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Fisiologia Respiratória: Mecanismos de Ventilação e Troca Gasosa, Resumos de Fisiologia Humana

Resumo com os principais pontos referentes à fisiologia do sistema respiratório

Tipologia: Resumos

2020

Compartilhado em 30/08/2020

luiz-neto-xam
luiz-neto-xam 🇧🇷

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Fisiologia do Sistema Respiratório - Luiz HS Neto - 2020.2
Fisiologia do Sistema
Respiratório
1. Estruturas que formam o sistema respiratório
- As vias aéreas são uma série de tubos ramificados
que, quanto mais se aprofundam no parênquima
pulmonar, mais se tornam estreitos, curtos e
numerosos.
- A traqueia se divide em brônquio principal direito e
esquerdo, os quais, por sua vez, se dividem em
brônquios lobares e, após em brônquios
segmentares. Esse processo continua até os
bronquíolos terminais, que são as menores vias
aéreas sem alvéolos. Todos esses brônquios formam os
ductos condutores, constituindo-se o espaço morto
anatômico (150 ml), pois não participa das trocas
gasosas (fig. 1).
- A função dos ductos condutores é de levar o ar
inspirado para as regiões pulmonares de troca gasosa.
- Os bronquíolos terminais se dividem em
bronquíolos respiratórios (possuem alvéolos). Por
fim, chegamos nos ductos alveolares, os quais são
cobertos por sacos alveolares. A região pulmonar distal
aos bronquíolos terminais forma uma unidade
anatômica chamada ácino.
- O espaço morto fisiológico corresponde ao local das
vias aéreas respiratórias em que a quantidade de ar
presente não participa das trocas gasosas.
2. Funções dos pulmões
- Promove as trocas gasosas do oxigênio (O2) e do
dióxido de carbono (CO2).
- Metabolismo de alguns componentes;
- Filtragem de substâncias tóxicas;
- Reservatório de sangue (pulmões).
3. Ciclo respiratório
- Um ciclo respiratório é formado por uma inspiração e
uma expiração.
I. Inspiração
- Antes de cada inspiração, a pressão do ar dentro dos
pulmões é igual à pressão da atmosfera (700 mmHg ou
1 atm) ao nível do mar. Para o ar fluir aos pulmões, a
pressão dentro dos pulmões deve tornar-se inferior à
pressão na atmosfera. Isto é obtido aumentando o
volume (tamanho) dos pulmões.
- Para aumentar o volume pulmonar é necessária a
contração dos principais músculos inspiratórios:
diafragma e intercostais externos.
Diafragma: a respiração tranquila, normal, é realizada
quase inteiramente pelo movimento do diafragma.
Durante a inspiração, a contração do diafragmática puxa
as superfícies inferiores dos pulmões para baixo,
aumentando o volume pulmonar, diminuindo a pressão
pulmonar, facilitando a entrada de ar.
Intercostais externos: durante a inspiração estes
músculos elevam as costelas, empurrando o esterno
para frente, aumentando em 20% o diâmetro
ântero-posterior do tórax.
Músculos acessórios (esternocleidomastóideos,
escalenos, peitorais menores, serráteis anteriores):
durante a inspiração profunda e forçada, os músculos
acessórios da inspiração também participam para
aumentar o tamanho da caixa torácica. Os músculos
esternocleidomastóideos elevam o esterno, os serráteis
anteriores elevam muitas costelas e os escalenos
elevam as duas primeiras costelas.
- À medida que os músculos inspiratórios contraem e a
cavidade torácica se expande, a pleura parietal que
reveste a cavidade pulmonar é puxada em todas as
direções, e a pleura visceral é tracionada junto com ela,
isto aumenta o volume dos pulmões.
- Quando o volume dos pulmões aumenta, a pressão
dentros dos mesmos (pressão alveolar) cai. Uma
diferença de pressão é estabelecida entre a atmosfera e
os alvéolos. O ar dirige-se da atmosfera para os
pulmões, e uma inspiração ocorre.
II. Expiração
- A respiração para fora, denominada expiração também
é obtida por uma diferença de pressão, de modo que a
pressão dos pulmões é maior que a pressão da
atmosfera.
- A expiração normal é um ato passivo, pois não
contra contrações musculares envolvidos.
- A expiração se pelo relaxamento dos mm.
inspiratórios (o m. diafragma sobe e os mm
intercostais externos traciona as costelas para baixo) e
pelo recuo elástico dos pulmões, parede torácica e
estruturas abdominais comprimindo os pulmões e
expelindo o ar.
- À medida que o tamanho da caixa torácica diminui, a
pressão pulmonar aumenta, e o ar sai da área de
pressão maior nos alvéolos para a área de pressão
menor na atmosfera.
- A expiração se torna ativa em níveis maiores de
ventilação e quando o movimento de ar fora dos
pulmões é inibido. Neste momento os músculos
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Fisiologia do Sistema

