Mecânica respiratória: O que é e como funciona?

A essência dos fenômenos que permitem tanto a expansão pulmonar e consequente entrada de ar nos pulmões como também a retração e a saída de ar estão nas alterações do equilíbrio das forças que atuam na parede torácica e nos pulmões.

As 4 forças de pressão


A pressão atmosférica (PA) que tente a impedir a expansão das paredes torácicas;

A pressão intra-alveolar (PI) a qual, em razão a sua conexão com o meio externo é igual à pressão atmosférica quando as vias aéreas estão abertas e não há fluxo de ar entrando ou saindo do pulmão. Ela tende a distender os pulmões;

A elasticidade do tórax (ET), decorrente da estrutura da parede e que tende a expandir o tórax;

A elasticidade pulmonar (EP), decorrente da riqueza pulmonar em fibras elásticas e que tende a retrair o pulmão.

Qual é procedimento?

Com as vias aéreas abertas e sem fluxo de ar entrando e saindo dos pulmões, estas forças estão em equilíbrio, de tal forma que elas se anulam. O equilíbrio é alterado a favor da expansão do tórax mediante as contrações dos músculos da parede torácica o que aumenta os diâmetros desta. Rompido o equilíbrio das forças, o pulmão se distende e o ar é inspirado. A distensão dos pulmões estira suas fibras elásticas, que vão acumulando energia potencial.

Cessadas as contrações musculares esta energia acumulada nas fibras elásticas rompe o sistema de forças a favor da retração pulmonar e o ar é expirado.

Muito tem sido afirmado sobre o papel da tensão superficial do líquido contido na cavidade pleural em manter unidos os folhetos pleurais, mas, na realidade, a tensão superficial não tem papel significativo na mecânica respiratória.

Aliás, esta força intrapleural tende mais a separar que a unir as pleuras e é em razão as forças supracitadas que tendem a retrair ou distender os pulmões e a parede torácica. Seu valor é quase sempre abaixo da pressão atmosférica e é referida muitas vezes de forma errônea como pressão negativa.

Como funciona o processo de inspiração do pulmão?


A inspiração é um trabalho ativo, por envolver trabalho muscular e consequentemente gasto energético e a expiração (não forçada) é passiva, sem gasto energético, pois é decorrente da retração das fibras elásticas pulmonares.

Somente a expiração forçada envolve trabalho ativo, pois para ela ocorrer contribuem vários músculos, em especial os abdominais.

Qualquer fator que altere o equilíbrio das forças ocasiona um distúrbio respiratório. Assim, uma lesão que perfure a parede do tórax e, portanto, a pleura parietal faz com que o ar entre na cavidade pleural e, em consequência, a pressão atmosférica passe a atuar diretamente sobre a pleura visceral e o pulmão, anulando a pressão intra-alveolar, fazendo predominar a elasticidade pulmonar. Em decorrência destes fatos, o pulmão irá se retrair, colabando-se. Este fenômeno recebe o nome de pneumotórax.

Um raciocínio similar permite compreender não só os pneumotóraces que ocorrem por ruptura da pleura visceral sem lesão parietal, como também os colabamentos pulmonares devido à presença de líquidos (sangue, secreção purulenta, etc.), na cavidade pleural, como ocorrem em várias patologias ou em traumatismos torácicos.

Em casa de presença de líquidos na cavidade pleural, o que fazer?

No caso da presença de líquidos na cavidade pleura, o colabamento pulmonar será proporcional a quantidade de líquido presente, o qual, em decorrência da ação gravitacional, primeiro irá acumular nos pontos mais baixos da cavidade pleural.

Pressão intrapleural

É a pressão existente entre a pleura parietal e visceral, é sempre negativa, pois existe uma drenagem constante do líquido intersticial pelos ductos linfáticos, sendo no repouso – 5cm H2O.

-Durante a expansão do pulmão a pressão intrapleural fica mais intensa e negativa, cerca de –7cm H2O (inspiração).

– Durante a expiração a pressão intrapleural, aumenta para – 3cm H2O, esta pressão é sempre negativa nunca positiva.

-Durante a expiração a pressão intrapleural, aumenta para – 3cm H2O, esta pressão é sempre negativa nunca positiva.

Músculos inspiratórios

Expandem a caixa torácica e junto expandem também o pulmão, causando uma pressão negativa em seu interior o que causa a entrada de ar (inspiração).

– Diafragma: expansão no sentido caudal.

– Intercostais externos: expansão no sentido ventral.

– Esternocleidomastoideo: expansão no sentido ventral.

Os músculos abdominais e intercostais internos podem ajudar na expiração, mas não sempre.

Pressão alveolar

É a pressão interna do pulmão, no momento de repouso, ou seja, não se inspira nem expira a pressão alveolar é de 0cm H2O (sendo na realidade a pressão atmosférica).

– Durante a inspiração a caixa torácica se expande por causa da musculatura, o que expande também o pulmão, de acordo com as leis da física quando o volume de gás sofre um aumento súbito sua pressão diminui assim durante a inspiração a pressão alveolar cai para cerca de –1cm H2O.

– Durante a expiração ocorre o oposto do descrito acima e a pressão aumenta para cerca de 1cm H2).

Pressão transpulmonar

É a pressão resultante entre a pressão intrapleural e alveolar, sendo ela quem controla a quantidade de ar que entra ou sai do pulmão.

– Quanto maior a pressão transpulmonar maior a quantidade de ar que entra no pulmão.

Histerese

Fenômeno físico determinado pela resistência do tecido pulmonar que provoca uma diferença entre a curva de insuflação e deflação pulmonar, a histerese é determinada pela força elástica dos pulmões que estão em dois grupos:

-Força elástica do próprio tecido muscular;

-Força elástica causada pela tensão superficial do líquido que reveste as paredes internas dos alvéolos e outros espaços aéreos do pulmão.

O pulmão enche mais facilmente em sua região apical do que a basal, pois no movimento da expiração o pulmão nunca se esvazia por completo e o ar para sair do pulmão passa por último na região basal em direção aos bronquíolos, por conseguinte a região basal fica com mais ar que a apical após a expiração, e por isso o pulmão enche mais facilmente na região basal.

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