Centros respiratórios bulbares: o que são?

O centro respiratório é um sistema complexo que controla a respiração em função das necessidades metabólicas e otimiza os gastos energéticos dos músculos respiratórios.

Este sistema é capaz de manter os gases do sangue arterial dentro de limites estreitos, mesmo em circunstâncias fisiológicas extremas, como o esforço físico muito intenso ou a estadia em grandes altitudes, e num grande número de situações patológicas.

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 às células, beta até 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 mediante aos 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

• Controle cortical: apesar de ser um ato involuntário, a respiração pode ser controlada pelo córtex, tornando-se uma atividade consciente.
• Subst. reticular ativadora ascendente: importa para o indivíduo acordado, menos dependente dos aferentes periféricos.
• Quimiorreceptores centrais: situados na porção ântero-lateral do bulbo, são banhados pelo LCE (líquido cerebroespinhal). 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 CO2, 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

• Quimiorreceptores periféricos: são dois tipos: carotídeos (localizados na divisão da artéria carótida, comum em externa e interna). São pequenos nódulos rosados de baixo peso. Possuindo vascularização especial, suas fibras nervosas se reúnem no IX par craniano (glossofaríngeo). Estipula-se que a resposta à hipóxia seja quase que totalmente consequência do estímulo dos corpos carotídeos. A acidose induz a hiperventilação e a alcalose o oposto (hipoventilação).
• Aferentes vagais broncoparenquimatosos: possuem papel preponderante na regulação do ritmo respiratório, já que com a vagotomia, há uma redução em 50% da frequência respiratória.
• Mecanorreceptores: situados ao longo da árvore brônquica, nas vias respiratórias centrais e conectados às grandes fibras mielinizadas. São sensíveis ao estiramento, e, portanto, à insuflação pulmonar. A adaptação é lenta, e representa o clássico reflexo de inibição de Hering-Breuer: inspiração chama a expiração. Ao se manter a distensão pulmonar, a apneia é mantida.
• Receptores de irritação: fibras mielinizadas oriundas no epitélio nasal e da árvore brônquica. São ativados por variações significativas da pressão intrapulmonar, pelo CO2 alveolar, pela inalação de gases irritantes, por mediadores histamínicos, etc. Seu papel é broncomotor.
• Receptores J: localizados no interstício pulmonar, em contato com os capilares. Por isso são chamados de justacapilares. Inervação é amielínica e as informações são transportadas pelas fibras C. A ativação destes receptores provoca taquipneia.
• Receptores musculares: são receptores dos músculos estriados, encontrados nos músculos respiratórios.

A respiração em repouso é resultado da excitação cíclica dos músculos respiratórios pelo nervo frênico.

Entendendo o ritmo da respiração

O ritmo da respiração é controlado por centros respiratórios do cérebro. Os centros inspiratórios e expiratórios na medula oblonga e na ponte controlam a frequência e a profundidade da ventilação para satisfazer as demandas metabólicas do corpo.

O centro apnêustico na parte inferior da ponte estimula o centro medular inspiratório para promover inspirações profundas e prolongadas. Acredita-se que o centro pneumotórax na parte superior da ponte controle o padrão das respirações.

Diversos grupos de sítios receptores assistem no controle da função respiratória pelo cérebro. Os quimiorreceptores centrais localizam-se na medula e respondem às alterações químicas no sangue.

Esses receptores respondem a um aumento ou diminuição no ph e transmite uma mensagem aos pulmões para modificar a profundidade e, em seguida, a frequência da ventilação, visando corrigir o desequilíbrio.

Quimiorreceptores periféricos: entenda mais

Os quimiorreceptores periféricos localizam-se no arco aórtico e nas artérias carótidas, respondendo primeiramente às alterações de PaCO2 e pH.

Quando os pulmões são distendidos, a inspiração é inibida; em consequência disso, os pulmões não ficam hiperdistendidos. Além disso, os proprioceptores nos músculos e articulações respondem aos movimentos corporais como o exercício, gerando um aumento na ventilação.

Dessa maneira, os exercícios da amplitude de movimento em um paciente imóvel estimulam a respiração.

Os barorreceptores, também localizados nos corpos aórticos e carotídeos, respondem a um aumento ou diminuição na pressão arterial e provocam a hipoventilação e hiperventilação reflexa.

A respiração é automática e está sob o controle do SNC. A troca de gases, ou o processo de respiração, inicia-se com o ato da inspiração, que começa pela contração do diafragma, o principal músculo respiratório.

Sob contração o diafragma projeta-se para dentro da cavidade abdominal, causando a movimentação do abdome para fora. A descida do diafragma cria uma pressão negativa dentro do tórax. A via aérea superior (glote) se abre, criando um portal que conecta o mundo com o sistema respiratório.

Como os gases se movimentam do local de maior pressão para o de menor pressão, o ar penetra nos pulmões a partir do meio externo, da mesma forma que o aspirador suga o ar para dentro do saco de lixo.

O volume do pulmão aumenta, o oxigênio é captado e o dióxido de carbono é eliminado ao nível dos alvéolos.

Na expiração, o diafragma (e os outros músculos respiratórios) relaxa, e a pressão dentro do tórax aumenta, e os gases fluem passivamente fora dos pulmões.

Os componentes respiratórios importantes das trocas de gases inalados, as características das vias aéreas condutoras, a unidade de troca de gases (rede alvéolo-capilar), a circulação pulmonar, que regula o fluxo sanguíneo por meio da unidade de troca de gases, e os músculos que movimentam o gáts para dentro e para fora dos pulmões.

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