveis- Os bronquolos terminais e os alvolos tambm so sensveis a estmulos qumicos

corrosivos

- Impulsos neurais aferentes da via respiratria medula oblonga segqunciaautomtica de eventos:

1. Inspirao de 2,5L de ar2. Fechamento da epiglote e dascordas vocais3. Contrao forte dosMm. abdominais e outrosMm. expiratrios aumento da

presso pulmonar at 100mmHg ou mais

4. Abertura sbita dascordas vocais e da epiglote exploso do ar aprisionadopara o exterior

Forte compresso dos pulmescolapso dos brnquios e a traquia(invaginao das partes no-cartilaginosas) o as passa pelas fendas brnquica

e traqueal

Qualquer material estranho presente nos pulmessaijunto com o ar Reflexo do espirro

- Semelhante tosse, exceto se aplica s vias areas nasais e no s vias areas inferiores- Irritao das vias nasais impulsos aferentes pelo quinto par de nervoscranianos

medula oblonga sequnica de eventos, envolvendo a depresso da vula

Funesrespiratrias normais do nariz

Funo de condicionamento do ar:1. Aquecimento do ar pela superfcie dasconchas e do septo2. Umidificao quase total do ar3. Filtrao parcial- Sem a condicionamento do ar pode ocorrer resfriamento e ressecamento da poro

inferior do pulmo criao de crostas e infeco

Filtrao:- Pelos na entrada da narina so importantes nesse processo


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- Mais importante: remoo de partculas por precipitao turbulenta- Choque entre o ar e asconchas (ou cornetos), o septo e a parede da faringe

mudana da direo do movimento do ar as partculas (mais massa e

momento que o ar) no mudam de direo to rapidamente contimuam em

frente chocam-se com as estruturas obstrutivascapturadas nassuperfcies

mucosas transportadas para a faringe

Tamanho das partculascapturadas nas vias repiratrias- 6 micrmetros ou mais: capturadas pelo mecanismo de turbulncia nasal- entre 1 e 5 micrmetros: fixam-se nos bronquolos menorescomo resultado da

precipitao gravitacional doena bronquiolar terminal dos mineradores

- menores que 1 micmetro: difundem-se pelas predes alveolares e aderem ao lquidoalveolar patculas de cigarro tm menos de 0,3 micrmetros e 1/3 delasse precipitam

nos alvolos

- partculas aprisionadas nos alvolos podem ser removidas pelos macrfagosalveolares, levadas para o sistem a linftico

- excesso de partculas pode causar crescimento de tecido fibroso no septoalveolar debilidade permanente

- menores que 0,5 micrmetros: permanecem suspensas no ar alveolar e so expelidaspela expirao

Vocalizao

Alm do sistema respuratrio, a fala tambm envolve:1. Centros especficos do controle da fala no crtex cerebral2. Centros de controle respiratrio no crebro3. Estruturas de articulao e ressonncia na boca e cavidades nasais

A fala composta de duas funes mecnicas:1. Fonao - obtida pela laringe

se d atravs da vibrao das pregas vocais2. Articulao obtida pelas estruturas da boca

Se d pelo movimento dos lbios, da lngua e do palato mole, principalmente So ressonadores: a boca, o nariz e osseios paranasias associados, a faringe e a

cavidade torcica

Captulo38Circulao Pulmonar, Edema Pulmonar, Lquido Pleural

Anatomia Fisiolgica do Sistema Circulatrio Pulmonar

VasosPulmonares

Artria pulmonar: espessura de parede de um tero da espessura da aorta, ramoscurtos e todasas artrias pulmonares possuem dimetros maiores que suascorrespondentes na circulao

sistmica grande complacncia da rvore pulmonar (at 7mL/mmHg = ao valor na rvore

arterial sistmica

Grande complacncia permite que as artrias pulmonares acomodem o volume sistlico doventrculo direito

Sangue: parcialmente desoxigenadoVasos Brnquicos

So pequenas artrias brnquicas que fluem para os pulmes atravs da circulao sistmica Sangue: oxigenado supre os tecidos de suporte pulmonar (tec. conjuntivo, septos e grandes e

pequenos brnquios)

Apssuprir os tecidos, o sangue drenado para as veias pulmonares, desembocando no trioesquerdo (no vai para o trio direito)

Vasos Linfticos

Tecido de suporte dos bronquolos terminaishilo do pulmo ducto linftico torcico direito Captura partculas que penetram nos alvolos e protena plasmtica previne edema pulmonar


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Presses no Sistema Pulmonar

Curva de Presso de Pulso no Ventrculo Direito observar no grfico:

A presso artica muito mais alta Presso sistlica (VD) = 25mmHg Presso diastlica (VD) = 0 a 1 mmHg Valores igual a 1/5 das presses no VEPresses na Artria Pulmonar

Sstole: presso na artria pulmonar = presso VD Final da sstole: fechamento da vlvula pulmonar

queda acentuada da presso VD e quedagradual da presso na artria pulmonar

Presso arterial pulomonar sistlica = 25mmHg Presso arterial pulmonar diastlica = 8mmHg Presso arterial pulmonar mdia = 15mmHgPresso Capilar Pulmonar

mdia = 7mmHg importante para entender a troca nos capilaresPresso arterial esquerda e Presso Venosa Pulmonar Presso mdia no AD e nas principais veias

pulmonares = 2mmHg (varia de 1 a 5 mmHg)

Difcil de medir de maneira direta, estimada atravs da presso de encunhadura pulmonarVolume Sanguneo dos Pulmes

Aprox. 450mL = 9% do volume total de sangue em todo o sistema circulatrio.

