FISIOLOGIA - Resumo Controle da Respiração

CONTROLE DA RESPIRAÇÃO

O centro de controle respiratório esta localizado bilateralmente no bulbo e na ponte do tronco cerebral. No bulbo são duas regiões: dorsal (controle inspiratório) e o ventral (controle expiratório). Na porção dorsal superior ponte existe o centro Pneumotáxico que é o responsável pelo controle da frequência respiratória. Na verdade ele atua inibindo a porção dorsal do bulbo!

O grupo dorsal do bulbo recebe sinais sensoriais a partir de quimiorreceptores periféricos, barorreceptores e vários outros tipos de receptores nos pulmões. Esses neurônios fundamentais na regulação do ritmo e da frequência respiratória. 

O sinal inspiratório transmitidos do Bulbo para os músculos efetores da inspiração (principalmente o diafragma) são realizados em forma de rampa. Eles vão aumentando e intensidade até a sua abrupta interrupção. Esse mecanismo é de fundamental importância para a expansão dos pulmões uma vez que à medida que os músculos se contraem e o pulmão é estendido às forças (entre elas elásticas) contrariam ao movimento também aumentam de intensidade e aumentam a resistência ao movimento sendo necessário cada vez mais força para aumentar a expansão pulmonar. Em síntese, quanto maior a expansão maior será a energia utilizada pelos músculos para realizar trabalho. Se o impulso fosse constante a expansão seria limitada de forma rápida e ineficiente. 

O impulso inspiratório em rampa, apesar de inconsciente, possui duas qualidades passiveis de controle.  O indivíduo pode controlar a velocidade de aumento do sinal em rampa bem como o ponto de interrupção do sinal fazendo com que o processo de inspiração leve mais ou menos tempo. Dessa forma, poderia haver controle da frequência respiratória e amplitude do movimento. Essa característica é uma das responsáveis pela indicação de avaliar a frequência respiratória do paciente sem que ele perceba. Quando o paciente é avisado previamente o seu psicológico poderá intervir no mecanismo do sinal em rampa.

O centro pneumotáxico atua primariamente no controle do desligamento da rampa inspiratória controlando assim a duração da fase de expansão do ciclo pulmonar e consequentemente a frequência respiratória.

O grupo ventral de neurônios localizado no bulbo atuam tanto na inspiração quanto na expiração. Eles permanecem quase que praticamente inativos durante a respiração normal e tranquila. Eles são recrutados principalmente quando há necessidade de movimentos respiratórios vigorosos. Atua principalmente nos músculos abdominais durante a expiração aumentando a pressão e promovendo maior volume expirado.

No processo de controle da respiração, receptores localizados nos pulmões, atuam na prevenção da hiperinsulfação pulmonar para prevenir lesões à estrutura pulmonar pelo mecanismo de Hering-Breuer. Esse mecanismo é ativado por receptores de estiramento situados nas porções musculares dos brônquios, bronquíolos e todo o parênquima pulmonar. Esses receptores transmitem seus impulsos pelo nervo vago para o grupo dorsal de neurônios quando os pulmões são excessivamente distendidos, atuando como sinais inspiratórios do centro pneumotáxico, desativando o sinal em rampa e interrompendo o processo inspiratório. Esse sinal também influencia na frequência respiratória.

Controle químico da respiração

Os principais elementos responsáveis pelo controle direto são os íons hidrogênio e o dióxido de carbono. O oxigênio quase que não influencia no controle químico direto da respiração apenas por meio de quimiorreceptores periféricos.

Fonte: BERNE 6ed

No centro respiratório ventral do bulbo existe uma área quimiossensível muito sensível às alterações de CO₂ da concentração de H⁺. Na verdade o único responsável é o H⁺ mas como ele não atravessa a barreira hematoencefálica com facilidade a suas alterações no nível circulatório geral não influenciará de forma significativa os neurônios centrais. Já o CO₂ atravessa facilmente a barreira e qualquer alteração produz estimulação potente nos neurônios. Só que o dióxido de carbono não atua diretamente. Após atravessar a barreira ele acaba reagindo coma a água produzindo o acido carbônico que é altamente instável e se dissocia formando íons H⁺ e íons bicarbonato. A reação é a descrita: CO₂ + H₂O = H₂CO₃ e depois por dissociação H₂CO₃ = H⁺ + HCO₃^- liberando assim os íons hidrogênios que são potentes estimuladores. 

Apesar do dióxido de carbono ter potente efeito sobre o centro respiratório o estimulo declina entre 1 e 2 dias após a estimulação constante. Parte desse declínio ocorre por mecanismos compensatórios do corpo realizado principalmente pelo ajuste renal da concentração de íons H+ que aumentam a reabsorção de íons bicarbonato. Assim o efeito do CO₂ tem importante efeito agudo e somente fraco quando crônico.

O mecanismo de controle pelo O₂ começa quando a sua concentração a nível sanguíneo caí para 70 mmHg e atua pelos quimiorreceptores periféricos. Esses receptores também respondem as alterações de H⁺ e de CO₂ que acabam atuando intensificando os efeitos da queda de O_2. Os receptores estão nos corpos aórticos e carotídeos e transmitem seus impulsos para a porção dorsal do bulbo.

O processo de aclimatização é influenciado pela concentração de O₂ e o aumento da secreção de eritropoetina. A existência do espaço morto também retarda a alteração da concentração de O₂ pulmonar. Quando se escala de forma mais lenta (dias) que forma mais rápida(horas) a respiração se torna mais profunda e eficiente. Isso se deve pela “demora” na queda da concentração de O₂ e pela perda o efeito da H⁺ e do CO₂ sobre o controle central pelo motivo já citado. Assim, após alguns dias as concentrações de H⁺ e CO₂ se estabilizam pelos mecanismos compensatórios e a de O₂ cai para níveis suficientes para promover estimulo mais potente que o promovido pela estimulação central.