Efeito dos Gradientes de Pressão Hidrostática nos Pulmões Sobre o Fluxo Sanguíneo Regional Pulmonar

sistêmicos, que se dilatam, em vez de se contrair, em resposta a

concentrações baixas de O . Embora os mecanismos que promovem a 2

vasoconstrição pulmonar durante a hipoxia não sejam conhecidos em

profundidade, a baixa concentração de O pode estimular a liberação de 2

substâncias vasoconstritoras ou reduzir a liberação de um vasodilatador,

como o óxido nítrico, do tecido pulmonar.

Alguns estudos sugerem que a hipoxia pode induzir diretamente a

vasoconstrição por inibição dos canais de íons potássio sensíveis ao

oxigênio nas membranas celulares do músculo liso vascular pulmonar. Com

baixas concentrações parciais de O , esses canais são bloqueados, o que 2

conduz a uma despolarização das membranas celulares e a ativação dos

canais de cálcio, provocando a entrada de íons cálcio. A elevação da

concentração de cálcio provoca, desse modo, uma constrição das pequenas

artérias e arteríolas.

O aumento na resistência vascular pulmonar, como consequência de uma

baixa concentração de O , tem uma função importante de distribuição do 2

fluxo sanguíneo para onde ele for mais eficiente. Ou seja, se alguns

alvéolos estão mal ventilados e apresentem baixas concentrações de O , os 2

vasos locais se contraem. Essa contração faz com que o sangue flua para

outras áreas dos pulmões que estejam mais bem aeradas, gerando sistema

automático de controle para a distribuição do fluxo de sangue para as áreas

pulmonares em proporção às suas pressões de oxigênio alveolar.

 

EFEITO DOS GRADIENTES DE PRESSÃO

HIDROSTÁTICA NOS PULMÕES SOBRE O FLUXO

SANGUÍNEO REGIONAL PULMONAR

 

No Capítulo 15, destacou-se que a pressão arterial nos pés de uma pessoa

na posição ereta pode chegar a 90 mmHg ou mais do que a pressão no nível do coração. Essa diferença é causada pela pressão hidrostática — ou seja,

pelo peso do corpo propriamente dito sobre os vasos sanguíneos. O mesmo

efeito, mas, em menor grau, ocorre nos pulmões. No adulto, na posição

ereta, o ponto mais baixo nos pulmões fica normalmente a uns 30 cm do

ponto mais alto, o que representa diferença de pressão de cerca de 23

mmHg, com 15 mmHg acima do coração e 8 mmHg abaixo. Ou seja, a

pressão arterial pulmonar na porção mais superior do pulmão da pessoa em

pé é aproximadamente 15 mmHg menor do que a pressão da artéria

pulmonar no nível do coração, e a pressão na porção mais inferior dos

pulmões é em torno de 8 mmHg maior.

Tais diferenças de pressão têm efeitos profundos sobre o fluxo de sangue,

pelas diferentes áreas dos pulmões. Esse efeito é demonstrado pela curva

inferior na Figura 39-3, que exibe o fluxo de sangue por unidade de tecido

pulmonar em diferentes níveis do pulmão na pessoa em pé. Observe que, na

posição ereta em repouso, existe pouco fluxo no topo do pulmão, mas um

fluxo aproximadamente cinco vezes maior na porção inferior. Para ajudar a

explicar essas diferenças, em geral se descreve o pulmão dividido em três

zonas, como mostrado na Figura 39-4. Em cada zona, os padrões de fluxo

de sangue são bastante diferentes.

Figura 39-3. Fluxo sanguíneo em diferentes níveis do pulmão de uma pessoa em pé em repouso e durante o exercício. Observe que, quando a pessoa está em repouso, o fluxo sanguíneo é muito baixo na parte superior dos pulmões; a maior parte do fluxo ocorre na parte inferior dos pulmões.

