Ansuring that the ventilation and perfusion of the lungs are adequately matched is vital for ensuring continuous delivery of oxygen and removal of carbon dioxide from the body.

Neste artigo, discutiremos a correspondência ventilação-perfusão, como pode ocorrer uma desadequação e como esta pode ser corrigida.

Rácio ventilação-perfusão

A taxa de ventilação (V) refere-se ao volume de gás inalado e exalado dos pulmões num determinado período de tempo, normalmente um minuto. Pode ser calculado multiplicando o volume corrente (volume de ar inalado e exalado numa única respiração) pela frequência respiratória. Num homem médio, a taxa de ventilação é aproximadamente 6L/min.

A perfusão (Q) dos pulmões refere-se ao volume total de sangue que atinge os capilares pulmonares num determinado período de tempo.

A relação V/Q ideal seria 1 para uma função pulmonar maximamente eficiente. No entanto, a razão varia dependendo da parte do pulmão em questão. Por exemplo, quando em pé direito, a razão é de aproximadamente 3,3 no ápice do pulmão, e apenas 0,63 na base. Isto quer dizer que a ventilação excede a perfusão em direcção ao ápice, e que a perfusão excede a ventilação em direcção à base.

Os diferentes rácios para áreas diferentes devem-se à localização de cada área em relação ao coração, tendo as áreas do pulmão abaixo do coração aumentado a perfusão em relação à ventilação devido à gravidade, reduzindo o rácio V/Q. Como tal, o valor global no pulmão humano médio está mais próximo de 0,8.

Gravidade desencadeia estas alterações na ventilação e perfusão através de dois mecanismos diferentes:

• A pressão pleural é aumentada na base dos pulmões, resultando em alvéolos mais conformes e aumento da ventilação
• A pressão hidrostática é diminuída no ápice do pulmão, resultando na diminuição do fluxo e da perfusão

À medida que a perfusão aumenta com a gravidade, são as zonas apicais e médias do pulmão que vêem o maior aumento relativo na sua taxa de perfusão com um aumento do débito cardíaco, tal como durante o exercício.

Descongruência ventilação-perfusão

Se houver uma descoordenação entre a ventilação alveolar e o fluxo sanguíneo alveolar, esta será observada na razão V/Q. Se a razão V/Q for reduzida devido a ventilação inadequada, a troca de gases dentro dos alvéolos afectados será prejudicada. Como resultado, a pressão parcial capilar de oxigénio (pO2) cai e a pressão parcial de dióxido de carbono (pCO2) sobe.

Para gerir isto, a vasoconstrição hipóxica faz com que o sangue seja desviado para partes melhor ventiladas do pulmão. Contudo, na maioria dos estados fisiológicos, a hemoglobina nestes capilares alveolares bem ventilados já estará saturada. Isto significa que os eritrócitos serão incapazes de ligar oxigénio adicional para aumentar o pO2. Como resultado, o nível de pO2 do sangue permanece baixo, o que actua como estímulo para causar hiperventilação, resultando em níveis normais ou baixos de CO2.

Uma desadequação na ventilação e perfusão pode surgir devido a uma ventilação reduzida de parte do pulmão ou a uma perfusão reduzida.

Pertinência Clínica – Ventilação Reduzida dos Pulmões

A ventilação reduzida pode ocorrer por várias razões, mas para o âmbito deste artigo vamos considerar as mais comuns. A ventilação reduzida afecta principalmente os níveis de oxigénio, uma vez que o dióxido de carbono é mais solúvel e continua a difundir-se, apesar da deficiência. Assim, o efeito inicial da ventilação reduzida é a insuficiência respiratória de tipo 1 (T1RF), com pO2 reduzido e pCO2.

Todas as causas de T1RF podem progredir para insuficiência respiratória de tipo 2 com pO2 baixo e pCO2 elevado se forem suficientemente graves.

Na pneumonia, os alvéolos são preenchidos com exsudado, prejudicando o fornecimento de ar aos alvéolos e alongando a via de difusão dos gases respiratórios.

Asma e doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) podem também resultar numa redução da ventilação. Na asma, isto é causado por contracção muscular suave, aumentando a resistência ao fluxo de ar para os alvéolos. Na DPOC, os danos estruturais das vias respiratórias causados por alterações inflamatórias levam a trocas gasosas prejudicadas, que podem agravar-se numa exacerbação aguda.

O efeito da redução da ventilação é a hipoxia. Contudo, como o resto do pulmão ainda pode remover CO2, não ocorre hipercapnia, a menos que a ventilação seja severamente limitada.

Pertinência Clínica – Perfusão Reduzida dos Pulmões

Embolia pulmonar pode resultar numa perfusão reduzida dos pulmões. Áreas da circulação pulmonar estão obstruídas, limitando o fluxo sanguíneo aos alvéolos. Como resultado, o sangue tem de ser redireccionado para outras áreas do pulmão. Como as outras áreas recebem um aumento do fornecimento de sangue, a razão V/Q será <1. Neste caso, a hipoxia ainda ocorre porque uma grande maioria do pulmão ainda está a trabalhar com um V/Q de <1.