70mL nos capilares pulmonares os pulmes so reservatrios de sangue medida de sangue nos pulmes pode variar de 225 a 900mL sob vrias condies fisiolgicas e

patolgicas

insuficincia do lado esquerdo do corao ou um aumento da resistncia ao fluxo sanguneoatravs da vlvula mitral (estenose ou regurgitao mitral) acmulo de sangue na circulaopulmonar elevaes nas presses vasculares pulmonares (afeta muito a circ. pulmonar e poucoa circ. sistmica)

O Fluxo de Sangue atravs dos Pulmes e sua Distribuio

Fluxo do sangue atravs dos pulmes = dbito cardaco

fatores que controlam o fluxo nos puomes = fatores que controlam o dbito cardaco para ocorrer uma aerao adequada do sangue, ele precisa ser distribudo para os segmentos

pulmonares em que os alvolos estejam bem oxigenados, para isso temos:

Controle Automtico da Distribuio do Fluxo Sanguneo Pulmonar

Queda da concentrao de O2 no ar dos alvolos contrao dos vasos sanguneos adjacentesaumento da resistncia vascular distribuio do fluxo sanguneoo para onde le for maiseficiente

Trata-se de um controle automatico para a distribuio do fluxo de sangue para as reaspulmonares em proporo s suas presses de oxignio alveolar

o oposto do encontrado nos vasos sistmicos que se dilatam ao invs de contrair em respostaa uma baixa de oxignio

Efeitos dos Gradientes de Presso Hidrost5

tica nos Pulmes sobre o Fluxo Sanguneo Regional

Pulmonar


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No adulto em posio ereta:

Ponto mais baixo dos pulmes: cerca de30cm mais baixo que o ponto mais alto diferena de presso de aprox 23mmHg

Poro mais superior: 15mmHg menorque a presso na artria pulmonar nonvel do corao

Poro mais inferior: 8mmHg maior quea presso na artria pulmonar no nveldo corao

Diferenas de presso tm efeitoprofundo sobre o fluxo de sangue atravsde diferentes reas dos pulmes

Zona 1, 2 e 3 de Fluxo Sanguneo Pulmonar

Os capilares nas paredes alveolares sodistendidos pela presso arterial dentrodeles, mas, simultaneamente, eles socomprimidos pela presso alveolar sobre suas paredes externas

Quando presso do ar no alvolo >presso capilar pulmonar os capilares se fecham e o fluxosanguneo interrompido

Trs possveis zonas de fluxo pulmonar:- Zona 1: Ausncia de fluxo sanguneo

urante todas as partes do ciclocardaco pos a presso capilarnesta rea do pulmo nunca se elevaacima da presso do ar alveolar emnenhuma parte do ciclo cardaco

- Zona 2: Fluxo sanguneointermitente somente durante ospicos de presso arterial pulmonar,pois a presso sistlica superior presso do ar alveolar, mas a

presso diastlica inferior presso do ar alveolar

- Zona 3: Fluxo sanguneo contnuo apresso capilar alveolar permaneceo tempo todo mais alta que apresso do ar alveolar durante todoo ciclo cardaco

Normalmente os pulmes possuem apenas fluxo 2 nos pices e fluxo 3 em todas as reasinferiores.

Numa pessoa normal deitada o fluxo sanguneo totalmente zona 3. A zona 1 ocorre sob condies anormais, como presso arterial sistlica pulmonar muito baixa ou

presso alveolar muito alta.

O fluxo sanguneo em todas as partes dos pulmes aumento duratne o exerccio.-

Na parte superior, o aumento pode ser de at 700% a 800%- Na parte inferior, o aumento pode no exceder 200% a 300%- Isto ocorre porque as presses vasculares pulmonares se elevam suficientemente para

converter os pices pulmonares de zona 2 para um padro zona 3

Efeito do Aumento do Dbito Cardaco sobre o Fluxo Sanguneo Pulmonar e Presso ArterialPulmonar durante o Exerccio Intenso

Exerccio intenso fluxo sanguneo atravs dos pulmes aumenta de 4 a 7 vezes


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Acomodao do fluxo extra:1. Aumento do nmero de capilares

abertos2. Distenso de todos os capilares e

aumento da velocidade de fluxo atravsde cada capilar

3. Aumento da presso arterial pulmonar Na pessoa normal, as duas primeiras

acomodaes diminuem tanto a resist6enciavascular pulmonar que a presso arterialpulmonar se eleva pouco, mesmo durante oexerccio intenso (ver grfico)

Capacidade de impedir o aumento da pressoconserva a energia do lado direito do corao eevita o edema pulmonar

Insuficincia Cardaca Esquerda

Falha no lado esquerdo do corao acmulo de sangue no AE elevao da presso do AE Quando a presso se eleva a mais de 7 ou 8 mmHg grandes aumentos na presso arterial

pulmonar aumento da carga sobre o lado direito do corao e aumento da presso capilar

Aumento da presso capilar acima de 30mmHg

edema pulmonar

Dinmica Cardaca Pulmonar

Sangue capilar flui nas paredes alveolares como uma lmina de fluxo (muitos capilares).

Presso capilar pulmonar = 7mmHg (entre 2 e 15 mmHg) Tempo de permanncia de sangue nos capilares pulmonares = aprox. 0,8 segundo.

