Difusão e Transporte dos Gases

Difusão e Transporte dos GasesDifusão e Transporte dos Gases

Propriedade dos GasesPropriedade dos GasesPropriedade dos GasesPropriedade dos Gases

Lei dos gasesLei dos gases

AA pressãopressão dosdos gasesgases éé determinadadeterminada pelopelo impactoimpactopp gg pp ppconstanteconstante dasdas moléculasmoléculas emem movimentomovimento contracontraumauma superfíciesuperfície..pp

OsOs gasesgases dissolvidosdissolvidos nana águaágua ouou nosnos tecidostecidos dodocorpocorpo exercemexercem pressõespressões vistovisto queque apresentamapresentamcorpocorpo exercemexercem pressões,pressões, vistovisto queque apresentamapresentammovimentomovimento aleatórioaleatório -- energiaenergia cinéticacinética..

AA pressãopressão parcialparcial dosdos gasesgases éé determinadadeterminada pelapelapressãopressão isoladaisolada dede cadacada gásgás..pp gg

Pressão Parcial dos GasesPressão Parcial dos Gases

Ar inspiradoAr inspirado Ar alveolarAr alveolarppHH2200 NãoNão 47mmHg47mmHg

COCO22 0.3mmHg0.3mmHg(0.04%)(0.04%) 40mmHg40mmHg

OO22 159,1mmHg159,1mmHg(20,93%)(20,93%) 100mmHg100mmHg22 gg gg20,93/100x (76020,93/100x (760--47)47)

NN22 600,6mmHg600,6mmHg(78,1%)(78,1%) 573mmHg573mmHg

Pressão Pressão TotalTotal

760mmHg760mmHg 760mmHg760mmHgTotalTotal

100

80água

60por

da

Hg)

47 mmHg

40do v

ap(m

mH Maior atividade cinéticaMaior atividade cinética

gasosagasosa

40

essã

o d (

37oC20Pr

e

500 10 20 30 400

Temperatura (oC)

Composição do ar alveolarComposição do ar alveolarComposição do ar alveolar.Composição do ar alveolar.Pressão POPressão PO22Pressão POPressão PO22

Difusão na MembranaDifusão na MembranaFatores que afetam a velocidade de difusão dos Fatores que afetam a velocidade de difusão dos

gasesgasesgasesgases

D= coefc de difusão= s/D= coefc de difusão= s/√√PMPMD= coefc. de difusão= s/D= coefc. de difusão= s/√√PMPM

d=espessura do tecido =0,5d=espessura do tecido =0,5µµmm

Membrana AlveolocapilarMembrana AlveolocapilarppLei de Henry: O volume do gás dissolvido em um líquido é proporcional a

P ã i l fi i t d l bilid dPressão parcial e ao coeficiente de solubilidadeCX=K. x PX

Transporte de OTransporte de O22

Difusão dos GasesDifusão dos GasesDifusão dos GasesDifusão dos GasesDifuãoDifuão

alvéolosalvéolos sangue sangue tecidotecido

Unidade FuncionalUnidade Funcional

DifusãoDifusãoFatores que influenciam o volume de transferência dos gasese por unidade de Fatores que influenciam o volume de transferência dos gasese por unidade de

tempo (750msec)tempo (750msec)

•• Propriedades fisicoquímicas:Propriedades fisicoquímicas:–– Peso molecularPeso molecularPeso molecularPeso molecular–– Temperatura Temperatura –– SolubilidadeSolubilidadeSolubilidadeSolubilidade

•• Caracteristicas do pulmão Caracteristicas do pulmão –– Area de superfície de membranaArea de superfície de membrana–– Area de superfície de membranaArea de superfície de membrana–– Distância da difusãoDistância da difusão

•• Fluido alveolarFluido alveolar•• Fluido alveolar Fluido alveolar •• Interface alvéoloInterface alvéolo--capilarcapilar•• plasmaplasma•• plasmaplasma

Alveolar PO 2

100Normal

AnormalGrosseiramente anormal

mm

Hg)

50

PO2

(m

2Sangue PO

0

Tempo de permanência (msec)0 250 500 750

0

p p ( )

Transporte de O2Transporte de O2

•• DissolvidoDissolvido–– Lei de HenryLei de Henry-- Cx=Coef.solb. X PCx=Coef.solb. X Pxx

–– 1mmHgPO1mmHgPO22= 0,003mL= 0,003mL1mmHgPO1mmHgPO22 0,003mL 0,003mL–– 100mmHgPO100mmHgPO22-- 0,3mLO0,3mLO22/100mLsg./100mLsg.

E bi ã HbE bi ã Hb•• Em combinação HbEm combinação Hb–– 1gHb1gHb--1,39mL de O1,39mL de O2222

–– 15gHb 15gHb –– 20,8mL de O20,8mL de O22/100mLsg/100mLsg

iiHemoglobinaHemoglobina•• CaracterísticasCaracterísticas

–– 4grupos Heme (Protoporfirina e ferro4grupos Heme (Protoporfirina e ferro--4grupos Heme (Protoporfirina e ferro4grupos Heme (Protoporfirina e ferro--Ferroso Fe Ferroso Fe ++2)2)4 polipeptídicas (2 alfas e 2 betas)4 polipeptídicas (2 alfas e 2 betas) Hb AHb A–– 4 polipeptídicas (2 alfas e 2 betas) 4 polipeptídicas (2 alfas e 2 betas) –– Hb A, Hb A, HbF (2 gama) e HbS.HbF (2 gama) e HbS.C bi ã OC bi ã O O ih l biO ih l bi–– Combinação com OCombinação com O22-- OxihemoglobinaOxihemoglobina

