A MECÂNICA DA RESPIRAÇÃO



Inspiração e Expiração

A respiração envolve o trabalho dos músculos respiratórios (diafragma e músculos intercostais) contra a resistência mecânica da caixa torácica, a elasticidade do pulmão e a resistência das vias aéreas ao fluxo dos gases. Estes músculos atuam para insuflar e desinsuflar os pulmões por meio da geração de diferenças de pressão, causadoras do movimento de ar, pelas vias aéreas e relacionadas com a complacência pulmonar: A pressão entre as pleuras visceral e parietal (interpelural) é negativa em relação à atmosfera fazendo com que os pulmões se insuflem; a retração elástica dos pulmões, que se opõe a este movimento, auxilia na expiração.

Trocas gasosas

A difusão dos gases é, para a respiração, um processo físico importante, pois é através dele que o O2 do meio externo passa para as células e o CO2 segue em sentido oposto, ou seja, enquanto o oxigênio é captado, o dióxido de carbono é liberado para o meio externo.

O transporte do O2 está relacionado diretamente com as hemácias. O O2 liga-se por uma reação instável à hemoglobina, que é uma proteína presente no interior das hemácias, nos capilares sanguineos existentes no interior dos septos alvéolos, sendo liberado nos capilares, onde a pressão de O2 é baixa.

O trasporte do C02
é um pouco mais complexo, pois inicia-se no local da sua formação no interior da célula (matriz citoplasmática) ou da mitocôndria. Ali não existe fluxo de líquido para carregar o metabólito para fora ca célula, além disso a membrana celular impede a passagem de íons bicarbonato. Portanto todo o C02 produzido deve deixar a célula por difusão de moléculas gasosas dissolvidas, sem carga elétrica, que se movimentam de regiões de alta pressão de C02, no interior da célula, para regiões de pressões parciais inferiores, presentes nos capilares.

O transporte do CO2 também está na dependência das hemácias, pois somente 10% é transportado como gás dissolvido no plasma, enquanto os 90% restantes estão relacionados com as hemácias.

Assim que a molécula de C02 penetra num capilar, parte dissolve-se no plasma (10%), outra parte (porção desprezivel) combina-se com a água formando ácido carbônico, processo muito lento, pois o plasma não contém anidrase carbônica. Uma terceira parte reage com os agrupamentos amina (NH2) resíduos dos aminoácidos das proteínas plasmáticas gerando carbamina-compostos. No entanto a maior parte do CO2 é transportado até os alvéolos pulmonares graças às hemácias. O CO2 interage com as hemácias de três maneiras: a) pequena parte fica dissolvido no citoplasma das mesmas; b) pequena porção reage com o NH2 da hemoglobina; e a maior parte (80%) combina-se com a água no seu interior devido a presença de uma enzima denominada anidrase carbônica, formando ao final bicarbonato. Esta enzima acelera a formação de ácido carbônico cerca de 100 000 vezes, sendo que este ácido ao final se dissocia formando íons bicarbonato e H+ que são transportados no plasma.

Determinando-se o conteúdo de oxigênio e de dióxido de carbono do sangue arterial e/ou venoso de um órgão pode-se estabelecer o consumo de O2 e a produção de CO2 (proporção de trocas gasosas). Quando o fornecimento de oxigênio é diminuído, denominamos hipoxia; quando tal fornecimento é completamente interrompido fica estabelecido um estado de anoxia. Da mesma forma quando o CO2 encontra-se elevado, denominamos hipercapnia.