E aí pessoal, tudo bem com vocês?

Nesse vídeo, a gente vai continuar falando sobre mecânica respiratória, mas dessa vez a gente vai falar sobre a tensão superficial que existe no líquido que reveste a parede interna dos alvéolos.

Então, se você tá precisando estudar esse conteúdo, fica nesse vídeo, porque a gente vai explicar até mesmo a função do surfactante.

Bom, pra você que tá chegando agora e ainda não me conhece, eu sou Mirian Kurauti aqui do canal MK Fisiologia, um canal que tem como principal objetivo descomplicar a fisiologia humana. Porque, como eu sempre digo, fisiologia não precisa ser difícil. Então, se você tá precisando entender de verdade a fisiologia, já se inscreve no canal e ative as notificações pra você não perder os próximos vídeos que a gente postar por aqui.

E aí, bora tentar entender então o que é tensão superficial?

No vídeo anterior, a gente explicou um conceito muito importante da mecânica respiratória, a complacência pulmonar. E como vimos, a complacência pulmonar é a capacidade dos pulmões de se esticar ou de se distender, o que é diferente da elastância pulmonar, que é a capacidade dos pulmões de se retrair.

Uma coisa que não falamos no vídeo anterior, mas que vale a pena falar, é que complacência e elastância estão relacionadas pois, se pulmão o é muito fácil de distender, ou seja, tem grande complacência, ele é difícil de se retrair, ou seja, tem baixa elastância. Portanto, podemos dizer que complacência e elastância são inversamente proporcionais, quando a complacência aumenta a elastância diminui e vice e versa.

Por isso, podemos dizer que a complacência pulmonar depende da elastância dos pulmões, ou seja, depende da retração elástica dos pulmões, quanto maior a retração elástica maior a elastância e, portanto, menor a complacência, mais difícil é de se distender os pulmões, exigindo um maior trabalho dos músculos inspiratórios.

Por isso, é muito importante a gente entender o que determina a retração elástica dos pulmões pra entender o que determina a complacência dos pulmões e o trabalho dos músculos inspiratórios.

Bom, quando a gente para pra pensar no que determina a retração elástica dos pulmões, a gente já imagina que são os componentes elásticos da matriz extracelular do tecido pulmonar que determina a retração elástica, como por exemplo as fibras elásticas formadas pela proteína elastina.

Mas e se eu te disser que essas fibras tem uma contribuição pequena na determinação da retração elástica dos pulmões?

-Ué, mas então se essas fibras tem uma contribuição pequena, o que é que contribui com a maior parte da retração elástica dos pulmões?

A resposta dessa pergunta, tá no tema desse vídeo, tensão superficial.

-Tá professora, mas afinal de contas, o que é tensão superficial e como ela determina a maior parte da retração elástica dos pulmões?

Tensão superficial é um fenômeno físico que a gente pode observar na superfície de um líquido em contato com o ar, ou seja, que a gente observa na interface ar-líquido.

Pra entender melhor, vamos usar um exemplo, a tensão superficial da água que existe na interface ar-água. Lembre-se que as moléculas de água são formadas por duas moléculas de hidrogênio e uma de oxigênio, formando ligações de hidrogênio entre si. Essas ligações geram uma força de atração, ou melhor, uma força de coesão entre as moléculas de água.

As moléculas de água das camadas mais profundas, que não estão em contado com o ar, tão cercadas em todas as direções por outras moléculas de água, e a força de coesão entre essas moléculas é igual em todas as direções. Já as moléculas de água da superfície, não estão cercadas em todas as direções por outras moléculas de água, em cimas dessas moléculas não tem outras moléculas de água, e a força de coesão entre essas moléculas não é igual em todas as direções, ou seja, como não existe uma força de coesão pra cima, a força de coesão pra baixo acaba sendo maior e isso gera uma força ou uma tensão que tende a aproximar as moléculas de água da superfície, ou seja, tende a diminuir a área de superfície, tende a “retrair” a área de superfície da água. E é essa tensão que a gente chama de tensão superficial.

