E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Eu sou Mirian Kurauti, aqui do canal MK Fisiologia, e nesse vídeo a gente vai começar a falar sobre a mecânica respiratória, falando sobre a ventilação pulmonar.

Bom, então pra começar, lembre-se que de forma simplificada, ventilação pulmonar pode ser definida como a entrada e a saída de ar dos pulmões. Ou seja, a ventilação pulmonar pode ser dividida em duas etapas: inspiração, quando o ar entra nos pulmões, e expiração, quando o ar sai dos pulmões.

Portanto, se a ventilação pulmonar é o movimento de ar pra dentro, e pra fora dos pulmões, a primeira coisa que a gente precisa entender, é o que faz o ar se mover pra dentro e pra fora dos pulmões.

Pra entender isso, não se esqueça que assim como os líquidos, o ar também é um fluido, e como vimos no sistema cardiovascular, o que direciona o fluxo de sangue é o gradiente de pressão, isto é, o sangue sempre flui da região com maior pressão, no caso P1, em direção a região com menor pressão, no caso P2.

Aqui, no sistema respiratório, também é a mesma coisa. O ar sempre flui da região com maior pressão pra região com menor pressão.

Então, durante a inspiração, a pressão dentro dos pulmões diminui (abaixo da pressão atmosférica) e o ar se move da atmosfera pro interior dos pulmões. E na expiração, o contrário, a pressão dentro dos pulmões aumenta (acima da pressão atmosférica) e o ar se move pra fora dos pulmões.

Portanto, não se esqueça que, pra inspirar, ou seja, pra fazer o ar entrar nos pulmões, é preciso diminui a pressão dentro dos pulmões; e pra expirar, ou seja, pra fazer o ar sair dos pulmões, é preciso aumentar a pressão lá dentro.

Mas aí a gente pode fazer a seguinte pergunta:

-Como que a gente faz pra diminui e aumentar a pressão dentro dos pulmões?

Pra responder essa pergunta, precisamos lembrar da equação do gás ideal.

Bom, se a gente aplicar a equação do gás ideal, nas condições do organismo humano, podemos supor que tanto a temperatura como o número de moles, ou seja, o número de moléculas de gases, não mudam ao longo do tempo, ou seja, são constantes. E se a gente eliminar todas as constantes da equação, restaria apenas a pressão e o volume.

Como o volume estava multiplicando a pressão, quando a gente passa o volume para o outro lado da igualdade, a gente tem a seguinte relação entre pressão e volume dos gases:

Pressão é igual a um sobre o volume (P = 1/V).

Isso significa dizer que a pressão é inversamente proporcional ao volume, ou seja, quanto maior a pressão, menor será o volume, e vice e versa.

Dessa forma, se pra um determinado número de moléculas de gases ocupando um volume de 1 litro, a pressão nesse volume for de 100 milímetros de mercúrio (mmHg), quando a gente reduzir esse volume pra metade, ou seja, meio litro, a pressão vai dobrar, a pressão vai aumentar 2 vezes.

Então, agora ficou fácil né, se a pressão é inversamente proporcional ao volume, pro ar entrar, basta aumentar o volume dos pulmões pra que a pressão diminua, e pro ar sair, basta diminuir o volume dos pulmões pra que a pressão aumente.

Mas a pergunta que fica agora é:

-Como a gente faz pra aumentar e diminuir o volume dos pulmões?

Pra responder essa pergunta, a gente precisa fazer uma rápida revisão sobre a anatomia dos pulmões.

Relembrando então, os pulmões estão localizados dentro da caixa torácica, acima do músculo diafragma, o qual se encontra intimamente associado a base dos pulmões. Enquanto o pulmão direito tem 3 lobos, o esquerdo tem apenas dois lobos e uma incisura cardíaca, que acomoda o coração.

Cortando toda a caixa torácica exatamente nesta linha aqui, e olhando de cima, a gente pode observar que os pulmões são envoltos por um saco, o saco pleural, que acaba formando duas membranas, as membranas pleurais. Uma dessas membranas, fica associada ao pulmão, ou seja, fica associada a uma víscera, por isso ela é chamada de pleura visceral. Já a outra membrana, fica associada a parede da caixa torácica e por isso ela é chamada de pleura parietal.

Entre essas pleuras, ou seja, no interior do saco pleural, nós temos a cavidade pleural, que é preenchida por um líquido, o líquido pleural, que acaba formando uma fina camada de liquido entre as duas pleuras, o que é importante pra evitar o atrito e facilitar o deslizamento entre as duas pleuras, que ocorre durante a inspiração e expiração.

Experimente colocar um objeto plano sobre uma superfície plana e tente deslizar esse objeto sobre essa superfície. Existe muito atrito, que inclusive pode danificar o objeto e a superfície.

Agora experimente colocar uma fina camada de líquido entre a superfície e o objeto, o atrito diminui e o deslizamento se torna muito mais fácil. É exatamente essa a função do líquido pleural.

Agora, tente puxar o objeto pra cima da superfície. Perceba como existe uma força de coesão entre o objeto e a superfície, uma força que não existiria se não houvesse a fina camada de líquido entre eles.

Essa também é uma função do líquido pleural, unir as pleuras viscerais e parietais, mantendo assim os pulmões e a parede da caixa torácica colados.

Além disso, é importante lembrar que os pulmões são como uma bexiga, são elásticos e tendem a se retrair quando em repouso, ou seja, ao final de uma expiração, quando não estamos nem inspirando e nem expirando. Porém, a caixa torácica também é elástica, mas ao contrário dos pulmões, ela tende a se expandir quando em repouso. Assim, essas forças opostas atuam sobre as pleuras viscerais e parietais em repouso, criando uma pressão negativa dentro da cavidade pleural, a pressão intrapleural.