- Aumento do dbito cardaco tempo dimiui para 0,3 segundoTroca de Lquidos nos Capilares Pulmonares e Dinmica dos Lquidos no Interstcio Pulmonar

A dinmica qualitativamente a mesma encontrada nos tecidos perifricos, masquantitativamente h as seguintes diferenas:

- A presso do capilar pulmonar mais baixa- A presso no lquido intersticial no pulmo mais negativa do que a encontrada no

tecido subcutneo perifrico- Os capilares pulmonares so relativamente permeveis s molculas de protenas- As paredes alveolares so relativamente finas e o epitlio alveolar que cobre as

superfcies alveolares to frgil que pode ser rompido por qualquer presso positivasuperior presso do ar alveolar nos espas intersticiais (0 mmHg), o que permitieacmulo de lguido oriundo do espao intersticial nos alvolos

A presso do lquido intersticial e outras presses no pulmo agem sobre o capilar as forasnormais direcionadas para for a so levemente maiores do que as foras direcionadas paradentro presso de filtrao mdia

A presso de filtrao mdia causa um leve fluxo contnuo de lquido dos capilares pulmonarespara os espaos intersticiais e, exceto por uma pequena quantidade que evapora nos alvolos,este lquido bombeado de volta para a circulao atravs do sistema linftico pulmonar.

Mecanismo para manter os alvolos secos

O epitlio pulmonar no forte e contnuo o suficiente para evitar o vazamento de lquidointersticial para os alvolos.

O vazamento no ocorre porque h uma leve presso negativa nos espaos intersticiais, assim,sempre que tiver um lquido a mais nos alvolos, ele ser sugado para os espaos intersticiais eremovido atravs dos vasos linfticos pulmonares ou absorvido pelos capilares pulmonares

Edema Pulmonar

Ocorre como qualquer outro edema ocorre no orgnismo Elevaco na presso do lquido intersticial pulmonar de uma variao negativa para positica

preenchimento rpido dos espaos intersticiais e dos alvolos pulmonares


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Causas mais comuns de edema:- Insuficincia cardaca esquerda ou doena da vlvula mitral- Leso das membranas dos capilares pulmonares causadas por infeces como

pneumonia ou pela inalao de subst6ancias txicas (Cl2 ou SO2)

Fator de segurana do edema pulmonar- A presso capilar pulmonar normal deve-se elevar a um valor pelo menos igual presso

coloidosmtica do plasma dentro dos capilares antes de ocorrer edema significativo

Rapidez da morte em um edema agudo- Um edema pulmonar pode ocorrer horas ou at minutos aps a elevao do presso

capilar. Se a presso se elevar entre 25 e 30mmHg acima do fator de segurana, oedema pode ocorrer em 20 a 30 minutos.

- Em uma insuficincia cardaca esquerda, na qual a presso capilar pode se elevar at50mmHg, a morte geralmente ocorre em menos de 30 minutos aps o edema pulmonaragudo

Lquido na Cavidade Pleural

O Lquido Pleural

composto parcialmente por lquidointersticial que passa pela membrana

pelural, junto com ele passam protenasteciduais que do ao lquido pleural aviscosidade que facilita o deslizamentodas pleuras

Quando a quantidade total de lquido,que pequena, aumenta, o excesso bombeado via vasos linfticos que seabrem:

- No mediastino- Na superfcie superior do

diafragma

- Nas superfcies laterais dapleura parietalk

Devido ao seu volume muito restrito, o espao pleural considerado um espao potencialPresso negativa no Lquido Pleural

a fora negativa for a dos pulmes que os mantm expandidos causada pelo bombeamento de lquido do espao pleural pelos vasa linfticos Como a tendncia normal de colapso dos pulmes de -4mmHg, a presso negativa necessria

de -4mmHg, mas sabe-se que na realidade, a presso negativa pleural de -7mmHg

Assim, a presso negativa mantm os pulmes tracionados contra a pleura parietal da cavidadetorcica, exceto a camada muito fina de muco

Derrame Pleural

o acmulo de lquido na cavidade pleural, tambm chamado de edema da cavidade pleural Causas:

- Bloqueio da drenagem linftica da cavidade pleural- Insuficincia cardaca presses capilares perifrica e pulmonar excessivamente altas

excessiva transduo de lquido para a cavidade pleural

- Diminuio acentuada da presso coloidosmtica do plasma transduo excessiva delquido

- Infeco ou qualquer outro tipo de inflamao nas superfcies da cavidade pleural rompimento das membranas capilares rpido acmulo de protenas plasmticas e delquido na cavidade


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Captulo39 PrincpiosFsicosda Troca Gasosa; Difusode Oxignio e Dixidode Carbono atravs

da Membrana Respiratria

Fsica da DifusoGasosa e Presses ParciaisdosGases

Difuso: o movimento aleatrio de molculas em todas as direes atravs da membrana

respiratria e lquidos adjacentes

Base Molecular da Difuso Gasosa

Gases envolvidos na fisiologia respiratria so todos molculassimples A difuso pode ocorrer em gases dissolvidos em lquidos e tecidos do corpo necessria uma fonte de energia, que provida pelo movimento cintico das prprias

molculas

O gradiente de concentrao define a direo da difusoPressesGasosas em uma Mistura de Gases

A presso causada por mltiplos impactos de molculas em movimento contra uma superfcie A presso parcial diretamente proporcional concentrao das molculas de gs. A taxa de difuso de cada gs diretamente proporcional presso parcial daquele gsPresso dosGasesDissolvidos na

6

gua e nos Tecidos

Fatores que determinam a presso parcial dos gases dissolvidos:- Concentrao- Coeficiente de solubilidade quando as molculas do gs dissolvido tm maior afinidade

pelas molculas do soluto, uma maior quantidade das molculas gasosas pode ser

diluda sem gerar excesso de presso parcial dentro da soluo.

