1 Ventila Ventilaç ão Pulmonar e ão Pulmonar e Difusão Difusão - Alv Alvé olo olo Pulmonar Pulmonar Pac Pac Pac Pac Pac Pac Pac Pací fica Pinheiro fica Pinheiro fica Pinheiro fica Pinheiro fica Pinheiro fica Pinheiro fica Pinheiro fica Pinheiro Universidade Federal do Ceará Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem Disciplina: Fisiologia Humana 1. Trocas Gasosas 1. Trocas Gasosas - Ar alveolar Ar alveolar O Ar alveolar = Ar inspirado + vapor d O Ar alveolar = Ar inspirado + vapor d’á ’água + CO gua + CO 2 tecidual; tecidual; O O O O 2 não não é absorvido em sua totalidade; absorvido em sua totalidade; As trocas gasosas referem As trocas gasosas referem-se a difusão de O se a difusão de O 2 e e CO CO 2 2 entre o g entre o gás alveolar e o sangue; s alveolar e o sangue; Os mecanismos de trocas gasosas baseiam Os mecanismos de trocas gasosas baseiam-se nas se nas propriedades fundamentais dos gases. propriedades fundamentais dos gases. 2.Lei geral dos gases 2.Lei geral dos gases A pressão dos gases A pressão dos gases é determinada pelo determinada pelo impacto constante das mol impacto constante das moléculas em movimento culas em movimento contra uma superf contra uma superfí cie. cie. Os gases dissolvidos na Os gases dissolvidos na água ou nos tecidos do gua ou nos tecidos do corpo exercem pressões, visto que apresentam corpo exercem pressões, visto que apresentam movimento aleat movimento aleatório rio - energia cin energia cinética. tica. A pressão parcial dos gases A pressão parcial dos gases é determinada pela determinada pela pressão isolada de cada g pressão isolada de cada gás. s. 2.Lei dos gases 2.Lei dos gases O produto da pressão pelo volume de um g O produto da pressão pelo volume de um gás s é igual ao n igual ao nº de moles do g de moles do gás multiplicado pela s multiplicado pela constante dos gases e temperatura em graus constante dos gases e temperatura em graus Kelvin. Kelvin. PV= n.R.T PV= n.R.T P 1 V 1 = P = P 2 V 2 3.Lei de Boyle 3.Lei de Boyle-Mariote Mariote Em uma dada temperatura o produto da pressão Em uma dada temperatura o produto da pressão pelo volume de um g pelo volume de um gás s é constante. constante. Ex.: Durante a inspira Ex.: Durante a inspiração temos: ão temos: do volume pulmonar do volume pulmonar da pressão da pressão intrator intratoráxica xica • Pressão do g Pressão do gás no seco = s no seco = P x = P = P B B x F x F • Pressão do g Pressão do gás s úmido = mido = P x = (P = (P B –P H 2 O ) x F ) x F 4.Lei de Dalton das Pressões Parciais 4.Lei de Dalton das Pressões Parciais A pressão parcial de um g A pressão parcial de um gás em uma mistura s em uma mistura gasosa gasosa é a que ele exerceria se ocupasse o volume a que ele exerceria se ocupasse o volume total da mistura unitariamente. total da mistura unitariamente. Onde.: Onde.: P x = Pressão parcial do g = Pressão parcial do gás P B = Pressão Barom = Pressão Barométrica trica P H 2 O = Pressão de vapor d = Pressão de vapor d’á ’água gua F = Fra F = Fração de concentra ão de concentração do g ão do gás s Pressão da Mistura = Pressão da Mistura = Σ Pressão parcial de todos os Pressão parcial de todos os gases gases
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Ventila ção Pulmonar e Difusão -Alv éolo Pulmonar · 2006-09-19 · 1 Ventila ção Pulmonar e Difusão -Alv éolo Pulmonar PacPPaaccPacíííífica Pinheiro Universidade Federal
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VentilaVentilaçção Pulmonar e ão Pulmonar e Difusão Difusão -- AlvAlvééolo olo
Universidade Federal do CearáFaculdade de Farmácia, Odontologia e EnfermagemDisciplina: Fisiologia Humana
1. Trocas Gasosas 1. Trocas Gasosas -- Ar alveolarAr alveolar
�� O Ar alveolar = Ar inspirado + vapor dO Ar alveolar = Ar inspirado + vapor d’á’água + COgua + CO22tecidual;tecidual;
�� O OO O22 não não éé absorvido em sua totalidade;absorvido em sua totalidade;
�� As trocas gasosas referemAs trocas gasosas referem--se a difusão de Ose a difusão de O22 e e COCO2 2 entre o gentre o gáás alveolar e o sangue;s alveolar e o sangue;
�� Os mecanismos de trocas gasosas baseiamOs mecanismos de trocas gasosas baseiam--se nas se nas propriedades fundamentais dos gases.propriedades fundamentais dos gases.
2.Lei geral dos gases2.Lei geral dos gases�� A pressão dos gases A pressão dos gases éé determinada pelo determinada pelo impacto constante das molimpacto constante das molééculas em movimento culas em movimento contra uma superfcontra uma superfíície.cie.
