O Controle da Respiração

Prévia do material em texto

Fisiologia Específica 
@caemoss 
Controle da Respiração 
→ Regulação neural 
→ Regulação química 
Homeostase e controle da respiração. 
O corpo mantém a homeostase respiratória, equilíbrio 
da respiração, por meio de três mecanismos básicos: 
• Receptores – são estruturas nervosas, 
neurônios, especializados em transformar 
determinado estimulo em potencial elétrico. 
Ex.: mecanorreceptores – pressão, 
receptores de tato – pressão quando se 
encosta em algo. Essa energia mecânica será 
transformada em potencial elétrico e enviado 
ao cérebro. Os receptores da respirações da 
respiração são quimiorreceptores que são 
capazes de identificar mudanças na 
concentração de gases como CO2 e O2, e na 
concentração de íons, como o hidrogênio; 
• Centros de controle – presentes na região do 
bulbo e região da ponte, recebem a informação 
e organizam o padrão de resposta. 
• Efetores – essa resposta depende dos 
efetores, 
Os principais fatores que controlam a respiração são 
as alterações químicas: 
❑ Alterações da PCO2, PO2 e pH arteriais são 
monitorados por receptores denominados 
quimiorreceptores. Os quimiorreceptores são 
responsáveis por checar as pressões. 
❑ Os Sinais sensoriais captados pelos 
quimiorreceptores são enviados para o centro 
respiratório no tronco cerebral. 
❑ Ocorre uma resposta modificando frequência e 
profundidade da respiração, para correção das 
alterações iniciais. A resposta gerada vai depender 
do que tá acontecendo na periferia e na troca dos 
gases, das concentrações deles. Ex.: se o individuo 
tem muito CO2 a resposta é uma hiperventilação, a 
FR aumenta. Se tem uma quantidade muito alta de O2 
a resposta respiratória vai ser uma hipoventilação, ou 
seja, a FR vai diminuir. 
 
Temos os gases O2, CO2, e hidrogênio são 
responsáveis pela ativação com os quimiorreceptores, 
que por sua vez se comunicam com o centro 
respiratório, que identifica a informação vinda da 
periferia, precisa aumentar, diminuir a ventilação ou 
mais, ele ao identificar elabora uma resposta, que é 
mediada pelos efetores, que são músculos diafragma, 
intercostais, aumentando ou diminuindo a frequência 
de ativação do diafragma. É uma resposta na mudança 
do padrão respiratório, a depender da necessidade. 
O Centro Respiratório 
a) Organização – organizado em grupamentos de 
neurônios 
 