- O dixido de Carbono 20 vezes maissolvel que o oxignio, por tanto a presso parcialdele na gua menos de 1/20 da exercida pelo oxignio.

Difuso dos gases nos alvolos e a fase dissolvida no sangue pulmonar- A difuso resultante determinada pela diferena entre as presses parciais

Presso Vapor da7

gua

As molculas de gua, assim como as molculas dos gases dissolvidos, esto continuamenteescapando da gua para a fase gasosa (permite, no caso da gua, a umidificao das vias areas).

Presso de vapor da gua a presso a presso parcial que as molculas de gua exercem paraescapar atravs da superfcie.

Aprox. 47mmHg (a 37C), ou seja, quando a mistura de gases est em equilbrio com a gua.Difuso dosGases atravs de Lquidos

A difuso resultante do gs da rea de alta presso para a de baixa presso igual ao nmero demolculas que se move nessa direo menos o nmero de molculas que se move na direooposta.

proporcional diferena da presso parcial do gs entre as duasreas=diferen8a depress

9

que causadifus9

Quantificao da taxa resultante de difuso nos lquidos- Outros fatores, alm da diferena de presso, que afetam a taxa de difuso em um

lquido:

- Solubilidade do gs no lquido (S)- rea do corte transversal do lquido (A)- Distncia pela qual o gs precisa difundir-se (d)

Concent o de gs dissolvido

Presso parcial =

Coeficiente de solubilidade


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- Temperatura do lquido (no corpo, considerade cte.)

As carectersticas do prprio gs determinam dois fatores da frmula : solubilidade epeso molecular, que juntos determinam o coeficiente de difuso do gs.

Difuso dos Gases atravs dos Tecidos

Os gases de importncia respiratria so todos altamente solveis em lipdios altamentesolveis nas membranas celulares.

A principal limitao ao movimento dos gases nos tecidos a taxa em que os gases conseguemdifundir-se atravs da gua tecidual.

Por tanto, a difuso dos gases atravs dos tecidos quase iqual difuso dos gases na gua.Composio do Ar Alveolar Sua Relao comm o Ar Atmosfrico

O ar alveolar no tem a mesma composio que o ar atmosfrico, pois:

O ar alvolae substitudo apenas parcialmente pelo ar atmosfrico em cada respirao O oxignio constantemente absorvido pelos sangue pulmonar a partir dos alvolos O dixido de carbono difunde-se constantemente do ar pulmonar para os alvolos O ar atmosfrico seco umidificado ao entrar nas vias respiratriasTaxa em que o Ar Alveolar Renovado pelo Ar Atmosfrico

A capacidade funcional residual mdia dos pulmes de 2300mL Apenas 350mL de ar so levados aos alvolos com cada inspirao normal e esta mesma

quantidade de ar alveolar usada expirada

So necessrias mltiplas respiraes para trocar grande parte do ar alveolar. Ver figuras abaixo.

A substituio lenta do ar alveolar importante para evitaas mudanas repentinas nasconcentraes de gases no sangue mecanismo de controle respiratrio mais estvel evitaaumentos e quedas excessivas na oxigenao tecidual, na concentrao de dixido de carbono eno pH tecidual quando a respirao interrompida temporariamente

Concentrao dos Gases e Presso Parcial nos Alvolos

Oxignio- A concentrao e a presso parcial de oxignio so controladas pela:

- Taxa de absoro de oxignio pelo sangue;

P x A x S

Dw

d x PM

P = diferena de press o

PM = peso molecular


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- Taxa de entrada de novo oxignio nos pulmes pelo processo ventilatrio. A figura mostra que a uma taxa de ventilaonormal (4,2 L/min) e um consumo de oxignio de250mL O2 /min, o ponto operacional o ponto A.

Se o consumo de oxignio aumentar quatrovezes, a taxa de ventilao alveolar tambm tem que

aumentar quatro vezes para manter a presso parcialde oxignio a 104mmHg.

aumento da ventilao alveolar nuncaconseguir aumentar a PO2 acima de 149mmHg, pois setrata da PO2 mxima no ar umidificado a esta presso.

- Dixido de Carbono- A PCO2 diretamente proporcional taxa de

excrea de CO2.

- A PCO2alveolar inversamente proporcional ventilao alveolar.

- Ver figura ao lado.-

- Ar expirado- uma combinao do ar do espao morto e

ar alveolar.

- Sua composio determinada pela:- Quantidade de ar expirado do espao morto- Quantidade de ar alveolar

- O ar expirado normal tem concentraes gasosas epresses parciais entre aquelas do ar alveolar e do asdo ar atmosfrico umidificado (ar do espao morto).

Difuso de Gases Atravs da Membrana RespiratriaUnidade Respiratria

- Composta de bronquolo respiratrio, ductos alveolares, trios e alvolos.- Os gases alveolares esto bastante prximos do sangue dos capilares pulmonares.- A troca gasosa se d nas membranas respiratrias (= membrana pulmonar).

