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Controle da ventilação 2006-Mariana [Modo de Compatibilidade]

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Cláudia Herrera Tambeli


CONTROLE DA VENTILAÇÃO E TRANSPORTE DE GASES<br />

Objetivo: Estu<strong>da</strong>r os mecanismos fisiológicos responsáveis pelo<br />

controle <strong>da</strong> ventilação pulmonar<br />

Roteiro:<br />

1. <strong>Controle</strong> <strong>da</strong> ventilação<br />

1.1. Função e importância<br />

1.1. Observações clínicas e experimentais<br />

Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> controle proposto<br />

1.2. <strong>Controle</strong> Involuntário<br />

Centro respiratório<br />

Modulação <strong>da</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong> do centro respiratório pela<br />

concentração sanguínea <strong>de</strong> O 2 , CO 2 e pelo pH sanguíneo<br />

<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> ventilação por agentes irritantes e pelo grau<br />

<strong>de</strong> enchimento dos pulmões<br />

1.2. <strong>Controle</strong> Voluntário


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Função e importância<br />

Função: Ajustar a ventilação às necessi<strong>da</strong><strong>de</strong>s do<br />

corpo, <strong>de</strong> modo que as pressões parciais <strong>de</strong> O 2 e<br />

CO 2 no sangue arterial pouco se alterem; mesmo<br />

durante exercícios extenuantes.<br />

Importância: Falta <strong>de</strong> oxigênio po<strong>de</strong> ser fatal


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Diafragma<br />

A ativi<strong>da</strong><strong>de</strong> dos neurônios motores medulares que<br />

inervam os músculos respiratórios é controla<strong>da</strong><br />

pelo SNC


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Mecanismo pelo qual o SNC controla a<br />

ativi<strong>da</strong><strong>de</strong> dos motoneurônios que<br />

inervam os músculos respiratórios


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Observações clínicas e experimentais<br />

Secção acima <strong>da</strong> ponte –<br />

a ventilação não se altera<br />

Os centros <strong>de</strong> controle<br />

<strong>da</strong> respiração localizam-se<br />

no bulbo e na ponte<br />

Secção abaixo do bulbo –<br />

a ventilação cessa


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Observações clínicas e experimentais<br />

Neurônios <strong>da</strong> Ponte<br />

influenciam a<br />

freqüência e a<br />

profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong><br />

ventilação<br />

1. Centro <strong>de</strong><br />

controle do<br />

rítmo <strong>da</strong><br />

respiração fica<br />

no bulbo<br />

2. O padrão<br />

normal <strong>da</strong><br />

ventilação<br />

<strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>da</strong><br />

comunicação<br />

entre a ponte e<br />

o bulbo


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Mo<strong>de</strong>lo proposto<br />

O sistema nervoso ajusta a ventilação às necessi<strong>da</strong><strong>de</strong>s do corpo, <strong>de</strong><br />

modo que as pressões parciais <strong>de</strong> O2 e CO2 no sangue arterial pouco<br />

se alteram; mesmo durante exercícios extenuantes.<br />

1. Neurônios respiratórios no bulbo controlam a inspiração e a<br />

expiração<br />

2. O padrão rítmico <strong>da</strong> respiração se origina <strong>de</strong> uma re<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />

neurônios que disparam espontaneamente<br />

3. Os neurônios <strong>da</strong> ponte influenciam a frequência e a<br />

profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> ventilação<br />

4. A ventilação está sujeita a modulação por vários fatores<br />

químicos e mecânicos e por centros encefálicos superiores


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Centro Respiratório<br />

Controla o ritmo<br />

ventilatório básico, envia<br />

o sinal respiratório para<br />

os músculos inspiratórios.<br />

Grupo Respiratório Dorsal<br />

envia impulsos aos músculos inspiratórios<br />

– Diafragma<br />

– Intercostais externos<br />

– Escalenos e esternocleidomastoi<strong>de</strong>os<br />

Controla o rítmo básico <strong>da</strong> respiração<br />

Bulbo<br />

GRD<br />

GRV<br />

Ponte<br />

Bulbo<br />

m. intercostal<br />

externo<br />

Inerva m.<br />

inspiratórios<br />

Inerva m.<br />

expiratórios<br />

diafragma


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Rítmo respiratório<br />

Ritimici<strong>da</strong><strong>de</strong> origina-se na re<strong>de</strong> <strong>de</strong> neurônios<br />