Portanto, é a tensão superficial que faz com que a superfície de um líquido, se comporte como uma “membrana elástica”, ou seja, a superfície de um líquido pode ser distendida e se retrair devido as forças de coesão entre as moléculas da superfície de um líquido, as quais determinam a tensão superficial.

-Tá professora, então é a tensão superficial de algum líquido que tem dentro dos pulmões que contribui com a maior parte da retração elástica dos pulmões?

Exato, dentro dos pulmões, mais especificamente dentro dos alvéolos, existe uma fina camada de líquido formado por água e algumas outras substâncias, que recobre a parede interna dos alvéolos, e é a tensão superficial dessa fina camada de líquido que contribui com a retração elástica, ou seja, que contribui com a elastância e a complacência dos pulmões.

-Como assim?

Lembra da curva pressão-volume de insuflação e desinsuflação, que a gente explicou no vídeo anterior? Quanto mais inclinada essas curvas, maior é a complacência, ou seja, menor é a elastância, menor é a retração elástica, certo?

Mas, e se ao invés de eu encher ou insuflar o pulmão com ar, eu insulflar o pulmão com líquido? Eu não vou ter mais a interface ar-líquido, e eu não tenho mais tensão superficial. E olha só o que acontece com as curvas pressão-volume de insuflação e desinsuflação, ficam bem mais inclinadas, ou seja, a complacência aumenta fica mais fácil de distender o pulmão, e a elastância diminui, ou seja, a retração elástica diminui, só porque agora eu não tenho mais a tensão superficial. E foi com esse experimento científico, comparando a curva pressão-volume do pulmão insuflado com ar e do pulmão insuflado com líquido que deixou claro a importância da tensão superficial na determinação da elastância e da complacência pulmonar.

-Tá mas, pra que eu preciso saber isso?

Pra entende a importância da tensão superficial na elastância e complacência pulmonar, a gente imagina que os alvéolos são como esferas de ar cercadas por uma fina camada de água.

As forças de coesão entre as moléculas de água da superfície criam uma tensão superficial que age como se fosse uma cinta apertando o ar dentro da esfera, e essa compressão do ar cria uma pressão que se opõe ao colapso da esfera.

A relação entre essa pressão e a tensão superficial em esferas, é determinada pela famosa Equação de Laplace, que diz o seguinte: a pressão dentro de uma esfera é igual a, duas vezes a tensão superficial dividido pelo raio da esfera.

Isso significa que: quando a tensão superficial, em esferas com raios diferentes, é a mesma, a pressão dentro da menor esfera será maior, pois quanto menor o raio, maior será a pressão e, portanto, a retração elástica é maior, é mais difícil de esticar a parede dessa esfera, ou seja, a complacência é menor.

E lembre-se que os alvéolos não são esferas independentes, na verdade eles estão conectados uns aos outros pelas vias respiratórias.

Além disso, existem alvéolos com tamanhos diferentes. Portanto, se a pressão nos pequenos alvéolos for maior do que a pressão nos grandes alvéolos, o ar fluiria dos alvéolos menores em direção aos alvéolos maiores, provocando o colapso dos alvéolos menores. Mas felizmente, isso não acontece em condições normais, por dois motivos.

O primeiro motivo é devido a interdependência mecânica dos alvéolos, ou seja, os alvéolos compartilham suas paredes com os alvéolos vizinhos e isso ajuda a manter os alvéolos abertos, evitando o seu colapso. Já o segundo motivo é devido a presença do surfactante, produzido e secretado por células específicas presentes na parede nos alvéolos.

-Como assim?

Preste atenção, a parede dos alvéolos é formada basicamente por células alveolares tipo I ou pneumócitos I, as células roxas que formam a parede alveolar, e células alveolares tipo II ou pneumócitos II, as células amarelas que sintetizam e secretam o surfactante, um complexo que consiste em 10 a 15 % de proteínas e 85 a 90 % de lipídios, sendo que dentre esses lipídios, 85 % são fosfolipídios.

Lembre-se que os fosfolipídios são moléculas anfipáticas, ou seja, apresentam cabeça hidrofílica e duas caudas hidrofóbicas e, portanto, eles tendem a ficar na superfície da fina camada de água que recobre a parede interna dos alvéolos, interagindo com a água (no caso da cabeça hidrofílica) e com o ar (no caso das caudas hidrofóbicas).

