Regulação Neural da Respiração

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Izabelle Santana 
Turma XXIV 
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO 
 Sistemas de regulação: 
∙ Sistema neurogênico: voluntário, involuntário e reflexo; 
∙ Sistema de quimiorreceptores: centrais e periféricos. 
 
Os movimentos respiratórios consistem em um processo cíclico em que o ar atua, por meio das vias 
respiratórias, para dentro e para fora do pulmão; 
No entanto, apesar de parecer um processo relativamente simples, uma rede neural de extrema complexidade 
é responsável por promover os movimentos respiratórios. 
BULBO E PONTE – alojam o centro da respiração. 
O centro respiratório se compõe por diversos grupos de neurônios localizados bilateralmente no bulbo e na 
ponte do tronco cerebral. 
∙ Estruturas supra contínuas não são necessárias para o controle respiratório. 
∙ Respiração apnêustica – pausa de respiração no final da inspiração; 
 
∙ Grupo respiratório dorsal – inspiração; 
∙ Grupo respiratório ventral – expiração; 
 
∙ Centro pneumotáxico – diminui o tempo 
de respiração, aumenta a frequência. 
O sistema nervoso ajusta a ventilação às 
necessidades do corpo, de modo que as pressões 
parciais de O2 e CO2 no sangue arterial pouco se 
alteram; mesmo durante exercícios extenuantes. 
1. Neurônios respiratórios no bulbo 
controlam a inspiração e a expiração; 
2. O padrão rítmico da respiração se origina 
de uma rede de neurônios que disparam 
espontaneamente; 
3. Os neurônios da ponte influenciam a 
frequência e a profundidade da 
ventilação; 
4. A ventilação está sujeita a modulação por 
vários fatores químicos e mecânicos e por 
centros encefálicos superiores. 
 
 
FUNÇÕES DE CONTROLE RESPIRATÓRIO 
∙ Gerais – ventilação alveolar suficiente para manter normal a concentração dos gases no sangue; 
∙ Adaptativas – mudanças do meio ou da atividade metabólica (ex. altitude, exercício); 
∙ Integrativas – com atividades não respiratórias tais como fala e deglutição. 
∙ Envio de sinais através do nervo frênico. 
 
Izabelle Santana 
Turma XXIV 
REGULAÇÃO DA VENTILAÇÃO 
A regulação da respiração é feita através de dois sistemas: 
∙ Sistema Neurogênico; 
∙ Sistema Quimiorreceptores. 
 
I. SISTEMA NEUROGÊNICO 
A regulação neurogênica tem 3 tipos de controle: 
1. Controle Involuntário; 
2. Controle Voluntário; 
3. Controle Reflexo. 
 
1. Controle Involuntário 
O controle automático da respiração depende de estruturas bulbares e 
pontinas. 
∙ Tronco cerebral; 
∙ Interneurônios; 
∙ Intercostais; 
∙ Diafragma. 
 
1.1. Grupo Respiratório Dorsal do Bulbo (GRDB) 
∙ Núcleo do trato solitário; 
∙ Contém neurônios inspiratórios involuntários (diafragma e 
intercostais externos); 
 
∙ Ação: emissão de sinais repetitivos de potenciais de ação 
inspiratórios. 
∙ Potencial em rampa – começa fraco e vai aumentando. Vantagem: promove uma respiração 
constante, sem alterações bruscas. Emite sinais respiratórios via nervo frênico (e vago). 
∙ Apresentam vários disparos durante uma única inspiração. 
Padrão em Rampa 
Durante a inspiração de 2 segundos – volume 
corrente (500 ml). 
∙ 10 a 12 ciclos respiratórios por minuto. 
A rampa mantém uniforme o volume inspirado e 
expirado. Além de evitar alterações bruscas. 
Característica exclusiva desse centro respiratório 
(através do nervo frênico). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.2. Grupo Respiratório Ventral do Bulbo (GRVB) 
Núcleos ambíguo e retroambíguo. Contém neurônios inspiratórios e expiratórios (inspiração ou expiração 
forçada). 
∙ Ação: são ativados quando necessita de maior ventilação. 
∙ Estimulam o nervo frênico; 
∙ Esse grupo permanece inativo durante a respiração normal. 
 
Os neurônios são ativados quando queremos forçar a inspiração (inspirar mais), mandam “informação” 
também para o Grupo Respiratório 
Dorsal. A expiração natural é controlada 
pelo relaxamento do grupo dorsal. 
1.3. Centro Pneumotáxico Dorsal da 
Ponte (CPDP) 
Núcleo parabraquial da ponte superior. 
∙ Ação: controla a frequência respiratória. Transmite sinais para a área inspiratória, controlando a 
duração da fase de enchimento do ciclo pulmonar. Limita a rampa da inspiração, para cessar a 
inspiração e começar a expiração. 
Quando ele está muito ativado, diminui a rampa e faz com que se tenha mais inspirações por minuto, mesmo 
que curtas, aumentando a frequência respiratória. 
Se ele deixar de funcionar (devido ao centro seguinte), faz com que a rampa seja mais longa, a inspiração fica 
longa, diminuindo as inspirações por minuto junto com a frequência respiratória. 
Sinal pneumotáxico intenso – frequência respiratória de 30 a 40 movimentos por minuto. 
Sinal pneumotáxico débil – pode reduzir a frequência para 3 a 5 movimentos por minuto. 
 
