controle da ventilacao 2010

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Cláudia Herrera Tambeli Cláudia Herrera Tambeli 
CONTROLE DA VENTILAÇÃO E TRANSPORTE DE GASESCONTROLE DA VENTILAÇÃO E TRANSPORTE DE GASES
Objetivo: Estudar os mecanismos fisiológicos responsáveis pelo 
controle da ventilação pulmonar
1. Controle da ventilação 
1.1. Função e importância
Roteiro:
1.1. Função e importância
1.1. Observações clínicas e experimentais
Modelo de controle proposto 
1.2. Controle Involuntário
Centro respiratório
Modulação da atividade do centro respiratório pela
concentração sanguínea de O2, CO2 e pelo pH sanguíneo
Controle da ventilação por agentes irritantes e pelo grau
de enchimento dos pulmões
1.2. Controle Voluntário
Controle da Ventilação
Função e importância
Controle da Ventilação
Função e importância
Função: Ajustar a ventilação às necessidades do 
corpo, de modo que as pressões parciais de O2 e 
CO2 no sangue arterial pouco se alterem; mesmo 
durante exercícios extenuantes.durante exercícios extenuantes.
Importância: Falta de oxigênio pode ser fatal
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
A atividade dos neurônios motores medulares que 
inervam os músculos respiratórios é controlada 
pelo SNC
Diafragma
Mecanismo pelo qual o SNC controla a 
atividade dos motoneurônios que 
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
atividade dos motoneurônios que 
inervam os músculos respiratórios
Observações clínicas e experimentaisObservações clínicas e experimentais
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Secção acima da ponte –
a ventilação não se altera
Secção acima da ponte –
a ventilação não se altera
Secção abaixo do bulbo –
a ventilação cessa
Secção abaixo do bulbo –
a ventilação cessa
Os centros de controle 
da respiração localizam-se
no bulbo e na ponte
Os centros de controle 
da respiração localizam-se
no bulbo e na ponte
Observações clínicas e experimentaisObservações clínicas e experimentais
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
1. Centro de 
controle do 
rítmo da 
1. Centro de 
controle do 
rítmo da 
Neurônios da Ponte 
influenciam a 
freqüência e a 
profundidade da 
ventilação
Neurônios da Ponte 
influenciam a 
freqüência e a 
profundidade da 
ventilação
rítmo da 
respiração fica 
no bulbo
2. O padrão 
normal da 
ventilação 
depende da 
comunicação 
entre a ponte e 
o bulbo
rítmo da 
respiração fica 
no bulbo
2. O padrão 
normal da 
ventilação 
depende da 
comunicação 
entre a ponte e 
o bulbo
Modelo propostoModelo proposto
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
1.1. Neurônios respiratórios no bulbo controlam a inspiração e a Neurônios respiratórios no bulbo controlam a inspiração e a 
O sistema nervoso ajusta a ventilação às necessidades do corpo, de O sistema nervoso ajusta a ventilação às necessidades do corpo, de 
modo que as pressões parciais de O2 e CO2 no sangue arterial pouco modo que as pressões parciais de O2 e CO2 no sangue arterial pouco 
se alteram; mesmo durante exercícios extenuantes.se alteram; mesmo durante exercícios extenuantes.
1.1. Neurônios respiratórios no bulbo controlam a inspiração e a Neurônios respiratórios no bulbo controlam a inspiração e a 
expiraçãoexpiração
2.2. O padrão rítmico da respiração se origina de uma rede de O padrão rítmico da respiração se origina de uma rede de 
neurônios que disparam espontaneamenteneurônios que disparam espontaneamente
3.3. Os neurônios da ponte influenciam a frequência e a Os neurônios da ponte influenciam a frequência e a 
profundidade da ventilaçãoprofundidade da ventilação
4.4. A ventilação está sujeita a modulação por vários fatores A ventilação está sujeita a modulação por vários fatores 
químicos e mecânicos e por centros encefálicos superioresquímicos e mecânicos e por centros encefálicos superiores
Grupo Respiratório DorsalGrupo Respiratório Dorsal
Involuntário: Centro RespiratórioInvoluntário: Centro Respiratório
envia impulsos aos músculos inspiratórios
– Diafragma
– Intercostais externos
– Escalenos e esternocleidomastoideos
Controla o rítmo básico da respiração 
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Controla o ritmo Controla o ritmo 
ventilatórioventilatório básico, envia básico, envia 
o sinal respiratório para o sinal respiratório para 
os músculos inspiratórios.os músculos inspiratórios.