1. Grupo respiratório dorsal – grupo de 
neurônios localizados no tronco cerebral que 
ditam o ritmo básico e automático da 
respiração, começando pela inspiração. Para a 
respiração/ventilação quem dita o ritmo 
normal dela é esse grupo, quando ativado ele 
faz com que executemos num padrão 
ventilatório. 
2. Grupo respiratório ventral – funciona 
principalmente na expiração forçada, 
estimulando os intercostais internos e os 
músculos abdominais. Responsável pela 
expiração e também participar da regulação da 
inspiração, embora a respiração em si seja 
função do grupo dorsal. 
3. Centro pneumotáxico – regula a frequência 
respiratória por limitar a expansão pulmonar. 
Ele limita as rajadas de potenciais de ação que 
passam pelo nervo frênico. Responsáveis pela 
inibição do grupo respiratório dorsal. 
4. Centro apnêustico – função ainda não está 
bem definida mas ele auxilia o centro 
pneumotáxico controlando a profundidade da 
inspiração. 
Além dos centros nervosos, temos aferências 
nervosas, fibras aferentes, são fibras nervosos que 
estão indo ao SNC, levando informações da periferia 
para o SNC. 
Essas duas fibras que levam essa informação são 
o nervo vago e o nervo glossofaríngeo. As 
informações captadas pelos quimiorreceptores serão 
levadas por meio desses nervos. 
 A informação será processada, identificada e 
codifica, e a partir daí há a elaboração de uma 
resposta que é devolvida a periferia por meio de vias 
que são vias eferentes, que conduzem a informação do 
SNC para a periferia, os efetores, que nesse caso são 
os músculos ventilatórios. 
1. O centro inspiratório envia impulsos pelos 
nervos frênicos para o diafragma, e pelos 
nervos intercostais para os músculos 
intercostais externos, fazendo a contração 
durante 2 segundos. 
2. Em seguida os neurônios cessam o estímulo 
nos próximos 3 segundos. 
3. Os músculos relaxam. 
4. A elasticidade toracopulmomar promove a 
expiração. 
5. Esta sequência ocorre entre 12 e 15 vezes por 
minuto 
Quimiorreceptores 
São células 
nervosas, especializada 
na detecção de gases 
(CO2, O2 e 
hidrogênio). Eles estão 
localizados no arco 
aórtico e no seio 
carotídeo. 
Quimiorreceptores 
presentes nessa localização, teremos um sangue 
cheio de O2, então qualquer mudança de oxigenação 
será percebida por essas duas estruturas. 
CO2 + H2O= H2O3 (ácido carbônico) = 
H+ + HCO3- 
A reação acima é espontânea, porém lenta. 
Pode ser acelerada pela enzima anidrase carbônica 
presente em hemácias, células tubulares renais, 
células da córnea, etc. 
No plasma vamos ter a presença do CO2, 
circulando no plasma, parte dele reage formando o 
ácido carbônico, e consequentemente tendo 
hidrogênio sendo formado a partir do metabolismo do 
CO2. 
Se há aumento do CO2 no plasma, 
consequentemente, há o aumento de ácido carbônico, 
que também terá o aumento de hidrogênios circulando 
no plasma. Daí a importância dos quimiorreceptores 
periféricos, que vão monitorar as concentrações 
desses componentes. 
E poderá informar ao centro respiratório do 
que tá acontecendo no sangue e ajudar a regular por 
meio da informação passada ao pulmão. O pulmão é 
um regulador/mecanismo básico de defesa do 
equilíbrio acidobásico 
O controle da respiração pelo Tronco Encefálico 
 
Regulado no tronco, mais na região bulbar, onde 
pode-se achar centros reguladores, como: o centro 
inspiratório, é onde tá o grupo respiratório dorsal – 
que controla o padrão básico da ventilação, recebe 
influência do centro apnêustico que ativa o centro 
inspiratório para que a inspiração se torna mais 
profunda. E o centro pneumotáxico, que inibe o grupo 
respiratório dorsal. 
Esse centro inspiratório se comunica por meio do 
nervo frênico com o diafragma. Embora os 
intercostais externos participem desse processo 
respiratório o principal musculo da respiração é o 
diafragma. 
Quimiorreceptores periféricos - o centro recebe 
informações vindas dos quimiorreceptores que estão 
localizados no arco aórtico e seio carotídeo, e aí 
podem monitorar mudanças na concentração de CO2, 
O2 e hidrogênio na periferia. Embora consigam 
detectar mudanças nesses três, a sensibilidade dele é 
maior para o oxigênio. 
Quimiorreceptores centrais – localizados na região 
do bulbo e só quem vai ativar esses quimiorreceptores 
é a concentração de hidrogênio que só ele chega 
naquela região e ativá-los. 
O que acontecer na periferia e na região central de 
mudança será transformado em informação e levado 
ao centro inspiratório. 
Receptores do estiramento do pulmão – quando o 
pulmão infla/expande os receptores vão detectar o 
estiramento da parede pulmonar e informar o centro 
respiratório. Assim como quando o pulmão desinfla 
essas reações/informações diminuem, então o centro 
inspiratório sabe tanto quando o pulmão está 
insuflado, como desinflado. 
Receptores dos músculos e articulações – quando 
fazemos certas atividades que aumentam nossa FR, 
precisamos de mais oferta de oxigênio e nutriente nos 
músculos esqueléticos. Quem trás oxigênio e 
nutriente nos músculos esqueléticos é o sangue, e 
esse aumento do aporte vem da respiração que trás 
oxigênio, que vem do aumento da frequência 
respiratória. 
Controle químico da respiração 
 
