PAPEL DA SITUAÇÃO DOS PULMÕES

Os pulmões situam-se na parte alta do corpo, permitindo que os músculos respiratórios trabalhem a favor do peso, com mínimo dispêndio de força. Devido à força gravitacional, a circulação sanguínea dirige-se especialmente para a base do pulmão.

A proximidade com o coração deixa os vasos pulmonares curtos, o que proporciona fluxo sanguíneo rápido, intenso e com gasto reduzido de ener- gia.

PEQUENA CIRCULAÇÃO

Vasos funcionais e nutridores. Do ponto de vista fisiológico, a circulação pulmonar é constituida por dois tipos vasos, os funcionais e os nutridores. Os primeiros realizam a troca gasosa e são representados pelos vasos pulmonares. Estes possuem o mesmo fluxo da circulação sistêmica, mas sua pressão é de 1/10 e sua distensibilidade seis vezes maior em relação a da circulação sistêmica.

A artéria pulmonar é do tipo elástico e contém sangue venoso a ser oxige- nado nos alvéolos. No pulmão, essa artéria se ramifica, acompanhando a ár- vore brônquica. Nos ductos alveolares, elas se resolvem em uma rede de capi- lares, cujos ramos entram em íntimo contato com o epitélio alveolar. Dos capilares, originam-se vênulas que correm pelos septos interlobulares. Após saírem dos lóbulos, as veias com sangue oxigenado acompanham a árvore brônquica até os hilos.

Os vasos nutridores correspondem aos brônquicos, mais finos que os pul- monares. As artérias brônquicas se originam da aorta e das intercostais supe- riores; formam na túnica muscular das passagens aeríferas um plexo capilar que irriga um segundo plexo mucoso que se comunica com ramos da artéria pulmonar e drena para as veias pulmonares. As artérias bronquiais suprem a parede bronquial até os bronquíolos respiratórios. Elas se anastomosam com os ramos das artérias pulmonares situados nas paredes dos brônquios meno- res e na pleura visceral. Tais anastomoses broncopulmonares podem ser nume- rosas nos recém-nascidos. As veias brônquicas não recebem todo o sangue conduzido pelas artérias brônquicas; um pouco penetra nas veias pulmona- res. As artérias e veias brônquicos correm sobre a face dorsal dos brônquios extrapulmonares.

Aparelho Respiratório

Shunt fisiológico. Cerca de 98% do sangue que chega ao átrio esquerdo proveniente dos pulmões passaram pelos capilares pulmonares e foram oxigena- dos. Outros 2% passam diretamente da aorta pela circulação brônquica para as veias pulmonares, sem exposição ao ar pulmonar. Esse fluxo sanguíneo repre- senta o fluxo de shunt, ou seja, o sangue que não passou pelas áreas de troca gasosa. Esse sangue combina-se nas veias pulmonares com o sangue oxigenado proveniente dos capilares alveolares. Essa mistura venosa de sangue faz com que o sangue bombeado pela aorta tenha um nível de oxigênio discretamente inferior àquele que chega pelas veias pulmonares ao átrio esquerdo.

Capilares pulmonares. O pulmão apresenta a rede capilar mais desenvolvi- da do organismo. As paredes alveolares são revestidas por número tão grande de capilares que estes quase chegam a se tocar lado a lado. Por conseguinte, diz-se que o sangue capilar flui nas paredes alveolares como um lençol, e não em capilares individuais.

Normalmente o sangue permanece 0,75 segundos nos capilares. Como apenas 1/3 desse tempo é necessário para que o sangue se equilibre com o gás alveolar, há uma ampla margem de segurança antes que uma patologia resulte em desequilíbrio.

Os vasos sistêmicos se dilatam em resposta às baixas tensões de oxigênio, em lugar de terem constrição. Esse efeito é oposto ao que ocorre nos capilares alveolares. Quando a concentração de oxigênio nos alvéolos diminui abaixo de 70% do normal, os vasos sanguíneos adjacentes liberam uma substância vasoconstrictora desconhecida, causando um aumento da resistência vascular local. Esse processo determina o fluxo de sangue para áreas dos pulmões que estão mais bem aeradas, proporcionando um sistema de controle automático de distribuição do fluxo sanguíneo para as áreas pulmonares em proporção a seus graus de ventilação. Em outras palavras, se alguns alvéolos estiverem pou- co ventilados, de modo que sua concentração de oxigênio for baixa, os vasos locais sofrem constrição.

Zonas de perfusão/ventilação. Na posição ortostática, as pres-sões arteriais pulmonares na parte mais alta do pulmão são cerca de 15 mmHg menores do que a pressão arterial pulmonar existente no nível do coração, enquanto a pressão na porção mais inferior dos pulmões é cerca de 8 mmHg maior. Essas diferenças pressóricas determinam menos fluxo no ápice dos pulmões, en- quanto o fluxo é cerca de 5 vezes maior nas partes inferiores.