Bulbo
GRD
m. intercostal
externo diafragma
Inerva m. 
inspiratórios
Inerva m. 
expiratórios
GRV
Ponte
Bulbo
os músculos inspiratórios.os músculos inspiratórios.
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Involuntário: Rítmo respiratórioInvoluntário: Rítmo respiratório
Ritimicidade origina-se na rede de neurônios 
com potenciais instáveis de membrana
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Grupo Respiratório VentralGrupo Respiratório Ventral
envia impulsos aos músculos inspiratórios 
acessórios e expiratórios
– Escalenos e Esternocleidomastoideo
– Intercostais internos
– Músculos Abdominais
Neurônios ativados especialmente na 
inspiração e expiração forçada
Involuntário: Centro RespiratórioInvoluntário: Centro Respiratório
Através desse conjunto Através desse conjunto 
de neurônios há a de neurônios há a 
modulação da atividade modulação da atividade 
respiratóriarespiratória
Bulbo
GRD
m. intercostal
externo diafragma
Inerva m. 
inspiratórios
Inerva m. 
expiratórios
GRV
Ponte
Bulbo
inspiração e expiração forçada
Os neurônios são Os neurônios são 
ativados quando ativados quando 
queremos forçar a queremos forçar a 
inspiração (inspirar inspiração (inspirar 
mais), mandam mais), mandam 
“informação” também “informação” também 
para o Grupo para o Grupo 
Respiratório DorsalRespiratório Dorsal
↓↓↓↓ PO2 →→→→ ↑↑↑↑ VENTILAÇÃO →→→→ ↓↓↓↓ PCO2 , ↑↑↑↑ pH
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
AclimataçãoAclimatação
AlcaloseAlcalose> Ligação da Hb ao O> Ligação da Hb ao O22
Resposta a curto prazo: em 2 ou 3 dias. A seguir a Resposta a curto prazo: em 2 ou 3 dias. A seguir a 
produção de 2,3produção de 2,3--DPG pelas hemácias aumenta, DPG pelas hemácias aumenta, 
proporcionando maior liberação de Oproporcionando maior liberação de O22 a partir da a partir da 
HbHb, terminando com os efeitos da alcalose , terminando com os efeitos da alcalose 
respiratória.respiratória.
Controle da Ventilação
AclimataçãoAclimatação
• A resposta a longo prazo corresponde a um aumento 
no número de hemácias na tentativa de aumentar o 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.
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Involuntário: Modulação da atividade Involuntário: Modulação da atividade 
do centro respiratório pela do centro respiratório pela 
concentração sanguínea concentração sanguínea 
de Ode O22, CO, CO22 e He H
↑↑↑↑ Ventilação
Quando ↓↓↓↓ PO2
(abaixo de 60 
mmHg)
↓pH, ↑↑↑↑ PCO
QuimiorreceptoresQuimiorreceptores
periféricosperiféricos
Corpúsculos 
carotídeos
Corpúsculos 
aórticos
X
IX
↓pH, ↑↑↑↑ PCO2
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
QuimiorreceptoresQuimiorreceptores
periféricosperiféricos
Involuntário: Modulação da atividade Involuntário: Modulação da atividade 
do centro respiratório pela do centro respiratório pela 
concentração sanguínea concentração sanguínea 
de Ode O22, CO, CO22 e He H
↑ Altitude de 3000 m
São mais São mais 
responsivos as responsivos as 
variações da PCOvariações da PCO22
e do pH do que da e do pH do que da 
POPO22
POPO22 não contribui não contribui 
com a regulação com a regulação 
diária da ventilaçãodiária da ventilação
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Involuntário: Modulação da atividade Involuntário: Modulação da atividade 
do centrorespiratório pela do centro respiratório pela 
concentração sanguínea concentração sanguínea 
de Ode O22, CO, CO22 e He H
QuimiorreceptoresQuimiorreceptores
periféricosperiféricos
Sensores Sensores Sensores Sensores 
carotídeos do Ocarotídeos do O22
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Involuntário: Modulação da atividade Involuntário: Modulação da atividade 
do centro respiratório pela do centro respiratório pela 
