Fisiologia respiratória: controle respiratório

Prévia do material em texto

UFRJ 
Campus Macaé 
Enfermagem e Obstetrícia 
Angie Martinez 
Fisiologia 
Controle da respiração 
• O controle da respiração se refere aos 
mecanismos os quais vai envolver a 
frequência e a intensidade dos ciclos 
respiratórios. 
• Todo estímulo para respiração ocorre por 
ativação dos nervos espinhais frênicos no 
diafragma e os nervos intercostais. 
• Os músculos respiratórios são altamente 
inervados, levando a informação para o 
centro de controle respiratório no tronco 
encefálico. 
• A respiração pode ser controlada de forma 
voluntária (modulação). 
• Contudo, não podemos interromper a 
respiração. 
 
• A frequência respiratória responde aos dois 
processos, é voluntária até um certo ponto. 
Depois ela vai sofrer automaticidade do 
processo do controle respiratório. 
• No momento em que os níveis de PCO2 estão 
elevados e os de PO2 muito baixos, deixa de 
ser um controle voluntário, é assumida a 
parte automática. 
Estruturas envolvidas 
 
• Os neurônios dessas estruturas vão controlar 
os devidos músculos e recebendo essas 
informações dos quimiorreceptores. Esses 
quimio estão monitorando o tempo inteiro 
essas variações de O2 e enviando as 
informações para o tronco encefálico. 
• No bulbo haverá neurônios estimulando ou 
diminuindo a estimulação dos músculos 
respiratórios. 
• Na região da ponte, outros neurônios vão 
integrar as informações, regendo todas as info 
aferentes (níveis de saturação do sangue, 
como os mm estão). 
• A rede de neurônios que disparam 
espontaneamente que vai dar o ritmo e 
manter o automatismo. Quando a ventilação 
diminui, essas redes são ativadas para respirar 
automaticamente. 
Redes neurais no controle da respiração pelo tronco 
encefálico 
Núcleos bulbares dorsais 
• São núcleos do trato solitário. 
• Recebem informações provenientes dos 
pulmões, laringe, faringe... 
• Os quimiorreceptores estão ligados aos 
nervos vago e glossofaríngeo. Dependendo da 
região onde eles se encontram, a inervação 
vai ser pelo vago ou glossofaríngeo. 
Fisiologia respiratória: controle respiratório 
UFRJ 
Campus Macaé 
Enfermagem e Obstetrícia 
Angie Martinez 
Fisiologia 
• Há projeções vindas da medula que 
coordenam os músculos inspiratórios por 
projeções diretas e indiretas. Ou seja, os 
núcleos bulbares recebem a info da medula. 
Núcleos bulbares ventrais 
• Representam o núcleo ambíguo e o núcleo 
retroambigual. 
• Recebem informação do trato solitário e de 
outras regiões. 
• Estão envolvidos com a inspiração e com a 
expiração. 
A inspiração é um processo ativo, mas também tem parte ativa da 
expiração. O recrutamento desses neurônios para mandar a 
informação e fazer a expiração. 
• Existe um grupo de neurônios que é chamado 
de complexo pré-Botzinger, que vai dar o 
ritmo. São neurônios da região do bulbo 
parecidos com as células marcapasso do 
coração. Eles disparam o tempo todo e 
controlando o ritmo respiratório. 
Centro peneumotáxico 
• Existe a integração. 
• Lá na ponte está o centro pneumotáxico, que 
vai reger os diferentes núcleos do bulbo. 
• Responsáveis pelos sinais tônicos que ajudam 
a coordenar o ritmo respiratório. 
• Então, esse centro vai orquestrar como os 
grupos no bulbo vão ser mais ativados ou 
menos ativados, dependendo da circuitaria. 
 
• Eles vão dar o sinal respiratório. 
 
Sinal respiratório em rampa 
• Formado pelos grupos de neurônios bulbares. 
• É dito que esses neurônios começam a se 
ativar aos poucos. Então, o impulso nervoso é 
transmitido para os músculos da inspiração. 
• OS neurônios começam a se ativar, formando 
um sinal que lembra uma rampa. Conforme 
maiores grupamentos vão se ativando, vai 
envolvendo maior número de músculos 
inspiratórios, grandes grupamentos 
musculares. É o processo de inspiração. 
• No momento em que esses neurônios 
interrompem seus sinais, ocorre uma 
diminuição abrupta e os músculos 
inspiratórios entendem que devem parar de 
contrair. O resultado é o relaxamento do s 
músculos respiratórios, que é o que se 
entende como expiração passiva. 
 
