Universidade de
Brasília - UnB
Hospital
Universitário de
Brasília - HuB
Desenvolvimento Pulmonar e Fisiologia
Respiratória no Período Neonatal
Karina Nascimento Costa
[email protected]
www.paulomargotto.com.br
O Pulmão Neonatal
21 a 23/5/13
Fisiologia
Desenvolvi
mento
Pulmonar
Fisiologia
Desenvolvi
mento
Pulmonar
“O conhecimento da fisiologia
e da fisiopatologia do
sistema respiratório dos neonatos
forma a base do cuidado
individual que otimiza a evolução
pulmonar e o neurodesenvolvimento
dos nossos vulneráveis pacientes”
Kesler & Abubakar
In: Assisted Ventilation of the Neonate
Desenvolvimento Pulmonar
Período Embrionário:
3ª a 6ª semana
Agenesia e estenose traqueal
Fístula Traqueoesofágica
Sequestro Pulmonar
Período Pseudoglandular:
6ª a 16ª semana
Desenvolvimento das vias aéreas de condução
Cistos Broncogênicos
Enfisema lobar congênito
Hérnia Diafragmática
Agrons et al Radiographics 2005;25:1047:1073
Período Canalicular:
16ª a 26ª semana
Formação de Unidades de troca gasosa
Sacos Terminais/Alvéolos Primitivos
Proporção de tecido conectivo parenquimatoso
diminui
Desenvolvimento de capilares pulmonares
Agrons et al Radiographics 2005;25:1047:1073
Período Sacular:
26ª a 36ª semana
Capilares fazem protuberância para o interior
dos alvéolos primitivos
Aumento da superfície de troca
Desenvolvimento e maturação do sistema
surfactante
Agrons et al Radiographics 2005;25:1047:1073
Período Alveolar:
36ª semana a 3 Anos
Proliferação e Desenvolvimento
Alveolar
Invaginação alveolar por capilares pulmonares =
Membrana Alveolo-Capilar
Agrons et al Radiographics 2005;25:1047:1073
Desenvolvimento Pulmonar
Agressão
“Nova” Displasia
Broncopulmonar
Redução ou parada de desenvolvimento alveolar com
diminuição da superfície de troca
Agrons et al Radiographics 2005;25:1047:1073
Equação de Movimento dos Gases no
Sistema Respiratório
Resistência da via aérea
R= P/Fl
Complacência
∆ Volume
___________
∆ Pressão
Forças que se opõem à ventilação: Força Elástica
Forças
Elásticas
da caixa
Torácica
Forças
Elásticas
do tecido
Pulmonar
A Respiração Espontânea
Inspiração
Diafragma e mm intercostais
Pressão negativa vence forças elásticas
dos pulmões e caixa torácica
Gradiente – Pressão alveolar e pressão
atmosférica
Fluxo inspiratório
Expiração
Relaxamento mm respiratórios
Pressão elástica é transmitida para os
pulmões
Pressão alveolar positiva
Fluxo expiratório
Considerações Anatômicas
-
Caixa torácica transversalmente cilíndrica e
diafragma horizontalizado
-Costelas principalmente cartilaginosas e se
estendem da coluna em ângulo reto
-
Esterno menos calcificado
- Diafragma composto por 25% de fibras tipo 1;
- Fibras musculares com menor eficiência de
contração,menor capacidade oxidativa e maior
propensão a fadiga
- Vísceras abdominais maiores
Diferenças Anatômicas que predispõem à Insuficiência Aguda
Via aérea de menor calibre
Resistência da via aérea
R= P/Fl
Alvéolos em menor número ao nascimento
Complacência
Complacência





∆ Volume
___________
distensibilidade
do
∆ Pressão
É uma dimensão da elasticidade ou da
sistema respiratório.
É medida através da relação entre uma mudança de
volume e a variação de pressão necessária para se obter
esta mudança.
Determinada pela caixa torácica e pelo parênquima
pulmonar.
RN: 0,003 – 0,006 l/cm H2O
SDR: 0,0005 – 0,001l/cm H2O
Complacência no Recém-nascido
Complacência pulmonar
diminuída por:
Precursores alveolares de parede
espessa
Menor quantidade de elastina
Menor produção de surfactante
Complacência da caixa
torácica aumentada por:
Arcos costais horizontalizados e
menos rígidos
Musculatura intercostal pouco
desenvolvida
Interrompe a atração polar das
moléculas de água
Elimina a tensão superficial
NEJM 2002; 347:2141-2148
Surfactante
Tensão Superficial
- É uma força que aparece em qualquer superfície úmida exposta à atmosfera.
