Fisiologia Pulmonar Dra Tatiane Melo de Oliveira Orientador: Dr Carlos Zaconeta Brasília,...

Fisiologia PulmonarFisiologia Pulmonar

Dra Tatiane Melo de OliveiraOrientador: Dr Carlos Zaconeta

www.paualomargotto.com.brBrasília, 14/6/2012

Unidade de Neonatologia do Hospital Regional da Asa Sul/SES/DF

Volumes PulmonaresVolumes Pulmonares

Capacidade Residual Capacidade Residual FuncionalFuncional

CRF - volume que permanece no pulmão após uma expiração normal.

Valor estimado da CRF é de 15% da capacidade pulmonar total.

Devido a complacência da caixa torácica.

Provoca instabilidade das vias aéreas terminais e espaços aéreos, prejudicando a troca gasosa.

CRF dinâmica aumenta a CRF/CPT até 37% em virtude da alta frequência respiratória.

Capacidade Residual Capacidade Residual FuncionalFuncional

No RN, o CFR é responsável pelo fornecimento de O2 durante o choro ou dieta.

A CRF pode diminuir alguns minutos após a alimentação por SNG.

Aumento do volume abdominal e após aumento do volume torácico, sem que o diafragma seja capaz de estabilizar o gradil costal.

Principalmente em prematuros submetidos a grande volume de dieta (> 20mL/Kg).

Solução: Dietas com menor volume, durante períodos maiores ou de modo contínuo.

Capacidade Residual Capacidade Residual FuncionalFuncional

Espontâneo X Cesariana

No parto espontâneo, consegue-se formar a CRF após as primeiras respirações, o que não acontece na cesariana.

Maior permanência de líquido nos pulmões;

Produção de adrenalina endógena, fator estimulador da absorção do líquido pulmonar, que está presente no trabalho de parto vaginal.

Ventilação Pulmonar e Ventilação Pulmonar e AlveolarAlveolar

VE (Volume Minuto): VC x FR

VA (Volume Alveolar): (VC - VEM) x FR

VEM - Volume do Espaço Morto

Espaço morto anatômico - traquéia, brônquios e pulmões

Espaço morto alveolar - alvéolos não perfundidos

Ventilação Pulmonar e Ventilação Pulmonar e AlveolarAlveolar

A Ventilação alveolar pode ser considerada adequada quando mantém dentro de limites fisiológicos a tensão dos gases respiratórios no sangue que passa pelos pulmões.

Assim, a única medida satisfatória da ventilação alveolar nas diversas situações clínicas é a determinação da pressão parcial de CO2 no sangue arterial.

Ventilação Pulmonar e Ventilação Pulmonar e AlveolarAlveolar

O consumo de O2 dos RNs prematuros e enfermos está aumentado na fase REM.

Devido ao aumento da frequência respiratória pelo maior volume minuto no sono REM, uma vez que o volume corrente não se altera.

RN < 34 semanas, a posição altera a ventilação, sendo que a posição prona induz ao maior volume minuto, em virtude da elevação do volume corrente, levando a melhor oxigenação.

Distribuição da Distribuição da Ventilação e PerfusãoVentilação e PerfusãoA relação ventilação alveolar/perfusão capilar ideal é aquela em que o ar inspirado distribui-se uniformemente a todos os alvéolos, de tal modo que as pressões parciais de oxigênio sejam iguais.

A mecânica pulmonar e a gravidade são responsáveis pela desigualdade da ventilação e perfusão nas unidades pulmonares.

VentilaçãoVentilaçãoCostuma-se considerar a pressão pleural como uniforme em toda a cavidade, mas há um gradiente pressórico entre o ápice e as bases, sendo ela mais baixa nas regiões superiores e mais alta.

Fatores que contribuem para o gradiente pressórico:

efeito do peso dos pulmões;

efeito da gravidade sôbre a caixa torácica;

suporte dos pulmões que é fornecido pelos hilos e conteúdo abdominal.

VentilaçãoVentilaçãoVentilação alveolar:

A concentração gasosa no início do bronquíolo terminal aproxima-se do ar inspirado, enquanto a do alvéolo, próxima à área de troca, tem valores iguais ao do sangue.

No RN não há o mecanismo de ventilação colateral, uma vez que não existem poros ou canais desenvolvidos.

VentilaçãoVentilação

A ventilação alveolar no RN é maior do que no adulto, quando comparada ao peso corpóreo.

Por outro lado, o espaço morto é discretamente mais alto.

A ventilação alveolar está intimamente ligada ao metabolismo, e sendo a relação consumo de O2/ventilação alveolar igual no RN e adulto, o RN então, tem uma demanda de troca gasosa 2 vezes maior que do adulto.