–– Dissociação com ODissociação com O22 –– DeoxihemoglobinaDeoxihemoglobina•• Metemoglobina: Férrico (FeMetemoglobina: Férrico (Fe++3)3)-- nitritonitrito•• CarboxihemoglobinaCarboxihemoglobina-- (Hb CO) (Hb CO) –– 0,4mHg0,4mHg

Curva de Associação eCurva de Associação eCurva de Associação e Curva de Associação e DissociaçãoDissociaçãoDissociaçãoDissociação

Efeito BohrEfeito BohrEfeito BohrEfeito BohrAumento do Co2, elevação da temperatura e 2,3 Aumento do Co2, elevação da temperatura e 2,3

difosfoglicerato (DPG) difosfoglicerato (DPG) g ( )g ( )

COCOTransporte do COTransporte do CO224mL de CO2 100mL de Sg

Transporte do COTransporte do CO22

Ventilação X PerfusãoVentilação X Perfusão

Profa. Claudia PessoaProfa. Claudia PessoaProfa. Claudia PessoaProfa. Claudia Pessoa

Capilares PulmonaresCapilares PulmonaresCapilares PulmonaresCapilares Pulmonares

Artéria Pulmonar e VeiaArtéria Pulmonar e VeiaArtéria Pulmonar e Veia Artéria Pulmonar e Veia PulmonarPulmonar

Circulação RespiratóriaCirculação Respiratória

CirculaçãoCirculação

Ventilação PulmonarVentilação Pulmonar

PerfusãoPerfusãoInjetou: solução salina com xenônio

Diferenças regionais de Diferenças regionais de ggperfusãoperfusão

P PiP Pi PPPt=Pint Pt=Pint -- PexternaPexterna

Distribuições da Ventilação, daDistribuições da Ventilação, daDistribuições da Ventilação, da Distribuições da Ventilação, da perfusão e da relação ventilação perfusão e da relação ventilação --

perfusãoperfusão

Relação V/QRelação V/Q

Efeito das alteraçõesEfeito das alteraçõesEfeito das alterações Efeito das alterações ventilaçãoventilação--perfusãoperfusãoventilaçãoventilação perfusãoperfusão

Diagrama ODiagrama O22--COCO22gg 22 22

Ventilação X Perfusão

Ventilação X Perfusão

Resposta CompensatóriaResposta Compensatória

Resposta CompensatóriaResposta Compensatória

Shunt fisiológicoShunt fisiológico

Controle Respiratório

Profa. Claudia Pessoa

Controle RespiratórioControle Respiratório

Secção do Tronco CerebralSecção do Tronco CerebralSecção do Tronco CerebralSecção do Tronco CerebralPadrões ventilatóriosPadrões ventilatóriosPadrões ventilatóriosPadrões ventilatórios

Respiraçãoapneuse

Localização dos Centros doLocalização dos Centros doLocalização dos Centros do Localização dos Centros do Controle RespiratórioControle RespiratórioControle RespiratórioControle Respiratório

SensoresSensores

•• Quimiorreceptor central: alterações de Quimiorreceptor central: alterações de PC0PC022 e pHe pH-- IX e X par cranianoIX e X par craniano

•• Quimiorreceptor periférico:Quimiorreceptor periférico:Quimiorreceptor periférico:Quimiorreceptor periférico:–– Corpos carotídeos:seio carotídeoCorpos carotídeos:seio carotídeo

PC0PC0 H P0H P0•• PC0PC022, pH e P0, pH e P022

–– Corpos aórticos: arco aórticoCorpos aórticos: arco aórtico•• PC0PC022 e P0e P022

Quimiorreceptor CentralQuimiorreceptor Central

Relação entre PCORelação entre PCO22 e pHe pH

Qumiorreceptores PeriféricosQumiorreceptores Periféricos

Alterações da VentilaçãoAlterações da Ventilação

Respostas dosRespostas dosRespostas dos Respostas dos Quimioreceptores PeriféricosQuimioreceptores PeriféricosQuimioreceptores PeriféricosQuimioreceptores Periféricos

Resposta dos Resposta dos quimiorreceptores dos corpos quimiorreceptores dos corpos

tídtídcarotídeoscarotídeos

Resposta à HipóxiaResposta à Hipóxia

C l d iControle da Respiração

Feedback NegativoFeedback Negativo

Reflexos dos Pulmões e dasReflexos dos Pulmões e das Vias AéreasVias Aéreas

Reflexo Hering-Beur

Mecanorreceptores eMecanorreceptores eMecanorreceptores e Mecanorreceptores e QuimiorreceptoresQuimiorreceptoresQuimiorreceptoresQuimiorreceptores

•• Receptores de estiramento pulmonarReceptores de estiramento pulmonar–– Controle do volume correnteControle do volume corrente-- reflexo Heringreflexo Hering--BeuerBeuer--

nervos vagosnervos vagos

•• Receptores irritantes: PulmãoReceptores irritantes: Pulmão–– Cigarro, ar frio, poeiraCigarro, ar frio, poeira-- tosse, muco e tosse, muco e

broncoconstricção.broncoconstricção.

•• Receptores Justacapilares (J)Receptores Justacapilares (J)-- edemaedema–– Respiração rápida e lentaRespiração rápida e lenta--dispnéiadispnéia–– Sistema Nervoso autonômico.Sistema Nervoso autonômico.

Alterações - Exercício

Equilíbrio Ácido BásicoEquilíbrio Ácido-BásicoDiagrama bicarbonato-pHg p

Ventilação reduzidaVentilação reduzida

Ventilação aument.