Quimiorreceptores: Regulação da Respiração

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GD1: QUIMIORRECEPTORES:
Integrantes do grupo: Ana Clara Fonseca, Ana Elisa Pauli, Alan Miranda, Breno Almeida, Catarina Paiva, Clara lucas.
O QUE SÃO E A QUÊ SÃO ESTIMULADOS?
São receptores presentes na regulação da respiração, envolvidos com a percepção dos teores de O2 e CO2 e presentes no sangue. São subdivididos quanto à sua localização anatômica em: 
Periféricos - Rápido
Centrais - Lento
QUIMIORRECEPTORES PERIFÉRICOS
Os quimiorreceptores periféricos respondem a redução de pH e P e ao aumento de PC arterial. Tais quimiorreceptores encontram-se distribuídos em corpúsculos carotídeos e aórticos, ou seja, são subdivididos anatomicamente em CAROTÍDEOS E AÓRTICOS e fisiologicamente desempenhem a mesma função. São formações altamente vascularizadas. 
Os quimiorreceptores carotídeos enviam informações ao centro respiratório por meio de potenciais de ação que trafegam pelos nervos de Hering e, em seguida, bilateralmente ao longo dos nervos Glossofaríngeos (IX) ao passo que os quimiorreceptores aórticos que mandam suas mensagens aferentes através dos nervos vagos (X); ambos as respostas neurais vão rumo a área respiratória dorsal do bulbo. Os quimiorreceptores periféricos são sensíveis às variações de PO2, PCO2 e pH no sangue arterial. São compostos por dois tipos celulares:Figura 1 Quimiorreceptores que se localizam fora do sistema nervoso central, responsivos às alterações da concentração do oxigênio, dióxido de carbono e íon hidrogênio. Localizam-se em associação com os grandes vasos arteriais do tórax e do pescoço. Aqui representados pelos corpúsculos aórticos e carotídeos, ao longo de suas conexões nervosas aferentes, via nervos vago e glossofaríngeo, respectivamente, com o centro respiratório no bulbo. Adaptado de Guyton AC e Hall JE12.
- Célula tipo I - Glomos e Célula tipo II – Sustentação
Próximo às células tipo I há um grande número de capilares, garantindo um fluxo sanguíneo adequado aos quimiorreceptores. As células de sustentação tipo II envolvem tanto as células tipo I como os capilares.
QUIMIORRECEPTORES CENTRAIS
Desempenhando a mesma função dos quimiorreceptores periféricos, eles também captam a variação de PO², PCO² e pH. Estão localizados bilateralmente na face ventral do bulbo e são banhados pelo líquido Cefalorraquidiano. São sensíveis à Pco2 arterial, mas não à Po2 do sangue e respondem a alteração do pH do LEC/LCR quando o CO2 se difunde para fora dos capilares cerebrais.
Pode ser localizada em zonas:
Rostral
Caudal 
Intermediária
ANIDRASE CARBONICA
No vaso sanguíneo cerebral há íons hidrogênio e bicarbonato (HC) e também há dióxido de carbono (CO2). Este gás atravessa livremente a barreira hematoencefálica (o que não ocorre em relação ao HC e ao . Quando há um aumento da concentração de dióxido de carbono no sangue, ele facilmente passa pela barreira e atinge o líquido cefalorraquidiano (líquor). O dióxido de carbono, no líquor, reage com H2O, com auxílio da anidrase carbônica, formando, entre outros, íons hidroxônio .
O aumento da concentração de íons () promove uma queda do pH e essa age nos 
quimiorreceptores centrais da área quimiorreceptora central do bulbo levando à hiperventilação. Então o dióxido de carbono retorna ao sangue e é expelido por meio da ventilação. 
Em outras palavras, apesar de se dizer que os quimiorreceptores centrais respondem ao 
dióxido de carbono, eles na verdade respondem à mudança de pH que ocorre no fluido 
cerebrospinal. O dióxido de carbono que se difunde através da barreira Hematoencefálica para dentro do fluido cerebrospinal é convertido em bicarbonato e .
SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO: 
São nervos com fibras sensoriais e motoras que conferem controle aos mecanismos involuntários e vitais (funções vegetativas) fundamentais à homeostase (equilíbrio dinâmico do metabolismo) como a contração da musculatura lisa das vísceras, a secreção glandular, os ritmos cardíaco e respiratório, etc... 
Por exemplo: Você pode até prender voluntariamente a respiração por certo tempo, mas quando à falta de O2 parecer crítica ao organismo, o SNA desencadeia novamente os movimentos respiratórios. Por isso, ninguém consegue se suicidar prendendo a respiração.
O SNA é dividido em Sistema Nervoso Simpático e Sistema Nervoso Parassimpático, dois conjuntos distintos de nervos que controlam, em geral, os mesmos órgãos de forma antagônica. Os nervos simpáticos têm ação excitatória sobre tais órgãos, colocando o organismo em estado de prontidão e alerta em situações de estresse. Os nervos parassimpáticos atuam inibindo a atividade destes órgãos, levando o organismo a um estado de relaxamento.
Assim, quando nos assustamos, nosso organismo mostra-se apto à luta ou à fuga nos momentos em que estas atitudes forem necessárias por ação do Sistema Nervoso Simpático: o ritmo cardiorrespiratório aumenta, as pupilas dilatam, os músculos esqueléticos recebem mais sangue etc. Ao fim dessa situação o Sistema Nervoso Parassimpático leva ao restabelecimento da condição “normal” de funcionamento do organismo.
Abaixo uma tabela com alguns exemplos básicos da ação antagônica do Sistema Nervoso Simpático e do Sistema Nervoso Parassimpático sobre os órgãos:
	Órgão / Função
	Nervos Simpáticos
	Nervos Parassimpáticos
	Arteríolas
	vasoconstrição
	vasodilatação
	Ritmo cardíaco
	aumenta
	diminui
	Pressão arterial
	aumenta
	diminui
	Movimentos respiratórios
	aumentam
	diminuem
	Brônquios
	dilatam
	contraem
	Pupilas
	dilatam
	contraem
O sistema nervoso autônomo no pulmão
Lembrando que o nervo simpático parte através das ramificações dos nervos de T2, T3 e T4 e o nervo parassimpático pelo nervo Vago (X), os dois sistemas irão sempre agir buscando homeostase e de acordo com a demanda do organismo. Quando acontece uma situação de luta ou fuga, o sistema simpático é acionado, provindo dos centros bulbares do tronco encefálico, enviando estímulos adrenérgicos aos receptores β (beta) e α (alfa) nos brônquios resultando na sua broncodilatação. Assim, com a dilatação dos brônquios, maior captação de oxigênio ocorrerá, garantindo a oxigenação para os músculos de maior demanda do momento e realizando sua ação, seja correr ou lutar. Nesse momento nota-se uma hiperventilação no indivíduo. Após essa situação de luta ou fuga ter passado, o sistema parassimpático irá inibir a ação do simpático, e, através do nervo Vago (X) libera a acetilcolina (Ach) nos receptores muscarínicos presentes nos brônquios e realizar a broncoconstrição, fazendo o corpo voltar a homeostase.
O que ocorre quando possivelmente age uma redução do oxigênio arterial e estimula os quimiorreceptores? Quando a concentração de oxigênio no sangue arterial baixa até menos que anormal, os quimiorreceptores são intensamente estimulados. Esse evento se encontra ilustrado na figura ao lado, exibir efeitos dos diferentes níveis da PO2 arterial (mm Hg) sobre a frequência dos impulsos nervosos do corpo carotídeo. Observe que a frequência dos impulsos é particularmente sensível as alterações da PO2 arterial situadas entre 60 a 30 mm Hg, faixa de variação onde a saturação de hemoglobina com oxigênio diminui rapidamente.
