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Controle da Controle da RespiraçãoRespiração

Prof. Dr. Fábio Maraschin Haggsträm, PhDProf. Dr. Fábio Maraschin Haggsträm, PhD

Universidade Luterana do Brasil,Universidade Luterana do Brasil,ULBRA, Faculdade de Medicina – RS - Brasil ULBRA, Faculdade de Medicina – RS - Brasil

Divisão de Pneumologia Divisão de Pneumologia

Disciplina de FisiologiaPneumologia

Controle da RespiraçãoControle da Respiração

VOLUNTÁRIOVOLUNTÁRIOExiste para que possamos realizar outras Existe para que possamos realizar outras funções que sem ele seria impossível, como funções que sem ele seria impossível, como por exemplo, a fonação.por exemplo, a fonação.

INVOLUNTÁRIOINVOLUNTÁRIONos mantém respirando a maior parte do Nos mantém respirando a maior parte do tempo, pois durante a maior parte do tempo tempo, pois durante a maior parte do tempo nem lembramos de estar respirando. nem lembramos de estar respirando.

Controle da RespiraçãoControle da Respiração

VoluntárioVoluntário: controle das atividades. : controle das atividades. MetabólicoMetabólico: relacionado com a química do : relacionado com a química do

sangue para garantir a respiração. sangue para garantir a respiração.

Por exemplo, podemos prender a respiração através do controlador voluntário, mas após algum determinado tempo chega-se a um momento em que o controlador metabólico (estímulos não voluntários) supera em número de estímulos o controlador voluntário realizando assim a inspiração.

Regulação da RespiraçãoRegulação da Respiração

O Sistema nervosoO Sistema nervoso Ajusta freqüência ventilação alveolarAjusta freqüência ventilação alveolar Demanda do corpoDemanda do corpo PO2 e PCO2 dificilmente são alteradasPO2 e PCO2 dificilmente são alteradas

Exercício vigorosoExercício vigoroso Estresse respiratórioEstresse respiratório

O CENTRO RESPIRATÓRIOO CENTRO RESPIRATÓRIO

Vários grupos de neurôniosVários grupos de neurôniosLocalizados bilateralmente Localizados bilateralmente

Bulbo Bulbo PontePonte

3 grandes conjuntos de neurônios3 grandes conjuntos de neurônios

Grupo dorsal de neurôniosGrupo dorsal de neurônios

Ocupa quase toda extensão do Ocupa quase toda extensão do bulbobulbo

Situados núcleo do feixe solitárioSituados núcleo do feixe solitário Terminação nervosa do Terminação nervosa do

vago e glossofaríngeovago e glossofaríngeo Transmitem sinais Transmitem sinais

sensoriais de quimio-sensoriais de quimio-receptores periféricos e receptores periféricos e barorreceptoresbarorreceptores

É gerado o ritmo básico da respiraçãoÉ gerado o ritmo básico da respiração após a chegada dos estímulos dos quimio-após a chegada dos estímulos dos quimio-

receptores, o GDN transmite o impulso para os receptores, o GDN transmite o impulso para os músculos inspiratórios músculos inspiratórios

diafragma, intercostais externosdiafragma, intercostais externos estes impulsos começam como um sinal fraco que estes impulsos começam como um sinal fraco que

vão aumentando gradativamente vão aumentando gradativamente sinal inspiratório em rampa. sinal inspiratório em rampa.

Grupo dorsal de neurôniosGrupo dorsal de neurônios

Sinal Inspiratório em RampaSinal Inspiratório em Rampa

Centro PneumotáxicoCentro Pneumotáxico

Transmite impulsos continuamente para área Transmite impulsos continuamente para área respiratóriarespiratória

Controlar o ponto de interrupção Controlar o ponto de interrupção Rampa inspiratóriaRampa inspiratóriaControlando o enchimento do ciclo pulmonarControlando o enchimento do ciclo pulmonar

Sinais pneumotáxicos Sinais pneumotáxicos Fortes – inspiração < 0,5 sFortes – inspiração < 0,5 s Fracos – inspiração até 5 sFracos – inspiração até 5 s

ObjetivoObjetivoLIMITAR A INSPIRAÇÃOLIMITAR A INSPIRAÇÃOEfeito 2arioEfeito 2ario

Aumento da frequência respiratóriaAumento da frequência respiratória Limitação da inspiraçãoLimitação da inspiração

• Encurta expiraçãoEncurta expiração Forte sinal pneumotáxicoForte sinal pneumotáxico

• Aumentar FR 30-40 RPMAumentar FR 30-40 RPM

Centro PneumotáxicoCentro Pneumotáxico

Grupo ventral de neurônios

• Inativos respiração normal, tranquila

• Quando ocorre estímulo para aumento da ventilação eles são ativados

• Alguns neurônios são responsáveis pela inspiração, outros pela expiração• Estimula musculatura

abdominal

Controle Químico da RespiraçãoControle Químico da Respiração

Objetivo da respiraçãoObjetivo da respiração Manter concentrações adequadasManter concentrações adequadas

OxigênioOxigênio Dióxido de carbonoDióxido de carbono Íons HidrogênioÍons Hidrogênio

Nos tecidosNos tecidos

Sensores: detectam alterações de pH, PaO2, Sensores: detectam alterações de pH, PaO2, PaCO2.PaCO2.

