Como o sistema nervoso controla a inspiração e expiração?

O controle neural da respiração é realizado para que os pulmões possam manter a pressão de oxigênio PO2 e a pressão de dióxido de carbono PCO2 dentro do padrão de normalidade. “O padrão de normalidade de PO2 e PCO2 varia de acordo com a espécie de animal”, explica Waleska de Melo, professora do Curso CPT Fisiologia Veterinária Sistemática.

O Controle neural da ventilação pode ser voluntário e involuntário.

a) Estímulo para respiração

- O estímulo para a respiração é dado pela a sinalização química fornecida pelo status dos gases que percorrem a corrente sanguínea: O2 e CO2. O objetivo do estímulo é que a respiração esteja adequada para manter as pressões PO2 e PCO2. Essa sinalização química é enviada ao cérebro através de um receptor.

- O Receptor é responsável por receber informações do organismo acerca do status dos gases que percorrem a corrente sanguínea. O receptor deposita as informações que recebe do organismo no centro integrador.

- Centro integrador ou centro respiratório, localizado no tronco-cerebral, recebe estímulos e envia respostas através da medula espinhal para neurônios localizados nos órgãos efetores.

- Efetor é um órgão ou neurônio localizado em determinado órgão que recebe os sinais emitidos pelo centro integrador.

Foto: Ilustração dos receptores de estímulos para controle neural da respiração.
Fonte: https://dumielauxepices.net/wallpaper-2773511

Todas as informações coletadas são enviadas para o sistema nervoso central (SNC) através de neurônios motores sensitivos. As informações podem ser provenientes dos seguintes receptores:

- Sangue: onde estão localizados quimiorreceptores periféricos.
- Bulbo raquidiano: centro respiratório onde estão localizados quimiorreceptores centrais.
- Musculatura esquelética: onde estão localizados receptores musculares e articulares.
- Pulmões: onde estão localizados receptores inspiratórios e expiratórios.

b) Resposta ao estímulo de respiração

- A resposta de controle neural da respiração sai dos nervos do bulbo cerebral, pela porção cervical.
- A resposta é recebida pelos nervos espinhais localizados na porção baixa da medula óssea.
- Em seguida, a resposta é dissipada para os efetores: locais onde são recebidos os sinais emitidos para inspiração e expiração.

Foto: Ilustração do caminho de resposta para efetores nos músculos respiratórios.
Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2327_Respiratory_Centres_of_the_Brain.jpg

c) Frequência respiratória

- É a contagem do número de movimentos de inspiração e expiração por minuto.
- Ciclo respiratório (cada um dos movimentos e inspiração + expiração.
- Eupneia: frequência respiratória normal, animal eupneico.
- Taquipneia: aumento da frequência respiratória, animal em estado taquipneico.
- Bradipneia: frequência respiratória diminuída, animal em estado bradipneico.
- Apneia: ausência de respiração.

Foto: Tabela de frequência respiratória para diversas espécies de animais.

d) Centro respiratório
O centro respiratório ou centro integrador é o local onde ocorre o controle do ritmo, frequência e ajustes fisiológicos da respiração do animal.

O centro respiratório possui grupos de neurônios com localizações específicas no tronco cerebral, são eles:

• Grupo respiratório dorsal- presente na região dorsal da medula em duas porções Iα e Iβ.
Funções:

» Atividade inspiratória.
» Ritmo básico da respiração.
» Trabalham em conjunto com os nervos frênico, vago e glossofaríngeo na transmissão dos impulsos nervosos.

• Grupo respiratório ventral- presente na região ventral da medula.
Funções:

» Associados, predominantemente, à atividade expiratória.
» Controle do processo de expiração normal.
» Excitam-se durante os exercícios físicos para auxiliar na termorregulação do animal.

• Centro penumotáxico- presente na porção rostral da ponte do tronco encefálico.
Funções:

» Limita o processo de inspiração.
» Controle no desligamento da rampa inspiratória (reflexo de Breuer-Hering).
» Regula o volume inspiratório e a frequência respiratória.

• Centro apnêustico- presente na porção caudal da ponte do tronco encefálico.
Funções:

» Acredita-se que esse centro esteja associado às inspirações profundas quando o animal tem a necessidade de diminuir a frequência respiratória.
» Prolonga os potenciais de ação do nervo frênico e a contração do diafragma.

O centro respiratório é responsável por enviar a resposta de estímulos respiratórios aos órgãos efetores (pulmões, músculos respiratórios) através da medula e dos nervos espinhais de forma a regular a respiração do animal de acordo com a sua necessidade fisiológica.

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Por Silvana Teixeira.

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Quem é responsável pela inspiração e expiração?

Qual é a parte do sistema nervoso que controla a respiração?

Quem controla a inspiração?

Qual parte do encéfalo controla a inspiração e a expiração?