Figura 39-4. Mecânica do fluxo de sangue nas três zonas de fluxo sanguíneo dos pulmões: zona 1, sem fluxo — a pressão alveolar (PALV) do ar é maior do que a pressão arterial; zona 2, fluxo intermitente — a pressão arterial sistólica se eleva a níveis mais altos do que a pressão do ar al veo lar, mas a pressão arterial diastólica cai abaixo da pressão do ar al‐ veo lar; e zona 3, fluxo contínuo — a pressão arterial e a pressão capilar pulmonar (Ppc) permanecem maiores do que a pressão do ar alveolar durante todo o tempo.

 

ZONAS 1, 2 E 3 DE FLUXO SANGUÍNEO

Os capilares, nas paredes alveolares, são distendidos pela pressão arterial

em seu interior, mas, simultaneamente, são comprimidos pela pressão do ar

alveolar sobre suas paredes externas. Portanto, toda vez que a pressão do ar,

no alvéolo pulmonar, for maior do que a pressão capilar pulmonar, os

capilares se fecham, e o fluxo sanguíneo é interrompido. Sob diferentes condições pulmonares, patológicas e normais, pode ser encontrada qualquer

uma das três possíveis zonas (padrões) de fluxo pulmonar:

Zona 1: Ausência de fluxo sanguíneo, durante todas as partes do ciclo

cardíaco, porque a pressão capilar alveolar local, nessa área do pulmão,

nunca se eleva acima da pressão do ar alveolar, em nenhuma parte do ciclo

cardíaco.

Zona 2: Fluxo sanguíneo intermitente, somente durante os picos da

pressão arterial pulmonar, porque a pressão sistólica é superior à pressão do

ar alveolar, mas a pressão diastólica é inferior à pressão do ar alveolar.

Zona 3: Fluxo sanguíneo contínuo, porque a pressão capilar alveolar

permanece mais alta que a pressão do ar alveolar, durante todo o ciclo

cardíaco.

Normalmente, os pulmões só têm as zonas de fluxo sanguíneo 2 e 3 —

zona 2 (fluxo intermediário), nos ápices e zona 3 (fluxo contínuo), em todas

as áreas inferiores. Por exemplo, quando a pessoa está na posição ereta, a

pressão arterial pulmonar, no ápice do pulmão, é, aproximadamente, 15

mmHg menor do que a pressão no nível do coração. Portanto, a pressão

sistólica apical é de apenas 10 mmHg (25 mmHg, no nível cardíaco menos

15 mmHg de diferença da pressão hidrostática). Essa pressão sanguínea

apical de 10 mmHg é superior à pressão alveolar zero, de modo que o

sangue flui, pelos capilares pulmonares apicais, durante a sístole cardíaca.

Inversamente, durante a diástole, a pressão diastólica de 8 mmHg no nível

do coração não é suficiente para empurrar o sangue pelos 15 mmHg do

gradiente de pressão hidrostática, necessários para causar fluxo capilar

diastólico. Portanto, o fluxo sanguíneo pela parte apical dos pulmões é

intermitente, com fluxo durante a sístole, mas com sua interrupção durante

a diástole; essa é chamada zona 2 de fluxo sanguíneo. A zona 2 do fluxo

sanguíneo começa, em pulmões normais, a cerca de 10 cm acima do nível médio do coração e se estende desse ponto até a região superior dos

pulmões.

Nas regiões inferiores dos pulmões, aproximadamente desde 10 cm acima

do nível do coração até a parte inferior dos pulmões, a pressão arterial

pulmonar durante a sístole e a diástole permanece superior à pressão do ar

alveolar zero. Porém, existe um fluxo contínuo pelos capilares alveola res,

ou zona 3 do fluxo sanguíneo. Além disso, quando a pessoa está deitada,

nenhuma parte do pulmão está a mais de alguns centímetros acima do nível

do coração. Nesse caso, o fluxo sanguíneo na pessoa normal é totalmente

zona 3, incluindo os ápices pulmonares.

