Troca Gasosa Alveolar

A troca gasosa alveolar é a transferência de oxigénio e dióxido de carbono entre o gás nos alvéolos e o sangue nos capilares pulmonares circundantes. O alvéolo é a unidade funcional onde o ar inspirado encontra o sangue venoso, e as pressões parciais dos gases dentro dele estabelecem os gradientes que impulsionam a troca.

Definition

A troca gasosa alveolar é a transferência difusiva de oxigénio do gás alveolar para o sangue capilar pulmonar e de dióxido de carbono do sangue para o gás alveolar, governada pelas pressões parciais alveolares desses gases.

Scope

Este tópico aborda como a composição do gás alveolar é estabelecida, a equação do gás alveolar como a ligação entre o oxigénio inspirado, a eliminação de dióxido de carbono e a tensão de oxigénio alveolar, e os conceitos de ventilação alveolar, espaço morto e shunt que determinam quão completamente o sangue capilar se equilibra com o gás alveolar. É material de referência fisiológica, não orientação clínica.

Core questions

• O que determina a pressão parcial de oxigénio no gás alveolar?
• Como a ventilação alveolar estabelece a tensão arterial de dióxido de carbono?
• Por que parte do ar inspirado é 'desperdiçada' como espaço morto, e como isso afeta a troca?
• Como o shunt e a mistura venosa diminuem o conteúdo de oxigénio do sangue que sai do pulmão?

Key concepts

• Pressões parciais alveolares (PaO2, PaCO2 do gás alveolar)
• Equação do gás alveolar
• Ventilação alveolar
• Espaço morto anatómico e fisiológico
• Shunt e mistura venosa
• Razão de troca respiratória

Key theories

Equação do gás alveolar

A pressão parcial alveolar de oxigénio é derivada da tensão de oxigénio inspirada menos a eliminação de dióxido de carbono escalada pela razão de troca respiratória; esta relação, formalizada na análise do ar alveolar ideal, permite estimar o oxigénio alveolar a partir de quantidades mensuráveis.

Mechanisms

A cada respiração, o ar inspirado é aquecido, humidificado e diluído pelo gás alveolar residente, de modo que a tensão de oxigénio alveolar é menor do que a inspirada e a tensão de dióxido de carbono alveolar reflete o equilíbrio entre a produção metabólica de dióxido de carbono e a ventilação alveolar. O oxigénio e o dióxido de carbono difundem-se então através da fina barreira alvéolo-capilar, seguindo os seus gradientes de pressão parcial, até que o sangue capilar se aproxime do equilíbrio com o gás alveolar. Regiões que são ventiladas mas não perfundidas contribuem para o espaço morto; regiões perfundidas mas não ventiladas contribuem para o shunt. A equação do gás alveolar expressa a dependência da tensão de oxigénio alveolar em relação ao oxigénio inspirado, à eliminação de dióxido de carbono e à razão de troca respiratória.

Clinical relevance

A estrutura do gás alveolar sustenta a interpretação dos gases arteriais e da diferença alvéolo-arterial de oxigénio utilizada para caracterizar o comprometimento da troca gasosa. Esta entrada descreve essa fisiologia para referência e não fornece limiares de diagnóstico ou recomendações de tratamento.

Evidence & guidelines

Os conceitos aqui apresentados são de fisiologia respiratória padrão, apoiados pela análise fundamental do ar alveolar ideal e por revisões integrativas da troca gasosa pulmonar. O material é de fisiologia descritiva, e não de prática guiada por diretrizes.

History

O tratamento quantitativo do gás alveolar remonta ao trabalho de Riley e Cournand em meados do século, que definiu um compartimento alveolar 'ideal' contra o qual os pulmões reais poderiam ser comparados, permitindo que o espaço morto e o shunt fossem estimados a partir de medições de sangue e gás. Revisões subsequentes integraram essas ideias com distribuições contínuas de V/Q e imagiologia regional.

Key figures

• Richard Riley
• André Cournand
• John B. West

Seminal works

• riley-cournand-1949
• petersson-glenny-2014

Frequently asked questions

Por que o oxigénio alveolar é menor do que o oxigénio no ar que respiramos?

O ar inspirado é humidificado, adicionando vapor de água que o dilui, e o oxigénio é continuamente absorvido pelo sangue enquanto o dióxido de carbono é adicionado, de modo que a tensão de oxigénio alveolar se estabelece abaixo do valor inspirado.

O que é espaço morto?

Espaço morto é a parte de cada respiração que não participa na troca gasosa, seja porque permanece nas vias aéreas condutoras (anatómico) ou porque atinge alvéolos que são ventilados mas pouco perfundidos (fisiológico).