Fisiologia Respiratória – John B. West
Última atualização: 22 de fevereiro de 2019
Tempo aproximado de leitura: 13 minutos
Conteúdo:
 Atribuições do fisioterapeuta esportivo
Relação entre o fisioterapeuta esportivo e o preparador físico
Definição global de exercício terapêutico
Descrição dos princípios do condicionamento
Visão geral das definições de aquecimento e aquecimento dinâmico
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Atividades aplicadas no protocolo de aquecimento dinâmico
Conceito e importância do resfriamento
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Estrutura e Função
O pulmão existe com a finalidade de realizar trocas gasosas. Sua função primária é permitir que o oxigênio se mova do ar até o sangue venoso e que o dióxido de carbono faça o movimento contrário. O pulmão também realiza outras funções: metaboliza alguns compostos, filtra materiais não desejados da sua circulação e age como um reservatório para o sangue. Entretanto, a sua função primordial, como citado anteriormente, é trocar gases. Com essa informação em mente, iniciaremos nossos estudos na membrana alvéolo-capilar, exatamente onde ocorre essa troca gasosa.
Membrana Alvéolo-Capilar
O oxigênio e o dióxido de carbono se movem entre o ar e o sangue por difusão simples, isto é, de uma área de pressão parcial alta para outra de pressão parcialmente baixa, assim como um rio que flui morro abaixo. A lei de Fick, mais conhecida como a lei da difusão, afirma que a quantidade de gás que se move através de uma lâmina de tecido é proporcional à área dessa lâmina, mas inversa à sua espessura. A membrana alvéolo-capilar é muito fina (Figura 1.1) e tem uma área entre 50 e 100 m2. Portanto, é bem capacitada para a sua função de troca gasosa. Isso é feito por um enorme número de pequenos sacos aéreos, chamados alvéolos, que são envolvidos por pequenos vasos sanguíneos chamados de capilares (Figura 1.2). Há em torno de 500 milhões de alvéolos no pulmão humano, cada um com cerca de 1/3 de mm de diâmetro. Se eles fossem esféricos, sua área superficial total deveria ser de aproximadamente 85 m2, mas seu volume seria somente de 4 litros. Portanto, o pulmão cria sua grande área de difusão se dividindo em uma infinidade de unidades.
O ar atinge um lado da membrana alvéolo-capilar através das vias aéreas e o outro pelos vasos sanguíneos.
Vias Aéreas e Fluxo Aéreo
As vias aéreas são definidas como uma série de tubos ramificados que, quanto mais se aprofundam no parênquima pulmonar, mais se tornam estreitos, curtos e numerosos (Figura 1.3). A traqueia se divide em brônquio principal direito e brônquio principal esquerdo, os quais por sua vez se dividem em brônquios lobares e, logo após, em brônquios segmentares. Esse processo continua até os bronquíolos terminais, que são as menores vias aéreas sem alvéolos. Todos esses brônquios formam os ductos condutores que tem a função de levar o gás inspirado para as regiões pulmonares de troca gasosa (Figura 1.4). Como as vias aéreas condutoras não
contêm alvéolos e, portanto, não participam da troca gasosa, elas constituem o que chamamos de espaço morto anatômico. Seu volume é de cerca de 150 mL.
Os bronquíolos terminais se dividem em bronquíolos respiratórios, os quais ocasionalmente possuem alvéolos nas suas paredes. Por fim, chegamos nos ductos alveolares, os quais são completamente recobertos por alvéolos. Essa região alveolar, onde ocorre a troca gasosa, é conhecida como zona respiratória. A região pulmonar distal aos bronquíolos terminais forma uma unidade anatômica
chamada ácino. A distância dos bronquíolos terminais aos alvéolos mais distais é de poucos milímetros, mas a zona respiratória está presente na maior parte do pulmão, com um volume entre 2,5 e 3 litros em repouso.
Durante a inspiração, o volume da cavidade torácica aumenta e o ar é puxado para dentro do pulmão. O aumento no volume se dá em parte pela contração diafragmática, com movimento descendente do pulmão, e em parte pela ação dos músculos intercostais, os quais elevam as costelas, aumentando a área da caixa torácica. O gás inspirado flui até próximo dos bronquíolos terminais por fluxo intenso, como água em uma mangueira. Além desse ponto, a área das vias aéreas é tão grande em função do vasto número de ramos
(Figura 1.5 ), que a velocidade do ar diminui de maneira considerável.
