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Biofísica da respiraçãoA mecânica da respiração
Professora: Samira Sakr Bisinoto
Biofísica da respiração 2
MORFOLOGIA DO APARELHO RESPIRATÓRIO
• fonte: Curtis Helena, vol. Único , pag 342
Biofísica da respiração 3
TECIDOS E LOCALIZAÇÃO DOS PULMÕES
• Os pulmões estão encerrados dentro de uma caixa ósseo-muscular, o tórax, que se dilata econtrai através dos músculos Intercostais e diafragma.
• Entre o pulmão e a caixa toráxica há um duplo folheto seroso: formado pela Pleura Visceral(PV), colada ao pulmão, e Pleura Parietal (PP), aderida ao tórax
• Entre os dois folhetos há um espaço inter pleural(EIP) com pressão negativa (subatmosférica).
Biofísica da respiração 4
Pleura pulmonar e a pleura da parede torácica
Pressão Pleural
Biofísica da respiração 5
Pressão negativa-2cmH2O a -5cmH2OEquilibra as forças elásticas
intrapulmonaresPausas respiratórias Pressão intra-alveolar = pressão
atmosférica
Pressão Pleural
Biofísica da respiração 6
Medição:Punciona-se a parede torácicaConecta agulha a um manômetro
ouSonda dotada de balonete longo (esôfago)Presão esofágica reflete a pleuralEsôfago transmite pressões externas
Pressão Pleural
Biofísica da respiração 7
volume da caixa torácida -4cmH2O a -8cmH2O pressão negativa Redução pressão alveolar Entrada de ar
Inspiração
Biofísica da respiração 8
Exercícios físicos ou doença obstrutivaP. Pleural: até -135 cmH2O
Inspiração
Biofísica da respiração 9
Biofísica da Respiração: Inspiração e Expiração
Biofísica da respiração 10
Escoamento do ar nas vias aéreas
Inspiração
Expiração
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MECÂNICA RESPIRATÓRIA: A VENTILAÇÃO PULMONAR
Biofísica da respiração 12
Compressão – parede torácica e músculos do abdômen (prensa abdominal)
Pressão pleural para valores negativos - 2cmH2O a -4cmH2OForçada: valores positivo
Expiração
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Músculos abdominais ativos quando: Resistência do fluxo Ventilação pulmonar 400ml/min Tosse, espirro, vômito
Queda da negatividade – Pressão pleural
Forças de colapso pulmonar Colaboram para pressão intra-alveolar
Saída do ar dos pulmões
Expiração
Biofísica da respiração 14
Expiração
Biofísica da respiração 15
Respiração pulmonar Processo rítmico
Frequência dos ciclos respiratórios Idade Exercício Alterada em estados patológicos
Frequência respiratória
Biofísica da respiração 16
Medidas espirográficas
• O espirógrafo é um aparelho que registra volumes inspirados e expirados.
• Registro gráfico do volume de ar expirado determina a cada ponto a velocidade do fluxo.
• O espirógrafo é constituído por uma campânula, colocada sobre a água e os movimentos de ascensão
( entrada de ar) e descida (saída do ar dos pulmões), são registrados em um quimógrafo.
Biofísica da respiração 17
Modelo de espirógrafo simples
Fonte Hibraim Felippe Heneine, pag 272
Biofísica da respiração 18
Medidas Espirográficas
1. Volume corrente:
volume de ar inspirado
durante um ciclo
respiratório;
± 500ml
Biofísica da respiração 19
Medidas Espirográficas
2. Volume de reserva inspiratória: quantidade de ar que pode ser movimentada além do volume corrente durante esforço máximo
± 3000ml
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Medidas Espirográficas
3. Volume de reserva expiratória:
é o volume máximo adicional de ar
que pode ser eliminado por
expiração forçada, após o término
da expiração corrente.
± 1100ml
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Medidas Espirográficas
4. Volume residual: O ar que não pode ser expulso do pulmão.
± 1200ml
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Medidas Espirográficas
5. Capacidade pulmonar total = volume de reserva inspiratória + volume corrente + volume de reserva expiratória + volume residual
±
580
0m
l
Biofísica da respiração 23
Medidas Espirográficas
6. Capacidade vital = volume de reserva inspiratória + volume corrente + volume de reserva expiratória
± 4
60
0m
l
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Medidas Espirográficas
7. Capacidade inspiratória = volume de reserva inspiratória + volume corrente
±
350
0m
l
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Medidas Espirográficas
8. Capacidade residual funcional = volume residual + volume de reserva expiratória
±
230
0m
l
Biofísica da respiração 26
Os volumes e capacidades variam com o
sexo, raça, idade, superfície corporal,
superfície cutânea, postura e em
algumas doenças.
Espirometria em doenças
Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC)
Pneumopatias Restritivas
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Volume Residual e Capacidade residual funcionalCapacidade Vital normal ou diminuída
Capacidade Pulmonar Total e Capacidade Vital
Perda da extensibilidade e redução da complacência pulmonar
Biofísica da respiração 28
Alça fluxo-volume
Um registro feito estudando a função pulmonar, em que o fluxo expirado fica no eixo das ordenadas e o volume expirado na abcissa. É utilizado também para a detecção de doenças respiratórias.
Biofísica da respiração 29
O esforço das pleuras
Durante a inspiração, os pulmões seguem o movimento da caixa torácica graças ao líquido que se encontra no espaço pleural. Esse líquido é composto basicamente por água e sais.
Molhando as pleuras: as forças de adesão > as forças de coesão
Força entre molécula do líquido
e da superfície
Força entre moléculas do líquido
Biofísica da respiração 30
TENSÃO SUPERFICIAL
• A Tensão Superficial é uma força que une compactamente a camada monomolecular da superfície de um líquido tendo dois efeitos no pulmão:
• a) Barreira à difusão Quanto maior é a tensão superficial da camada líquida que recobre o alvéolo, mais difícil se torna a penetração do Oxigênio.
• b) Fechamento dos alvéolos Tensão superficial alta é a causa do fechamento dos alvéolos.
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TENSÃO SUPERFICIAL
2 casos:1º líquidos que molham superfícies
2º que não molham a superfície
Biofísica da respiração 32
Consideremos os dois casos
1º 2º
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No primeiro caso
O que faz o líquido aderir às paredes é a tensão superficial.
Esta força é tangente à superfície do líquido.
Biofísica da respiração 34
Consequência da alta Tensão Superficial
• A alta tensão superficial dificulta as trocas gasosas nos alvéolos pulmonares dos animais superiores. Esse obstáculo é diminuído pela síntese de surfactantes.
• O Tensoativo surfactante que age no pulmão é a Dipalmitoil lecitina que atua com outros fosfolipidios.
• Composição química do surfactante.O surfactante é composto por uma combinação de tensoredutoras, sendo 85% fosfolipídios, 5% de lipídeos neutros, 10% de proteínas.
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Alvéolo pulmonar e a HEMATOSE
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Alvéolos com e sem surfactantes
Biofísica da respiração 37
Biofísica da Respiração
FIM