PerfusãoPerfusão

A principal função da circulação pulmonar é distribuir sangue em fina camada às unidades respiratórias, de tal modo que as trocas gasosas possam ocorrer.

Os capilares distribuem-se em uma área de 85% a 95% do total da superfície alveolar.

PerfusãoPerfusão

No primeiro mês de vida o fluxo pulmonar aumenta devido a diminuição da resistência vascular, que se inicia ao nascimento, quando há hiperinsuflação pulmonar e vasodilatação por melhora da hipóxia fetal.

Nas semanas seguintes, a resistência diminui pela involução da camada muscular média.

PerfusãoPerfusãoO pulmão pode ser dividido em 3 zonas de perfusão:

1. Zona I - Regiões Superiores dos Pulmões

Perfusão capilar diminuída (pressão alveolar > pressão capilar)

2. Zona II

Pressão arterial é mais elevada que a pressão alveolar, mas esta é maior que a pressão venosa.

3. Zona III

Pressão venosa e arterial é maior que a pressão alveolar

Zona IV – Diminuição considerável do fluxo sanguíneo (adjacente ao diafragma).

PerfusãoPerfusão

PerfusãoPerfusão• Para o estudo do grau de desigualdade da relação

V/Q:

P(A-a)O2 = PAO2 x PaO2

PAO2 = (PB – PH2O) FiO2 – PACO2 x (FiO2 + 1 – FiO2)/R

PB - Pressão Barométrica Local

PH2O – Pressão de vapor de H2O no alvéolo

FiO2 – Fração inspirada

PACO2 – Pressão de CO2 no sangue arterial

R - Constantede troca gasosa (0.8 repouso)

PerfusãoPerfusão• O RN não tem suas trocas alvéolo-capilares

inteiramente desenvolvidas.

• É máxima quando o alvéolo cessa sua forma.

• A superfície de troca aumenta com aumento de alvéolos à custa da transformação alveolar dos sáculos terminais.

• Em RN pretermos a P(A-a)O2 é alta, existindo uma relação inversa entre a pressão e a idade gestacional.

PerfusãoPerfusão• O O2 é transportado por 2 meios:

• Dissolvido no plasma

• A quantidade de O2 dissolvido é proporcional a pressão parcial de O2 e ao seu coeficiente de solubilidade (lei de Henry).

• 1mL de plasma = 0,03mL O2

• Ligado à hemoglobina

• 1g hemoglobina = 1,34mL O2

PerfusãoPerfusão• Curva de Oxiemoglobina

• Quando amostra de sangue dessaturada é colocada em equilíbrio com PaO2 entre 0 e 100 mmHg, uma saturação é obtida para cada valor de pressão de O2.

• Mantendo-se pH 7.4 e CO2 40 mmHg

• Pontos da curva:

• Quando a curva se horizontaliza – importante diminuição da pressão não acarreta diminuição significativa da saturação e aumento de O2 alveolar acarretará pequeno aumento do conteúdo de O2.

• Nas pressões entre 10 e 40 mmHg – Facilitação da dissociação do O2 e da hemoglobina com melhor aproveitamento celular.

• A curva não é fixa.

PerfusãoPerfusão• O P50 do RN com 1 dia de vida é baixo,

indicando um acentuado desvio para esquerda da curva.

• Este desvio está relacionado a HgF.

• Permite que mais O2 seja transportado mesmo com baixas pressões de O2.

• A menor capacidade da HbF liberar O2 é parcialmente compensada pela sua maior concetração.

Mecânica RespiratóriaMecânica Respiratória

• Inspiração – pressão alveolar > pressão atmosférica = gás flui para dentro dos pulmões.

• Expiração – pressão alveolar < pressão atmosférica = gás sai do pulmão

Mecânica RespiratóriaMecânica Respiratória• Pressão Pleural

• Pressão na superfície pleural;

• Medida pela pressão intra-esofágica.

• Pressão Transpulmonar

• Diferença de pressão através do pulmão;

• Medida pela diferença de pressão entre entre o alvéolo e a superfície pleural.

Mecânica RespiratóriaMecânica Respiratória

• Pressão transrespiratória (PSR)

• É a diferença através do sistema respiratório – pulmão e gradil costal

PSR = Pressão alveolar – Pressão atmosférica

• Avalia alterações que ocorrem durante a ventilação mecânica.

