CIRCULAÇÃO PULMONAR

1. Anatomia fisiológica do sistema circulatório pulmonar:

A seguir descreveremos a anatomia fisiológica do sistema circulatório pulmonar, para melhor compreensão do seu mecanismo de funcionamento:

a) vasos pulmonares: a artéria pulmonar após passar além do ápice do ventrículo direito divide-se em dois ramos principais: direito e esquerdo. A função desses ramos é levar sangue para os respectivos pulmões. Os vasos pulmonares são curtos e possuem paredes muito finas e distensíveis; o que confere à árvore arterial pulmonar grande compliância. Dessa forma podemos explicar o fato das artérias pulmonares acomodarem cerca de dois terços do débito sistólico do ventrículo direito. As veias pulmonares também são curtas como as artérias pulmonares, e possuem características de distensibilidade similares às das veias da circulação sistêmica.

b) vasos brônquicos: as artérias brônquicas têm a função de levar sangue aos pulmões. Elas carreiam sangue oxigenado, ao contrário do sangue parcialmente desoxigenado que flui pelas artérias pulmonares. O sangue trazido pelas artérias brônquicas alimenta os tecidos de sustentação dos pulmões, entre eles citamos: o tecido conjuntivo, os septos e os grandes e pequenos brônquios. Depois de ter irrigado os tecidos de sustentação, esse sangue deságua nas veias pulmonares e é levado ao átrio esquerdo.

c) linfáticos:. a origem desses vasos é o tecido conjuntivo que circunda os bronquíolos terminais; daí eles correm em direção ao hilo de cada pulmão, e depois dirigem-se principalmente para o ducto linfático direito. Os vasos linfáticos podem ser encontrados em todas as estruturas de sustentação dos pulmões.
2. Circulação Pulmonar:

Nos pulmões existem dois tipos de circulação, são elas:

a) circulação pulmonar: geralmente, somente os alvéolos e os ductos alveolares são nutridos por essa circulação. A sua principal função é o "recondicionamento" do sangue por meio de trocas gasosas ao nível alvéolo-capilar.

Normalmente esse sistema circulatório tem grande fluxo e resistência e pressão baixas.

b) circulação sistêmica (brônquica): essa circulação destina-se à nutrição das estruturas pulmonares. O sistema brônquico apresenta pressão sistêmica, com a resistência elevada e a perfusão muito reduzida. É importante ressaltar que, quando ocorrem determinadas pneumopatias ou em casos de interrupção da circulação pulmonar, podem-se abrir anastomoses pré-capilares entre artérias brônquicas e pulmonares. Com isso, a perfusão brônquica para o pulmão lesado é aumentada consideravelmente.

A seguir descreveremos a circulação pulmonar, aplicando nela as noções de fluxo, pressão e resistência desse sistema.
3. Pressão:

Normalmente as pressões no território pulmonar são baixas, a média da pressão na artéria pulmonar é cerca de 1/5 da registrada na aorta. O gradiente de pressão sistólica do ventrículo direito e da artéria pulmonar fica em torno de 2 a 4 mm Hg.

a) pressões na artéria pulmonar: no ser humano normal o valor médio da pressão sistólica na artéria pulmonar é de aproximadamente 25 mm Hg; a pressão diastólica na artéria pulmonar, de aproximadamente 8 mm Hg; a pressão média na artéria pulmonar, de 15 mm Hg. No período em que ocorre a sístole, a pressão na artéria pulmonar é essencialmente idêntica à pressão no ventrículo direito. Porém, com o fechamento da válvula pulmonar (final da sístole), a pressão ventricular cai bruscamente, já a pressão na artéria pulmonar cai mais lentamente, à medida que o sangue flui através dos capilares pulmonares.

b) pressão capilar pulmonar: essa pressão pode ser medida por meios indiretos, com isso obtemos o valor estimado da pressão média nos capilares pulmonares, que é de aproximadamente 7 mm Hg. Essa baixa pressão capilar é útil para a realização de trocas líquidas, as quais ocorrem nos capilares.

