Baixe biofisica da respiração e outras Notas de estudo em PDF para Biofísica, somente na Docsity! Elisângela Rosa Cordeiro Disciplina de Biofísica-ICBIM Função primária do sistema respiratório • Atender às necessidades metabólicas de O2 e CO2 Sistema respiratório Sistema muscular Sistema circulatório Capilar pulmonar e alvéolos Coração, veias e artérias Capilar muscular e fibras musculares VENTILAÇÃO PULMONAR Ventilação pulmonar é a troca de ar entre a atmosfera e os pulmões. O ar move-se para dentro e para fora dos pulmões, ele viaja de regiões de alta pressão de ar para as de baixa pressão. Teoria geral dos gases Lei de Boyle: Descreve a relação inversa entre volume e pressão de uma gás perfeito a temperatura constante. RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO x VOLUME – LEI DE BOYLE A pressão é causada pelo choque das moléculas de gás nas paredes do recipiente. A pressão relaciona-se ao volume do recipiente. RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO x VOLUME – LEI DE BOYLE RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO x VOLUME – LEI DE BOYLE Errecr or PreuMoTHoRAx EFFECT OF PNEUMOTHORAX “he ln are cer: spaate xr one aaole, ac sad by x ad leer, Thesefce, hamaes la the ela pecssue cº ue mg e not ffcr tre me EVENTS DURING INSPIRATION apl a eder at rrtereassa musates earetat Volume oftrorsee cant Intap aura proseuro seorees more agf Lemes ean: egmeetcumal tn mo veto votre Decemes negarve airtows neto luvas : Ls EVENTS DURING EXPIRATION Deprmem ara ecomal ee ovo ox olhe lengs (tg Bicofai TERRE SEE eme ke Inspiração —sle-— Expiração —»! inspiraion Espiration E E E ' £ E Pleurat É wesguro Tem iso) ê 5 Volume pulmonar o 8 So nr Alveolar O e x ressure Emo) (2 Pressão atmosférica Change “mn ung volume MUDANÇAS DE PRESSÃO ATRAVÉS DO CICLO VENTILATÓRIO CAVIDADE PLEURAL DIREITA CAVIDADE PLEURAL ESQUERDA DIAFRAGMA VOLUME CORRENTE (ml) PRESSÃO INTRAPLEURAL (mmHg) PRESSÃO INTRAPULMONAR (mHg) INSPIRAÇÃO EXPIRAÇÃO PULMÃO BRÔNQUIO TRAQUÉIA -10 -3,5 CONCEITO DE COMPLIÂNCIA PULMONAR Compliância é o grau de expansão que os pulmões experimentam para cada unidade de aumento de pressão transpulmonar. Compliância descreve a distensibilidade pulmonar, ou seja, é a facilidade com que um objeto pode ser deformado. Ser humano adulto e normal: 200 ml/cmH2O, isto é: cada vez que a pressão transpulmonar aumenta em 1cmH2O, a expansão pulmonar é de 200ml. PRESSÕES RESPIRATÓRIAS PRESSÃO ALVEOLAR Palv PRESSÃO DE SUPERFÍCIE CORPORAL PSC PRESSÃO PLEURAL Ppl PRESSÃO NA BOCA Pbca Tensão Superficial P = 2T r “Lei de Laplace” Tensão Superficial P = 2T r “Lei de Laplace” constante Tensão Superficial P = 2Tr “Lei de Laplace” constante Tensão Superficial P = 2Tr “Lei de Laplace” constante Surfactante P = 2Tr Surfactante sem Surfactante com Surfactante P = 2Tr H H0 H1 H2 H3 H4 H5 Nível do mar: 760 mmHg (1 atm) 1000 m de altitude: 674 mmHg 4000 m de altitude: 462 mmHg 9000 m de altitude: 231 mmHg Ar traqueal • O Ar é saturado completamente com o vapor de água quando penetra nas cavidades nasais e na boca e desce através do trato respiratório. • A umidificação do ar numa temperatura corporal de 37°C, diminui 10 mmHg a PO2 devido ao vapor de água que exerce uma pressão de 47mmHg. • A PCO2 não é interferida por esse processo. Ar Alveolar Gás Percentual Pressão parcial (mmHg) Volume do gás (ml/L) O2 14,5 103 145 CO2 5,5 39 55 N2 80 571 800 Vapor de água 47 Pressão parcial e volume dos gases alveolares secos ao nível do mar (37°C) Ar Alveolar • A composição do ar alveolar difere consideravelmente daquela do ar ambiente úmido que chega pela inspiração, pois o CO2 penetra continuamente no alvéolos, proveniente do sangue, enquanto o oxigênio flui dos pulmões para o sangue a fim de ser transportado para todo o organismo. Ar Alveolar • A cada expiração permanece um volume grande residual de ar. • A chegada de ar inspirado exerce um efeito apenas pequeno sobre a composição do ar alveolar. • Pressões parciais dos gases alveolares permanecem relativamente estáveis. Movimento dos gases no ar e nos líquidos • Lei de Henry – os gases se difundem das áreas de alta pressão para as áreas de baixa pressão. • O ritmo de difusão de um gás para dentro de um líquido depende de 2 fatores: 1 - O diferencial de pressão entre o gás acima do líquido e o gás dissolvido no líquido. 2 – A solubilidade do gás no líquido. Diferença de pressão Solubilidade • Para dois gases diferentes com diferenciais de pressão idênticas, a solubilidade (capacidade de dissolução) de cada gás determina o número de moléculas que entram ou saem de um líquido. • A solubilidade de um gás é enuciada por ml de gás por 100ml (dl) de um líquido. • CO2 57,03 ml de CO2/ por dl de líquido; • O2 2,26 ml de O2/ por dl de líquido; • N2 1,30 ml de N2/ por dl de líquido; Fatores que determinam a difusão D = ΔP X SAX √ PMd x Coeficiente de difusão do gás: S/√PM Oxigênio = 1,0 Dióxido de carbono = 20,3 Monóxido de carbono = 0,81 Nitrogênio = 0,53 Hélio = 0,95 Gás Água Plasma Sangue (quantidade dissolvida por dl) O2 2,39 2,14 2,26 (0,3ml) CO2 56,7 51,5 57,03 (3,0 ml) N2 1,23 1,18 1,3 (0,8ml) Coeficiente de solubilidade aproximado dos gases nos líquidos fisiológicos Permuta de gases nos pulmões e tecidos Permuta gasosa nos pulmões • O O2 passa para o sangue com facilidade pela diferença de pressão. • O CO2 apesar de pouca diferença de pressão, passa rapidamente por sua alta solubilidade no plasma. • O N2 permanece inalterado.