Membrana Respiratria

- Camadas:1. Camada de lquido revestindo o

alvolo e contendo surfactante (redua a tensosuperficial do lquido alveolar)

2. Epitlio alveolar com cls. Epiteliaisfinas 3. Membrana basa epitelial

4. Espao intersticial fino5. Membrana basal capilar que, em

muitos lugares se funde com a membrana basal doepitlio alveolar

6. Membrana endotelial capilar- A dimetro dos capilares muito pequeno as hemcias se espremem atravs deles a membranadas hemcias toca a parede capilar aumenta a


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rapidez da difuso

Fatores que Afetam a Taxa de Difuso Gasosa atravs da Membrana Respiratria

- Mesmos princpios e frmulas que aqueles aplicados na difuso na gua1. Espessura da membrana respiratria

- Aumentam a espessura:- Edema, produo de lquido- Doenas pulmonares que causam fibrose dos pulmes

- Taxa de difuso inversamente proporcional espessura2. rea superficial da Membrana Respiratria

- Reduo da rea:- Remoo de partes ou de todo o pulmo- Enfisema: muitos alvolos coalescem, com dissoluo de muitas paredes alveolares

as novas cmaras alveolares so muito maiores, mas a rea superficial total damembrana diminui

- A reduo da rea prejudicial at numa situao de repouso e uma reduo pequena darea pode ser muito prejudicial para o exerccioo fsico intenso

3. Coeficiente de difuso- Depende

a. da solubilidade do gs na membranab. da raiz quadrada do peso molecular do gs

- O oxignio difunde-se cerca de duas vezes mais rpido que o nitrognio.4. Diferena de presso

- a diferena entre a presso parcial do gs nos alvolos e a presso parcial do gs nosangue dos capilares pulmonares.

- uma medida de tendncia resultante das molculas do gs em moverem-se atravs damembrana.

Capacidade de Difuso da Membrana Respiratria

- a expresso quantitativa da capacidade da membrana respiratria de trocar um gs entre osalvolos e o sangue pulmonar.

- definida como o volume de um gs que se difundir a cada minuto para uma diferena depresso de 1mmHg.

- Oxignio- Capacidade de difuso = 21mL/min/mmHg (repouso)- Capacidade de difuso mxima = 65mL/min/mmHg (exerccio intenso)- Aumento no exerccio intenso causado:

- Pela abertura de muitos capilares pulmonares at ento adormecidos oudilatao extra dos capilares jabertos aumento da reasuperficial

- Pela melhora da razoventilao-perfuso

- Durante o exerccio, a oxigenaodosangue aumenta no s pela maiorventilao alveolar, mas tambm pelamaior capacidade de difuso damembrana repiratria

- Dixido de Carbono- A capacidade de difuso do CO2nunca foi

medida, pois a difuso muito rpida.

- A capacidade de difuso diretamenteproporcional ao coeficiente de difusodo gs, por tanto possvel estimar quea do CO2 de 400 a 450 mL/min/mmHg,


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no repouso, e de 1200 a 1300mL/min/mmHg, durante o exerccio.

- Medida da capacidade de difuso tcnicasEfeito da Razo Ventilao-Perfuso na Concentrao de G @ s Alveolar

A ventilao e a irrigao dos pulmes no uniforme

- Normalmente e especialmente em muitas doenas pulmonares- algumas reas dos pulmes so bem ventiladas, masno tm quase nenhum fluxo;- outras reas tm um timo fluxo, porm tm puca ou nenhuma ventilao.

- Em ambos os casos a troca gasosa fica comprometida. A pessoa pode sofrer angstia respiratriaa despeito da ventilao total ou fluxo sanguneo pulmonar total.

Razo Ventilao-Perfuso

- VA/Q (VA = ventilao alveolar; Q = fluxo sanguneo)- A uma razo zero ou infinita, no h troca gasosa atraves da membrana respiratria do alvolo

afetado

- Quando razo = 0- No h ventilao- O ar nos alvolos entra em equilbrio com o oxignio e o dixido de carbono no

sangue, que venoso

- Os gases do ar dos alvolos ficas com as presses parciais iguais s do sanguevenoso- PO2 = 40mmHg; PCO2 = 45mmHg

- Quando razo = infinito- No h fluxo sanguneo capilar para

transportar O2 para fora e CO2 paradentro.

- Em vez dos gases alveolaresentrarem em equilbrio com osangue venoso, eles entram emequilbrio com o ar umidificado oar inspirado no ganha O2nem perdeCO2.

-PO2 = 149mmHg; PCO2 = 0mmHg

- Quando razo normal- PO2 = 104mmHg; PCO2 = 40mmHg

Desvio Fisiolgico

- Sempre que VA/Q estiver abaixo do normal.- H ventilao inadequada para prover o oxignio necessrio para oxigenar completamente o

sangue que flui atravs dos capilares alveolares.

- Sangue desviado:- uma poro do sangue venoso que passa pelos capilares no oxigenado- Ou alguma frao do sangue flui atravs dos brnquios ao invs de fluir pelos

capilares alveolares (cerca de 2% do d;ebito cardaco)

- Desvio fisiolgico:- o montante quantitativo de sangue desviado

- Quanto maior o desvio fisiolgico, maior a quantidade de sangue que no consegue seroxigenada enquanto atravessa os pulmes.

Espao Morto Fisiolgico

- Sempre que VA/Q estiver acima do normal.- Ventilao desperdiada:

- Quando a ventilao dos alvolos for grande, mas o fluxo de sangue alveolar estiverbaixo - h muito mais oxignio disponvel nos alvolos do que pode sertransportado para for a dos alvolos pelo sangue circulante.

- A ventilao das reas de espao morto anatmico das vias respiratrias.


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- Espao morto fisiolgico:- a soma das ventilaes desperdiadas

- Quando o espao morto fisiolgico extenso, grande parte do trabalho da ventilao esforodesperdiado porque muito do ar ventilado nunca chega ao sangue.