• Então, o processo de inspiração vai ocorrendo 
por ativação de neurônios, que vai formando 
o sinal em rampa. Quando eles são 
completamente interrompidos, a inspiração 
termina. 
• Leva em média 2s. 
• O recrutamento dos músculos respiratórios 
responde a essa ativação. 
Quimiorreceptores 
• Toda a circuitaria vai ocorrer mediante os 
quimiorreceptores, centrais e periféricos. 
• São células que respondem a alterações na 
composição química do sangue. 
• Respondem a variações da PCO2, do pH e do 
O2. 
UFRJ 
Campus Macaé 
Enfermagem e Obstetrícia 
Angie Martinez 
Fisiologia 
• Os quimiorreceptores estão inseridos na 
aorta, chamados de corpúsculos aórticos e na 
carótida. Recebem suprimento sanguíneo e 
monitoram a variação da PCO2, do pH e do 
O2. 
• Já os quimiorreceptores centrais estão na 
região ventral do bulbo e vão responder a 
apenas variações de CO2 e do pH. 
 
Quimiorreceptores periféricos 
• Chamados de células glomais ou corpúsculo 
carotídeo. 
• Enviam informação sensorial via nervo 9 e 10. 
• PO2 baixa. Essas células detectam a variação. 
Nesse momento, canais de potássio se 
fecham e a célula despolariza, abre canal de 
cálcio dependente de voltagem. O cálcio vai 
entrar e agilizar a liberação de NTS. 
• No terminal do nervo vago, o NTS fará 
sinapse, para levar a informação aos núcleos 
bulbares de que a PO2 diminuiu. 
• Quando a informação chega, vai gerar 
hiperventilação, para aumentar a 
concentração de O2 no sangue, pelo aumento 
da troca gasosa. A hiperventilação é feita 
pelos músculos inspiratórios ativados 
(diafragma, intercostais etc.). 
Caso a PCO2 estiver baixa, haverá a hipoventilação. Os músculos vão 
ser sinalizados para que não contraiam tantas vezes. Nesse caso os 
quimiorreceptores centrais também atuam. 
 
 
 
 
• A resposta máxima vai diminuindo conforme a 
PO2 aumenta. Se há baixa PO2, há maior 
resposta das células. Assim que a PO2 vai 
aumentando, essas células vão disparando 
menos, porque já regularizou. 
Quimiorreceptores centrais 
• Com a PCO2 elevada, interfere na produção 
de H+, aumentando sua concentração. Com 
isso, o pH diminui, caracterizando um estado 
de acidose. 
• O pH varia de 7,38 a 7,42. Abaixo disso já é 
acidose. 
UFRJ 
Campus Macaé 
Enfermagem e Obstetrícia 
Angie Martinez 
Fisiologia 
• Se há uma acidose de origem respiratória, o 
corpo vai trabalhar fazendo a compensação 
ventilatória, para diminuir a quantidade de 
H+. 
• Se há uma acidose de origem metabólica, 
ingestão de alimentos ácidos, pode ser 
convertido em CO2 e desencadear as mesmas 
respostas. 
 
Ambos quimiorreceptores atuando 
• Detectam variações da PCO2, está elevada. 
• Vai ativar a nível central pela conversão de 
CO2 em H+, ativando os quimiorreceptores 
centrais, os quais vão aumentar a ventilação. 
• A nível periférico também há o mesmo 
desencadeamento, ativando o centro 
respiratório para aumentar a ventilação, 
tentando diminuir o excesso de H+. 
Receptores de estiramento 
• Localizados em outras regiões. 
• Vão trabalhar para prevenir a distensão 
excessiva das vias aéreas. 
• Impedem uma insuflação exagerada por parte 
dos pulmões. 
• Enviam informação através do nervo vago, 
para interromper o sinal em rampa. 
• Caso houver uma insuflação exagerada, esses 
receptores são ativados, que vão enviar a 
informação para os núcleos bulbares, 
diminuindo o sinal. Nesse momento acaba a 
inspiração e inicia a expiração. 
Reflexo de insuflação Breuer-Hering 
 
• Caso os alvéolos distenderem muito, esse 
reflexo entra em ação, interrompendo o sinal 
de rampa. 
• Previne a superdistensão e danos no tecido. 
Receptores de irritação 
• No nariz, laringe, faringe, traqueia. 
• Detectam corpos estranhos e ativam o reflexo 
de espirro, tosse. 
Equilíbrio ácido-base 
• Equilíbrio do pH sanguíneo,que trabalha 
numa faixa muito estreita. 
• Há situações nas quais o pH pode ser alterado 
(pelo metabolismo ou dieta). 
• O sistema respiratório vai tentar trazer o 
reequilíbrio. 
• Há três fatores: o sistema tampão, que já 
detecta inicialmente as variações de H+, o 
sistema respiratório tentando eliminar o 
excesso de CO2, e se não der certo, entra o 
sistema renal para excretar o excesso de H+ 
ou de íon bicarbonato. 
• Mudanças no pH podem desnaturar as 
células. 
• São situações que o organismo tenta resolver 
o quanto antes, porque traz prejuízo grande. 
 
