Controle da Respiração

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........Em termos didáticos a respiração pode ser dividida em respiração macroscópica, que corresponde às trocas gasosas entre um organismo multicelular e seu meio ambiente, especificamente à captação de O 2 e eliminação de CO 2 , e respiração microscópica, que é o processo molecular de quebra de macromoléculas com o gasto de oxigênio resultando na formação de gás carbônico, água e energia. É necessário que o sistema respiratório garanta a inalação de oxigênio suficiente para garantir o metabolismo, principalmente no que se refere a produção de energia, e a exalação do gás carbônico, considerado como de extrema toxicidade para o organismo.

........O controle da ventilação nos seres vivos é um passo importante para garantir o equilíbrio entre os gases concernentes à respiração (O 2, CO 2 e N 2,) ou seja, a homeostasia dos gases do sangue. Um equilíbrio desses gases no sangue refletirá um equilíbrio iônico, que significará um equilíbrio ácido básico dinâmico e que permitirá a ocorrência das diversas reações químicas no organismo importantes para a homeostase. Neste aspecto, a produção e eliminação de íons hidrogênio H + é o processo dinâmico de maior importância.

........Para o controle respiratório, o organismo dispõe de centros reguladores localizados no sistema nervoso central, principalmente no tronco cerebral e que são chamados de centros respiratórios. Existem dois centros reguladores da ventilação denominados de centros bulbares em face de sua localização no bulbo, e um centro pneumotáxico que está localizado na porção superior da ponte.

Adaptado de http://www.uc.cl/sw_educ/biologia/bio100/html

Centros respiratórios bulbares

Grupo respiratório dorsal (GRD) – Encontra-se no núcleo do feixe solitário, e recebe os aferentes dos pares dos nervos cranianos IX e X (glossofaríngeo e vago). Enviam eferentes para os motoneurônios frênicos, no diafragma, e para o grupo respiratório ventral (dois tipos de neurônios respiratórios).

Grupo respiratório ventral (GRV) – Possui neurônios inspiratórios que enviam eferentes para os músculos intercostais e escalenos, e neurônios expiratórios, comandando os músculos abdominais. Localiza-se no nível dos núcleos retro e para-ambíguo. Recebe informações do GRD.

........O funcionamento dos centros descritos, ainda está sendo elucidado e sua compreensão ainda não é completa. A teoria mais aceita atualmente é a da “inibição fásica”. Nessa teoria, um ativador da inspiração central estimularia as células do GRD. A inspiração seria então provocada pelas células alpha. Entretanto, quando estimuladas as células beta até um certo limiar, haveria a inibição do gerador da atividade inspiratória central, e assim interrupção da inspiração e o início da expiração espontânea.

Centro pneumotáxico – Encontra-se no núcleo parabraquial medial e atua modulando a interrupção da inspiração. Essa interrupção se dá através de variados estímulos químicos ou mecânicos. Pode também transmitir sinais hipotalâmicos para os centros bulbares, o que explicaria as respostas ventilatórias às emoções e às variações de temperatura.

Controle central da respiração

........Situados na porção ântero-lateral do bulbo, são banhados pelo LCE (líquido cérebro-espinhal). O CO 2 se difunde com grande facilidade pelo LCE, e quando a concentração alveolar de CO 2 aumenta, reflexamente a ventilação tem sua frequência aumentada. Essa resposta central reflete a sua grande sensibilidade ao aumento da capnia (concentração de CO 2, e não ao aumento da hipóxia, já que o O2 não possui efeito sobre esses quimiorreceptores centrais. Mas como ocorre a ativação desses receptores? Com a difusão de dióxido de carbono pelo LCE, há liberação de íons H+, esses íons, por sua vez, é que estimulam os centros já mencionados.

Controle periférico da respiração