Anormalidades da Razo Ventilao-Perfuso

- Anormal nas partes superior e interior do pulmo- Numa pessoa normal ereta, ventilao e fluxo so menores na parte superior dopulmo, porm o fluxo bem menor que a ventilao- Na parte superior h um grau moderado de espao morto fisiolgico.- Na parte inferior h um desvio fisiolgico.- Em ambas as regies, as desigualdades diminuem pouco a efetividade dos pulmes.- Durante o exerccio: o fluxo sanguneo para a parte superior aumenta muito de

maneira que ocorre menos espao morto fisiolgico.

- Doena Pulmonar Obstrutiva Crnica (DPOC)- Fumantes obstruo brnquica aprisionamento de ar alveolar enfisema

destri paredes alveolares VA/Q anormal.

- Obstuo dos pequenos bronquolos no-ventilao dos alvolos e bronquolos VA/Q prxima do zero srio desvio fisiolgico.

- Paredes alveolares destrudas, mas ainda tem ventilao fluxo sanguneoinadequando ventilao desperdiada srio espao morto fisiolgico.

Captulo 40 A

ransporte de Oxignio e Dixido de Carbono no Sangue e nos Lquidos A eciduais

A ransporte de Oxignio dos Pulmes para os A ecidos

O transporte de oxignio e de dixido de carbono pelo sanguedepende tanto da difuso quanto do fluxo sanguneo.

Difuso do Sangue dos Alvolos para o Sangue CapilarPulmonar

- A diferena de presso inicial que faz com que o O2difunda-se para os capilares pulmonares : 64mmHg(PO2alvolo - PO2capilar = 104 40mmHg)

- A PO2 do sangue aumenta at o nvel da PO2 do ar alvolarquando o sangue j percorreu um tero da sia distnciaatravs dos capilares.

- Durante o exerccio:- O corpo de uma pessoa precisa de 20 vezes mais a quantidade normal de oxignio.- O dbito cardaco aumentado pode reduzir o tempo que o sangue permanece no capilar a

menos da metade.

- O fator de segurana da difuso de oxignio atravs da membrana pulmonar mantm osangue quase saturado, pois:

- A capacidade de difuso do sangue pela membrana quase triplica (aumenta a reasupelficial dos capilares e a razo ventilao-perfuso se aproxima do real na partesuperior dos pulmes)

- Em condies d no-exerccio o sangue permanece nos capilares cerca de trs vezeso necessrio para causar a oxigenao total.

Transporte de Oxignio no Sangue Arterial

- Do sangue que entra no trio esquerdo:- 98% acabou de passar pelos

capilares pulmonares e ser oxigenado (PO2 =104mmHg)

- 2% proveniente da circulaobrnquica fluxo de desvio (PO2 = 40mmHg)


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- Mistura venosa de sangue tem PO2 = 95mmHgDifuso de Oxignio dos Capilares Pulmonares para o Lquido Tecuidual

- H uma enorme diferena de presso entre a PO2 noscapilares nos tecidos perifricos (95mmHg) e a PO2 nolquido intersticial (40mmHg) que faz com que o oxignio

difunda-se rapidamente do sangue capilar para os tecidos.- A PO2 do sangue que deixa os capilares dos tecidos e entra

nas veias sist6emicas de quase 40mmHg.

- A PO2 tecidual determinada por um equilbrio entre:- A taxa de transporte de oxignio aos tecidos (fluxo

sanguneo)

- A taxa de utilizao de oxignio pelos tecidos(consumo de O2 )

- Se o fluxo de sangue aumentar, maiores quantidades de O2so transportadas para os tecidos e a PO2 tonrna-se maior.

- O limite para o aumento de 95mmHg.- Se o fluxo de sangue diminuir, a PO2 tambm diminui.- Se as clulas aumentarem o consumo de O2 haver uma

reduo da PO2 do lquido intersticial.Difuso de Oxignio dos Capilares Perifricos para as Clulas Teciduais

- O oxignio est sempre sendo utilizado pelas clulas PO2 tecidual< PO2 capilares- H uma distncia fsica considervel entre os caplares e as clulas- 5mmHg < PO2 intracelular< 40mmHg (PO2 intracelular aprox. 23mmHg)- apenas 1 a 3mmHg de PPO2 so necessrios para os processos qumicos das clulas, por tanto,

23mmHg proporcionam um grande fator de segurana

Difuso de Dixido de Carbono das Clulas Teciduais Perifricas para os Capilares e dos CapilaresPulmonares para os Alvolos

- Todo o oxignio usado pelas clulas torna-se CO2 aumenta aPCO2 intracelular difuso do CO2 das clulas teciduais para oscapilares.

- Nos pulmes, CO2 difunde dos capilares pulmonares para osalvolos.

- CO2 difunde-se na direo oposta ao oxignio.- CO2 difund-se 20 vezes mais rpido que o oxignio diferenas

de presso necessrias para difundir o CO2 so bem menoresque as necessrias para difundir o O2.

- PCO2- Intracelular = 46mmHg- Intersticial = 45mmHg- Sangue arterial = 40mmHg- Sangue venoso = 45mmHg- Capilares pulmonares = 45mmHg- Ar alveolar = 40mmHg

- A PCO2 do sangue capilar diminui, quase igualando-se PCO2 alveolar antes de ter percorrido 1/3 dadistncia atravs do capilar.