Respiratório

1. Estruturas que formam o sistema respiratório

  • As vias aéreas são uma série de tubos ramificados que, quanto mais se aprofundam no parênquima pulmonar, mais se tornam estreitos, curtos e numerosos.
  • A traqueia se divide em brônquio principal direito e esquerdo , os quais, por sua vez, se dividem em brônquios lobares e, após em brônquios segmentares. Esse processo continua até os bronquíolos terminais , que são as menores vias aéreas sem alvéolos. Todos esses brônquios formam os ductos condutores , constituindo-se o espaço morto anatômico (150 ml), pois não participa das trocas gasosas (fig. 1).
  • A função dos ductos condutores é de levar o ar inspirado para as regiões pulmonares de troca gasosa.
  • Os bronquíolos terminais se dividem em bronquíolos respiratórios (possuem alvéolos). Por fim, chegamos nos ductos alveolares , os quais são cobertos por sacos alveolares. A região pulmonar distal aos bronquíolos terminais forma uma unidade anatômica chamada ácino.
  • O espaço morto fisiológico corresponde ao local das vias aéreas respiratórias em que a quantidade de ar presente não participa das trocas gasosas.

2. Funções dos pulmões

  • Promove as trocas gasosas do oxigênio (O2) e do dióxido de carbono (CO2).
  • Metabolismo de alguns componentes;
  • Filtragem de substâncias tóxicas;
  • Reservatório de sangue (pulmões).

3. Ciclo respiratório

  • Um ciclo respiratório é formado por uma inspiração e uma expiração. I. Inspiração - Antes de cada inspiração, a pressão do ar dentro dos pulmões é igual à pressão da atmosfera (700 mmHg ou 1 atm) ao nível do mar. Para o ar fluir aos pulmões, a pressão dentro dos pulmões deve tornar-se inferior à pressão na atmosfera. Isto é obtido aumentando o volume (tamanho) dos pulmões. - Para aumentar o volume pulmonar é necessária a contração dos principais músculos inspiratórios: diafragma e intercostais externos. Diafragma: a respiração tranquila, normal, é realizada quase inteiramente pelo movimento do diafragma. Durante a inspiração, a contração do diafragmática puxa as superfícies inferiores dos pulmões para baixo, aumentando o volume pulmonar, diminuindo a pressão pulmonar, facilitando a entrada de ar. Intercostais externos: durante a inspiração estes músculos elevam as costelas, empurrando o esterno para frente, aumentando em 20% o diâmetro ântero-posterior do tórax. Músculos acessórios (esternocleidomastóideos, escalenos, peitorais menores, serráteis anteriores) : durante a inspiração profunda e forçada, os músculos acessórios da inspiração também participam para aumentar o tamanho da caixa torácica. Os músculos esternocleidomastóideos elevam o esterno, os serráteis anteriores elevam muitas costelas e os escalenos elevam as duas primeiras costelas. - À medida que os músculos inspiratórios contraem e a cavidade torácica se expande, a pleura parietal que reveste a cavidade pulmonar é puxada em todas as direções, e a pleura visceral é tracionada junto com ela, isto aumenta o volume dos pulmões. - Quando o volume dos pulmões aumenta, a pressão dentros dos mesmos (pressão alveolar) cai. Uma diferença de pressão é estabelecida entre a atmosfera e os alvéolos. O ar dirige-se da atmosfera para os pulmões, e uma inspiração ocorre.