 
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1.4. Centro Apnêustico Ventral da Ponte (CAVP) 
∙ Bloqueia o centro pneumotáxico, faz com que ele não iniba a rampa da inspiração, e assim ela pode 
ser maior, aumentando a duração da inspiração. 
∙ Controle da profundidade da inspiração – suspiro. 
 
2. Controle Voluntário 
As estruturas supra-pontinas estão envolvidas no controle voluntário da respiração: 
∙ Córtex cerebral e outros centros superiores (Sistema Límbico); 
∙ Trato córtico-espinal; 
 
∙ A ativação do córtex sensorial e motor produz aumento da respiração; 
∙ Ativação das regiões como córtex fronto-orbital inibe a respiração; 
A influência dessas informações corticais sobre os grupos respiratórios pontinos e bulbares é que permite 
ajustes voluntários da respiração, por exemplo, prender voluntariamente a respiração por alguns 
segundos ou ainda, controlar a respiração durante o canto ou durante a utilização de instrumentos de 
sopro. 
 
3. Controle Reflexo 
 
∙ Receptores de Estiramento (RE); 
Localização: camadas musculares lisas das paredes dos bronquíolos e brônquios de todo o pulmão. 
Ação: enviam sinais através no nervo vago até Grupo Respiratório Dorsal quando os pulmões sofrem 
estiramento excessivo. 
Importância: Reflexo Hering Breuer. 
Ele é ativado quando o volume corrente aumenta 
e ultrapassa cerca de 1,5 I. É um mecanismo 
protetor destinado a impedir o excesso de 
insuflação pulmonar, em lugar de ser um 
componente importante do controle normal da 
ventilação. 
∙ Receptores de Irritantes (RI) 
Localização: entre as células epiteliais das vias aéreas. Sensíveis a gases irritantes, materiais particulados e 
mediadores da resposta imune (espirro, tosse, entre outros). 
∙ Importância: intoxicações respiratórias. 
∙ O acúmulo de muco, substâncias inaladas, como poeira ou substâncias nocivas do fumo, estimulam 
receptores irritativos pulmonares localizados nos bronquíolos que promovem a constrição reflexa das 
vias aéreas. 
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II. SISTEMA QUIMIORRECEPTOR 
Para que o sistema de controle da respiração opere adequadamente, as PO2 e PCO2 no plasma são 
monitoradas continuamente por receptores especializados, denominados quimiorreceptores. 
(1) Quimiorreceptores centrais; 
(2) Quimiorreceptores periféricos. 
1. Quimiorreceptores Centrais 
Área Quimiossensível. 
Localização: Se encontra bilateralmente apenas 0,2 
mm da superfície ventral do bulbo. 
∙ Sensíveis primariamente ao aumento do PCO2 
e a queda do pH (líquor). 
∙ O H+ exerce controle indireto, primeiramente 
precisa haver aumento do CO2. 
 
1. O CO2 que se dilui no fluido cérebro espinal. 
 
2. O H+ é o responsável pela estimulação dos 
quimiorreceptores centrais – ajuste ventilatório e ao 
mesmo tempo, estimulam a RVLM levando a um aumento da atividade nervosa simpática e aumento 
de PA. 
 
∙ Sensível a elevadas pressões parciais de CO2, esse aumento leva a mais CO2 difundido do plasma para 
o líquor, se junta ao H2O, forma H2CO2 que se dissocia em H+ no líquor, ativando sinalizadores. Ativa 
o n. frênico, para contrair diafragma e intercostais. 
 
∙ CO2 no sangue regula a ventilação principalmente pelo seu efeito sobre o pH do LCR; 
∙ A hiperventilação resultante reduz uma PCO2 no sangue e portanto, no LCR; 
 
2. Quimiorreceptores PeriféricosLocalização: Corpos Carotídeos e Corpos Aórticos. 
∙ Detectam principalmente alterações na PO2. 
∙ Os quimiorreceptores periféricos estão expostos ao sangue 
arterial. 
∙ Depois sensíveis a queda do pH e ao aumento da PCO2. 
 
 
 
 
 
 
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EXERCÍCIO FÍSICO 
 
A ventilação alveolar no atleta saudável 
costuma aumentar quase que 
proporcionalmente à elevação no nível 
do metabolismo de O2. 
A PO2, a PCO2 e o pH arteriais 
permanecem exatamente normais. 
 
∙ Durante o exercício não há alteração 
na PCO2 arterial; 
 
∙ A ventilação pulmonar aumenta 
instantaneamente no início do exercício. 
 
O que causa a respiração intensa no exercício físico? 
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.