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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
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Volumes PulmonaresVolumes Pulmonares
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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PerfusãoPerfusão
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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)
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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.
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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
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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.
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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.
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Mecânica RespiratóriaMecânica Respiratória
• Inspiração – pressão alveolar > pressão atmosférica = gás flui para dentro dos pulmões.
• Expiração – pressão alveolar < pressão atmosférica = gás sai do pulmão
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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Fatores físicos que Fatores físicos que determinam resistência ao determinam resistência ao fluxo aéreofluxo aéreo
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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
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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.
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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.
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Nota: do Editor do site www.paulomargotto.com.br
. Consultem também:Avaliação da severidade clínica nos recém-nascidos sob assistência respiratória/escore preditivo de
morbimortalidadeAutor(es): Paulo R. Margotto
Bases da ventilação pulmonar mecânica no recém-nascido
Autor(es): Jefferson G. Resende
Assistência respiratória ao recém-nascidoAutor(es): Jefferson Guimarães Resende, Paulo R. Margotto
Surfactante pulmonar exógenoAutor(es): Paulo R. Margotto
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Conceitos Básicos de Ventilação Mecânica Neonatal para R1 e R2 de Pediatria:o que você
sempre quiz saber mas tinha vergonha de perguntar.
Autor(es): Carlos Alberto Zaconeta
Introdução à ventilação mecânica
neonatal
Marinã Ramthum do Amaral, Jefferson G.
Resende