�� Os gases dissolvidos na Os gases dissolvidos na áágua ou nos tecidos do gua ou nos tecidos do corpo exercem pressões, visto que apresentam corpo exercem pressões, visto que apresentam movimento aleatmovimento aleatóório rio -- energia cinenergia cinéética.tica.
�� A pressão parcial dos gases A pressão parcial dos gases éé determinada pela determinada pela pressão isolada de cada gpressão isolada de cada gáás.s.
2.Lei dos gases2.Lei dos gases
�� O produto da pressão pelo volume de um gO produto da pressão pelo volume de um gáás s ééigual ao nigual ao nºº de moles do gde moles do gáás multiplicado pela s multiplicado pela constante dos gases e temperatura em graus constante dos gases e temperatura em graus Kelvin.Kelvin.
PV= n.R.TPV= n.R.T
PP11VV11 = P= P22VV22
�� 3.Lei de Boyle3.Lei de Boyle--MarioteMarioteEm uma dada temperatura o produto da pressão Em uma dada temperatura o produto da pressão pelo volume de um gpelo volume de um gáás s éé constante.constante.
Ex.: Durante a inspiraEx.: Durante a inspiraçção temos:ão temos:
�� �������� do volume pulmonardo volume pulmonar�� �������� da pressão da pressão intratorintratorááxicaxica
•• Pressão do gPressão do gáás no seco = s no seco = PPxx = P= PB B x Fx F•• Pressão do gPressão do gáás s úúmido = mido = PPxx = (P= (PBB –– PPHH22OO) x F) x F
�� 4.Lei de Dalton das Pressões Parciais4.Lei de Dalton das Pressões ParciaisA pressão parcial de um gA pressão parcial de um gáás em uma mistura s em uma mistura gasosa gasosa éé a que ele exerceria se ocupasse o volume a que ele exerceria se ocupasse o volume total da mistura unitariamente.total da mistura unitariamente.
Onde.: Onde.: PPxx = Pressão parcial do g= Pressão parcial do gáássPPBB = Pressão Barom= Pressão BaroméétricatricaPPHH22OO = Pressão de vapor d= Pressão de vapor d’á’águaguaF = FraF = Fraçção de concentraão de concentraçção do gão do gáás s
��Pressão da Mistura = Pressão da Mistura = ΣΣΣΣΣΣΣΣ Pressão parcial de todos os Pressão parcial de todos os gasesgases
�� Pressão ao NPressão ao Níível do Mar vel do Mar –– 760 mmHg760 mmHg
ComposiComposiçção do ar (CNPT)ão do ar (CNPT)C = P x SC = P x S
�������� 5.Lei de Henry 5.Lei de Henry –– ConcConc. dos gases dissolvidos. dos gases dissolvidos
Trata da difusão dos gases em uma soluTrata da difusão dos gases em uma soluçção ão (sangue)(sangue)
Onde.: C = Pressão do gOnde.: C = Pressão do gáás dissolvidos dissolvidoP = Pressão parcial do gP = Pressão parcial do gáássS = Solubilidade do gS = Solubilidade do gáás no sangues no sangue
Ex.: Se a POEx.: Se a PO22 no sangue arterial for 100 no sangue arterial for 100 mmHgmmHg qual qual serseráá a [Oa [O22] dissolvido no sangue, sendo a solubilidade ] dissolvido no sangue, sendo a solubilidade do Odo O22 = 0,003 = 0,003 mLmL/100 /100 mLmL de sangue/mm de sangue/mm HgHg??
VVX X = D A = D A ∆∆∆∆∆∆∆∆P / P / ∆∆∆∆∆∆∆∆XX
�������� 6.Lei de 6.Lei de FickFick –– Difusão dos gases Difusão dos gases
A taxa de transferência por difusão A taxa de transferência por difusão éé diretamente diretamente proporcional proporcional àà forforçça impulsora (a impulsora (∆∆∆∆∆∆∆∆P)P), a um dado , a um dado coeficiente de difusão e coeficiente de difusão e àà áárea disponrea disponíível para difusãovel para difusão..