- O fluxo sanguneo tecidual e o metabolismo tecidualafetam a PCO2 de maneiras opostas ao efeito que tm naPCO2 tecidual. Esses efeitos so:

- Queda (para do normal) no fluxo sanguneo aumenta a PCO2 tecidual perifrica da 45mmHg para60mmHg


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- Aumento (em 6 vezes) do fluxo sanguneo dimiui a PCO2 intersticial de 45mmHg para41mmHg

- Aumento (em 10 vezes) na taxa metablica tecidual aumenta muito a PCO2 do lquidointersticial (a todas as taxas do fluxo sanguneo)

- A diminuio do metabolismo (a do normal) diminui PCO2 do lquido intersticial para41mmHg

O Papel de Hemoglobina no transporte de Oxignio

- 97% do oxignio transportado dos pulmes para os tecidos transportado em combinaoqumica com a hemoglobina

- 3% so transportados dissolvidos na gua do plasma e das clulas sanguneas- O2 combina-se com a parte heme da hemoglobina- PO2 alta oxignio se liga hemoglobina- PO2 baixa oxignio liberado da hemoglobina- Curva de dissociao oxignio-hemoglobina

- Percentual de saturao de hemoglobina porcentagemde hemoglobina ligada ao oxignio medida que a PO2do sangue aumenta

- Pode ser expressa em termos de volume percentual deoxignio

- Sob condies normais, cerca de 5mL de oxignio sotransportados dos pulmes para os tecidos a cada 100mL defluxo sanguneo

- Durante exerccio intenso:- Consumo de O2 aumenta PO2 diminui at a

15mmHg apenas 4,4mL de O2 permanecemligados hemoglobina a cada 100mL de sangue 15mL de O2 so liberados a cada 100mL desangue (3 vezes mais oxignio liberado dahemoglobina do que o normal em cada volumede sangue.

- O dbito cardaco pode aumenta em 6 a 7 vezes.- Por tanto, o transporte e oxignio aos tecidos

pode aumentar at (3 x 6 a 7) 20 vezes- Coeficiente de utilizao

- a porcentagem de sangue que libera seu O2enquanto atravessa os capilares teciduais

- Valor normal = 255- Durante o exerccio intenso = 75% a 85%- Nas reas em que o fluxo muito baixo ou a taxa metabolica muito alta = 100%

Efeito Tampo da hemoglobina na PO2 Tecidual

- A hemoglobina no sangue responsvel por estabilizar a presso do O2 nos tecidos.- A PO2 tecidual normalmente no pode aumentar acima de 40mmHg, pois, se isso ocorresse, a

quantidade de O2 necessria para os tecidos no seria liberada da hemoglobina.

- Durante o exerccio intenso, quantidades extras de O2 precisam ser liberadas da hemoglobinapara os tecidos, isso atingido atravs da queda na PO2 tecidual por causa:

- Da inclinao abrupta da curva de dissociao e- Do aumento no fluxo sanguneo tecidual

causado pela queda da PO2

- Quando a concentrao atmosfrica de O2 mudaacentuadamente, o efeito tampo da hemoglobinamantm a PO2 tecidual constante

Fatores que Desviam a Curva de Dissociao deOxignio-Hemoglobina

- Fatores que deslocam a curva para a direita:


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- Queda do pH- Maior concentrao de CO2- Aumento da temperatura- Aumento de BPG (2,3-bifosfoglicerato)

- Efeito Bohr- Desvio da curva para a direita em resposta a um maior aporte de ons H + e de CO2 no

sangue intensificar a liberao de O2 do sangue para os tecidos e intensificar aoxigenao do sangue nos pulmes.

- Aumento de PCO2 aumento de H2CO3 aumento de H+- Nos tecidos: desloca a curva para a direita fora o oxignio para for a da hemoglobina

mais O2 para os tecidos.

- Nos pulmes: CO2 difunde do sangue para os alvolos cai a PCO2 e os ons H+ desloca acurva para a esquerda aumenta a quantidade de oxignio ligado hemoglobina mais O2vai para os tecidos.

- Efeito do BPG- O BPG normal no sangue mantm a curva ligeiramente inclinada para a direita o tepo todo.- Hipxia: BPG aumenta desloca curva para a direita- Importante especialmente na hipxia relacioonada a fluxo sanguneo insuficiente.

- Durante o exerccio- Vrios fatores deslocam a curva de dissociao do sangue capilar muscularpara a direita e

deslocam a curva de dissociao do sangue pulmonarpara a esquerda.

Utilizao Metablica do Oxignio pelas Clulas

- Principal limitador: concentrao de difosfato de adenosina(ADP)

- O oxignio se combina com diversos utrientes celulares,liberando energia que reconverte o ADP em ATP.

- Sob condies normais, a taxa de utilizao de oxignionas clulas controlada basicamente pela taxa dedespndio de energia nas clulas.

- Limitada pela difuso- Distanciamento entre as cluas dos tecidos e os capilares

taxa de difuso de O2 para as clulas torna-se lenta

queda da PO2 intracelular abaixo do nvel crticonecessrio para manter o metabolismo intracelular mximo.

- Ocorre raramente, exceto em estado patolgicos.- Limitada pelo fluxo sanguneo

- Queda do fluxo sanguneo queda do O2 disponvel queda da PO2 pode cair abaixo dovalor crtico para que ocorra a difuso de O2 e, por tanto o metabolismo.