A difusão do ar nas vias aéreas é o mecanismo predominante de ventilação na zona respiratória.
A taxa de difusão das moléculas gasosas nas vias aéreas é tão rápida e as distâncias a serem percorridas são tão curtas que diferenças em concentração dentro do ácino são praticamente abolidas em menos de um segundo. Entretanto, como a velocidade do ar reduz muito rapidamente na região dos bronquíolos terminais, a poeira inalada se aloja frequentemente fora desse local.
Vasos e Fluxo Sanguíneo
Os vasos sanguíneos pulmonares também formam uma série de tubos ramificados da artéria pulmonar até os capilares, e de volta pelas veias pulmonares. Inicialmente, as artérias, as veias e os brônquios correm em paralelo, mas, na periferia, as veias se distanciam para passar entre os lóbulos, enquanto as artérias e os brônquios seguem juntos o mesmo trajeto até o centro dos lóbulos. Os capilares formam uma rede densa nas paredes alveolares (Figura 1.6). O diâmetro de um segmento capilar é de cerca de 7 a 10 μm, sendo o tamanho suficiente para um eritrócito. A extensão dos segmentos é tão curta que a rede densa forma uma lâmina quase contínua de sangue na parede alveolar, uma anatomia muito eficiente para a troca gasosa.
A espessura muito fina da membrana alvéolo-capilar faz com que os capilares sejam facilmente lesados. Aumentando muito a pressão nos capilares ou inflando o pulmão a volumes elevados, pode se elevar o estresse dos capilares ao ponto no qual podem ocorrer alterações estruturais. Então, o plasma e mesmo os eritrócitos podem passar dos capilares para os espaços alveolares.
Cada eritrócito gasta cerca de 0,75 segundo na rede capilar e, provavelmente, nesse período, atravessa dois ou três alvéolos. A anatomia é tão eficiente para a troca gasosa que esse tempo curto é praticamente suficiente para se atingir o completo equilíbrio do oxigênio e do dióxido de carbono entre o gás alveolar e o sangue capilar.
O pulmão tem um sistema sanguíneo adicional, chamado de circulação brônquica, que supre as vias aéreas condutoras até próximo dos bronquíolos terminais. Parte desse sangue é drenado do pulmão através das veias pulmonares, e outra parte entra na circulação sistêmica. O fluxo através da circulação brônquica é uma mera fração do que flui através da circulação pulmonar. O pulmão pode funcionar muito bem sem essa circulação, como ocorre, por exemplo, após um transplante pulmonar. Para concluir essa breve revisão da anatomia pulmonar funcional, vamos analisar dois problemas especiais que o pulmão tem de superar.
Estabilidade Alveolar:
O pulmão pode ser considerado um conjunto de 500 milhões de bolhas, cada uma com 0,3 mm de diâmetro. Essa estrutura é naturalmente instável. Por motivo da tensão superficial de líquido recobrindo os alvéolos, há forças relativamente grandes que tendem a colapsá-los. Felizmente, algumas dessas células que recobrem os alvéolos secretam um material chamado surfactante, o qual reduz drasticamente a tensão da camada superficial dos alvéolos. Como consequência, a estabilidade alveolar é extremamente aumentada, ainda que o colapso dos pequenos espaços aéreos seja sempre um problema potencial, ocorrendo com frequência em situações patológicas.
Remoção de Partículas Inaladas
Com a sua superfície de 50 a 100 m2, o pulmão possui a maior superfície do corpo frente a um ambiente crescentemente hostil. Vários mecanismos para lidar com as partículas inaladas se desenvolveram. As partículas maiores são filtradas no nariz. As partículas menores depositadas nas vias aéreas condutoras são removidas pelo muco, o qual as leva até a epiglote, onde o muco é deglutido. O muco, secretado pelas glândulas mucosas e também pelas células caliciformes das paredes brônquicas, é movimentado por milhões de cílios minúsculos, os quais normalmente se movem de forma rítmica, mas podem ser paralisados por algumas toxinas inaladas. Os alvéolos não têm cílios, e as partículas que se depositam aqui são engolfadas por grandes células móveis chamadas macrófagos. Então, o material estranho é removido do pulmão por meio dos linfáticos ou do fluxo sanguíneo. As células sanguíneas, como os leucócitos, também participam na reação de defesa ao material estranho.
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