Onde.: Onde.: VxVx = Volume do g= Volume do gáás transferidos transferidoD = Coeficiente de difusão do gD = Coeficiente de difusão do gáássA = A = ÁÁrea de superfrea de superfíície alveolarcie alveolar
∆∆∆∆∆∆∆∆P = DiferenP = Diferençça de pressão parcial do ga de pressão parcial do gááss∆∆∆∆∆∆∆∆X = Espessura daX = Espessura da membrana alveolarmembrana alveolar
Ex.: POEx.: PO22 no ar alveolar = 100 no ar alveolar = 100 mmHg mmHg POPO22 no sangue = 40 no sangue = 40 mmHgmmHg∆∆∆∆∆∆∆∆P = 60 P = 60 mmHgmmHg (barreira alveolar)(barreira alveolar)
�������� 7.Coeficiente de Difusão de um g7.Coeficiente de Difusão de um gáás (D)s (D)
ÉÉ dependente o Peso Molecular do gdependente o Peso Molecular do gáás.s.O Coeficiente de Difusão (D) do COO Coeficiente de Difusão (D) do CO22 éé 20 X > O20 X > O22
Ou seja, o COOu seja, o CO2 2 difundedifunde--se 20 X mais rse 20 X mais ráápidopidoque o Oque o O22
DpDp = D x A / = D x A / ∆∆∆∆∆∆∆∆XX
�������� 8.Capacidade de difusão pulmonar (8.Capacidade de difusão pulmonar (DpDp))
Onde.: Onde.: DpDp = Coeficiente de difusão pulmonar = Coeficiente de difusão pulmonar D = Coeficiente de difusão do gD = Coeficiente de difusão do gáássA = A = ÁÁrea de superfrea de superfíície alveolarcie alveolar
∆∆∆∆∆∆∆∆X = Espessura daX = Espessura da membrana alveolarmembrana alveolar
OBS:OBS: Leva Leva em consideraem consideraçção ão o tempo o tempo necessnecessáário rio para para que o que o ggáás s se combine se combine comcom proteproteíínasnas
�������� 9.Varia9.Variaçções da difusão pulmonar (ões da difusão pulmonar (DpDp))
�������� EnfizemaEnfizema = = �������� DpDp devido a destruidevido a destruiçção dos ão dos alvalvééolosolos
�������� Fibrose ou edema =Fibrose ou edema = �������� DpDp devido ao devido ao �������� da da espessura da membrana alveolarespessura da membrana alveolar
�������� Anemia = Anemia = �������� DpDp pela redupela reduçção de ão de HbHb nos nos eritreritróócitoscitos
�������� ExercExercíício = cio = �������� DpDp devido devido �������� dos capilares dos capilares perfundidos perfundidos
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[ ] total de um g[ ] total de um gáás = Gs = Gáás dissolvido + gs dissolvido + gáás ligado s ligado + g+ gáás quimicamente modificados quimicamente modificado
�������� 10. Formas de gases em solu10. Formas de gases em soluççãoão
�������� Tanto em gases como no sangue os gases são Tanto em gases como no sangue os gases são transportados em mais de uma formatransportados em mais de uma forma
�������� 10. Formas de gases em solu10. Formas de gases em soluççãoão
�� GGáás Dissolvidos Dissolvido
-- Os gases em soluOs gases em soluçção são transportados em parte na ão são transportados em parte na forma dissolvidaforma dissolvida
OBSOBS11:: Somente molSomente molééculas dissolvidas contribuem para culas dissolvidas contribuem para aumento da pressão parcialaumento da pressão parcial
OBSOBS22:: O NO N2 2 éé o o úúnico gnico gáás da atmosfera transportado s da atmosfera transportado apenas na forma dissolvida apenas na forma dissolvida
�� GGáás Ligados Ligado
-- São transportados em combinaSão transportados em combinaçção com um ligante ão com um ligante (prote(proteíínas)nas)
�������� ProporProporçção Ventilaão Ventilaçção/Perfusão (V/Q)ão/Perfusão (V/Q) �������� DistribuiDistribuiçções da Ventilaões da Ventilaçção, da perfusão ão, da perfusão e da relae da relaçção ventilaão ventilaçção ão --perfusãoperfusão
Diagrama PODiagrama PO2 2 x PCOx PCO22 VentilaVentilaçção X Perfusãoão X Perfusão
Defeitos da V/QDefeitos da V/Q�������� EspaEspaçço morto o morto
� VA/Q > > normal, Q=zero� Ventila, mas NÃO Perfunde� Ventilação é MORTA� Espaço morto fisiológico:- passagens respiratórias – nariz, faringe, traquéia
e brônquios
� Embolia pulmonar
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VA/Q > > normal, Q=zero
�������� EspaEspaçço morto o morto �������� Desvio (Desvio (shuntshunt) )
� V/Q = ZERO, V=zero
� Perfunde, mas NÃO Ventila
� Doença pulmonar obstrutiva crônica
� Ambas anormalidades diminuem com eficácia as trocas gasosas (1/10 do normal).
ShuntShunt fisiolfisiolóógicogico� Shunt = desvio
� 2% Débito cardíaco
� Fluxo de sangue dos brônquios
� Fluxo de sangue das coronárias
� PaO2 (105 mmHg)< PAO2 (100 mmHg)
Difusão dos GasesDifusão dos GasesDifuãoDifuão
alvalvééolooloss sanguesangue tecidotecido
“Armação” em resina das vias aéreas e das artérias
pulmonares
“Armação” em resina das vias aéreas e das veias
pulmonares
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
�GUYTON, A. C.; HALL, J.E. Fisiologia Humana e Mecanismos de Doenças. 6. ed. Rio de Janeiro, 1998.
� BERNE, R. M.; LEVI, M. N.; KOEPPEN, B. M.;
STANTON, B. A. Fisiologia. 5 ed. Tradutores: Nephtali Segal Grimbaum, Leoni Verlaine da Silva Carvalho,
Deniza Omena Futuro et al. Rio de Janeiro: Elsevier,