Regulação Respiratória

Centros Respiratórios

Os centros respiratórios são aglomerados de neurónios especializados localizados na medula oblongata. Regulam 2 parâmetros respiratórios em resposta às alterações nas necessidades:

• Frequência respiratória (frequência): determinada por quanto tempo o centro respiratório está ativo
• Profundidade da respiração (volume corrente): determinada pela forma como o centro respiratório estimula os músculos respiratórios

Anatomia

• Neurónios do grupo respiratório dorsal (DRG, pela sigla em inglês)
• Neurónios do grupo respiratório ventral (VRG, pela sigla em inglês)
• Centro Pneumotáxico
• Centro de apneia
• Complexo Pré-Bötzinger

Grupos respiratórios

• DRG:
  • Define o ritmo e a frequência da inspiração e, portanto, também a frequência respiratória (durante a respiração tranquila, a expiração é passiva e não requer estímulo)
  • Oscilador intrínseco:
    • Envia espontaneamente sinais repetitivos
    • Induz a contração repetitiva do diafragma, criando uma pressão pleural negativa e a insuflação do alvéolo
• VRG:
  • Não usado durante a respiração normal tranquila, apenas envolvido na expiração forçada
  • Estimula os músculos abdominais a exalar com força durante o aumento da necessidade respiratória
• Centro Pneumotáxico:
  • Desliga o sinal inspiratório produzido pelo DRG
  • Limita a duração da inspiração definindo a profundidade da respiração e determinando a taxa de respiração
• Outros centros respiratórios:
  • Córtex cerebral: substituição consciente do controlo autónomo da respiração
  • Hipotálamo e sistema límbico: anulam o ciclo respiratório durante o medo ou excitação

Regulação dos Centros Respiratórios

Os centros respiratórios definem a frequência e a profundidade da respiração. Alterações nas concentrações de O₂, CO₂ e H ⁺ são detetadas por quimiorrecetores centrais e periféricos, que regulam a atividade dos centros respiratórios para corresponder às necessidades metabólicas e situacionais.

Regulação dos centros respiratórios pelos quimiorrecetores centrais

Os quimiorrecetores centrais estão localizados na medula oblongata e regulam a atividade do centro respiratório com base nas alterações nos gases sanguíneos.

• PCO₂:
  • Aumento → aumento de H ⁺ no cérebro (ação da anidrase carbónica no CO₂ que permeabiliza a barreira hematoencefálica) → estimulação dos quimiorrecetores centrais → estimulação dos centros respiratórios → aumento da profundidade e da frequência respiratória → diminuição da PCO₂
  • Diminuição → diminuição da frequência respiratória ou mesmo apneia
• Pressão parcial de O₂ (PO₂): sem efeito direto nos centros respiratórios
• Uma diminuição do pH arterial pode aumentar a ventilação mesmo se a PO₂ e a PCO₂ estiverem normais.

Regulação dos centros respiratórios por quimiorrecetores periféricos

Os quimiorrecetores periféricos estão localizados nos corpos carotídeos e nos corpos aórticos e são mais responsivos aos gases sanguíneos do que os quimiorrecetores centrais.

• PCO₂:
  • Sentido direta e indiretamente como H ⁺ por quimiorrecetores periféricos
  • Tem efeitos semelhantes nos centros respiratórios como os quimiorrecetores centrais
  • Estímulo muito menos potente do que a estimulação direta dos quimiorrecetores centrais
• PO₂:
  • Diminuição → despolarização das células tipo I (glómicas) → ativação dos canais de cálcio → encaixe e fusão de neurotransmissores pelo cálcio intracelular → captado por aferentes e envia um sinal para o cérebro → aumento da taxa de respiração
  • Tem um efeito modesto na ventilação, principalmente quando a PO₂ é de 30 a 60 mmHg

Regulação dos centros respiratórios por outros recetores nos pulmões

• Recetores irritantes:
  • Sensação:
    • Pó
    • Ar frio
    • Irritantes químicos
  • Causa:
    • Tosse
    • Broncoconstrição
• Recetores musculares e articulares:
  • Sentem a posição da parede torácica durante a respiração
  • Fornecem feedback sobre a adequação da frequência e profundidade da respiração
• Recetores de estiramento:
  • Sentem a extensão da inflação do parênquima pulmonar
  • Terminam a inspiração antes que seja causado dano aos pulmões
• Recetores J:
  • Sentem o edema pulmonar
  • Causam uma respiração superficial