Controle Neural da Respiração

Olá Esse vídeo é uma iniciativa do departamento de biofísica e fisiologia da UFMG em conjunto com os monitores da disciplina e nesse vídeo iremos falar sobre o controle neural da respiração você já sabe que o sistema respiratório tem como função primária realizar as trocas gasosas do organismo isso ocorre em dois momentos pela inspiração e pela inspiração você provavelmente a se desesperou pensando e se eu esquecer de respirar o que acontece a Resposta simples porque o tempo todo a gente se esquece de respirar e mesmo assim continuamos respirando isso ocorre Porque existe um controle neural involuntário

sobre a nossa respiração Mas como isso acontece nós sabemos quem extração ocorre pelo comando neural que geram ritmo e padrão e por meio de fibras nervosas que transmitem a informação para a contração dos músculos intercostais e do diafragma de modo a expandir a caixa torácica isso leva a expansão subsequente do pulmão que está conectado a caixa torácica pelas duas camadas pleurais e isso faz com que haja movimento de ar para dentro dos pulmões Ou seja a inspiração o processo ativo que ocorre por comandos intrínsecos do sistema nervoso central ao longo de toda a vida e

em seguida no fim da inspiração a estimulação sobre os músculos esta e a caixa torácica retrai de modo que o ar se movimenta para fora portanto em condições de repouso e a expiração processo ativo que ocorre devido ao recuo elástico do sistema que tende a voltar ao seu estado natural ao fim do estímulo sobre os músculos inspiratórios mas assistimos não vende locais aleatórios na realidade eles têm origem em geradores centrais de ritmo e padrão iniciados em uma região do cérebro conhecida como tronco encefálico que permite que você inspire ao longo de toda a sua vida

mesmo nos momentos em que você esquece de respirar entretanto em determinados momentos é extremamente necessário que esse sistema de controle coordena a atividade respiratória com outros comportamentos motores hora faciais que também são importantes como por exemplo quando estão entre amigos conversão e pesquisadas comemos e bebemos mas ninguém precisa se lembrar ou pensar nas causas respiratórias para falar cantar ou engolir além disso esse sistema de controle pode ainda coordenar e fazer a integração de sinais de regiões superiores do encéfalo como hipotálamo e sistema límbico e desta maneira ocorre a interação entre respiração e Emoções quem nunca

deu aquela leve e permite lada quando vi o corte no corredor da faculdade portanto podemos separar o sistema de controle da respiração em três componentes principais sensores controlador central e efetores esses atua em sincronia para exercer de forma geral o controle da respiração os sensores podem monitorar variáveis relevantes para o sistema respiratório Como por exemplo o conjunto de metano em sectores que acompanham o grau de distensão pulmonar também Existem os quimiorreceptores as centrais e periféricos que monitoram algumas variáveis químicas no sangue arterial como por exemplo a pé o 2 pressão parcial de oxigênio e pco2

que a pressão parcial de dióxido de carbono ou seja os gases sanguíneos além do PH serial essas informações são levadas para o controlador Central localizado no burro do tronco encefálico que coordenará esse simples e sinalizará para os efetores que são os músculos respiratórios ou seja o diafragma os músculos intercostais abdominais e acessórios sobre a necessidade ou não de aumentar a sua atividade vejamos então detalhadamente como ocorre essa integração e processamento de sinais no nosso organismo e atualmente conhecemos algumas áreas do tronco encefálico Mais especificamente do bobo controlam a respiração e sabemos Quais são as suas

funções principais a determinação de cesaris se deu principalmente pela análise de como lesões em alguns pontos de tronco encefálico alteravam a respiração nesse local uma rede de neurônios funciona como um gerador central de padrão com atividade rítmica é intrínseca originada em neurônios marcapasso entretanto aqui Vale mencionar que o controle da respiração pelo sistema nervoso central ou seja os mecanismos que determinam arritmogenese respiratória não é completamente compreendido sendo os detalhes às vezes imprecisos ou controversos este tema tem sido estudado para alguns cientistas e antes de mostrarmos as áreas específicas que atuam no controle da respiração vamos