II. Expiração

  • A respiração para fora, denominada expiração também é obtida por uma diferença de pressão, de modo que a pressão dos pulmões é maior que a pressão da atmosfera.
  • A expiração normal é um ato passivo, pois não há contra contrações musculares envolvidos.
  • A expiração se dá pelo relaxamento dos mm. inspiratórios (o m. diafragma sobe e os mm intercostais externos traciona as costelas para baixo) e pelo recuo elástico dos pulmões, parede torácica e estruturas abdominais comprimindo os pulmões e expelindo o ar.
  • À medida que o tamanho da caixa torácica diminui, a pressão pulmonar aumenta, e o ar sai da área de pressão maior nos alvéolos para a área de pressão menor na atmosfera.
  • A expiração se torna ativa em níveis maiores de ventilação e quando o movimento de ar fora dos pulmões é inibido. Neste momento os músculos

expiratórios (mm. abdominais e intercostais internos) contraem-se para mover as costelas inferiores para baixo e comprimir as vísceras abdominais, forçando o m. diafragma para cima.

4. Pressões

  • O pulmão é uma estrutura elástica que colapsa como um balão e expele todo ar pela traqueia toda vez que não há força para mantê-lo inflado.
    • Os pulmões “flutuam” na caixa torácica, cercado por uma fina camada de líquido pleural que lubrifica o movimento dos pulmões dentro da cavidade. Além disso, a sucção contínua do excesso de líquido para o interior dos canais linfáticos mantém uma leve tração entre as superfícies das pleuras visceral e parietal. Portando, os pulmões são presos à parede torácica como se estivessem colados, no entanto eles estão bem lubrificados e podem deslizar livremente quando o tórax se expande e contrai. I. Pressão pleural (Ppl)
    • A Ppl refere-se à pressão do líquido pleural no estreito espaço entre as pleuras parietal e visceral.
    • Há uma leve sucção entre as pleuras, deixando uma discreta pressão negativa.
    • A Ppl normal no início da inspiração é de cerca de -5 centímetros de água (cmH2O) , que é a quantidade de sucção necessária para manter os pulmões abertos no nível de repouso.
    • Durante a inspiração normal, a expansão da caixa torácica traciona os pulmões para fora com uma força maior e cria mais pressão negativa, chegando de -7, a -8 cmH2O. Depois, durante a expiração, os eventos são revertidos.

II. Pressão alveolar (Pa)

  • É a pressão dentro dos alvéolos pulmonares.
  • Quando a glote está aberta e não há fluxo de ar para dentro ou fora dos pulmões, as pressões em todas as partes da árvore respiratória, até os alvéolos é de 0 cmH2O (igual a da atmosfera).
  • Para causar deslocamento de ar para dentro dos alvéolos pulmonares durante a inspiração, a pressão nos alvéolos deve cair para um valor abaixo da pressão atmosférica (abaixo de 0 cmH2O), que no caso, cairá para de 0 para -1 cmH20 , sendo suficiente para puxar 500ml de ar para dentro dos pulmões.
  • Durante a expiração ocorre o contrário, ou seja, a Pa sobe de -1 cmH2O para +1 cmH2O , forçando a saída de 500ml de ar inspirado para fora dos pulmões.