-Como assim?

Preste atenção, se considerarmos a pressão atmosférica, ou seja, a pressão do meio externo, como sendo igual a zero, a pressão intrapleural em repouso será em torno de 3 milímetros de mercúrio (mmHg) mais negativo do que a pressão atmosférica. Isso cria tipo um vácuo que mantém os pulmões colados na parede da caixa torácica.

Portanto, se os pulmões estão colados na parede da caixa torácica, pra aumentar e diminuir o seu volume, basta aumentar e diminuir o volume da caixa torácica.

-Mas como a gente pode fazer isso?

Bastar usar músculos esqueléticos específicos, conhecidos em conjunto como músculos da respiração, ou seja, músculos que quando contraídos podem expandir ou diminuir o volume da caixa torácica.

Os músculos da respiração que quando contraído expandem o volume da caixa torácica, são os músculos inspiratórios, e os músculos que quando contraídos diminuem o volume da caixa torácica, são os músculos expiratórios.

Na respiração tranquila, que ocorre quando você tá em repouso, os músculos inspiratórios, principalmente o diafragma, são necessários pra expandir o volume da caixa torácica e dos pulmões, e assim diminuir a pressão dentro dos pulmões pra permitir a entrada de ar.

Porém, na respiração tranquila, os músculos expiratórios não são necessários, pois a diminuição do volume da caixa torácica e dos pulmões ocorre de forma passiva, isto é, sem a necessidade de gasto energético, pois o volume dos pulmões e da caixa torácica volta ao volume de repouso graças ao recuo elástico, principalmente dos pulmões, embora o recuo elástico da parede da caixa torácica também possa contribuir pra diminuição do volume, principalmente no início da expiração.

Uma vez que o volume diminui, a pressão aumenta, expulsando o ar pra fora dos pulmões.

Então preste atenção na respiração tranquila, a inspiração é ativa com contração dos músculos inspiratórios, principalmente o diafragma, enquanto a expiração é passiva.

Mas, quando a gente precisar aumentar a ventilação, como ocorre por exemplo durante um exercício físico intenso, outros músculos da inspiração deverão ser contraídos, como por exemplo os intercostais externos, os escalenos e o estenocleidomastóideo, pra aumentar a expansão da caixa torácica e dos pulmões.

E, pra aumentar a retração, a expiração passará a ser ativa, com contração dos músculos expiratórios, como por exemplo os intercostais internos e os músculos abdominais, principalmente o reto abdominal.

Mais detalhes sobre todos os músculos inspiratórios e expiratórios a gente pode falar em um outro vídeo. Nesse momento, nós vamos focar apenas na respiração tranquila. Então, considerando esse tipo de respiração que acontece quando estamos em repouso, eu pergunto:

-Em que momento da respiração tranquila a gente gasta energia?

Se você prestou atenção, você deve saber que durante uma respiração tranquila ocorre gasto de energia apenas na inspiração, quando os músculos inspiratórios, principalmente o diafragma, são contraídos pra expandir a caixa torácica e os pulmões pois, durante a expiração, não ocorre gasto de energia, pois é a simples retração elástica dos pulmões e da caixa torácica que expulsa o volume de ar que entrou nos pulmões durante a inspiração. Essa energia gasta durante a inspiração é usada principalmente pra vencer a força elástica dos pulmões.

Pense na energia que você gasta pra encher uma bexiga, o raciocínio é o mesmo, você gasta energia pra vencer a força elástica da bexiga.

Agora, como exatamente os pulmões expandem e o que é exatamente essa força elástica dos pulmões, a gente tenta explicar nos próximos vídeos, não perca.

Bom, então resumindo tudo que a gente viu nesse vídeo, lembre-se que:

• A ventilação pulmonar é o movimento de ar pra dentro (inspiração) e pra fora dos pulmões (expiração).

• Pro ar entrar e sair, a pressão dentro dos pulmões deve diminuir e aumentar, e pra que isso ocorra, não se esqueça que é necessário aumentar e diminuir o volume da caixa torácica e, consequentemente, dos pulmões.

• Na respiração tranquila, apenas a inspiração é um processo ativo, pois há contração de músculos inspiratórios, principalmente o diafragma, enquanto a expiração é um processo passivo, pois não há contração de músculos expiratórios, e o ar é expulso pela retração elástica dos pulmões e da caixa torácica.

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Sobre a autora

Mirian Ayumi Kurauti é apaixonada pela fisiologia humana, com uma trajetória acadêmica admirável. Ela se formou em Biomedicina pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), fez mestrado e doutorado em Biologia Funcional e Molecular com ênfase em Fisiologia na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), e ainda atuou como pesquisadora de pós-doutorado na mesma instituição. Além disso, já lecionou fisiologia humana na Universidade Estadual de Maringá (UEM) e biologia celular na UEL. A sua última experiência como professora de fisiologia humana foi na Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Fundadora da MK Educação Digital Ltda (MK Fisiologia), atualmente, Mirian é a mente criativa por trás de todos os conteúdos publicados nas redes sociais da empresa.

Apaixonada pela docência, Mirian adora dar aulas de fisiologia humana, mas de um jeito mais descontraído e se diverte muito ensinando. Ela está sempre buscando aprender algo novo não só sobre fisiologia, mas sobre qualquer coisa sobre a vida, o universo e tudo mais. Por isso, é uma consumidora compulsiva de conteúdos de divulgadores científicos. Nas horas vagas, você pode encontrá-la na piscina, treinando e participando de competições de natação. Para Mirian, a vida só tem graça, se ela tiver desafios a serem superados. Hoje, o seu maior desafio é ajudar o maior número de estudantes a entender de verdade a fisiologia humana, principalmente através de suas videoaulas publicadas no canal do YouTube MK Fisiologia.