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.)