Fisiologia do Controle da Respiração - Guyton

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REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO 
 Músculo Diafragma é responsável por 70% da capacidade respiratória – é músculo estriado 
esquelético – de controle voluntário (porque você quer) – MAS o Centro Respiratório é capaz 
de controlar esse músculo – controle automático (sem ser controlado); 
 Deve-se fazer esse controle para ajustar a ventilação às necessidades do corpo, de modo que 
as pressões parciais de O2 e de CO2 no sangue arterial pouco se alterem. 
 A respiração involuntária normal é controlada por centros do Tronco Encefálico, 
especificamente se localizam no bulbo e na ponte e estes grupos de neurônios são 
denominados: 
o Grupo Respiratório Dorsal: 
 Se encontra na porção dorsal do bulbo; 
 É responsável pela inspiração; 
 Envia estímulos aos músculos inspiratórios – músculos: diafragma, intercostais 
externos, escalenos e o esternocleidomastoideo; 
 Controla o ritmo básico da respiração. 
o Grupo Respiratório Ventral: 
 Se encontra na parte ventro-lateral do bulbo; 
 É responsável pela inspiração e expiração forçada; 
 Envia estímulos aos músculos inspiratórios acessórios e expiratórios – músculos: 
escalenos, esternocleidomastoideo, intercostais internos e músculos abdominais; 
 Este núcleo (conjunto de neurônios) são ativados especialmente na inspiração e 
expiração forçada 
o Centro Pneumotáxico: 
 Na porção dorsal superior da ponte; 
 Responsável pelo controle da frequência e amplitude respiratória; 
 Corta a inspiração. 
o Centro Apneustico. 
 Influência: 
o Córtex – se você pensar na ventilação ela se modifica; 
o Mastigação; 
o Deglutição – para a respiração; 
o Fala – ocorre durante a expiração; 
o Defecação; 
o Micção; 
o Durante o parto; 
o Dor; 
o Frio. 
 Receptores (Recepção – Integração – Resposta): 
o Quimiorreceptores; 
o Receptores de Estiramento Pulmonar – Mecanorreceptores; 
o Receptores de Irritação (tosse e espirro); 
o Receptores J (na membrana respiratória); 
o Outros receptores (músculos = fuso receptor, tendões, articulações, etc). 
 
 
 
 
 
 
 Receptores de estiramento pulmonar (reflexo de insuficiência pulmonar) - Reflexo de 
Hering Breuer: 
o Estes receptores (Mecanorreceptores) estão localizados nas paredes musculares dos 
brônquios e dos bronquíolos em todo o parênquima pulmonar; 
o É responsável pela transmissão de sinais através do Nervo Vago até o Grupo 
Respiratório Dorsal quando os pulmões sofrem estiramento excessivo; 
o Esses sinais influenciam a inspiração de forma similar aos sinais provenientes do 
Pneumotáxico; 
o Quando os pulmões sofrem insuflação excessiva, os receptores de estiramento atuam 
em uma resposta de feedback apropriada que desativa a resposta respiratória e 
consequentemente interrompe a inspiração – Inibição do Grupo Respiratório Dorsal = 
Interrompe a rampa respiratória; 
o Esse reflexo também aumenta a frequência respiratória; 
o Em seres humanos este reflexo provavelmente não é ativado até que o volume corrente 
aumente para 3 vezes o valor normal (≥ a 1,5L por movimento respiratório); 
o Portanto é um mecanismo protetor para evitar a insuflação pulmonar excessiva. 
 Centro Respiratório: 
 
o Se encontra no tronco encefálico – No bulbo e na ponte; 
o O Grupo Respiratório Dorsal é o responsável em mandar estímulos ao Músculo 
Diafragma através do Nervo Frênico – Ele promove a gênese da inspiração habitual/ de 
rotina; 
o O Centro Pneumotáxico chega no Grupo Respiratório Dorsal para cortar/inibir a 
inspiração e assim acontece a expiração (passiva), antes ele deve passar para uma 
área denominada Centro Apneustico que modula/interfere nesse controle; 
o O Grupo Respiratório Ventral age na inspiração e na expiração forçadas; 
o Os Nervos Vago e Glossofaríngeo chegam no Grupo Respiratório Dorsal trazendo 
informações dos pulmões, de quimiorreceptores, de tensão, etc. 
 Grupo respiratório dorsal: 
o Descargas inspiratórias rítmicas; 
o Ritmo respiratório basal; 
o Como ocorre: Neurônio excitatórios geram dois impulsos: 
 Um impulso que promove a contração muscular fazendo com que a pessoa 
INSPIRE; 
 O outro impulso vai para os neurônios inibitórios que vão inibir os neurônios 
excitatórios e a pessoa vai ter um período de relaxamento muscular a 
EXPIRAÇÃO. 
 Sinal inspiratório em “Rampa”: 
o Início da atividade elétrica constante, gradual; 
o Tempo = 2 s; 
o Interrupção abrupta; 
o Tempo = 3 s; 
o Total de 5 s → 60s dividido por 5s gera as 12 incursões por minuto, que é a frequência 
respiratória normal. 
 
