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Fisiologia Pulmonar Dra Tatiane Melo de Oliveira Orientador: Dr Carlos Zaconeta www.paualomargotto.com.br Brasília, 14/6/2012 Unidade de Neonatologia do.

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

2 Volumes Pulmonares

3 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.

4 Capacidade Residual Funcional 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.

5 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.

6 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

7 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 CO2 no sangue arterial.

8 Ventilação Pulmonar e Alveolar 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.

9 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.

10 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.

11 Ventilação 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.

12 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 O2/ventilação alveolar igual no RN e adulto, o RN então, tem uma demanda de troca gasosa 2 vezes maior que do adulto.

13 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.

14 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.

15 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).

16 Perfusão

17 Perfusão 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)

18 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)O2 é alta, existindo uma relação inversa entre a pressão e a idade gestacional.

19 Perfusão 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

20 Perfusão 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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22 Perfusão 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.

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

24 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 entre o alvéolo e a superfície pleural.

25 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.

26 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.

27 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.

28 Princípios de análise dos fatores mecânicos da respiração A área ACD é equivalente ao trabalho puramente elástico e a elipse AB1C equivale ao trabalho viscoso. A expiração é passiva.

29 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.

30 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.

31 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.

32 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

33 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.

34 Fatores físicos que determinam resistência ao fluxo aéreo

35 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

36 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.

37 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.

38 Nota: do Editor do site Consultem também: Avalia ç ão da severidade cl í nica nos rec é m-nascidos sob assistência respirat ó ria/escore preditivo de morbimortalidade Autor(es): Paulo R. Margotto Bases da ventila ç ão pulmonar mecânica no rec é m- nascido Autor(es): Jefferson G. Resende Assistência respirat ó ria ao rec é m-nascido Autor(es): Jefferson Guimarães Resende, Paulo R. Margotto Surfactante pulmonar ex ó geno Autor(es): Paulo R. Margotto

39 Conceitos B á sicos de Ventila ç ão 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


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