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Anatomia e Fisiologia
Respiratória
Monitora de Fisioterapia Respiratória
Caroline Duarte Gonçalves Silva
Estácio FIC
2013.1
Tórax O arcabouço torácico tem sua forma diretamente relacionada às estruturas ósseas, com o objetivo de proteger os órgãos vitais localizados no seu interior.
Os principais órgãos situados no interior do tórax são o coração e os pulmões.
Movimentos das Costelas
Músculos da Respiração
Diafragma
Principal músculo da
inspiração.
O nervo frênico é o
responsável por sua
inervação e tem suas
raízes de origem em C3,
C4 E C5.
55% fibra tipo 1 e 45% fibra
tipo 2, o que resulta mais
capacidade de
resistência à fadiga,
sendo as fibras do tipo 1
(contração lenta, alta
capacidade oxidativa e
baixa capacidade
glicolítica).
Biomecânica Pulmonar
Vias Aéreas
Vias Aéreas Superiores Vias Aéreas Inferiores
Vias Aéreas
Vias Aéreas Superiores
Têm como principal objetivo a adequação do ar (aquecimento,
umidificação e filtração), além de
funções como fonação, abertura e fechamento de vias aéreas e digestivas.
O nariz ainda possui função olfatória.
Vias Aéreas Inferiores
Conduz o ar até os alvéolos para que ocorra
a HEMATOSE.
As paredes da traqueia e das VA de grande calibre
são constituídas por epitélio
pseudoestradificado ciliado com presença de
células caliciformes.
A traqueia e os brônquios são revestidos por musculatura lisa.
Árvore Brônquica
Traqueia
A carina é o último
anel cartilaginoso da
traqueia e , neste
ponto, ela divide-se
em duas partes:
brônquios fonte
direito e esquerdo.
Anatomicamente, o
brônquio fonte direito
é, geralmente, mais ,
verticalizado que o
esquerdo.
Pulmões
Os pulmões são órgãos elásticos, isto é, podem entrar em colapso caso
não haja uma força externa aplicada. Os
responsáveis diretamente por esta força são os músculos
da respiração e a pressão intrapleural.
Pulmão direito: 3 lobos.
Pulmão esquerdo: 2 lobos e língula.
Interstício Pulmonar
Aurélio: Anat. E Histol.
Pequeno intervalo,
espaço ou fenda em um
tecido ou estrutura.
É o tecido de sustentação
pulmonar que é
constituído basicamente
por tecido conjuntivo,
dividem-se em quatro
partes: (1) compartimento
axial, (2) espaços
interlobares,(3)espaços
sublobares e (4) paredes
alveolares.
Pleura
O principal
objetivo da
pleura é manter
uma pressão
subatmosférica
entre seus
folhetos que, por
suas vez, impede
o colapso
pulmonar ao final
da expiração
forçada.
Alvéolos
Pneumócitos tipo 1 Células que não se dividem e formam uma superfície que
recobre os alvéolos,
permitindo uma difusão gasosa
rápida.
Pneumócitos tipo 2
A principal função é a secreção de
surfactante além de mecanismos de defesa, resposta
inflamatória e reparação alveolar.
Obs: A
membrana alvéolo capilar é formada por:
membrana basal, células endoteliais e
pneumócitos tipo1.
As Comunicações Intra-Acinares
Os alvéolos comunicam-se uns com os
outros através dos Poros de Kohn, que nada mais são do que pequenos
buracos nas paredes entre dois alvéolos contíguos; geralmente, uma célula cúbica, conhecida como Pneumócito II
ou célula alveolar secundária, faz parte da abertura de um poro de Kohn. Os
Canais de Lambert, de diâmetro em torno de 50 mm, permitem a comunicação entre ductos alveolares e
entre alvéolos e ductos alveolares. Essas comunicações (poros de Kohn, canais
de Lambert) permitem ventilação colateral entre posições adjacentes de tecido pulmonar, exceto aonde estão
separados por um septo. Os Canais de Martin comunicação entre bronquíolos.
Canais de Martin
Canais de Lambert
Poros de Kohn
Tensão Superficial e
Surfactante
SDRA
Ciclo Pulmonar
(ventilação, difusão e perfusão)
Ciclo Sanguíneo
(Débito Cardíaco)
Ciclo Tecidual
(Krebs)
Ciclo Sanguíneo
(Débito Cardíaco)
Inter-relação entre os ciclos
Ventilação
Fisiologicamente este
mecanismo é
realizado de forma
involuntária por toda
vida de um indivíduo,
entretanto, a
ventilação pode, por
vezes, ser realizada
de forma voluntária.
Reguladores da Respiração
Grupo respiratório
dorsal - responsáveis
pela inspiração
Grupo respiratório
ventral - responsáveis
pela expiração.
Centro
pneumotáxico –
responsável pelo
padrão e controle da
frequência
respiratória.
Receptores irritantes.
Receptores “J”
localizados no
pulmão.
Edema cerebral.
Anestesia.
Dor e temperatura.
Baroreceptores
arteriais.