São os quimiorreceptores que mandam uma São os quimiorreceptores que mandam uma ordem para o controlador central.ordem para o controlador central. Os quimiorreceptores se localizam em duas Os quimiorreceptores se localizam em duas regiõesregiõesquimiorreceptores centraisquimiorreceptores centrais que se localizam na que se localizam na

zona quimiossensível do bulbo, sendo zona quimiossensível do bulbo, sendo banhado pelo liquido cefalorraquidianobanhado pelo liquido cefalorraquidiano

quimiorreceptores periféricosquimiorreceptores periféricos que se localizam no que se localizam no arco aórtico e corpo carotídeo.arco aórtico e corpo carotídeo.

Quimiorreceptores Centrais:Quimiorreceptores Centrais:BULBOBULBO

Sensível as alterações de PCO2 Sensível as alterações de PCO2 ou H+ou H+

PCO2 estímulo indiretoPCO2 estímulo indireto H+ pouca penetração SNCH+ pouca penetração SNC

Excita outras áreas do centro Excita outras áreas do centro respiratóriorespiratório

Quimiorreceptores: efeito da PCO2Quimiorreceptores: efeito da PCO2

CO2 H2O H2CO3 H+ HCO3-

LiquorIV ventrículo

• PCO2: efeito direto PCO2: efeito direto pequeno, porém indireto pequeno, porém indireto potente (H+)potente (H+)

• Neurônios sensores da Neurônios sensores da zona quimiossensível são zona quimiossensível são excitados pelo H+excitados pelo H+

• Porém o H+ sérico não Porém o H+ sérico não ultrapassa a barreira ultrapassa a barreira hamatoliquóricahamatoliquórica

• Líquor existem menos Líquor existem menos tampões proteicos ácido-tampões proteicos ácido-basebase

Redução do Efeito Estimulante do CO2 Redução do Efeito Estimulante do CO2 Após 1 a 2 DiasApós 1 a 2 Dias

Excitação do centro respiratórioExcitação do centro respiratórioMuito grande nas primeiras horasMuito grande nas primeiras horasDiminui gradativamenteDiminui gradativamente1 a 2 dias corresponde a 1/5 do efeito1 a 2 dias corresponde a 1/5 do efeito

Reajuste renal da concentração de bicarbonatoReajuste renal da concentração de bicarbonato Modificações CO2Modificações CO2

Efeito agudo potenteEfeito agudo potenteEfeito crônico fracoEfeito crônico fraco

Sobre o controle Sobre o controle respiratóriorespiratório

Corpos aórticos

Corpo carotídeo

n. glossofaríngeo

n. vago

carótida

Quimorreceptores Quimorreceptores PeriféricosPeriféricos

Mecanismo Mecanismo acessório acessório

para o para o controle da controle da respiração respiração

Alterações na Alterações na concentração concentração

de de OXIGÊNIOOXIGÊNIO

GRDGRD

Estimulação dos Quimirreceptores Estimulação dos Quimirreceptores pela Diminuição do O2pela Diminuição do O2

• Modificações da concentrações de O2 NÃO Modificações da concentrações de O2 NÃO exercem efeito estimulatório direto sobre o exercem efeito estimulatório direto sobre o centro respiratóriocentro respiratório

• Quando o O2 diminui (abaixo do normal)Quando o O2 diminui (abaixo do normal) Quimorreceptores são estimuladosQuimorreceptores são estimulados Principalmente entre PO2Principalmente entre PO2

• 60 – 30 mmHg60 – 30 mmHg

QuimioreceptoresQuimioreceptores

80% da resposta é efetuada pelos 80% da resposta é efetuada pelos quimiorreceptores centrais.quimiorreceptores centrais.(CO2)(CO2)

20% da resposta é efetuada pelos 20% da resposta é efetuada pelos quimiorreceptores periféricos.quimiorreceptores periféricos.(O2, CO2 e H+)(O2, CO2 e H+)

A cada respiração que realizamos os A cada respiração que realizamos os receptores periféricos e centrais entram receptores periféricos e centrais entram em ação.em ação.

Caso não haja estimulo para a respiração Caso não haja estimulo para a respiração (quimiorreceptores centrais e periféricos), a (quimiorreceptores centrais e periféricos), a respiração não ocorre.respiração não ocorre.

Na respiração não há ritmicidade como no Na respiração não há ritmicidade como no coração, sendo necessário um estimulo para coração, sendo necessário um estimulo para que ela ocorra.que ela ocorra.

Tudo o que os quimiorreceptores detectam, são Tudo o que os quimiorreceptores detectam, são transmitidos ao controlador central através do transmitidos ao controlador central através do nervo vago. nervo vago.

Apnéia ObstrutivaApnéia Obstrutiva

Apnéia mistaApnéia mista

Apneia Central Apneia Central

Respiração de Cheyne-StokesRespiração de Cheyne-Stokes

Respiração de Cheyne-StokesRespiração de Cheyne-Stokes

fabio.maraschin@pucrs.br Clínica Clínica de Pneumologia - Centro Clínico PUCRS; Av. de Pneumologia - Centro Clínico PUCRS; Av.

Ipiranga, 6690 / 501 - f: 3320-5005 Ipiranga, 6690 / 501 - f: 3320-5005