relembrar rapidamente o tronco encefálico está localizado inferior ao encéfalo possui grande importância na coordenação das funções involuntárias do corpo e a dividida em três partes mesencéfalo ponte e bulbo para ficar mais fácil de lembrar a ordem é só olhar as primeiras letras mesencéfalo e me ponte p e bu bu B formando MPB como ritmo musical o no BO os neurônios respiratórios estão localizados bilateralmente em duas áreas o grupo respiratório dorsal e o grupo respiratório ventral o núcleo do trato Solitário MPF recebe informações sensoriais de mecânico que me receptores periféricos via nervo vago e glossofaríngeo neurônios

respiratórios da ponte recebem informações do grupo respiratório dorsal grd que influenciam o início e o término da Inspiração os grupos respiratórios pontinhas enviam sinais para as redes de neurônios respiratórios vulgares para ajudar a coordenar e ajustar o padrão respiratório o grupo respiratório ventral grv do bulbo também tem múltiplas regiões importantes as quais estão organizadas em uma coluna de neurônios denominada de coluna respiratória avental O importante compartimento desta coluna de neurônios é denominado complexo pré box king os neurônios que disparam potenciais de ação espontaneamente atuando como marca-passo do Ritmo respiratório ou seja o complexo Playboy sangue

é considerado o local principal onde a inspiração é gerada novamente vai lembrar que os vários mecanismos estão sendo estudados com o objetivo de conhecer melhor este processo de ritmos gênero e respiratória entender com melhor corre a saída final de Sistema de Controle respiratório são os motoneurônios que inervam os músculos respiratórios é importante ressaltar que algumas fibras motoras também né vão músculos da laringe língua para manter as vias aéreas superiores abertas durante a respiração e é o relaxamento indevido desses músculos que poderá acarretar em algumas das funções respiratórias como por exemplo apneia durante o sono bom

filmes até agora que o sistema que controla a ventilação atua de maneira altamente sincronizada com uma e pode ser bem complexo então não se esqueça deste nome estranho complexo pré Box mulher que fica no bulbo e um compartimento da coluna respiratória avental é lá que a inspiração é gerada muitos estudos foram realizados para que os cientistas chegassem essa conclusão conforme comentamos o controlador Central sofre influências advindas de sinais químicos que são monitorados pelos sensores vamos dar uma olhada nesses estímulos químicos a homeostase do organismo precisa ser mantido por mecanismos regulatórios que estão constantemente ativados frente

as várias alterações metabólicas e ambientais se você lembrar bem uma das funções principais do sistema respiratório é a troca gasosa liberando o céu dois em excesso e trazendo a dois agora como a pressão parcial desses gases interferem na ventilação pulmonar existem no nosso corpo sensores chamado de quimiorreceptores estão sensíveis alterações nos níveis de e iniciam reflexos específicos para a sua manutenção dentro de uma faixa Estreita Vale lembrar que os quimiorreceptores são na verdade as células quimiossensiveis que trans usem sinais a partir de variação nesses gases e que estão localizadas em posições estratégicas do nosso corpo

como por exemplo na aorta e carótida e respondem às alterações nos níveis de po2 pco2 e PH de modo geral existem dois grandes grupos de quimiorreceptores periféricos e centrais os únicos sensíveis ao a dois são do primeiro grupo estão localizados principalmente nas artérias carótida EA horta detectando mudanças na pao2 paco2 e PH arterial já o centrais estão encéfalo e respondem às mudanças de pco2 PH no líquido cérebro-espinhal e os quimiorreceptores periféricos de maior predominância estão localizados na bifurcação da artéria carótida comum e se organizam em uma estrutura conhecida como corpúsculo carotídeo os corpúsculos carotídeos possuem

dois tipos de células as células de sustentação e as células globos as células grãos são as responsáveis pela sensibilidade ao oxigênio são nelas que ocorrem os processos de transmissão de sinais por estes serem os únicos que me receptores sensíveis ao dois destacamos a função do monitoramento de cigarros pelo sensor e por consequência nos ajustes ventilatórios ou seja os quimiorreceptores periféricos são essenciais nas respostas ventilatórias a hipóxia portanto de forma básica esses receptores sensoriais funcionam da seguinte maneira a um estímulo como por exemplo a queda na po2 arterial que leva ao fechamento de canais para potássio