 No aumento da concentração de dióxido de carbono e de hidrogênio estimula os quimiorreceptores, esse aumento da concentração de dióxido de carbono ou de hidrogênio também estimula os quimiorreceptores e, dessa forma, intensifica indiretamente a atividade respiratória. Contudo, os efeitos diretos de ambos os fatores sobre o centro respiratório são mais potentes que seus efeitos mediados pelos receptores ser sete vezes mais intensos. Todavia, existe diferença entre os efeitos periféricos e centrais do dióxido de carbono. 
A estimulação por meio dos quimiorreceptores periféricos ocorre com rapidez cinco vezes maior que a estimulação central, assim esses quimiorreceptores podem ser particularmente importantes no aumento da velocidade de resposta ao dióxido de carbono, no início da atividade física. 
Mecanismo básico de estimulação dos quimiorreceptorespela deficiência de oxigênio. Os meios usados pelos quais a baixa PO2 estimula as terminações nervosas nos corpos carotídeos e aórticos ainda não estão esclarecidos. No entanto, esses corpos têm múltiplas células de tipo altamente glandular-like características denominadas de células glomosas, que fazem sinapse direta ou indireta com as terminações nervosas. Alguns pesquisadores sugerem que essas células glomosas possam atuar como quimiorreceptores e então estimular as terminações nervosas. Contudo, outros estudos propõem que as terminações nervosas por se são diretamente sensíveis a PO2 baixa.
Como os quimiorreceptores ajudam na regulação da respiração durante o exercício físico? “Regulação da respiração durante o exercício físico”. Na atividade física vigorosa, o consumo de oxigênio e a formação de dióxido de carbono podem aumentar por ou até 20 vezes. Contudo, como ilustrado na figura ao lado a ventilação alveolar, não atleta saudável, costuma aumentar quase que proporcionalmente a elevação do nível do metabolismo de oxigênio. 
 A PO2, Pco2, e o PH, arteriais permanecem quase precisamente normais. ao tentar analisar a causa do aumento da ventilação durante atividades físicas e regula-se induzido atribuição aumento as elevações sanguíneos do dióxido de carbono e de íons hidrogênio e lambadas a redução do oxigênio sanguíneo no entanto, isso é questionável, pois as medidas da pco2 do PH da po-2 arteriais revelam que nenhum desses valores se alteram de forma significativa durante atividade física. Assim nenhum deles fica assim suficientemente anormal para estimular a respiração de modo tão rigoroso como observado durante exercícios vigorosos. 
Portanto, é fundamental responder à questão: O que causa a intensa ventilação durante atividade física? Pelo menos o efeito parece ser predominante ponto final acredita-se que o encéfalo durante a transmissão de impulsos nervosos para os músculos participantes da atividade física, transmita ao mesmo tempo impulsos colaterais para o tronco cerebral para estimular o centro respiratório isso é análogo à estimulação do centro vasomotor do tronco cerebral durante atividade física indutora de aumento simultâneo na pressão arterial ponto final na verdade quando a pessoa começa a se exercitar grande parte do aumento global da ventilação se inicia imediatamente com o começo da atividade física antes que qualquer substância química sanguínea tenha tido tempo de se alterar. É provável que a maior parte do aumento da respiração se origina de sinais neurogênicos, transmitidos diretamente ao centro respiratório do tronco cerebral ao mesmo tempo que sinais neurais se dirige aos músculos corporais para promoção da contração muscular.
O que os “quimiorreceptores” alteram no Sistema respiratório? Quando cai a PO2 arterial, há um aumento da ventilação (em resposta à hipóxia); quando há a elevação dos teores de CO2 do organismo, há o estimulo à ventilação, ocorrendo também o contrário. Quando há queda do pH, a ventilação eleva-se, mas quando há elevação do pH (o pH normal do plasma arterial é de 7,4), há inibição da ventilação.