Princípios de análise dos Princípios de análise dos fatores mecânicos da fatores mecânicos da

respiraçãorespiração• Os movimentos respiratórios baseiam-se em 2 sistemas

elásticos: os pulmões tendendo a diminuir o volume e o gradil costal tendendo a aumentar o volume.

• Forças que devem ser sobrepujadas:

1. Mudança na tensão elástica

• A elevação da tensão elástica pulmonar está relacionada ao aumento da expansão.

• A medida que a tensão elástica do gradil costal diminui na inspiração, ocorre aumento do esforço dos músculos respiratórios.

Princípios de análise dos Princípios de análise dos fatores mecânicos da fatores mecânicos da

respiraçãorespiração2. Fricção em virtude do movimento respiratório

• Entre as moléculas do ar e a parede do trato respiratório.

• Depende da anatomia das vias aéreas e da velocidade e da densidade do fluxo aéreo.

• Em virtude do movimento do tecido não elástico nos pulmões e gradil costal

3. Coesão entre as paredes úmidas, com necessidade de pressão de abertura para que ocorra movimentação do ar.

Princípios de análise dos Princípios de análise dos fatores mecânicos da fatores mecânicos da

respiraçãorespiração• A área ACD é

equivalente ao trabalho puramente elástico e a elipse AB1C equivale ao trabalho viscoso.

• A expiração é passiva.

Mecânica EstáticaMecânica Estática• Comportamento viscoelástico dos pulmões

• Retração elástica

• As propriedades retráteis dos pulmões se relacionam fundamentalmente à forma helicoidal das fibras elásticas e colágenas.

• Histerese

• Para uma determinada pressão transpulmonar o volume pulmonar na fase inspiratória é menor que na fase expiratória.

Complacência Complacência pulmonarpulmonar• É a facilidade com que os pulmões podem ser

expandidos.

• É basicamente determinada pela retração elástica do tecido pulmonar.

Complacência = Alteração do volume/Alteração da pressão

• Valores baixos são encontrados quando há dificuldade de expansão pulmonar – edema, pneumonia.

• Valores elevados são encontrados nas alterações do parênquima com diminuição da retração elástica – enfisema.

SurfactanteSurfactante• Molécula com atividade de superfície que exercem

uma menor atração sobre as moléculas .

• Quando concentrada na superfície, ela dilui as moléculas do líquido, reduzindo a tensão superficial, por formarem uma película superficial insolúvel que tende a se expandir espontaneamente na superfície.

• O surfactante é imprescindível para manter os alvéolos adequadamente insuflados com o mínimo de gasto energético por parte dos músculos respiratórios.

SurfactanteSurfactante• Se altera quando a área alveolar se modifica.

• Alvéolos dos ápices são maiores que os da base

• Os pneumócitos tipo 2 são responsáveis pela a produção o surfactante.

• Surgem com 24º semanas de gestação

Mecânica DinâmicaMecânica Dinâmica• Fatores físicos que determinam resistência ao

fluxo aéreo

• Quando os pulmões insuflam, o calibre e o comprimento das vias aéreas aumentam, resultando na diminuição da resistência friccional ao fluxo aéreo.

• A pressão necessária para gerar fluxo aéreo dependerá do tipo de padrão do fluxo.

Fatores físicos que Fatores físicos que determinam resistência ao determinam resistência ao fluxo aéreofluxo aéreo

Fatores físicos que Fatores físicos que determinam resistência ao determinam resistência ao fluxo aéreofluxo aéreo

• Equação de Poiseuille – para o fluxo laminar, a pressão para porduzir um certo fluxo varia diretamente com o tamanho do tubo e inversamente à quarta potencia do raio.

P = V8nl/πr4

Resistência ao fluxo Resistência ao fluxo aéreoaéreo• A resistência total das vias aéreas é a diferença das pressões

obtidas na boca e nos alvéolos dividida pelo fluxo aéreo.

• A resistência pulmonar é a diferença das pressões da boca menos pressão intrapleural divida pelo fluxo.

• A resistência inspiratória é menos dependente do volume pulmonar que a resistência expiratória, uma vez que esta sofre influência da compressão dinâmica das vias aéreas.

• A resistência pulmonar é elevada no RN devido a resistência ocorrida no nariz e pela epiglote ser elevada próxima ao palato (dificuldade de respirar pela boca).

• No prematuro a resistência é ainda mais elevada devido a vias aéreas menos calibrosas e pelo menor volume pulmonar.

Constante do tempoConstante do tempo• Cada unidade

respiratória constituída pelo bronquíolo e pelos alvéolos tem a sua própria elasticidade e resistência, o que faz com que a ventilação não seja para todas elas.

Nota: do Editor do site www.paulomargotto.com.br

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