Isso diminui a quantidade de moléculas de água na superfície. Além disso, como as caudas hidrofóbicas fogem da água, agora existe uma força que empurra algumas moléculas da superfície do líquido, nesse caso os fosfolipídios, pra cima. Isso faz com que as forças de atração entre as moléculas da superfície diminuam, reduzindo a tensão superficial.

Portanto, é super importante lembrar que o surfactante reduz a tensão superficial, ou seja, diminui a retração elástica dos pulmões, ou seja, aumenta a complacência pulmonar, facilitando a distensão e o enchimento dos pulmões, durante a inspiração.

Então, sabendo disso, adivinha o que aconteceria se de repente o surfactante desaparecesse dos pulmões, simulando o que acontece na síndrome da angústia respiratória do recém-nascido.

A tensão superficial iria aumentar, ou seja, a retração elástica iria aumentar e a complacência iria diminuir, ficaria mais difícil de distender os pulmões, e isso exigiria um esforço muito grande pra contrair os músculos inspiratórios, pra expandir os pulmões durante a inspiração, explicando a dificuldade de respirar observada na síndrome da angústia respiratória do recém-nascido, que acontece em bebês prematuros, que ainda não produzem quantidade suficientes de surfactante.

Bom, então com isso a gente conclui que o surfactante ajuda a reduzir o trabalho realizado durante a inspiração, diminuindo a tensão superficial dos alvéolos, reduzindo assim a retração elástica do pulmão e aumentando a complacência pulmonar.

Mas, é interessante saber que não é só isso que o surfactante faz, pois pelo fato de o surfactante diminuir a tensão superficial ele evita também o acúmulo de líquido nos alvéolos, e ajuda a estabilizar o tamanho dos alvéolos, evitando o seu colapso.

Como assim?

Pensa comigo, se um alvéolo diminui o seu raio, segundo a lei de Laplace, a pressão aumentaria, o que poderia provocar o colapso desse alvéolo, como a gente já explicou nesse vídeo.

Mas, lembre-se que se um alvéolo diminui o seu raio a área de superfície do líquido que recobre a parede interna do alvéolo diminui, e isso concentra as moléculas de surfactante na superfície desse líquido, o que diminui a tensão superficial. Com a diminuição da tensão superficial a pressão que tinha aumentado devido a diminuição do raio, diminui, evitando assim o colapso do alvéolo.

Por outro lado, quando o raio do alvéolo aumenta, a área de superfície do líquido que recobre a parede interna do alvéolo aumenta, e isso diminui a concentração de surfactante na superfície desse líquido o que aumenta a tensão superficial evitando diminuição da pressão nesse alvéolo, contribuindo também pra evitar o colapso dos alvéolos menores.

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

• A tensão superficial é dada pela força de atração entre as moléculas de um líquido na interface ar-líquido, e é essa tensão que determina a maior parte da retração elástica dos pulmões, que determina a elastância e a complacência pulmonar.

• O surfactante diminui a tensão superficial da fina camada de líquido que recobre a parede interna dos alvéolos, diminuindo assim a retração elástica e a elastância pulmonar, aumentando a complacência pulmonar, ou seja, facilitando a distensão dos pulmões.

• Falta de surfactante, como acontece na síndrome da angústia respiratório do recém-nascido, diminui a complacência pulmonar e dificulta a distensão e o enchimento dos pulmões.

Bom, espero que esse vídeo tenha te ajudado de alguma forma. E se você gostou do vídeo, comenta aí embaixo e compartilha com seus amigos que isso ajuda bastante na divulgação do canal. E se você gostou muito, mas muito mesmo, e quiser contribuir ainda mais com o canal, tem um botão aí embaixo escrito “valeu”. Isso vai ajudar muito a gente a continuar produzindo cada vez mais vídeos por aqui.

Qualquer dúvida, pode deixar aí nos comentários que a gente tenta responder, beleza? A gente se vê num próximo vídeo, abraço!

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.