FISIOLOGIA - GUYTON - CAPÍTULO 39

Princípios Físicos das Trocas Gasosas; Difusão de Oxigênio e
de Dióxido de Carbono Através da Membrana Respiratória

Após a ventilação dos alvéolos com ar fresco, a próxima etapa do processo respiratório consiste na difusão do oxigênio dos alvéolos para o sangue pulmonar e do dióxido de carbono
na direção oposta. O processo de difusão consiste simplesmente na movimentação aleatória das moléculas que se entrecruzam nas duas direções através da membrana respiratória. Todavia,
em fisiologia respiratória, não se deve considerar tão-somente o mecanismo básico pelo qual ocorre à difusão, mas também a velocidade com que ela se dá. Este é um problema muito
mais complexo, que exige compreensão mais profunda da física da difusão e da troca gasosa.

FÍSICA DA DIFUSÃO E PRESSÕES GASOSAS
BASE MOLECULAR DA DIFUSÃO GASOSA

Todos os gases de interesse em fisiologia respiratória são moléculas simples que são livres para se movimentar entre si, constituindo o processo denominado "difusão". Esse processo também se aplica aos gases dissolvidos nos líquidos e nos tecidos do organismo.
Todavia, para que ocorra difusão, deve haver uma fonte de energia, que provém do movimento cinético das próprias moléculas. Isto é, exceto na temperatura do zero absoluto, todas as moléculas de qualquer tipo de matéria estão submetidas continuamente a algum movimento. Para as moléculas livres que não estão fisicamente ligadas a outras, isso significa movimento linear em alta velocidade até que elas colidam com outras. A seguir, desviam-se para novas direções e continuam a colidir com outras moléculas. Dessa maneira, as moléculas movem-se rapidamente entre si.
Difusão efetiva de um gás em uma direção - efeito do gradiente de concentração. Se uma câmara de gás ou uma solução tiverem concentração elevada de determinado gás em uma das extremidades da câmara, com baixas concentrações na outra extremidade, difusão efetiva do gás ocorrerá da área de alta concentração para área de baixa concentração. A razão disso é óbvia: existem simplesmente muito mais moléculas na extremidade A da câmara para difundir-se na direção da extremidade B do que moléculas para sofrer difusão na direção oposta. Por conseguinte, as velocidades de difusão em cada uma das duas direções são proporcionalmente diferentes, conforme ilustrado pelos comprimentos das duas setas.

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