c) pressões no átrio esquerdo e nas veias pulmonares: a pressão atrial esquerda pode ser estimada medindo-se a chamada pressão pulmonar de encunhamento. Ela é medida através da introdução de um cateter através do coração direito e, em seguida, através da artéria pulmonar, até alcançar um dos pequenos ramos da artéria pulmonar, onde o cateter é finalmente empurrado até aderir-se firmemente na luz do vaso. Dessa forma, através do cateter a pressão de encunhamento é medida, e apresenta um valor de aproximadamente 5 mm Hg. No ser humano em decúbito, a pressão média no átrio esquerdo e nas veias pulmonares é de aproximadamente 2 mm Hg, variando de 1 mm Hg até 5 mm Hg.
4. Fluxo:

O volume total de sangue circulante nos pulmões é de aproximadamente 450 ml, cerca de 9% do volume total de sangue existente no sistema circulatório. Cerca de 70 ml desse sangue total encontram-se nos capilares, estando o resto dividido de modo aproximadamente igual entre as artérias e as veias.

Como o volume da circulação sistêmica é de aproximadamente nove vezes o da circulação pulmonar, a passagem de sangue de um sistema para o outro afeta grandemente a circulação pulmonar, mas usualmente tem efeito apenas modestos sobre a circulação sistêmica. Os fatores que controlam o débito cardíaco, principalmente os fatores periféricos, controlam também o fluxo sangüíneo pulmonar. Isso porque volume de sangue que flui através dos pulmões é essencialmente igual ao débito cardíaco.

Na circulação pulmonar quando os níveis de oxigênio estão extremamente baixos, a resistência vascular aumenta cerca de cinco vezes além do seu valor normal. Como exemplo, podemos citar uma situação onde a concentração de oxigênio nos alvéolos diminui abaixo do normal, especialmente quando ela cai a menos de 70% do normal ( PO2 abaixo de 70 mm Hg), com isso os vasos sangüíneos adjacentes entram lentamente em constrição. Esse efeito é o oposto do normalmente observado nos vasos sistêmicos, os quais dilatam-se quando expostos a baixas tensões de oxigênio, ao invés de contraírem-se. Acredita-se que isso ocorra devido a uma liberação pelo tecido pulmonar de substâncias vasoconstritoras, frente a uma baixa concentração de oxigênio.

O efeito que o baixo nível de oxigenação causa sobre a resistência vascular pulmonar tem uma importante função; que é dirigir o fluxo de sangue para as áreas onde ele será mais útil. Exemplificando, quando uma parte dos alvéolos apresenta baixa concentração de oxigênio, os vasos que se dirigem para esse local entram em constrição. Com isso, a maior parte do sangue será distribuída para outras áreas dos pulmões, mais bem arejadas. Dessa forma, estabelece-se um mecanismo automático de distribuição do fluxo sangüíneo para as diferentes áreas pulmonares em proporção ao seu grau de ventilação.

O fluxo pulmonar (Q) pode ser determinado pelo princípio de Flick, medindo-se o consumo de oxigênio (V O2) e a diferença de conteúdo de oxigênio artério-venosa (Ca O2- Cv O2). Assim temos:

                                           V O2
                                   Q= ----------------
                                        Ca O2 - Cv O 

O fluxo medido por essa fórmula é o dos capilares pulmonares, os quais perfundem alvéolos ventilados, isto é, que contribuem para o consumo de oxigênio. A este fluxo denominamos, fluxo pulmonar efetivo. O princípio de Flick não mede a porção de sangue desviada do seu trajeto normal na circulação pulmonar. Por isso devemos levar em conta duas situações especiais: o shunt anatômico e o efeito shunt. O efeito shunt é quando uma parte do fluxo pulmonar se faz por áreas pulmonares com alvéolos não ventilados e, portanto, sem possibilidades de trocas alvéolo-capilares. Já o shunt anatômico ocorre em algumas patologias, é quando parte da perfusão pode ser desviada de seu trajeto normal para trajetos anômalos como, por exemplo, no caso da fístula artério-venosa pulmonar. Nesses casos, a diferença entre o fluxo pulmonar total e o fluxo pulmonar efetivo corresponde à quantidade de sangue perfundida.