Em consequência desse gradiente de pressão, o pulmão pode ser dividido em zonas I, II e III.

Na zona I, há ausência de fluxo sanguíneo durante qualquer parte do ciclo cardíaco, visto que a pressão capilar alveolar, nessa área do pulmão, nunca supera a pressão do ar alveolar.

Na zona II, o fluxo sanguíneo é intermitente; essa zona ocorre apenas durante picos de pressão arterial pulmonar que tornam a pressão sistólica maior do que a alveolar, enquanto a pressão diastólica é inferior à pressão alveolar.

Na zona III, o fluxo sanguíneo é contínuo, visto que a pressão capilar alveolar permanece superior à pressão alveolar durante todo o ciclo cardíaco. Geralmente ocorre apenas a zona II, nos ápices, e a zona III, nas áreas inferiores dos pulmões. Entretanto, quando a pessoa está em decúbito, ne- nhuma parte dos pulmões fica mais de alguns centímetros acima do nível do coracão; nessa situação, o fluxo sanguíneo consiste inteiramente em zona III, inclusive nos ápices; também durante o exercício todo o pulmão se transfor- ma em zona III devido a elevação das pressões vasculares pulmonares. A zona I aparece apenas em condições anômalas, seja quando a pressão arterial sistólica pulmonar está muito baixa, por exemplo, na hemorragia aguda, ou quando a pressão do ar alveolar fica muito alta, por exemplo, na hiperinsuflação pul- monar induzida por ventilação mecânica.

HEMATOSE

Após os alvéolos serem ventilados com ar fresco, a próxima etapa no pro- cesso da respiração é a hematose, isto é, a difusão de oxigênio dos alvéolos para o sangue pulmonar e a difusão de dióxido de carbono em sentido oposto.

DIFUSÃO

Durante a respiração normal de repouso, estranhamente o volume de ar corrente é insuficiente para preencher as vias aéreas até os bronquíolos termi- nais e só pequenas parcelas do ar inspirado seguem até os alvéolos. Como é que o ar fresco percorre essa última distância curta dos bronquíolos terminais até os alvéolos? Isso ocorre por um mecanismo denominado difusão.

A difusão é determinada pela energia cinética derivada dos ininterruptos movimentos aleatórios das moléculas de ar dentro das pequenas vias repiratórias. Esses movimentos fazem com que as moléculas se choquem constantemente umas contra as outras e se desloquem centripetamente em todos os sentidos,

Aparelho Respiratório

sobretudo em direção a capilares pulmonares e a regiões de baixa pressão atmos- férica. A difusão de um gás no ar alveolar será tanto maior quanto maior a sua concentração e menor sua massa, quanto maior a temperatura do ar alveolar e a área da membrana alveolar e quanto menor a espessura dessa membrana. A velocidade do movimento das moléculas no ar inspirado é tão grande e as dis-tâncias entre os bronquíolos e os alvéolos tão curtas, que os gases percorrem essa distância remanescente em apenas uma fração de segundo.

A difusão ocorre tanto no sentido alvéolo-capilar quanto no capilar-alvéo- lo. O que vai determinar o sentido efetivo da difusão é a diferença de pressão entre duas zonas de pressões parciais. Se a pressão parcial for maior na fase gasosa existente nos alvéolos, como normalmente ocorre para o oxigênio, maior número de moléculas passará dos alvéolos para o sangue do que em sentido contrário. Alternativamente, se a pressão do gás for maior no estado dissolvido no sangue, o que ocorre, normalmente, para o dióxido de carbo- no, a difusão efetiva irá ocorrer para a fase gasosa existente nos alvéolos.

O pulmão do ser humano adulto possui cerca de 300 milhões de alvéolos, cada um com mil ou mais capilares em suas paredes; o leito capilar do pulmão pode medir 2400 Km. A quantidade de sangue existente nos capilares pulmo- nares é de 60 a 140 mililitros. Isso significa que cerca de 1 ml de sangue deve ocupar 16 Km de capilares. Imaginando essa pequena quantidade de sangue espalhada por toda a superfície alveolar, fica fácil compreender a rapidez com que ocorre a difusão na hematose.

O diâmetro médio dos capilares pulmonares é de apenas cerca de 5 µm, o que significa que os eritrócitos devem espremer-se para passar por eles. Por conseguinte, a membrana dos eritrócitos entra em contato com a parede capi- lar, de modo que o oxigênio e o dióxido de carbono não precisam percorrer quantidade significativa de plasma ao se difundirem entre os alvéolos e os eritrócitos. Isso também aumenta a rapidez da difusão.