Mecânica respiratória e ventilação pulmonar

A ventilação pulmonar corresponde ao movimento do ar para dentro (inspiração) e para fora (expiração) dos pulmões. O componente mais importante desse processo é a ventilação alveolar, que assegura a chegada do ar fresco aos alvéolos, que são as unidades anatômicas onde ocorrem as trocas gasosas com o sangue.

Princípios da mecânica respiratória

A mecânica respiratória descreve como as variações de volume pulmonar criam gradientes de pressão que impulsionam o fluxo de ar. O ar move-se sempre de regiões de maior pressão para regiões de menor pressão, e essas diferenças resultam de alterações no volume torácico durante os movimentos respiratórios.

Entre a parede torácica e a superfície pulmonar, encontra-se uma fina camada de fluido pleural, que adere as pleuras visceral e parietal e mantém os pulmões insuflados. Essa interação gera uma pressão intrapleural negativa (subatmosférica), geralmente próxima de -4 mmHg em repouso. A negatividade dessa pressão é fundamental para evitar o colapso pulmonar.

Durante os movimentos respiratórios, a diferença entre a pressão alveolar (intrapulmonar) e a pressão atmosférica determina a direção do fluxo de ar. Quando a pressão alveolar é menor que a atmosférica, o ar entra; quando é maior, o ar sai.

Fases da mecânica respiratória

1. Inspiração (fase ativa)

A inspiração é, em condições de repouso, um processo ativo, pois depende da contração dos músculos respiratórios para expandir a cavidade torácica e reduzir a pressão alveolar.

• Músculos: O diafragma é o principal músculo inspiratório. Sua contração provoca o deslocamento caudal da cúpula diafragmática, alongando os pulmões e aumentando a dimensão craniocaudal da cavidade torácica. Os músculos intercostais externos também participam do movimento, elevando as costelas e projetando o esterno para frente, o que amplia o diâmetro anteroposterior do tórax.
• Pressões: O aumento do volume torácico e pulmonar provoca a queda da pressão alveolar em relação à atmosfera, o que faz o ar entrar nos pulmões. Ao mesmo tempo, a pressão intrapleural torna-se ainda mais negativa, o que mantém a expansão pulmonar.

2. Expiração (fase passiva e ativa)

A expiração é o movimento do ar para fora dos pulmões e pode ocorrer de duas formas, dependendo do esforço respiratório.

• Expiração normal em repouso: É um processo passivo, determinado pelo recolhimento elástico do pulmão e da parede torácica. Quando os músculos inspiratórios relaxam, o sistema elástico retorna naturalmente ao estado de repouso, comprimindo o ar alveolar e elevando sua pressão, o que força a saída do ar.
• Expiração forçada: Durante o exercício ou esforço vocal, a expiração torna-se ativa, com participação dos músculos abdominais e dos intercostais internos. A contração desses músculos empurra o diafragma para cima e deprime as costelas, aumentando a pressão intratorácica e acelerando a saída do ar.

Volume corrente e espaço morto

O volume de ar inspirado ou expirado em cada ciclo respiratório normal é denominado volume corrente (tidal volume, Vₜ). Parte desse volume chega aos alvéolos e participa das trocas gasosas, mas uma fração permanece em regiões das vias aéreas que não realizam troca gasosa, conhecidas como espaço morto anatômico.

A eficiência da ventilação depende, portanto, da proporção entre o ar que realmente alcança os alvéolos e o que permanece nas vias condutoras.

A movimentação de ar promovida pela ventilação pulmonar garante a renovação constante do ar alveolar. É nessa interface, entre o ar inspirado e o sangue capilar, que ocorrem as trocas gasosas, tema abordado no próximo tópico.

Volumes e capacidades pulmonares