Mecânica da Respiração: Ventilação, Troca Gasosa e Regulação do pH

A respiração (ventilação pulmonar) é o processo mecânico de mover ar entre a atmosfera e os alvéolos para permitir a troca gasosa e manter o equilíbrio ácido-base.

Fases da Ventilação

• Inspiração (ativa): O diafragma contrai (abaixando a pressão pleural), os intercostais externos elevam as costelas → expansão pulmonar → o ar flui para baixo de um gradiente de pressão.
• Expiração (passiva em repouso): Recoil elástico dos pulmões e da parede torácica + relaxamento dos músculos inspiratórios → aumento da pressão alveolar → o ar flui para fora. A expiração forçada recruta os intercostais internos e os músculos abdominais.

Troca Gasosa

• O₂ difunde dos alvéolos (PO₂ ~100 mmHg) → sangue capilar pulmonar (PO₂ ~40 mmHg).
• CO₂ difunde do sangue (PCO₂ ~45 mmHg) → alvéolos (PCO₂ ~40 mmHg).
• Regida pela lei de Fick: a difusão depende da superfície, espessura da membrana, gradiente de pressão parcial e coeficiente de difusão.

Regulação do pH

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻. A ventilação ajusta a PCO₂ arterial em minutos para compensar distúrbios metabólicos do equilíbrio ácido-base (compensação respiratória).

Controlo da Ventilação

• Quimiorrecetores centrais (medula): Respondem ao pH do LCR (impulsionado pelo PCO₂).
• Quimiorrecetores periféricos (corpos carotídeos/aórticos): Respondem a PO₂, PCO₂ e pH.
• Centros superiores: Controlo voluntário, influências emocionais e comportamentais.

A ventilação é precisamente regulada para manter a PO₂, PCO₂ e pH arteriais dentro de limites fisiológicos estreitos.