III. Pressão transpulmonar (Ptp)

  • A Ptp é a diferença entre a Pll e Pa, ou seja, é a diferença de pressão entre os alvéolos e as superfícies externas dos pulmões, sendo uma medida das forças elásticas nos pulmões que tendem a colapsá-los cada instante da respiração (pressão de recuo).
  1. Volumes e capacidades pulmonares
  • Durante a ventilação, a passagem do ar pelas vias aéreas proporciona uma variação do volume pulmonar.
  • Existem apenas quatro variações para os volumes pulmonares e suas combinações resultam nas capacidades pulmonares.

Volumes pulmonares I. Volume corrente (CV)

  • É o volume de ar que entra e sai dos pulmões durante um ciclo ventilatório normal (inspiração e expiração).
  • A quantidade é de cerca de 500 ml ou 0,5 litro no homem adulto, variando de acordo com o peso (kg) do indivíduo. II. Volume de reserva inspiratório (VRI)
  • É o volume extra de ar que pode ser inspirado acima do volume corrente normal quando uma pessoa inspira com força total.
  • Geralmente é de cerca de 3000 ml ou 3 litros. III. Volume de reserva expiratório (VRE)
  • É o máximo volume extra de ar que pode ser expirado numa expiração forçada após o final de uma expiração corrente normal.
  • Normalmente é de cerca de 1200 ml ou 1,2 litros. IV. Volume residual (VR)
  • É o volume de ar que fica nos pulmões após uma expiração forçada.
  • O volume residual de ar não sai de jeito nenhum dos pulmões, mantendo os alvéolos levemente inflados.
  • Este volume é de cerca de 1200 ml ou 1,2 litros. Capacidades pulmonares
  • A capacidade pulmonar pode ser calculada combinando-se vários volumes pulmonares. I. Capacidade inspiratória (CI)
  • É a quantidade máxima de ar que uma pessoa pode inspirar, começando num nível expiratório normal
  • É a soma do volume corrente com o volume de reserva inspiratório (CI = VC + VRI).
  • A CL é de 3500 ml ou 3,5 litros. II. Capacidade residual funcional (CRF)
  • É o volume de ar que fica nos pulmões após uma expiração normal.
  • É igual ao volume de reserva expiratório mais o volume residual (CRF = VRE + VR).
  • A CRF é cerca de 2400 ml ou 2,4 litros. III. Capacidade vital
  • É a quantidade máxima de ar que pode ser expirada após uma inspiração máxima.
    • É a soma do volume de reserva inspiratório , volume corrente e volume de reserva expiratório (CV = VRI + VC + VRE).
    • A CV é cerca de 4700 ml ou 4,7 litros. IV. Capacidade pulmonar total (CPT)
    • É o volume máximo de ar contido nos pulmões no final de uma inspiração máxima.
    • É a soma da capacidade vital com o volume residual (CPT = CV + VR).
    • A CPT é cerca de 5900 ml ou 5,9 litros.
      1. Ventilação-minuto
    • A ventilação-minuto (Vmin) é quantidade total de ar novo movido para dentro das vias aéreas respiratórias a cada minuto.
    • Ele é igual ao volume corrente multiplicado pela frequência respiratória por minuto (Vmin = VC. f).
    • O VC normal é de cerca de 500 ml, e a frequência respiratória normal é de aproximadamente 12 repetições por minuto. Portanto, a Vmin é em média de 6000 ml ou 6 litros.
      1. Ventilação alveolar
    • A ventilação alveolar é quantidade de ar novo que alcança as áreas pulmonares de troca gasosa (bronquíolos respiratórios, ductos alveolares e sacos alveolares).
    • A ventilação alveolar é um dos principais fatores determinantes das concentrações de O2 e CO2. I. Espaço morto anatômico
    • É a quantidade de ar que uma pessoa respira que nunca alcança as áreas pulmonares de troca gasosa porque simplesmente preenche as vias aéreas condutoras (nariz, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos terminais) onde estas trocas nunca ocorrem.
    • Na expiração, o ar do espaço morto anatômico é expirado primeiro, antes de qualquer ar dos alvéolos alcançar a atmosfera.
    • O espaço morto anatômico é cerca de 150 ml.
    • O volume do espaço morto anatômico pode ser medido pelo método de Fowler. II. Espaço morto fisiológico
    • Ocasionalmente, alguns dos alvéolos podem ser não-funcionantes ou parcialmente funcionantes por causa da ausência ou redução do fluxo sanguíneo através dos capilares pulmonares adjacentes. Portanto, de um ponto de vista funcional, esses alvéolos também devem ser considerados como espaços mortos.
    • Quando o espaço morto alveolar é incluído na medida total do espaço morto, ele é chamado de espaço morto fisiológico.
    • Numa pessoa normal, os espaços mortos anatômico e fisiológico são quase sempre iguais, porque todos os alvéolos são funcionantes no pulmão normal, mas numa pessoa com alvéolos não-funcionantes ou parcialmente