• A CO2 pode ser convertida em H+. Logo, se 
aumento CO2 aumenta H+ e vice-versa. 
• Essa equação pode ser deslocada de um lado 
para o outro. 
UFRJ 
Campus Macaé 
Enfermagem e Obstetrícia 
Angie Martinez 
Fisiologia 
• Distúrbios que podem acontecer a acidose ou 
alcalose, de diversas origens, vão alterar as 
concentrações de PCO2 ou outros fatores. 
• A alcalose não é tão grave quanto a acidose, 
então o organismo vai tentar corrigir a 
acidose com muito mais eficiência do que a 
alcalose. 
 
• No caso de alguma dessas situações, ocorre a 
alteração, captada pelos quimiorreceptores, 
que vão percebê-la e promover uma resposta 
para chegar ao equilíbrio (seja hipoventilação, 
hiperventilação, pela ativação dos músculos 
respiratórios). 
 
O pH sanguíneo ideal é o 7,4. Se deslocar, há acidose ou alcalose. 
Diagrama do equilíbrio 
 
• Esse diagrama mostra em que situação se 
encontrará o desequilíbrio, caso sejam 
alterados os valores de PCO2 e pH. 
• Se aumenta a quantidade de CO2, aumenta a 
quantidade de H+. 
• Se há alta concentração de íons de 
bicarbonato, entra em estado de alcalose, 
porque o pH aumenta. 
Distúrbios do equilíbrio ácido-base 
• Podem ter origem metabólica ou respiratória, 
ou pode ser mista. 
• Como compensação, os pulmões, fazendo 
ciclos respiratórios mais rapidamente ou não, 
dependendo da situação. 
• Os rins, ativam as células renais para 
aumentar a secreção de H+, diminuir a 
reabsorção de bicarbonato ou produção. 
Acidose respiratória 
 
• Altera-se o percentual normal da PCO2. 
• Precisa-se excretar mais H+. O sistema renal 
entra aumentando a secreção de H+. Essa 
urina vai ser mais ácida. 
• Aumenta a excreção renal de outros íons que 
vão servir como solução-tampão. 
• Os íons de amônia se acoplam aos íons de H+, 
tamponando o ácido. Os íons de fosfato 
aumentam a retenção dos íons de 
bicarbonato. 
• A compensação renal vai tentar eliminar esse 
excesso. 
• Se diminui a quantidade de H+, a PCO2 volta 
para os valores normais. 
• A compensação renal e a respiratória podem 
ocorrer ao mesmo tempo. 
Origem 
• Esses casos podem ter uma origem que leva à 
hipoventilação alveolar. Desigualdade da 
UFRJ 
Campus Macaé 
Enfermagem e Obstetrícia 
Angie Martinez 
Fisiologia 
relação ventilação-perfusão, retenção de CO2. 
Ou seja, pode ocorrer onstrução de vias 
aéreas, fazendo com que o sistema 
respiratório retenha mais CO2 do que deveria, 
gerando a acidose. 
• Na asma, há dificuldade para movimentar ar, 
gerando desequilíbrio da concentração dos 
gases. 
 
Alcalose respiratória 
 
• PCO2 diminuída, vai fazer com que o sistema 
entre em estado de alcalose. 
• O organismo deve reabsorver íons H+ e os 
íons de bicarbonato vão ser excretados. 
Produz uma urina mais básica. 
• O sistema respiratório faz hipoventilação. 
Diminui a frequência respiratória para tentar 
aumentar a PCO2. 
• Menos comum, ocorre como resultado de 
uma hiperventilação. 
• Quando a ventilação alveolar aumenta, mas 
não há gasto metabólico. 
• Condição associada a ventilação mecânica. 
Acidose metabólica 
 
• Vai aumentar os níveis de H+, em decorrência 
do metabolismo estar acelerado. 
• Acúmulo de cetoácidos, degradação 
excessiva. 
• Diabetes mellitus não tratada também pode 
gerar acidose. 
• O pH diminui e pode alterar a pCO2. 
• A acidose metabólica é gerada pelo aumento 
de H+ ou diminuição dos íons de bicarbonato. 
• Como mecanismo: hiperventilação reflexa, 
para eliminar CO2 e consequentemente pH. 
• A origem pode ser a nível metabólico, mas 
cria um reflexo sofre a PCO@, que vai acionar 
o sistema respiratório para tentar compensar, 
junto ao sistema renal. 
Alcalose metabólica 
 
• Ingestão excessiva de álcalis, perda do suco 
gástrico. 
• Ocorre em situações de doenças onde o 
paciente vomita. 
• Altera a PCO2. 
• Tem a diminuição da ventilação como 
compensação respiratória. 
• O sistema renal vai eliminar maior quantidade 
de íons bicarbonato e tentará reter íons de 
H+.