 

A Zona 1 de Fluxo Sanguíneo Ocorre Somente sob Condições

Anormais. A zona 1 de fluxo sanguíneo, que representa a ausência de

fluxo durante todo o ciclo car día co, ocorre quando a pressão arterial

sistólica pulmonar é muito baixa ou quando a pressão alveolar é muito alta

para permitir o fluxo. Por exemplo, se a pessoa em pé está respirando contra

pressão de ar positiva de modo que a pressão do ar intra-alveolar seja pelo

menos 10 mmHg acima do normal, mas a pressão sistólica do sangue

pulmonar é normal, pode-se esperar uma zona 1 de fluxo sanguíneo —

ausência de fluxo sanguíneo — nos ápices pulmonares. Outro exemplo, no

qual a zona 1 de fluxo sanguíneo ocorre, é a pessoa na posição ereta, cuja

pressão sistólica arterial pulmonar seja extremamente baixa, como pode

acontecer após grave perda sanguínea.

 

O Exercício Aumenta o Fluxo Sanguíneo por Todas as Partes

dos Pulmões. Novamente com referência à Figura 39-3, observa-se que

o fluxo sanguíneo, em todas as partes dos pulmões, eleva durante o

exercício. Uma razão importante do aumento no fluxo sanguíneo é que as

pressões vasculares pulmonares se elevam, suficientemente, durante o exercício, para converter os ápices pulmonares de padrão zona 2 para

padrão de fluxo zona 3.

 

DÉBITO CARDÍACO AUMENTADO DURANTE EXERCÍCIO

INTENSO É NORMALMENTE ACOMODADO PELA

CIRCULAÇÃO PULMONAR SEM GRANDES

ACRÉSCIMOS NA PRESSÃO ARTERIAL PULMONAR

 

Durante o exercício intenso, o fluxo sanguíneo pelos pulmões pode

aumentar de 4 a 7 vezes. Esse fluxo extra é acomodado, nos pulmões, por

três maneiras: (1) aumentando o número de capilares abertos, podendo

chegar a até três vezes; (2) pela distensão de todos os capilares e pela

elevação da velocidade de fluxo, por cada capilar por mais de duas vezes; e

(3) aumentando a pressão arterial pulmonar. Normalmente, as duas

primeiras alterações diminuem a resistência vascular pulmonar de modo

que a pressão arterial pulmonar se eleva muito pouco, mesmo durante

exercício intenso. Esse efeito está demonstrado na Figura 39-5.

A capacidade dos pulmões de acomodarem fluxo sanguíneo muito

aumentado durante o exercício, sem elevar a pressão arterial pulmonar,

conserva a energia do lado direito do coração. Essa capacidade também

previne contra elevação significativa da pressão capilar pulmonar e o

desenvolvimento de edema pulmonar.

Figura 39-5. Efeito sobre a pressão arterial pulmonar média, causado pela elevação do débito cardíaco durante o exercício.

 

FUNÇÃO DA CIRCULAÇÃO PULMONAR QUANDO A

PRESSÃO ATRIAL ESQUERDA SE ELEVA COMO

RESULTADO DE INSUFICIÊNCIA CARDÍACA ESQUERDA

 

A pressão atrial esquerda, na pessoa saudável, quase nunca se eleva acima

dos +6 mmHg, mesmo durante o exercício mais vigoroso. Essas pequenas

alterações da pressão atrial esquerda não têm efeito significativo sobre a

circulação pulmo nar, pois isso meramente expande as vênulas pulmonares e

abre mais capilares, de modo que o sangue continua a fluir com facilidade

quase igual à encontrada nas artérias pulmonares.

Entretanto, quando o lado esquerdo do coração falha, o sangue começa a

se acumular no átrio esquerdo. Consequentemente, a pressão do átrio

esquerdo pode se elevar de seu valor normal, entre 1 e 5 mmHg, até valores

de 40 a 50 mmHg. A elevação inicial da pressão atrial até cerca de 7 mmHg

tem pouco efeito sobre a circulação pulmonar. Contudo, quando a pressão atrial esquerda se eleva acima de 7 ou 8 mmHg, maiores elevações da