Fisiologia Pulmonar Dra Tatiane Melo de Oliveira Orientador

Fisiologia Pulmonar Dra Tatiane Melo de Oliveira Orientador: Dr Carlos Zaconeta www. paualomargotto. com. br Brasília, 14/6/2012 Unidade de Neonatologia do Hospital Regional da Asa Sul/SES/DF

Volumes Pulmonares

Capacidade Residual Funcional 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 Funcional No RN, o CFR é responsável pelo fornecimento de O 2 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 (> 20 m. L/Kg). Solução: Dietas com menor volume, durante períodos maiores ou de modo contínuo.

Capacidade Residual Funcional 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 Alveolar 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 Alveolar 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 CO 2 no sangue arterial.

Ventilação Pulmonar e Alveolar O consumo de O 2 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 Ventilação e Perfusão A 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.

Ventilação Costuma-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.

Ventilação 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.

Ventilação 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 O 2/ventilação alveolar igual no RN e adulto, o RN então, tem uma demanda de troca gasosa 2 vezes maior que do adulto.

Perfusão 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.

Perfusão 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.

Perfusão O 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).

Perfusão

Perfusão • Para o estudo do grau de desigualdade da relação V/Q: P(A-a)O 2 = PAO 2 x Pa. O 2 PAO 2 = (PB – PH 2 O) Fi. O 2 – PACO 2 x (Fi. O 2 + 1 – Fi. O 2)/R PB - Pressão Barométrica Local PH 2 O – Pressão de vapor de H 2 O no alvéolo Fi. O 2 – Fração inspirada PACO 2 – Pressão de CO 2 no sangue arterial R - Constantede troca gasosa (0. 8 repouso)

Perfusão • 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)O 2 é alta, existindo uma relação inversa entre a pressão e a idade gestacional.

Perfusão • O O 2 é transportado por 2 meios: • • Dissolvido no plasma • A quantidade de O 2 dissolvido é proporcional a pressão parcial de O 2 e ao seu coeficiente de solubilidade (lei de Henry). • 1 m. L de plasma = 0, 03 m. L O 2 Ligado à hemoglobina • 1 g hemoglobina = 1, 34 m. L O 2

Perfusão • Curva de Oxiemoglobina • Quando amostra de sangue dessaturada é colocada em equilíbrio com Pa. O 2 entre 0 e 100 mm. Hg, uma saturação é obtida para cada valor de pressão de O 2. • Mantendo-se p. H 7. 4 e CO 2 40 mm. Hg • Pontos da curva: • Quando a curva se horizontaliza – importante diminuição da pressão não acarreta diminuição significativa da saturação e aumento de O 2 alveolar acarretará pequeno aumento do conteúdo de O 2. • Nas pressões entre 10 e 40 mm. Hg – Facilitação da dissociação do O 2 e da hemoglobina com melhor aproveitamento celular. • A curva não é fixa.

Perfusão • O P 50 do RN com 1 dia de vida é baixo, indicando um acentuado desvio para esquerda da curva. • Este desvio está relacionado a Hg. F. • Permite que mais O 2 seja transportado mesmo com baixas pressões de O 2. • A menor capacidade da Hb. F liberar O 2 é parcialmente compensada pela sua maior concetração.

Mecânica Respiratória • Inspiração – pressão alveolar > pressão atmosférica = gás flui para dentro dos pulmões. • Expiração – pressão alveolar < pressão atmosférica = gás sai do pulmão

Mecânica 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 o alvéolo e a superfície pleural.

Mecânica 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 fatores mecânicos da respiração • 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 fatores mecânicos da respiração 2. 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 fatores mecânicos da respiração • A área ACD é equivalente ao trabalho puramente elástico e a elipse AB 1 C equivale ao trabalho viscoso. • A expiração é passiva.

Mecânica 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 pulmonar • 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.

Surfactante • 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.

Surfactante • 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 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 determinam resistência ao fluxo aéreo

Fatores físicos que determinam resistência ao fluxo 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 = V 8 nl/πr 4

Resistência ao fluxo aéreo • 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 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. Consultem também: Avaliação da severidade clínica nos recém-nascidos sob assistência respiratória/escore preditivo de morbimortalidade Autor(es): Paulo R. Margotto Bases da ventilação pulmonar mecânica no recémnascido Autor(es): Jefferson G. Resende Surfactante pulmonar exógeno Autor(es): Paulo R. Margotto Assistência respiratória ao recém-nascido Autor(es): Jefferson Guimarães Resende, Paulo R. Margotto

Conceitos Básicos de Ventilação Mecânica Neonatal para R 1 e R 2 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