Transporte de Oxignio em Estado Dissolvido

- Normalmente 3%- Exerccio intenso: aumento do transporte por hemoglobina, transporte em estado dissolvido =

1,5%

- PO2 alveolar a nveis muito elevados aumento da quantidade de O2 transportado em estadodissolvido, podendo levar intoxicao por oxignio (podendo levar a convulses cerebrais ebito)

Combinao do Hemoglobina do Monxido de Carbono

- O CO pode deslocar o O2 da hemoglobina.- O CO liga-se 250 vezes mais fcil hemoglobina que o

O2PCO necessria para que ele se ligue hemoglobina aprox. 0,4mmHg (1/250 da PO2necessria)

- PCO de apenas 0,6mmHg pode ser letal.


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- Embora o centedo de O2 no sangue esteja reduzido, a PO2 pode estar normal, a sangue vermelho-vivo, noh sinais bvios de hipoxemia (como a cianose).

- Mecanismo de feedback que normalmente aumenta a frequncia respiratoria no ativado.- Crebro o primeiro rgo a ser afetado indivduo pode ficar inconsciente ou desorientado

antes de percebr o perigo.

- Tratamento:- Oxignio puro desloca o CO rapidamente;- CO2 a 5% estimula a centro respiratrio, aumentando a ventilao alveolar

Transporte de Dixido de Carbono no Sangue

- No to problemtico quanto o transporte deO2, pois, mesmo em condies anormais, e CO2pode ser transportado em quantidade bemmaiores que o O2.

Formas Qumicas nas Quais CO2 Transportado

- No estado Dissolvido- Corresponde a 7% do total transportado

- Na forma de on Bicarbonato-

O efeito da anidrase carbnica- Reao de CO2 com gua cido

carbnico

- Reao seria lenta se no existisse a enzima anidrase carbnica dentro dashemcias

- Permite que muito CO2 reaja com a gua das hemcias- Dissociao de cido carbnico em ons bicarbonato e ons hidrognio

- Grande parte dos ons hidrognio combinam-se com a hemoglobina, pois a protenada hemoglobina um importante tampo cido-base

- Muitos ons bicarbonato difundem-se das hemcias para o plasma, enquanto onscloreto tomam o lugas dos bicarbonatos na hemcia

- Possibilitado pela presena daprotena carreadora de bicarbonato-cloreto - Assim, o contedo de cloreto nas hemcias venosas maior que o volume

nas hemcias arteriais desvio de cloreto- 70% do transporte- Quando um inibidor da anidrase carbnica e administrado em um animal, aumenta muito a

PCO2

- Na forma de Carbaminoemoglobina (CO2Hgb)- Combinado com hemoglobian e protenas plasmticas- uma reao reversvel com elo fraco- Uma pequena quantidade tambm reage com as protenas plasmticas, mas pouco

porque h poucas protenas plasmticas no sangue

- 20% a 30% do transporteCurva de Dissociao do Dixido de Carbono

- PCO2 varia entre 40mmHg no sangue arterial e45mmHg no sangue venoso

- Concentrao normal d CO2 no sangue cerca de50 volume percentuais, mas apenas 4 volumespercentuais so trocados.

Efeito Haldane

- Quando o oxignio se liga hemoglobina, odixido de carbono liberado

- o inverso de efeito Bohr ( mais importante queo efeito Bohr)

- Combinao de O2 com a hemoglobina


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hemoglobina se torna um cido mais forte desloca o CO2 do sangue para os alvolos de duasmaneiras:

- Hemoglobina + cida menor tendncia a se combinar com CO2 para formascarboaminoemoglobina desloca CO2 presente na forma carbamino do sangue

- Hemoglobina + cida liberao de + H+ que se liga ao HCO3- forma cido carbnico dissocia-se em gua e CO2CO2 liberado do sangue para os alvolos.

- No grfico:- PO2 = 100mmHg nos capilares pulmonares- PO2 = 40mmHg nos capilares teciduais- Se a curva de dissociao no se desviasse devido ao

efeito Haldane, o contedo de CO2 do sangue cairia aapenas 50 volumes percentuais, o que representariauma perda de apenas 2 volumes percentuais de CO2.

- Mas, o aumento na PO2 nos pulmes diminui a curvasuperior para a curva inferior, de maneira que ocontedo de CO2 cai para 48 volumes percentuais.

- O efeito Haldane praticamente dobra a quantidadede CO2 liberada do sangue nos pulmes epraticamente dobra a captao de CO2 nos tecidos.

Mudana de Acidez do Sangue durante o Transporte de CO2

- Quando CO2 entra no sangue, formao de cido carbnico reduz o pH.- A reao do cido carbnico com os tampes cido-base evita o aumento da concentrao de

ons hidrognio.

- O inverso ocorre quando o CO2 liberado do sangue.- Durante exerccios intensos, ou emoutras condies de alta atividade metablica, ou quando o

fluxo estiver lento a queda no pH pode ser maior acidose tecidual

Razo da Troca Respiratria (R)

a razo do dbito de dixido de carbono em relao captao de oxignio.

Sob condies normais de repouso:

- Transporte de O2 para os tecido = 5mL/100mL de sangue- Transporte de CO2 = 4mL/100mL de sangue- R = 0,825 (82%)Variaes de R

- Uso de apenas carboidratos no metabolismo: R = 1,00- Uso de apenas gorduras no metabolismo: R = 0,7-

Pois, quando o O2 metabolizado com carboidratos, uma molcula de CO2 formada para cadamolcula de O2 consumida

- Quando oxignio reage com gorduras, muito O2 combina-se com hidrognios das gorduras,formando gua ao invs de CO2.

Captulo 41 Regulao da Respirao

Centro Respiratrio

p. 514

Taxa de d ito de dixido de car ono

R =

Taxa de capta o de oxignio

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