funcionantes em algumas partes dos pulmões, o espaço morto fisiológico pode ser até 10 vezes maior que o espaço morto anatômico.

  • O espaço morto fisiológico é medido pelo método de Bohr. III. Taxa de ventilação alveolar
  • A ventilação alveolar por minuto (Va) é o volume total de ar novo que entra nos alvéolos e áreas adjacentes de trocas gasosas a cada minuto.
  • A ventilação alveolar por minuto é igual a frequência respiratória (f) vezes o volume corrente (VC) menos o espaço morto anatômico (EMA). Va = f. (VC - EMA) Va = 12. (500 - 150) Va = 12. 350 Va = 4200 ml/min
  • A Va é proporcional ao CO2 exalado e inversamente proporcional ao CO2 no sangue arterial:
    • Aumento da Va: aumento do CO2 exalado e diminuição da pressão arterial de CO (PaCO2).
    • Diminuição de Va: diminuição do CO2 exalado e aumento da PaCO2 no sangue.
  1. Funções das vias respiratórias I. Traqueia, brônquios e bronquíolos
  • Para evitar o colabamento da traqueia, múltiplos anéis cartilaginosos estendem-se por ela.
  • Nas paredes brônquicas há placas de cartilagem que mantém rigidez e ao mesmo tempo mobilidade suficiente para a expansão e contração dos pulmões.
  • Os bronquíolos podem colabar mesmo possuindo certa rigidez de suas paredes. Em vez disso, eles são mantidos expandidos pelas mesmas pressões transpulmonares que expandem os alvéolos, isto é, conforme os alvéolos aumentam, os bronquíolos também aumentam, mas não na mesma intensidade.
    • Parede muscular dos brônquios e bronquíolos e seus controles:
  • Em todas as áreas da traqueia e brônquios não ocupadas por cartilagens, as paredes são compostas principalmente por músculo liso.
  • As paredes dos bronquíolos são formadas por músculo liso, com exceção dos bronquíolos respiratórios, que são formados por epitélio pulmonar, tecido fibroso subjacente e algumas fibras musculares lisas.
  • Muitas doenças pulmonares obstrutivas resultam do estreitamento dos brônquios menores e bronquíolos maiores, frequentemente por causa da contração excessiva dos músculos lisos.
    • Resistência ao fluxo aéreo na árvore brônquica:
  • A maior quantidade da resistência ao fluxo aéreo não ocorre nas pequenas passagens de a r dos bronquíolos terminais, mas sim em alguns bronquíolos maiores e brônquios principais, pois há relativamente poucos desses brônquios maiores em comparação com aproximadamente 65.000 bronquíolos terminais paralelos, por meio de cada um dos quais uma quantidade mínima de ar deve passar.
  • Em condições patológicas, os bronquíolos menores desempenham um papel maior na resistência do fluxo aéreo por causa do seu pequeno tamanho e porque e lesão facilmente ocluídos por contração muscular de

suas paredes, por edema que ocorre em suas paredes ou por acúmulo de secreção na luz dos bronquíolo.

