Regulação mecânica da respiração

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Receptores Sensoriais Pulmonares

Os receptores sensoriais pulmonares respondem a diferentes estímulos e enviam impulsos nervosos para os centros respiratórios do tronco cerebral via fibras aferentes vagais mielínicas e amielínicas. Existem três tipos de receptores pulmonares:

1. Receptores Mecânicos, localizados na camada de músculo liso das vias aéreas extrapulmonares e com funções de regulação da ventilação;

2. Receptores Químicos, localizados na camada mucosa das vias aéreas extrapulmonares e com funções de proteção;

3. Receptores J, localizados no interstício pulmonar e na parede dos alvéolos e com funções de proteção.

Os receptores mecânicos são receptores de adaptação lenta, isto é, a sua estimulação sustentada origina potenciais de ação durante longos períodos de tempo. Estes receptores respondem a alterações da pressão transmural dos brônquios (distensão) e são inervados por fibras mielínicas aferentes do nervo vago. A ativação dos mecanorreceptores, quando a pressão pulmonar aumenta, desencadeia uma resposta reflexa que inibe a atividade dos músculos da inspiração – Reflexo de distensão de Hering-Breuer. Este reflexo tem uma ação semelhante à do centro pneumotáxico, isto é, limita o Sinal Inspiratório em Rampa e aumenta a frequência respiratória. O bloqueio do reflexo, após vagotomia, prolonga o tempo de inspiração.

Os receptores químicos são receptores de adaptação rápida, isto é, quando sujeito a estímulos sustentados apenas emitem potenciais de ação inicialmente. Também são inervados por fibras aferentes mielínicas do nervo vago, mas respondem a substâncias químicas que irritam a mucosa brônquica tais como gases tóxicos (dióxido de nitrogênio, dióxido sulfúrico e amônia), fumo de tabaco e antígenos inalados (pólen). No entanto, também podem ser estimulados mecanicamente por aumentos da tensão pulmonar, da velocidade de inspiração (uma inspiração súbita e rápida de ar úmido ou frio provoca muitas vezes tosse), por partículas que se depositem na mucosa ou por alterações do tônus muscular dos brônquios (crise de asma). A ativação destes receptores provoca espirros, tosse, broncoconstrição e secreção de muco.

Os receptores J consistem em terminações livres de fibras C (amielínicas) e localizam-se perto dos capilares pulmonares (justacapilar). São estimulados por distensão das fibras pulmonares, mas também respondem à administração intravenosa de substâncias químicas. A resposta reflexa consiste num período de apneia seguido de taquipneia, bradicardia e hipotensão (pulmonary chemoreflex). Uma resposta similar é produzida por receptores no coração (Bezold-Jarisch reflex ou coronary chemoreflex). Estes reflexos são responsáveis pela taquipneia e dispneia associadas a patologias com congestão dos capilares pulmonares e aumento do espaço extracelular pulmonar – insuficiência cardíaca esquerda e doenças pulmonares intersticiais.

Receptores Na Parede Torácica

Os receptores da parede torácica incluem receptores das articulações, fusos musculares e órgãos tendinosos de Golgi (FIG.14). As suas fibras aferentes mielínicas terminam na espinal medula e medeiam reflexos espinais que regulam os movimentos respiratórios.

A atividade dos receptores das articulações varia com a extensão e velocidade de movimento das costelas. Os órgãos tendinosos de Golgi dos músculos intercostais e do diafragma controlam a força de contração muscular e tendem a inibir a inspiração. Os fusos musculares que abundam nos músculos intercostais e da parede abdominal, mas são raros no diafragma, ajudam a coordenar a respiração durante a postura e o discurso.

Outros Receptores

O nariz, a nasofaringe, a laringe e a traqueia têm receptores que respondem a estímulos químicos e mecânicos. Várias respostas reflexas estão descritas, tais como, espirros, tosse e broncoconstrição.

A estimulação dos barorreceptores arteriais, quando a pressão sanguínea aumenta, pode causar uma hipoventilação reflexa ou até apneia. Paralelamente, a hipotensão causa hiperventilação. A estimulação de receptores de dor e de temperatura cutâneos provoca períodos de apneia seguidos de hiperventilação. Aferências proprioceptivas dos membros durante movimentos ativos ou passivos estimulam a ventilação. Este reflexo ajuda a regular a respiração durante o exercício físico.

Os reflexos viscerais também são importantes, visto que, inibem a respiração e encerram a glote durante o vômito. Além de evitarem a aspiração do conteúdo gástrico para a traqueia, fixam a parede torácica para que a contração dos músculos abdominais possa aumentar a pressão intra-abdominal.