Os quimiorreceptores centrais que estão 
localizados no bulbo não tem acesso direto no que 
acontece na periferia. A barreira hematoencefálica 
serve como proteção do SNC evitando que algum 
agente bacteriano ou substância tóxica que não se 
difunde chegue ao centro respiratório. 
Ela separa a região capilar da região bulbar. 
Os QRC vão se comunicar com o liquo que está 
presente no 4º ventrículo que é uma região,que é 
entre o bulbo e o cerebelo, e o que preenche não é 
sangue, é liquo. 
No capilar sanguíneo, temos CO2, água e isso 
faz com que haja uma reação química formando acido 
carbônico, que gera íon hidrogênio e íon bicarbonato. 
O íon hidrogênio não consegue cruzar a barreira 
hematoencefálica, mas o CO2 que é um gás passa a 
barreira. 
Pela característica do gás ele pode chegar na 
região do liquo, que junto com a água forma hidrogênio 
e bicarbonato. Esse hidrogênio que tá no liquo pode 
atravessar a barreira encéfalo-LCE e ativa o 
QCR’s, consequentemente essa ativação vai ativar o 
centro respiratório, fazendo com que se aumente ou 
não a FR. 
O que determina o aumento da frequência 
respiratória é a quantidade de hidrogênios gerada. 
Quando aumenta muito a quantidade de hidrogênio 
que se difunde do liquo e chega aos QRC’s indica que 
há um aumento na concentração de CO2, e esse 
aumento reflete o que acontece na periferia (tem 
muito lá, que chega na região do liquo, produz mais 
hidrogênio e aumenta a função QRC’s) 
A diferença entres os quimiorreceptores é 
que o periféricos detecta o que acontece na periferia, 
nos vasos sanguíneos e detecta a concentração de 
CO2 e hidrogênio, já os centrais só são ativados pelo 
hidrogênio, pois só ele consegue atravessar a barreira 
pra estimular esses quimiorreceptores. 
 
 
 
Resposta do sistema respiratório ao exercício 
 
Quando o indivíduo tá em exercício aumenta o 
metabolismo basal, da atividade celular. Daí há um 
maior consumo de oxigênio, e aumenta também a 
produção de CO2, o sistema respiratório através dos 
quimiorreceptores aumentam a ventilação, pra poder 
expulsar o CO2 e aumentar a entrada de O2. 
A atividade física reflete no aumento da 
ventilação ou frequência respiratória, onde entra mais 
oxigênio e expulsado mais carbono. 
Sangue Arterial 
• Sangue arterial, não há mudanças nos seguintes 
fatores: 
o Pressão de oxigênio – O2 
o Pressão de carbono – CO2 
o NO pH 
• Sangue venoso – aumenta a pressão venosa do 
CO2, que aumenta a quantidade de CO2 devido a 
produção elevada; 
• Fluxo sanguíneo pulmonar 
o Aumento do débito cardíaco – durante o 
exercício há o aumento da frequencia 
cardíaca 
o Aumento do fluxo sanguíneo pulmonar 
o o volume V/Q (ventilação/perfusão 
pulmonar) fica mais homogêneo nos 
pulmões, pois o pulmão visto que o pulmão 
recebe maior quantidade maior de fluxo 
sanguíneo e ar, o que diminui o espaço 
morto fisiológico, região que não faz troca 
gasosa. 
• Curva O2 hemoglobina (hemoglobina que 
transporta o oxigênio) – há um desvio dessa curva 
para a direita, significa dizer que diminui a 
afinidade da hemoglobina. Pela grande quantidade 
de oxigênio que entra a hemoglobina vai perder a 
afinidade pelo oxigênio e liberá-los, em 
contrapartida ela vai pegar moléculas de CO2, 
então as moléculas de O2 vão ser ofertadas ao 
tecidos necessitadas. Isso acontece exatamente 
dali para retirar o CO2 em excesso e dar o O2 
necessitado pelos tecidos. 
Resposta do sistema respiratório à altitude elevada