  • Controle neural e local da musculatura brônquica
  • Dilatação simpática dos bronquíolos: a árvore brônquica é mais exposta à norepinefrina e epinefrina liberadas no sangue pela estimulação simpática da glândula adrenal. Ambos os hormônios, especialmente a epinefrina, causam dilatação da árvore brônquica.
  • Constrição parassimpática dos bronquíolos: fibras parassimpáticas do nervo vago secretam acetilcolina e, quando ativadas, causam constrição leve a moderada dos bronquíolos.
  • Quando uma doença como a asma já causou alguma constrição bronquiolar, a estimulação parassimpática piorar essa condição. Quando isto ocorre, administração de drogas que bloqueiam os efeitos da acetilcolina relaxam as vias respiratórias o suficiente para melhorar a obstrução.
    • Revestimento mucoso das vias aéreas e ação dos cílios na limpeza dessas vias
  • Revestimento mucoso: do nariz aos bronquíolos terminais, são mantidos uma certa umidade por uma camada de muco que recobre toda a superfície. Esse muco é secretado pelas células caliciformes do revestimento epitelial das vias aéreas. Além de manter as superfícies úmidas, o muco aprisiona pequenas partículas do ar inspirado e evita que parte delas alcance.
  • Remoção do muco e de partículas estranhas pelos cílios: o epitélio ciliado reveste toda a superfície das vias respiratórias, com cerca de 200 cílios cada célula epitelial. Os cílios pulmonares vibram continuamente em direção a faringe e os cílios nasais vibram em direção inferior. Essa vibração faz com que o muco (com suas partículas capturadas) flua lentamente em direção à faringe para serem tossidos para o exterior ou engolidos.
    • Reflexo da tosse
  • Os brônquios e a traqueia são sensíveis ao toque leve, que quantidades mínimas de material estranho ou outras causas de irritação iniciam o reflexo da tosse. A laringe, a carina, os bronquíolos terminais e os alvéolos são também sensíveis a estímulos químicos corrosivos, como o CO2, enxofre ou gás cloro.
    1. Impulsos neurais aferentes passam das vias respiratórias, principalmente pelo nervo vago, ao bulbo, onde uma sequência automática de eventos é disparada;
    2. Cerca de 2,5 litros de ar são inspirados rapidamente;
    3. A epiglote e as cordas vocais são fechadas firmemente para aprisionar o ar no interior dos pulmões;
    4. Os músculos abdominais se contraem com força;
    5. As pressões nos pulmões aumentam rapidamente;
    6. As cordas vocais e a epiglote se abrem de forma ampla, e o ar sob alta pressão nos pulmões “explode” em direção ao exterior;

proteína plasmática que escapa dos capilares pulmonares também é removida dos tecidos pulmonares, ajudando a prevenir o edema pulmonar. II. Distribuição do fluxo sanguíneo pulmonar

  • Todo o decúbito cardíaco atravessa os pulmões a cada minuto. Apesar disso, a pressão arterial pulmonar é baixa, sendo parte do sistema de baixa pressão.
  • O fluxo sanguíneo pulmonar varia entre as regiões superiores e inferiores do pulmão, em virtude da influência da gravidade.
  • Em ortotatismo: fluxo sanguíneo diminui no ápice.
  • Em decúbito ventral: o fluxo sanguíneo aumenta no ápice e na base pulmonar permanece inalterado, resultando em uma distribuição igual do ápice à base. Já nas regiões posteriores (inferior ou dependente) supera o fluxo da região anterior.
  • De “cabeça para baixo”: o fluxo sanguíneo apical excede o fluxo basal.
  • Exercício leve: o fluxo de sangue na base e ápice aumentam, tornando as diferenças regionais menores.
  • Regiões pulmonares de acordo com a relação entre as pressões sanguíneas e alveolares ao longo do pulmão:
  • Zona 1 (zona pulmonar): os capilares estão colabados devido a pressão alveolar ser maior que a pressão no sangue no interior do capilar, tanto na sístole quanto na diástole. A pressão alveolar é maior que as pressões sistólica e diastólica.
  • Zona 2 (terço médio pulmonar): a pressão alveolar é maior que a pressão do sangue no capilar durante a diástole, mas não na sístole, assim, o fluxo é intermitente, ocorrendo troca gasosa apenas durante a sístole ventricular direita. A pressão alveolar é menor que a pressão sanguínea durante a sístole ventricular direita e maior que a pressão diastólica.
  • Zona 3 (base pulmonar): a pressão pulmonar é inferior à pressão sanguínea tanto na sístole quanto na diástole, resultando em fluxo sanguíneo contínuo, sendo a zona que mais contribui para a troca gasosa.