É importante ressaltar que em condições normais, o fluxo efetivo é igual à perfusão total, pois os alvéolos perfundidos também são ventilados.

5. Resistência:

Existem dois tipos de resistência na circulação pulmonar: a resistência pulmonar total (RPT) e a resistência arteriolar pulmonar (RAP). Essa subdivisão visa distinguir a hipertensão pulmonar resultante de aumento de resistência ao nível pré-capilar, daquela conseqüente a um obstáculo em nível pós-capilar.

Para calcular-mos a resistência pulmonar total usamos a fórmula:

                                           P ap 
                                  RPT=----------------
                                            Q´
 

Para calcular-mos a resistência arteriolar pulmonar usamos a fórmula:

                                          P ap - P ae
                                  RAP=----------------------
                                               Q´ 
 

Onde:

- P ap = pressão média de artéria pulmonarr.

- P ae = pressão média de aurícula esquerdda (ou de capilar pulmonar).

- Q´ = débito cardíaco.

Normalmente, a RPT é cerca de três vezes maior do que a RPA. E por outro lado vemos, que a resistência sistêmica total é cerca de cinco vezes a RPT.
6. Importantes observações sobre a fisiologia da circulação pulmonar:

A rede capilar do pulmão é uma das mais ricas de todo organismo. As paredes dos vasos pulmonares normais são delgadas e facilmente distensíveis. Esses vasos são circundados pelo parênquima pulmonar, por isso eles sofrem grande influência das variações da pressão intrapulmonar resultantes dos movimentos respiratórios. No período da inspiração o leito vascular pulmonar contém cerca de 9% do total do volume de sangue circulante, isso nos mostra que ele é amplo. E durante a expiração o total de volume de sangue circulante é de 6%. As veias pulmonares tem a função de servir como reservatórios sanguíneos para o coração esquerdo, essas veias podem acomodar diferenças transitórias entre o débito dos dois ventrículos.

Um aumento de perfusão, causa uma diminuição considerável da resistência ao fluxo. A queda da resistência vascular pulmonar pode ser explicada por dois mecanismos distintos, são eles: a dilatação passiva do leito vascular e a abertura de capilares que, em condições basais, se encontram total ou parcialmente colapsados. Dessa forma, concluímos que a resistência vascular pulmonar é inversamente proporcional a perfusão. Quando a resistência diminui, o fluxo sangüíneo aumenta até a perfusão pulmonar alcançar cerca de 2,5 vezes seu valor basal. Quando a perfusão aumenta 3 vezes, o limite de distensibilidade dos vasos pulmonares é atingido, tendendo a ficar constante a resistência.

O regime pressórico da rede vascular pullmonar tem um baixo valor, com isso o fator hidrostático ganha grande importância nesse sistema. Estudos mostram que na posição sentada ou de pé, a perfusão do 1/3 inferior do pulmão é cerca de quatro vezes maior do que do 1/3 superior. Assim concluímos que, a relação ventilação alveolar/perfusão capilar (Va/Qc) é maior nos ápices que nas bases. Isto é, os ápices são hiperventilados enquanto as bases são hiperperfundidas (na posição em pé ou sentada).

Em situações de prática de um exercício muscular, o débito cardíaco e a perfusão pulmonar aumentam. Nessa condição, os capilares das bases pulmonares estão bastante distendidos pela pressão hidrostática, e isso aumenta a perfusão de outras áreas previamente pouco perfundidas, resultando numa maior uniformidade da relação Va/Qc para todo o pulmão.

Por outro lado, na posição deitada a diferença entre a perfusão dos ápices e das bases pulmonares é menor. Isso porque o fator hidrostático se manifesta no sentido ântero-posterior do tórax.


Referências Bibliográficas:

1- CARVALHO, Antonio Paes & COSTA, Ayres da Fonseca. Circulação e Respiração, fundamentos da biofísica e fisiologia. 1a Edição.. Rio de Janeiro, Serviço Industrial Gráfico da UFRJ. pp 190:196.

2- GUYTON, Arthur C. & HALL, Jonh E.. Tratado de Fisiologia Médica. 9a Edição. Rio de Janeiro, Editora Guanabara Koogan. 1997. pp 445:447.