• Respiração basal
• eupnéia Vc e frequência respiratória normais
• apnéia interrupção ao final da expiração
• apneuse interrupção ao final da inspiração
• dispnéia sensação subjetiva de dificuldade de respirar
• taquipnéia ↑ freq. resp
• bradipnéia ↓ freq. Resp
• hiperpnéia ↑ Vc
• hipopnéia ↓ Vc
• hiperventilação ↑ Vc e freq. resp
• hipoventilação ↓ Vc e freq. resp
• tentativas de adaptar padrões respiratórios a diferentes atividades
Ventilação - Padrões
Volumes e Capacidades
Pulmonares
Volumes e Capacidades
Pulmonares - Diagnóstico
capacidade vital forçada =
FVC
o máximo de ar expirado
após
uma inspiração máxima,
o mais rápido possível
FEV1 vol expirado em 1 s
↑ R ao fluxo de ar dificuldade de
expiração rápida FEV1 e FVC diminuídos
FEV1 mais diminuído que FVC
R ao fluxo de ar normal movimentos respiratórios
prejudicados FVC e FEV1 diminuídos
FVC mais diminuído que FEV1
Volumes e Capacidades
Pulmonares - Diagnóstico
Doenças Obstrutivas
• dificuldade na
expiração • asma ↓ luz via aérea
• enfisema destruição de:
tecido elástico, tecido pulmonar mole, não
há recuo na
expiração
Doenças Restritivas
• dificuldade na inspiração
• dificuldade em aumentar
o volume da caixa torácica
• tecido pulmonar duro
• fibrose
• debilidade muscular
• deformidade postural
• ↑ P abdominal
• obesidade
• (causa pulmonar
ou extrapulmonar)
Volumes e Capacidades
Pulmonares - Diagnóstico
Patologias Restritivas
Ex: Atalectasia, Derrame Pleural,
Pneumotórax e Fibrose
Pulmonar.
Técnicas Manuais E
Mecânicas de Inspiração
Patologias Obstrutivas
Ex: Asma
(Broncoconstrição),
Enfisema
Pulmonar(Distensibilida
de Pulmonar), Bronquite Crônica
(Inflamação Alveolar).
Técnicas Manuais E
Mecânicas de Expiração
Causas:
Interior da luz: Resistência ao fluxo por secreção
ou corpo estranho. Ex: Atelectasia.
Na Parede da VA: Contração da musculatura
lisa do brônquio, hipertrofiadas glândulas
mucosas, inflamação ou edema da parede .Ex:
Asma
Na parede externa da VA: Destruição do
parênquima pulmonar causando perda de
tração radial ou contração extrínseca. Ex:
enfisema e tumor.
Distúrbios Obstrutivos
Distúrbios Restritivos
Causas:
Doenças do Parênquima
Pulmonar
(Fibrose pulmonar, Sarcoidose,
Doenças do colágeno,
Pneumonite por
hipersensibilidade)
Doenças do Pleura
(Pleura, Derrame Pleural,
Empiema Pleural, Espessamento
Pleural)
Doenças da Parede Torácica
(Cifose, Escoliose, Espondilite
Anquilosante, Obesidade
Mórbida)
Doenças Neuromusculares
(Poliomielite, Síndrome De
Guillain-barré, Esclerose Lateral
Amiotrófica, Miastenia Gravis,
Distrofias Musculares.)
Volumes e Capacidades
Pulmonares - Diagnóstico
Patologias Restritivas Patologias Obstrutivas X
Espaço Morto
Espaço Morto
Anatômico: Área de
condução.
Espaço Morto
Fisiológico: Área de
condução +Álvéolos
ventilados, mas não
perfundidos.
150ml
150ml
150ml
150ml 150ml
150ml
150ml
150ml
Vc 450ml
vol nas vias aéreas
da respiração
anterior
Ar alveolar
Espaço Morto Anatômico Zona Condutora
Diferenças de Ventilação
Ventilação varia <
ápice e > na base.
Efeito da gravidade.
Obesidade Mórbida
gera um colapso de
unidades alveolares,
prejudicando a
ventilação
pulmonar.
Difusão
Perfusão
pulmão recebe todo o débito cardíaco
artéria pulmonar (sangue venoso) se ramifica em
artérias cada
vez menores que
acompanham as vias
aéreas em direção à zona
respiratória - rede capilar pulmonar até alvéolos
troca gasosa - HEMATOSE
artéria pulmonar VD VE
AE AD
artéria
sistêmica
capilares pulmonares capilares
sangue venoso
veias pulmonares sangue arterial
Perfusão
• desigual devido ao efeito
da gravidade
• indivíduo deitado – fluxo de
sangue uniforme
• indivíduo de pé impede uma
adequada perfusão
Fluxo
sanguíneo
Médio
Pressões
Mínimo
Máximo
Palv > Pa > Pv
Pa > Palv > Pv
Pa > Pv > Palv
Fluxo sanguíneo
≠ Pa / Pv
no pulmão há Palv
Saturação de O2 no Sangue
Os valores de SaO2 arterial normais são considerados entre 94±4, em indivíduos com ou sem
patologia pulmonar, já que valores inferiores a 90%
condizem com uma PO2 menor que 60 mmHg, e os valores fisiológicos normais da SaO2 estão em torno de 97-98%. É importante enfatizar que a
curva de dissociação do O2 em pH entre 7,35 e 7,45, representa
o sangue em condições normais, e a alteração deste representa o desvio da curva
para direita ou esquerda.