concentração sanguínea concentração sanguínea 
de COde CO22 e He H
BarreiraBarreira
HematoHemato--
encefálicaencefálica
CapilarCapilar
cerebralcerebral
FluídoFluído
CérebroCérebro--
Espinhal Espinhal 
(FCE)(FCE)
QuimiorreceptoresQuimiorreceptores
Centrais Centrais ––
monitoram a monitoram a 
composição do FCEcomposição do FCE
ÁREA QUIMIOSSENSÍVELÁREA QUIMIOSSENSÍVEL
CentroCentro
RespiratórioRespiratório
Como os íons H+ não 
cruzam facilmente a 
barreira hematoencefálica 
os neurônios 
quimiossensíveis são 
mais estimulados 
por variações nas 
concentrações 
sanguíneas de 
CO2 do que de H+
BulboBulbo
Quimiorreceptor centralQuimiorreceptor central
↑↑↑↑ Ventilação
CentroCentro
RespiratórioRespiratório
composição do FCEcomposição do FCE
O aumento de COO aumento de CO22 com com 
diminuição do pH leva a um diminuição do pH leva a um 
aumento na aumento na frequênciafrequência
respiratória, na tentativa de respiratória, na tentativa de 
obter mais Oobter mais O22 e aumentar o e aumentar o 
pH, que quando alterado, pH, que quando alterado, 
pode comprometer pode comprometer 
mecanismos fisiológicos.mecanismos fisiológicos.
VC excede 1 L 
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Involuntário: Grau de enchimento dos Involuntário: Grau de enchimento dos 
pulmõespulmões
Reflexo de HeringReflexo de Hering--BreuerBreuer
GRV
Bulbo
Ponte
Grupo
Respiratório
Ventral
Centro ApnêusticoGrupo
Respiratório
Dorsal
VC excede 1 L 
(exercício intenso)
Receptores estiramento
Grupo Respiratório 
Dorsal
Interrompe a 
inspiraçãoVagoVago((--))
⇒⇒⇒⇒ Mecanismo de proteção contra insuflações pulmonares excessivas.
inibeminibem
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Involuntário: Agentes irritantesInvoluntário: Agentes irritantes
� respiração rápida e superficial
� bronquioconstrição
� tosse
� espirro
Ponte
Bulbo
Centro 
Pneumotáxico
Centro Apnêustico
Involuntário: Sistema límbicoInvoluntário: Sistema límbico
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
GRD
m. intercostal
externo diafragma
Inerva m. 
inspiratórios
Inerva m. 
expiratórios
Centro Apnêustico
GRV
Bulbo
Ponte
Bulbo
Centro 
Pneumotáxico
Centro Apnêustico
VoluntárioVoluntário
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
Prender a Prender a 
respiração: O respiração: O 
aumento de COaumento de CO22
aumenta a aumenta a 
GRD
m. intercostal
externo diafragma
Inerva m. 
inspiratórios
Inerva m. 
expiratórios
Centro Apnêustico
GRV
Bulbo
aumenta a aumenta a 
ventilação.ventilação.
Controle da ventilação
Exercícios
Controle da ventilação
Exercícios
O consumo de O2 e a formação de CO2
aumenta até 20X.
O que causa o aumento imediato da ventilação ?
1- Impulsos provenientes dos centros cerebrais superiores.
2- Estimulação dos proprioceptores das articulações e músculos
Centro Respiratório
Estudamos os mecanismos fisiológicos 
responsáveis pelo controle da responsáveis pelo controle da 
ventilação pulmonar
Controle da VentilaçãoControle da Ventilação
bulbaresbulbares
“ A minha existência, o que quer que ela realmente seja, “ A minha existência, o que quer que ela realmente seja, “ A minha existência, o que quer que ela realmente seja, “ A minha existência, o que quer que ela realmente seja, 
consiste de um pouco de carne, um pouco de respiraçãoconsiste de um pouco de carne, um pouco de respiraçãoconsiste de um pouco de carne, um pouco de respiraçãoconsiste de um pouco de carne, um pouco de respiração
e as partes que a governam”e as partes que a governam”e as partes que a governam”e as partes que a governam”e as partes que a governam”e as partes que a governam”e as partes que a governam”e as partes que a governam”
Marcus Aurelius Antoninus ( 121- 180 d.C.)