Regulação da Respiração

Regulação da Respiração

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Regulação da Respiração (revisão)

Aluna: Evelyn Pacheco

A regulação da respiração é resultante de diversos fatores, o equilíbrio entre esses fatores permite-nos ter uma função respiratória normal. Ou seja, diferentes respostas a um mesmo estímulo (muitas das vezes respostas antagónicas) equilibram a função respiratória, para que esta se mantenha estável. Caso os fatores fossem todos no mesmo sentido, a pessoa acabaria por morrer.

História da evolução do estudo da regulação da respiração:

Nota: Alguns dos nomes referidos podem estar incorrectamente escritos.

Autor

Descoberta

Galeno (séc. II)

"se lesasse uma zona do cérebro, o animal deixava de respirar"

Flourens (meados 1842)

"lesando região do pavimento do 4º ventrículo, animal deixa de respirar" - designou-lhe nó vital

Gato imarinesh (séc. XX)

"se cortar a substância reticular, o animal deixava de respirar"

Pitts e colaboradores Lumsden (1923)

"há um centro inspiratório e outro centro expiratório" separadas "há vários centros respiratórios (inspiratório, apneustico, pneumotáxico, etc.)

Estudos recentes

"há neurónios que promovem a inspiração, outros a rampa inspiratória, pós-inspiração, …" *

* Embora seja dúbio que um fenómeno tão complexo como a respiração seja apenas da respon-sabilidade de 1 neurónios ou 1 zona ou 1 região. Neurónios respiratórios no tronco cerebral:

Fig.1Neurónios respiratórios no tronco cerebral

Traços à direita indicam a profundidade e frequência da respiração.

DRG – Grupo respiratório Dorsal

VRG – Grupo respiratório Ventral

NPBL – N. Parabraquial (centro pneumotáxico)

Consequências na respiração de vários secções do Tronco Cerebral:

Corte

Consequência

Tubérculos Quadrigémios Post.

Aumento da frequência respiratória, taquipneica e sem aumen-to da profundidade

Protuberância

Paragens da respiração, tanto na expiração como inspiração - local apneustico (promove as paragens respiratórias)

Bulbar

Respiração agónica (paragem da respiração momentânea, mas posteriormente apresentava respiração normal)

Transição Mesencéfalo-protuberancial com vago intacto (Fig. 1A)

Respiração normal

Transição Mesenc.-protub com vago cortado (Fig. 1A)

Respiração normal, mas há inibição ao aumento da profundi-dade respiratória

Protuberância com vago intacto (Fig. 1B)

Aumento da profundidade respiratória

Protuberância com vago cortado (Fig. 1B)

Paragens respiratórias

Trans. Prot-bulbar (vago cortado ou intacto) (Fig. 1C)

Irregularidades respiratórias

Medular (vago intacto ou cortado) (Fig. 1D)

Paragem respiratória

Destes estudos resultaram 3 compomentes fundamentais à respiração que estão interligados entre si:

  1. Controlo Central (Protuberância, Bulbo, Sistema Límbico, Hipotálamo, ..);

  2. Efectores (músculos inspiratórios e expiratórios);

  3. Sensores (detectam alterações químicas, acaloses e acidoses sanguíneas), podem ser periféricos ou centrais;

Nos recém nascidos prema-turos ainda não está bem definido o estímulo do con-trolo central para os órgãos efetores, resultando numa morte por paragem respiratória.