Desvio para direita: aumento da temperatura(febre), aumento da concentração de CO2(efeito Bohr), aumento de H+ ( íons de
hidrogênio), reduzindo, desta forma, o pH sanguíneo, ou seja, uma acidose e pelo aumento da DPG9 2,3( difosfoglicerato).
Desvio para esquerda: redução da temperatura,diminuição da concentração de CO2, diminuição de H+ ( íons de hidrogênio),
aumentando, desta forma, o pH sanguíneo, ou seja, uma alcalose e pela redução da DPG9 2,3( difosfoglicerato).
Desequilíbrio das[O2] e de
[CO2] no sangue arterial
Hipercapnia
A hipoxemia é
caracterizada pela
redução da pressão
parcial de O2 no sangue
arterial (PaO2). PaO2
normal, de acordo com a
curvatura de dissociação
do O2 , é de 80 a 100
mmHg, podendo variar
coma idade e a
patologia.
Hipoxemia
A hipercapnia é
caracterizada pelo
aumento da pressão
parcial de CO2 no sangue
arterial. A PaCO2 normal,
de acordo com a curva
de dissociação pode
variar entre 35 a 45
mmHg, podendo variar
com a patologia.
(V/Q)
Relação melhor nas
bases pulmonares.
O desequilíbrio da
relação V/Q leva
sempre a hipoxemia.
Efeito Shunt – há
perfusão.
Efeito Espaço Morto –
há ventilação.
Ciclo Sanguíneo
Pequena Circulação
Grande Circulação
Frequência Cardíaca
Fisiologicamente, a
frequência cardíaca é
de, aproximadamente, 80
batimentos por
minuto(bpm).
Taquicardia= FC de 100
bpm.
Baquicardia= FC abaixo
de 60 bpm.
Fatores que influenciam a FC:
Fatores neuro-hormonais.
Ritmo da condução
elétrica cardíaca.
Ciclo Tecidual
Biomecânica
Ventilatória
Durante a ventilação em repouso, ele move-
se, em média, cerca de 1 cm, porém
durante uma inspiração profunda ou
expiração profunda, ele pode mover-se cerca de 10cm, o
principal músculo é o diafragma.
Pressões durante a
Ventilação Pressão da superfície
corporal (Psc) –
pressão sobre o tórax – igual a zero ou
760mmHg por convenção.
Pressão na boca com as vias aéreas abertas
(Pao) – 760mmHg ou
zero – porém ao
aplicar VM ou VNI, a
pressão na boca será
maior que zero.
Pressão Pleural (Ppl) – menor que zero –
pressão interpleural é menor que a Patm.
Pressão Alveolar (Palv) é a interalveolar e
sofre alterações no ciclo.
Pressão nas VA (Pva) –
no interior da VA de acordo com a sua
localização na extensão e no ciclo.
Gradientes de Pressão
Pressão Transtorácica
Pw = Ppl – Psc
Necessária para
expansão e retração
da caixa torácica e dos
pulmões
simultaneamente.
Pressão
Transpulmonar
Pp = Palv – Ppl
Responsável pelo direto
pela manutenção de
um volume de ar nos
alvéolos.
Gradientes de Pressão
Pressão Transmural
Pt = Pva – Ppl
Mantém as VA abertas
durante toda a
mecânica ventilatória.
Pressão
Transrespiratória
Prs = Palv – Pao
Patm = Pao = Psc
Palv ≠ Patm
Gradientes Pressóricos
x
Ventilação Pulmonar
Pressão Alveolar
Pressão
Fluxo Aéreo
P = (V/C) + (R x F)
P(pressão)= pressão gerada pelos músculos ventilatórios.
V(volume)= volume de ar mobilizado para os pulmões.
C(complacência)= capacidade de expansão da caixa
torácica e pulmões.
R(resistência)= resistência ao fluxo aéreo.
F(fluxo)= variação de volume por unidade de tempo.
Propriedades Elásticas
do Pulmão
C = (v2-v1)/(p2-p1)
Em repouso:
V2= VC +CFR
V1= CRF
P2= Pressão Inspiratória Máxima
P1= PEEP fisiológica+ Auto-PEEP
Complacência Pulmonar
Comportamento
Elástico
Pulmonar
A disposição
geométrica das fibras
elásticas e das fibras
colágenas, presentes
nos alvéolos e VA
pulmonares, são
diretamente
responsáveis pelo
comportamento
elástico pulmonar.
Resistência do
Sistema Respiratório
VA
Caixa torácica
Resistência tecidual
Bruno Presto e Luciana Presto. Fisiologia respiratória.