do que meu receptor isso gera uma despolarização da célula de forma que a a abertura de canais para cálcio em virtude da despolarização e subsequente é exocitose neurotransmissores Pepe são gerados em um neurônio sinalizando para redes respiratórios do tronco encefálico acerca da redução da pao2 por exemplo a um processamento Central que resulta no aumento da ventilação uma curiosidade este assunto Foi motivo do prêmio Nobel Você sabia disso em 1938 cornelli hamons por laureado com o Nobel em fisiologia e medicina por escrever o papel dos quimiorreceptores periféricos no controle da ventilação já os quimiorreceptores centrais são

células especializadas no sistema nervoso central que monitora o céu dois e PH que se comunicam com a rede neural respiratória que gera o ritmo e padrão respiratório esses conjuntos de neurônios que possuem a função de quimiorreceptores centrais estão presentes em uma distribuição maior do tronco encefálico ou seja em em o clube da ponte que até mesmo em regiões superiores como hipotálamo importante ter em mente que esta sensores os quimiorreceptores periféricos e centrais a todo o controle da ventilação o mecanismo de feedback ou seja monitoram as variáveis de interesse pela do especial dois e PH informa

ao controlador Central status dessas variáveis por exemplo um aumento na pco2 arterial leva a ativação dos receptores com uma subsequente aumento da ventilação essa resposta ventilatória efetora tem por objetivo aumentar a remoção do CO2 do organismo e ajustar os valores de pessoal dois para a faixa da normalidade que a em torno de 40 mm de mercúrio no sangue arterial centro superiores do encéfalo podem causar modificações No Ritmo respiratório a partir de impulsos involuntários ou voluntários por exemplo o sistema límbico relacionado as emoções também podem exercer influência na ventilação que o respostas ao mês a citação

ainda que possamos exercer um controle voluntário sobre a ventilação Ou seja todos os conseguimos reduzir ou aumentar a ventilação voluntariamente a um limite e nós não conseguimos suprimir os efeitos dos quimiorreceptores sobre a respiração então por exemplo uma criança com raiva que diz aos seus pais que irá prender a respiração até morrer irá conseguir prender a respiração por certo tempo mas o aumento da pressão é o 21 sangue irá desencadear um efeito de aumento da ventilação por meio dos quimiorreceptores fazendo com que a criança volte a respirar eventualmente a e agora que estamos caminhando para

o final do vídeo vamos dar uma passada rápida em alguns padrões anormais de ventilação que estão relacionados às disfunções no sistema de controle da ventilação um dos mais conhecidos é o padrão cheyne-stokes nesse caso a um período de apneia em que a respiração cessa seguida de uma respiração lenta e Sutil que se intensifica exponencialmente e por fim vocês vai exponencialmente até que assistindo em outro período de apneia este ciclo se repete continuamente esta é também chamada de ventilação periódica nós temos a hiperventilação neurogênica Central nela que geralmente observada em pacientes em como o paciente possui

uma hiperventilação persistente durante o sono causando uma baixa o pessoal dois alta pela dois e PH arterial como este é o quadro raro ainda pouco estudado porém já foi sugerido a hipótese com base em estudos clínicos que damos o tronco encefálico em regiões aponte como visto nos casos reportados podem estar impedindo impulsos inibitórios para Centros bulbares e contrário a hiperventilação a também síndrome de hipoventilação dentre estas podemos citar a síndrome da hipoventilação central congênita ou também chamada de síndrome de ondine esta uma doença Rara causada por mutação no Gene phox2b que resulta em uma redução

drástica dos quimiorreceptores centrais de forma que os indivíduos portadores desta síndrome apresentam apneia Severa durante o som que a apresentar risco à Vida apresentam também uma grande atenuação ausência total de respostas ventilatórias ao CO2 e como durante o sonho estímulo para a respiração proveniente dos que me receptores é importante esses pacientes necessitam de suporte ventilatório para dormirem agora você já sabe um pouquinho mais sobre a ventilação e o seu controle Ufa que alívio saber que esse sistema de controle funciona muito bem ao longo de toda a nossa vida e que não precisamos ficar pensando para

poder respirar E aí [Música]