Organização de alguns componentes do Controlo Central da Respiração:

No tronco encefálico existem uma série de núcleos importantes para a respira-ção. Ao nível do bulbo temos:

  1. Grupo Respiratório Ventral2: Núcleo Retro-Ambíguo, Núcleo Para-ambíguo que apresentam o Complexo de Pré-Botzinger

    1. Estímulo desta zona bulbar provoca alterações cardíacas e pulmonares

2. Antes designado Núcleo Botzinger, foi depois subdivido em núcleos e complexo pré-botzinger

  1. Grupo Respiratório Dorsal: Núcleo do Tracto Solitário

    1. Constituído por células α (inibidas pela insuflação pulmonar), β (estimuladas pela insuflação pulmonar) e P (inibem as células α);

GRV: Grupo Respiratório Ventral

- nRA: Núcleo Retro-Ambíguo

- nPA: Núcleo Para-ambíguo

GRD: Grupo Respiratório Dorsal

- nTS: Núcleo do Tracto Solitário

Destas interacções nestes circuitos neuronais partem aferências do nervo Vago para músculos respiratórios e permitem a respiração.

Neurónios específicos para respiração – (Estudos Ingleses)

Esta teoria divide a respiração em:

  1. Inspiração;

  2. Expiração normal - 1ªfase da expiração (E1);

  3. Expiração forçada (requer outros neurónios) – 2ªfase da Expiração (E2);

São definidos 6 neurónios interligados entre si que são estimulados ou inibidos nas diferentes fases do ciclo respiratório.

Neurónios

Período de actuação no Ciclo Respiratório

Inspiratórios precoces

Activados ligeiramente antes da inspiração e mantêm-se até final. Estão inactivos na expiração

Rampa inspiratória precoce

Activos durante inspiração até ao final

Rampa inspiratória tardio

Estimula final da inspiração

Pós inspiratórios

Activados na 1ª parte da expiração

Rampa expiratória

Activados durante toda a expiração

Pré inspiratórios

Activadas antes da inspiração

.

Os neurónios acima referidos vão então estimular:

  1. Nervo frénico – durante a inspiração

  2. Nervo recorrente laríngeo – durante a 1ª fase da expiração

  3. Nervos abdominais – durante a 2ª fase da expiração

Existem circuitos de Cálcio (Ca2+) dependentes e de potássio (K+) dependentes intervenientes na estimulação destes neurónios.

Circuitos Ca2+ depententes: Neurónios pré-inspiratórios, da rampa inspiratória (precoce) e da rampa expiratória;

Circuitos K+ dependentes: Neurónios da rampa inspiratória precoce e tardia, rampa expiratória e pós- inspiratórios;

Nota: O professor referiu que esta parte da matéria (canais de Ca+ e K+) não é muito importante para fisiologia.

Controlo Químico da Respiração:

As alterações químicas do sangue (ex: alcalose, acidose) também influenciam a respiração, estas são detectadas pelas:

  1. Áreas quimiossensíveis do Centro respiratório (área inspiratória ao nivel do Bulbo), constituída por 3 núcleos:

    1. N. de Mitchell (junto a raiz do VII par craniano);

    2. N. de Schlaefke (junto a raiz do X par craniano);

    3. N. de Loeschcke(junto a emergência do XII par craniano);

  1. Áreas quimioreceptoras periféricas (Seio Carotídeo e Corpos Aórticos)

A química do sangue estimula as regiões quimisensiveis periféricas e centrais, que transmitem a informação através de um estímulo nervoso para os Centros Respitórios do Bulbo. Estes vão então modelar a respiração de acordo com a informação recebida.

Receptores pulmonares e de outro tipo

Existem vários receptores que vão influenciar a respiração, como por exemplo:

Receptor de estiramento pulmonar:

- Responsáveis pelo Reflexo de Hering-Breuer (quando ocorre uma grande insuflação pulmonar há também um aumento da frequência cardiada)

Receptores de Irritação (gases e poeiras – adaptação rápida)

- São receptores de acção rápida

- Localizados junto dos receptores nas vias aereas superiores para o espirro e tosse

Receptores C (pulmonares e brônquicos):

- Provocam broncoconstrição e dispneia

Receptores J:

- Localizados perto dos alvéolos na região dos capilares

- Estimulados quando ocorre transudação, de modo a drenar o transuda-do através dos canais linfáticos

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