- Decorre da atração entre as moléculas de água presentes na interface ar/líquido
-Nos sacos alveolares que tem superfície esférica e são revestidos por uma fina
camada de água, a tensão superficial produz uma resultante radial que puxa a
superfície alveolar em direção ao centro da esfera
Ventilação
Alvéolos
SDR
Perfusão
Vasos Pulmonares
Perfusão
Deficiência Surfactante
Ventilação
Adequada
Relação
V/Q
Shunt
Intra
pulmonar
Espaço Morto
Considerações Anatômicas
Vias Aéreas






Respiração Nasal
Lingua “Grande”
Glote ao Nível de C3 / C4
Laringe Anteriorizada
Epiglote Larga e Longa
Estreitamento do Anel Cricóideo
Fatores anatômicos complicadores no RN
Narinas
estreitas
Lingua Grande
Glote Alta
Cordas Vocais Obliquas
Anel cricoide estreitado
Occipitum
grande
Smith RM
1980
Vias Aéreas
Adulto X Neonato
Ryan JF
1992
•
Ventilação colateral menos eficiente, menor número
e tamanho dos poros de Kohn e canais de Lambert
Propensão à
Atelectasia
Poros de Kohn
Oxigenação
-
A PaO2 em RN normais pode ser de 70 mm Hg ou menos.
Por que?
Alteração da relação ventilação perfusão.
A CRF pode ser menor que
o volume de fechamento
fazendo com que vias aéreas
ou partes do pulmão não
se abram durante a inspiração
Oxigenação
-
A capacidade de difusão é 1/3 da dos adultos
O consumo de O2 é o dobro dos adultos.
Qualquer pequena diminuição na PaO2 causa uma
diminuição significante na saturação.
Oxigenação
-
-
20 horas de sono, 80% em sono REM, que causa
diminuição de tônus postural e de capacidade residual
funcional;
Padrões respiratórios Irregulares
Apnéia;
A saturação durante o sono pode ficar em torno de 90
ou mesmo 88%.
TRANSIÇÃO
CÁRDIO-RESPIRATÓRIA
AR
AR
AR
Feto
 Eliminação do
líquido pulmonar
 Vasodilatação pulmonar
RN
De onde vem o líquido alveolar do
pulmão fetal?
Just e Policard , 1940: observaram uma progressiva distensão do pulmão
fetal de coelhos que tiveram a traqueia ligada
 O pulmão fetal é cheio com líquido secretado pelo
pelo epitélio em desenvolvimento
A taxa e o volume do líquido secretado são calibrados para manter
a capacidade residual funcional
 A secreção do líquido alveolar é importante
para o desenvolvimento pulmonar normal
Adaptações cardiorrespiratórias
ao nascimento
Líquido Pulmonar
Intra-útero – Secreção de líquido para a
luz pulmonar – Canais de Cloro
Cl-
Na+
Alv.
4 a 6 ml/kg/h
Extra-útero – Remoção do líquido ao
nascimento
Vasos
Ao se desencadear o trabalho de parto, canais
de sódio são ativados e o líquido inicia sua
mobilização para fora dos alvéolos
Trabalho de parto – liberação de epinefrina
A responsividade à epinefrina é induzida na
última metade da gestação pelo aumento da
circulação de hormônios tireoideano e
corticosteroide.
Adaptações cardiorrespiratórias
ao nascimento
Extra-útero – Remoção do líquido ao
nascimento
Outros fatores:
– Compressão torácica
no canal de parto
- Captação linfática
-Ventilação pulmonar
- Aumento da PO2
 Processo de reabsorção de líquido pulmonar geralmente
se completa após 2 horas de nascimento
 Mecanismo de reabsorção de líquido se desenvolve ao final da
gestação – prematuros tem mais dificuldade para reabsorver líquido pulmonar
Sabemos que ao nascimento , o início das trocas gasosas depende da entrada de ar.
Estudo experimental:
Nos pulmões foi avaliada através de pletismografia e Rx , a contribuição da inspiração
e manobras de pausa expiratória, na aeração e na formação da capacidade
residual funcional (CRF) após o nascimento
Siew ML et al J Appl Physiol 2009;106:1888-1895
5 segundos
15 segundos
25 segundos
Aumento gradual da CRF
Os filhotes nas primeiras 5 respirações geraram uma CRF de 16,2 ± 1,2 ml/kg
Inalaram um volume maior do que expiraram
Siew ML et al J Appl Physiol 2009;106:1888-1895
Manobra de pausa expiratória – Causada pelo fechamento da glote,
que mantém a elevação da pressão em via aérea e prolonga o tempo
expiratório
Foram associadas com um pequeno, mas significante aumento da CRF
0,7 ± 0,3 ml/kg
Aeração pulmonar resulta (95%) da inspiração do volumes maiores do que os
volumes expirados
Siew ML et al J Appl Physiol 2009;106:1888-1895
OBRIGADA
Nota do Editor do site, Dr. Paulo R.
Margotto
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Desenvolvimento e Thomas Shaffer
injúria das vias
(EUA). Realizado
aéreas
por Paulo R.
 Com o desenvolvimento, ocorrem alterações na fisiologia das vias
Margotto e Martha
aéreas (VA) e nas propriedades
mecânicas das VA afetando as
Vieira das VA quando expostos a pressão
dimensões e a mecânica
positiva. Não somente ocorre estiramento das VA afetando o
tecido muscular, mas também ocorre injúria/dano epitelial que
exerce significativa influência no tônus muscular. As alterações na
mecânica das VA influenciam o manuseio clinico e os parâmetros
da ventilação mecânica (VM). É de extrema importância a análise
de todos estes fatores quando submetemos um RN à ventilação,
pois uma melhora momentânea das trocas gasosas pode
acarretar sérias consequências futuramente.