III. Efeito espaço morto e shunt

  • Espaço morto: áreas ventiladas, porém não perfundidas. Isto é, o ar está presente para participar da troca gasosa, mas não tem sangue.
  • Efeito shunt: áreas perfundidas, porém não ventiladas. Ou seja, o sangue está presente para participar da troca gasosa, mas não tem ar.
  1. Princípios físicos da troca gasosa
  • Depois que os alvéolos são ventilados, a próxima etapa no processo respiratório é a difusão do O2 dos alvéolos para o sangue pulmonar e difusão do CO2 em direção oposta, para fora do sangue.
  • Difusão é a passagem dos gases através da membrana aveolocapilar. I. Gradiente de concentração
  • Se em uma câmara de gás ou uma solução tem uma concentração elevada de um determinado gás em uma extremidade da câmara e uma concentração baixa em outra extremidade, a difusão resultante do gás ocorrerá da área de alta concentração para a área de baixa concentração.
  • As taxas de difusão em cada uma das direções são proporcionalmente diferentes. II. Lei de Dalton
  • A pressão é causada por múltiplos impactos de moléculas em movimento contra uma superfície.
  • A pressão é diretamente proporcional à concentração das moléculas de gás.
  • De acordo com a Lei de Dalton , cada gás em uma mistura de gases exerce a sua própria pressão.
  • A pressão de um gás específico em uma mistura é chamada de pressão parcial. Já a pressão total da mistura é calculada adicionando todas as pressões parciais.
  • O ar atmosférico é uma mistura de gases - nitrogênio, oxigênio, argônio, dióxido de carbono, vapor de água, além de outros gases presentes em pequenas quantidades.
  • A pressão atmosférica é a soma das pressões de todos estes gases.
  • É possível determinar a pressão parcial exercida por cada um dos componentes na mistura multiplicando a porcentagem do gás na mistura pela pressão total da mistura.
  • Cada tipo de gás se difunde através da membrana permeável da área em que sua pressão parcial é maior para a área em que sua pressão parcial é menor.
  • Quanto maior a diferença na pressão parcial, mais rápida será a velocidade de difusão. III. Lei de Henry
  • A Lei de Henry afirma que o volume de um gás que se dissolve em um líquido é proporcional à pressão parcial do gás e à sua solubilidade.
  • Nos líquidos corporais, a capacidade de um gás de ficar em solução é maior quando a sua pressão parcial é maior e quando ele tem solubilidade em água.
  • Quanto maior a pressão parcial de um gás em um líquido e mais elevada a sua solubilidade, mais gás vai ficar em solução.
  • A solubilidade do CO2 no plasma sanguíneo é 24x maior que a do O2.

IV. Lei de Fick

  • A taxa de difusão de um gás através de uma lâmina de tecido é diretamente proporcional à área do tecido e inversamente proporcional à espessura do tecido. Quanto maior a área do tecido maior será a difusão; quanto menor a espessura do tecido, mais facilmente será a passagem dos gases.
  • A taxa de difusão é diretamente proporcional á diferença entre as pressões parciais do gás. Quanto maior a diferença de pressão (dos gases que estão no alvéolo para os que estão capilar e vice-versa). mais rápida será a difusão.
  • A taxa de difusão é diretamente proporcional à solubilidade tecidual do gás, mas inversamente proporcional a raiz quadrada do seu peso molecular. Quanto maior o coeficiente de solubilidade, mais rápido ele passa pela membrana; quanto maior o peso molecular do gás, menor a taxa de difusão.