com potenciais instáveis <strong>de</strong> membrana


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Centro Respiratório<br />

Através <strong>de</strong>sse conjunto<br />

<strong>de</strong> neurônios há a<br />

modulação <strong>da</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />

respiratória<br />

Os neurônios são<br />

ativados quando<br />

queremos forçar a<br />

inspiração (inspirar<br />

mais), man<strong>da</strong>m<br />

“informação” também<br />

para o Grupo<br />

Respiratório Dorsal<br />

Grupo Respiratório Ventral<br />

envia impulsos aos músculos inspiratórios<br />

acessórios e expiratórios<br />

– Escalenos e Esternocleidomastoi<strong>de</strong>o<br />

– Intercostais internos<br />

– Músculos Abdominais<br />

Bulbo<br />

Neurônios ativados especialmente na<br />

inspiração e expiração força<strong>da</strong><br />

GRD<br />

GRV<br />

Ponte<br />

Bulbo<br />

m. intercostal<br />

externo<br />

Inerva m.<br />

inspiratórios<br />

Inerva m.<br />

expiratórios<br />

diafragma


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Aclimatação<br />

↓ PO 2<br />

→ ↑ VENTILAÇÃO → ↓ PCO 2 , ↑ pH<br />

> Ligação <strong>da</strong> Hb ao O 2<br />

Alcalose<br />

Resposta a curto prazo: em 2 ou 3 dias. A seguir a<br />

produção <strong>de</strong> 2,3-DPG pelas hemácias aumenta,<br />

proporcionando maior liberação <strong>de</strong> O 2 a partir <strong>da</strong><br />

Hb, terminando com os efeitos <strong>da</strong> alcalose<br />

respiratória.


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Aclimatação<br />

• A resposta a longo prazo correspon<strong>de</strong> a um aumento<br />

no número <strong>de</strong> hemácias na tentativa <strong>de</strong> aumentar o<br />

transporte <strong>de</strong> O 2 . No entanto, isso gera uma maior<br />

viscosi<strong>da</strong><strong>de</strong> no sangue, provocando maior<br />

resistência ao fluxo.


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Modulação <strong>da</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />

do centro respiratório pela<br />

concentração sanguínea<br />

<strong>de</strong> O 2 , CO 2 e H<br />

Quimiorreceptores<br />

periféricos<br />

Quando ↓ PO 2<br />

(abaixo <strong>de</strong> 60<br />

mmHg)<br />

↓pH, ↑ PCO 2<br />

↑ Ventilação<br />

Corpúsculos<br />

carotí<strong>de</strong>os<br />

IX<br />

X<br />

Corpúsculos<br />

aórticos


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Modulação <strong>da</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />

do centro respiratório pela<br />

concentração sanguínea<br />

<strong>de</strong> O 2 , CO 2 e H<br />

Quimiorreceptores<br />

periféricos<br />

São mais<br />

responsivos as<br />

variações <strong>da</strong> PCO 2<br />

e do pH do que <strong>da</strong><br />

PO 2<br />

PO 2 não contribui<br />

com a regulação<br />

diária <strong>da</strong> ventilação<br />

↑ Altitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> 3000 m


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Modulação <strong>da</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />

do centro respiratório pela<br />

concentração sanguínea<br />

<strong>de</strong> O 2 , CO 2 e H<br />

Quimiorreceptores<br />

periféricos<br />

Sensores<br />

carotí<strong>de</strong>os do O 2


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Modulação <strong>da</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />

