Circulação pulmonar

A circulação pulmonar é o circuito responsável por conduzir o sangue do coração aos pulmões e, posteriormente, devolvê-lo ao coração. Sua principal função é possibilitar as trocas gasosas entre o sangue e o ar presente nos alvéolos, permitindo a captação de oxigênio e a eliminação de dióxido de carbono. Embora faça parte do aparelho cardiovascular como um todo, a circulação pulmonar apresenta características anatômicas, histológicas e hemodinâmicas próprias, relacionadas à necessidade de conduzir todo o débito cardíaco através dos pulmões sem produzir pressões excessivamente elevadas.

Percurso do sangue. O sangue que retorna dos tecidos sistêmicos, com menor concentração de oxigênio e maior concentração de dióxido de carbono, chega ao átrio direito pelas veias cavas e pelo seio coronário. Passa pelo ventrículo direito e é ejetado através da valva pulmonar para o tronco pulmonar. O tronco pulmonar divide-se nas artérias pulmonares direita e esquerda, que conduzem o sangue aos respectivos pulmões.

No interior dos pulmões, as artérias pulmonares acompanham progressivamente a árvore respiratória, ramificando-se em vasos de menor calibre até formar arteríolas e redes de capilares pulmonares. Esses capilares percorrem os septos que envolvem os alvéolos e estabelecem uma área extensa e delgada de contato funcional entre o sangue e o espaço alveolar. A organização dessa rede capilar reduz a distância necessária para a difusão dos gases e permite que o sangue seja distribuído por uma grande superfície de troca.

Após atravessar os capilares pulmonares, o sangue apresenta maior concentração de oxigênio e menor concentração de dióxido de carbono. É recolhido por vênulas e veias progressivamente maiores, que formam as veias pulmonares. Em geral, quatro veias pulmonares conduzem esse sangue ao átrio esquerdo, de onde ele passa ao ventrículo esquerdo e é posteriormente distribuído para a circulação sistêmica.

Baixa pressão e baixa resistência. A circulação pulmonar funciona sob pressões muito menores que as observadas na circulação sistêmica. O ventrículo direito, portanto, não precisa desenvolver pressões semelhantes às produzidas pelo ventrículo esquerdo. Isso é possível porque o circuito pulmonar é relativamente curto e apresenta baixa resistência vascular.

A baixa resistência está relacionada, entre outros fatores, à grande quantidade de vasos dispostos em paralelo e à capacidade de recrutamento e distensão de vasos pulmonares. Quando o fluxo sanguíneo aumenta, vasos que apresentavam pouco fluxo podem ser recrutados e vasos já perfundidos podem aumentar seu calibre. Dessa maneira, o sistema vascular pulmonar consegue acomodar variações do débito cardíaco com aumento relativamente pequeno da pressão.

Essa característica está relacionada à estrutura do ventrículo direito. Sua parede é consideravelmente mais delgada que a do ventrículo esquerdo, embora seja constituída pelo mesmo tecido muscular cardíaco básico. A menor espessura da parede ventricular direita está adequada à menor carga de pressão contra a qual esse ventrículo precisa ejetar o sangue.

Capilares pulmonares e trocas gasosas. Os capilares pulmonares apresentam uma relação estrutural particularmente estreita com os alvéolos. O endotélio capilar, a fina matriz extracelular e o epitélio alveolar formam, em conjunto, uma barreira extremamente delgada através da qual ocorre a difusão dos gases. Essa organização constitui a chamada barreira hematoaérea, cuja pequena espessura é fundamental para facilitar a transferência de oxigênio e dióxido de carbono.

A circulação pulmonar precisa, portanto, conciliar duas condições aparentemente opostas. Deve apresentar uma área vascular suficientemente extensa para receber o débito cardíaco e permitir as trocas gasosas, mas deve manter pressão e resistência relativamente baixas. Uma elevação excessiva da pressão hidrostática nos capilares pulmonares aumentaria a tendência à filtração de líquido para o interstício. Como a presença excessiva de líquido ao redor dos alvéolos compromete a difusão dos gases, a manutenção de uma pressão capilar relativamente baixa é importante para a função pulmonar.

Distribuição do fluxo pulmonar. A quantidade de sangue que atravessa diferentes regiões do pulmão não é necessariamente igual. Em um indivíduo em posição vertical, a gravidade influencia a distribuição da pressão e do fluxo sanguíneo nos vasos pulmonares. As regiões inferiores dos pulmões tendem a receber maior fluxo sanguíneo que as regiões superiores, embora essa distribuição também dependa da postura, do volume pulmonar e das condições hemodinâmicas.

A distribuição do sangue precisa ainda ser integrada à distribuição da ventilação. Para que as trocas gasosas sejam eficientes, é importante que o fluxo sanguíneo seja direcionado para regiões pulmonares que também estejam adequadamente ventiladas. Alterações nessa relação entre ventilação e perfusão podem reduzir a eficiência das trocas gasosas. Os mecanismos respiratórios envolvidos nessa relação serão aprofundados no estudo do aparelho respiratório.

Vasoconstrição pulmonar hipóxica. A circulação pulmonar apresenta uma característica particularmente importante: a hipóxia alveolar pode provocar vasoconstrição das arteríolas pulmonares. Esse comportamento é diferente daquele observado em muitos tecidos sistêmicos, nos quais a redução local de oxigênio tende a promover vasodilatação.

No pulmão, a vasoconstrição diante de baixa concentração de oxigênio no alvéolo pode contribuir para desviar o fluxo sanguíneo de regiões pouco ventiladas para regiões melhor ventiladas. Dessa maneira, a circulação pulmonar participa ativamente do ajuste entre ventilação e perfusão. Quando a hipóxia alveolar é extensa ou persistente, entretanto, a vasoconstrição generalizada pode aumentar a resistência vascular pulmonar e produzir consequências cardiovasculares importantes.

Circulação brônquica. Os pulmões possuem ainda uma segunda fonte de irrigação sanguínea, a circulação brônquica. Ela pertence à circulação sistêmica e tem origem na circulação arterial sistêmica. Sua principal função é fornecer oxigênio e nutrientes aos tecidos que constituem as paredes das vias respiratórias e outras estruturas pulmonares que não recebem sua nutrição exclusivamente dos capilares da circulação pulmonar.

Existe, portanto, uma diferença funcional importante entre os dois circuitos. A circulação pulmonar conduz o sangue aos capilares associados aos alvéolos para realização das trocas gasosas, enquanto a circulação brônquica nutre os próprios tecidos pulmonares e das vias respiratórias.

Parte do sangue proveniente da circulação brônquica não retorna diretamente ao sistema venoso sistêmico. Pequena parcela drena para as veias pulmonares e, consequentemente, mistura-se ao sangue que acabou de passar pelos capilares alveolares. Essa mistura constitui uma forma fisiológica de admistura venosa, isto é, a presença de uma pequena quantidade de sangue venoso no sangue que chega ao lado esquerdo do coração. Por essa razão, o sangue arterial sistêmico apresenta uma pressão parcial de oxigênio ligeiramente menor que aquela esperada para um sangue completamente equilibrado com o gás alveolar.