V. Difusão de gases através da membrana respiratória

  • A unidade respiratória é formada por um bronquíolo respiratório, ductos alveolares, átrios e alvéolos.
  • As paredes alveolares são extremamente finas e entre os alvéolos há uma rede de capilares interconectados.
  • A troca gasosa entre o ar alveolar e o sangue pulmonar se dá através das membranas respiratórias.
  • Diferentes camadas da membrana respiratória
  • Camada de líquido revestindo o alvéolo e contendo surfactante que reduz a tensão superficial.
  • Epitélio alveolar composto por células epiteliais finas.
  • Espaço intersticial fino entre o epitélio alveolar e a membrana capilar.
  • Membrana basal capilar que em muitos locais funde-se com a membrana basal do epitélio alveolar.
  • Membrana endotelial capilar.

VI. Fatores que afetam a difusão dos gases

  • Espessura da membrana aumentada
  • Se estiver aumenta por causa de líquido de edema no espaço intersticial da membrana e nos alvéolos por
  • O O2 não se dissolve facilmente em água, de modo que somente aproximadamente 1,5% do O2 inspirado está dissolvido no plasma sanguíneo, que é composto principalmente por água.
  • Aproximadamente 98,5% do O2 é transportado no sangue se ligando à hemoglobina (Hb) nas hemácias.
  • Cada 100 ml de sangue oxigenado contém o equivalente a 20 ml de O2 gasoso.
  • A porção heme da Hb contém quatro átomos de ferro, cada um capaz de se ligar a uma molécula de O2. O O e a Hb se ligam em uma relação facilmente reversível para formar a oxi-hemoglobina (Hb-O2).
  • Os 98,5% do O2 que estão ligado à Hb estão “presos” nas hemácias, de modo que o O2 dissolvido (1,5%) é capaz de se difundir para fora dos capilares teciduais para as células teciduais.
  • Relação da Hemoglobina e a PO
  • O fator mais importante para determinar quanto O que se liga à Hb é a PO2.
  • Quanto maior for a PO2, mais O2 se combina à Hb.
  • Quando a HB reduzida é completamente convertida em oxi-hemoglobina (Hb-O2), diz-se que a Hb está totalmente saturada; quando a Hb é constituída por uma mistura de Hb e Hb-O2 está parcialmente saturada.
  • A porcentagem de saturação d a Hb expressa à saturação média de Hb com O2.

II. Transporte de CO

  • Em condições normais de repouso, cada 100 ml de sangue venoso contêm o equivalente a 53 ml de CO gasoso, que é transportado no sangue de três maneiras principais: CO2 dissolvido, composto curbamino e íons de bicarbonato.
  • CO2 dissolvido
  • Uma pequena porcentagem está dissolvida no plasma sanguíneo.
  • Ao alcançar os pulmões, o CO2 dissolvido se difunde no ar alveolar e é expirado.
  • Composto curbamino

    • Uma porcentagem um pouco mais elevada, aproximadamente 2,3%, combina-se aos grupos amina dos aminoácidos e proteínas no sangue para formar compostos carbamino.
    • Como a proteína mais prevalente no sangue é a hemoglobina (no interior das hemácias), a maior parte do CO2 transportado deste modo está ligada à Hb. A Hb que se ligou ao CO2 é denominada carbominohemoglobina (Hb-CO2).
  • Íons de bicarbonato

  • O maior percentual de CO2, aproximadamente 70%, é transportado no plasma sanguíneo como íons bicarbonato (HCO3).
  • Conforme o CO2 se difunde para as capilares sistêmicos e entra nas hemácias, ele reage com a água para formar o ácido carbônico, que se dissocia em H+ e HCO3.

Resumo feito por Luiz HS Neto entre os dias 01º de Julho e 21 de Agosto de 2020