do centro respiratório pela<br />

concentração sanguínea<br />

<strong>de</strong> CO 2 e H<br />

Quimiorreceptores<br />

Centrais –<br />

monitoram a<br />

composição do FCE<br />

Capilar<br />

cerebral<br />

Barreira<br />

Hemato-<br />

encefálica<br />

Fluído<br />

Cérebro-<br />

Espinhal<br />

(FCE)<br />

O aumento <strong>de</strong> CO 2 com<br />

diminuição do pH leva a um<br />

aumento na frequência<br />

respiratória, na tentativa <strong>de</strong><br />

obter mais O 2 e aumentar o<br />

pH, que quando alterado,<br />

po<strong>de</strong> comprometer<br />

mecanismos fisiológicos.<br />

Centro<br />

Respiratório<br />

Respiratório<br />

Quimiorreceptor central<br />

ÁREA QUIMIOSSENSÍVEL<br />

Bulbo<br />

Como os íons H + não<br />

cruzam facilmente a<br />

barreira hematoencefálica<br />

os neurônios<br />

quimiossensíveis são<br />

mais estimulados<br />

por variações nas<br />

concentrações<br />

sanguíneas <strong>de</strong><br />

CO 2 do que <strong>de</strong> H +<br />

↑ Ventilação


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Reflexo <strong>de</strong> Hering-Breuer<br />

Involuntário: Grau <strong>de</strong> enchimento dos<br />

pulmões<br />

Grupo<br />

Respiratório<br />

Dorsal<br />

Ponte<br />

Bulbo<br />

Centro Apnêustico<br />

Grupo<br />

GRV<br />

Respiratório<br />

Ventral<br />

VC exce<strong>de</strong> 1 L<br />

(exercício intenso)<br />

Receptores estiramento<br />

inibem<br />

Grupo Respiratório<br />

Dorsal<br />

Vago<br />

(-)<br />

Interrompe a<br />

inspiração<br />

⇒ Mecanismo <strong>de</strong> proteção contra insuflações pulmonares excessivas.


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Agentes irritantes<br />

respiração rápi<strong>da</strong> e superficial<br />

bronquioconstrição<br />

tosse<br />

espirro


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Involuntário: Sistema límbico<br />

Ponte<br />

Bulbo<br />

Centro<br />

Pneumotáxico<br />

Centro Apnêustico<br />

Bulbo<br />

GRV<br />

GRD<br />

m. intercostal<br />

externo<br />

Inerva m.<br />

inspiratórios<br />

Inerva m.<br />

expiratórios<br />

diafragma


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

Voluntário<br />

Pren<strong>de</strong>r a<br />

respiração: O<br />

aumento <strong>de</strong> CO 2<br />

aumenta a<br />

ventilação.<br />

Bulbo<br />

Ponte<br />

Bulbo<br />

Centro<br />

Pneumotáxico<br />

Centro Apnêustico<br />

GRV<br />

GRD<br />

m. intercostal<br />

externo<br />

Inerva m.<br />

inspiratórios<br />

Inerva m.<br />

expiratórios<br />

diafragma


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> ventilação<br />

Exercícios<br />

O consumo <strong>de</strong> O 2 e a formação <strong>de</strong> CO 2<br />

aumenta até 20X.<br />

O que causa o aumento imediato <strong>da</strong> ventilação ?<br />

1- Impulsos provenientes dos centros cerebrais superiores.<br />

2- Estimulação dos proprioceptores <strong>da</strong>s articulações e músculos<br />

Centro Respiratório


Estu<strong>da</strong>mos os mecanismos fisiológicos<br />

responsáveis pelo controle <strong>da</strong><br />

ventilação pulmonar


<strong>Controle</strong> <strong>da</strong> Ventilação<br />

bulbares


“ A minha existência, o que quer que ela realmente seja,<br />

consiste <strong>de</strong> um pouco <strong>de</strong> carne, um pouco <strong>de</strong> respiração<br />

e as partes que a governam”<br />

Marcus Aurelius Antoninus ( 121- 180 d.C.)

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