o A frequência respiratória vai controlar a velocidade de subida da rampa e também o ponto 
de interrupção da “rampa”. 
 Centro Pneumotáxico: 
o Interrupção da rampa inspiratória; 
o Limita a duração da inspiração; 
o Resultado: aumento da frequência respiratória. 
 Grupo Respiratório Ventral: 
o Inativos durante a respiração normal; 
o Ativos no controle respiratório extra no exercício; 
o Neurônios inspiratórios 
 Mesmo núcleo: 
 Ambíguo; 
 Retroambíguo. 
o Neurônios expiratórios. 
 Centro Apnêustico: 
o Localizado na parte inferior da ponte; 
o Coordenação da respiração 
o Prolonga a inspiração; 
o Inibe a expiração; 
o Inibido pela área pneumotáxica. 
 Córtex Cerebral: 
o Conexões: córtex cerebral x centro respiratório; 
o Alteração voluntária do padrão da respiração; 
o Controle voluntário: tem função protetora → Pode sobrepor ao padrão automático da 
respiração dentro de um tempo limitado Ex: aprender a nadar – segurar a respiração para 
não aspirar. 
 
 CONTROLE QUÍMICO DA RESPIRAÇÃO: 
o Modulação da atividade do centro respiratório pela concentração sanguínea arterial de 
O2, CO2 e H+; 
o É feita pelos quimiorreceptores: 
 Quimiorreceptores CENTRAIS: 
 Estão localizados na porção ventral do bulbo; 
 Altamente sensíveis aos íons H+, porém o CO2 difunde-se mais 
facilmente pela Barreira Hematoencefálica (BHE = as meninges: dura-
máter, pia-máter e aracnóide) e o H+ quase não passa pela BHE. Logo, o 
CO2 tem mais influência no ritmo respiratório; 
 O estimulo principal é o ↑pCO2, através de alterações associadas na 
concentração de íons H+; 
 São os mais importante para o controle instantâneo da respiração; 
 São ativados pelas variações do pH do Líquor. 
 ↓ do pH do LCR → ↑ Ritmo Respiratório; 
 ↑ do pH do LCR → ↓ Ritmo Respiratório. 
 
 Quimiorreceptores PERIFÉRICOS: 
 Localização: Corpos carotídeos e Corpos aórticos – células receptoras 
especializadas; 
 Detectam variações nos níveis menores que 70 mmHg de O2, CO2 e H+; 
 Transmite os estímulos para neurônios sensoriais que estão nos nervos 
Vago e Glossofaríngeo; 
 E estes levam a informação até o TE no bulbo especificadamente no Grupo 
Respiratório Ventral; 
 O estimulo principal dos quimiorreceptores é quando: 
o Diminuição da paO2 arterial (hipóxia); 
o Aumento da [H+] arterial = Redução do pH (acidose metabólica); 
o Aumento da paCO2 (acidose respiratória). 
 Resultam em um aumento da ventilação. 
 Exemplos: 
o ↑ CO2: Segurar a respiração, fazer exercício físico (aumenta o metabolismo – aumenta o 
CO2; 
o ↓ CO2: Hiperventilar (elimina mais); 
o ↑ O2 – A hemoglobina circulante no corpo já está quase 100% saturada, por isso não há 
como aumentar sua saturação; 
o ↓ O2 – Quem está pleno o oxigênio não cai. 
Conclusão: O CO2 é mais importante para o controle habitual da respiração. 
 Hipercapnia: 
o Aumento do CO2; 
o Diminuição do pH; 
o Acidose Respiratória; 
o Hiperventila. 
 Hipocapnia: 
o Diminui o CO2; 
o Aumento do pH; 
o Alcalose Respiratória; 
o Hipoventilar. 
 Acidose metabólica: falta de glicose – formação de corpos cetônicos. 
 Alcalose metabólica:vômitos intensos. 
 
 Aclimatação: 
o Ocorre em situações de altitudes elevadas, logo com baixas concentrações de 
oxigênio atmosférico; 
o Após 2 a 3 dias: 
 Receptores centrais vão detectar a diminuição da paO2, vai levar informação até 
o Centro respiratório; 
 Ele fará uma hiperventilação – elimina CO2 – gera uma alcalose – como resposta 
ele vai gerar uma acidose; 
 Perde 4/5 da sensibilidade às variações na pCO2 e pH; 
 Ventilação alveolar aumenta 500%. 
o ↓pO2 → ↑VENTILAÇÃO → ↓ pCO2, ↑pH 
o Resposta à curto prazo: em 2 ou 3 dias. Depois disso a produção de 2,3 – DPG pelas 
hemácias proporciona maior liberação de O2 a partir da Hb, terminando com os efeitos 
da alcalose respiratória; 
o Resposta a longo prazo: corresponde a um aumento no número de hemácias na tentativa 
de aumentar o transporte de O2. No entanto, isso gera uma maior viscosidade no sangue, 
provocando maior resistência ao fluxo. 
 
 Ritmo de Cheyne-Stockes: 
o Ciclos de respiração profunda - Hiperventila; 
o Ciclos de respiração muito superficial; 
o 40 a 60 segundos de intervalo; 
o Ocorre: 
 Retardo do fluxo sanguíneo pulmão – tecido cerebral: ICC = Insuficiência cardíaca 
congestiva; 
 Dano cerebral – resposta anormal de feedback negativo.