Roteiro da Semana 3 do curso de Fisiologia e Saúde Humana. Show Regulação da respiraçãoControle dos movimentos respiratóriosO controle dos movimentos respiratórios é realizado pelo centro respiratório, composto por diversos grupos de neurônios localizados bilateralmente entre a ponte e o bulbo. O centro respiratório pode ser dividido em três grandes grupos: (1) Respiratório dorsal – responsáveis pela inspiração; (2) Respiratório ventral – responsáveis pelas inspirações e expirações; (3) Pneumotáxico – frequência e padrão de ventilação. O excesso de acidez ou de dióxido de carbono no sangue ativa diretamente o centro respiratório. Ocorre um aumento da ventilação com o objetivo de eliminar o dióxido de carbono. A pessoa fica ofegante e respira com dificuldade – é só lembrar o que acontece após um forte exercício. Os níveis de oxigênio são detectados por quimiorreceptores periféricos localizados nos corpúsculos carotídeos e aórticos. Conforme a pressão parcial de oxigênio diminui, os quimiorreceptores periféricos intensificam os estímulos nervosos para o centro respiratório, que responde prontamente aumentando a ventilação e os níveis de oxigênio. O diafragma, músculo que separa a caixa torácica do abdômen, é comandado pelo nervo frênico e pode ser controlado voluntariamente. Em condições normais, os centros respiratórios enviam um impulso a cada 5 segundos para que o diafragma contraia e ocorra a inspiração. Respire e sinta a movimentação da caixa torácica! 21 . 03 . 2019 A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é um marcador cientificamente validado para aferir o equilíbrio entre o sistema nervoso simpático e o parassimpático, permitindo estudar a sua influência em diversas patologias. O sistema nervoso autónomo assegura o funcionamento de inúmeros processos necessários à homeostasia, como o controlo da frequência cardíaca, frequência respiratória, secreção de enzimas digestivas, peristalse intestinal, tónus vascular, entre muitos outros. Estas funções são coordenadas, de forma inconsciente, por circuitos neuronais, havendo dois ramos antagónicos: – Sistema nervoso simpático – utiliza catecolaminas como neurotransmissores e é responsável pelo aumento da frequência cardíaca, entre outras funções. O sistema nervoso simpático assegura a sobrevivência em situações de stress agudo. – Sistema nervoso parassimpático – utiliza a acetilcolina como neurotransmissor e a sua função principal é a conservação de energia, a reparação de tecidos e a digestão e absorção de nutrientes. No sistema cardiovascular, a acção do sistema nervoso parassimpático conduz a uma diminuição da frequência cardíaca e pressão arterial. Como se determina a VFC? A VFC refere-se à oscilação do intervalo entre cada batimento cardíaco e pode ser medida num electrocardiograma ou através de um sensor de fotopletismografia. O tónus vagal (activação do sistema nervoso parassimpático) confere um certo grau de irregularidade à frequência cardíaca, fruto da sua influência na respiração e, consequentemente, nas pressões de enchimento das câmaras cardíacas – fenómeno conhecido como arritmia sinusal respiratória. Assim, quanto maior for o tónus vagal, maior será a VFC. Pelo contrário, se o efeito do sistema nervoso simpático se sobrepuser, a variabilidade entre cada batimento cardíaco será mais reduzida.  Fig. 1 – Os intervalos entre cada batimento cardíaco variam e a magnitude dessa variação permite calcular a VFC.Qual é a importância da VFC do ponto de vista clínico? É ponto assente que o stress físico (exercício em excesso, por exemplo), emocional ou psicológico tem efeitos nocivos na fisiologia humana, através de diversos mecanismos. Tendo em conta que o stress tem uma acção promotora do sistema nervoso simpático, vai afectar indirectamente a VFC. Assim sendo, dispomos de uma variável objectiva que nos permite inferir o estado do sistema nervoso autónomo de um determinado indivíduo e a sua resiliência ao stress. Existem estudos que comprovem a utilidade clinica da VFC? Esta é uma área que despertou um grande interesse na comunidade científica, existindo diversos estudos que demonstram o seu potencial enquanto ferramenta de prognóstico. Podemos destacar os seguintes: – uma meta-análise que inclui 8 estudos e um total de 21 988 indivíduos, documentou um aumento de risco de evento cardiovascular inicial, em pacientes sem história de doença cardíaca conhecida, 32-45% superior para aqueles com VFC mais baixa. – o “estudo de Roterdão” analisou 5722 pacientes acima dos 55 anos e estratificou a VFC em quartis, estabelecendo, depois, associação com a mortalidade cardíaca. Os indivíduos com a VFC mais baixa (quartil mais baixo) tiveram um risco de mortalidade cardíaca 80% superior aos do terceiro quartil. Por sua vez, aqueles com VFC mais elevada também tiveram risco de mortalidade cardíaca elevado (risco relativo – 2.3). Este estudo sugere que os extremos de VFC podem estar associados a mortalidade cardiovascular, pelo menos na população com mais idade. – um estudo com 651 pacientes cancerosos, encontrou associação entre valores mais baixos de VFC e menor tempo de sobrevivência. Que benefícios podemos retirar desta tecnologia? A VFC é mais uma variável à disposição daqueles que procuram optimizar a sua saúde. Existem diversas aplicações no mercado que permitem registar a VFC diária e estabelecer uma baseline. É possível então identificar um padrão entre certos comportamentos (por exemplo défice de sono ou excesso de exercício físico) e a VFC. Aliás, esta ferramenta é bastante utilizada por atletas de alta competição, que procuram evitar entrar numa situação de overtraining, em que o corpo deixa de dar uma resposta adequada ao estímulo físico. Esta tecnologia pode também ser utilizada como solução terapêutica, permitindo o biofeedback. Estes aparelhos detectam a VFC e sugerem padrões de respiração que conduzem a um aumento do tónus vagal. O sistema nervoso autónomo, enquanto maestro da homeostasia humana, tem um efeito preponderante no funcionamento e regeneração dos órgãos. Apesar de ser governado por mecanismos inconscientes, podemos adoptar comportamentos que modulam o output do sistema nervoso autónomo, como diversas técnicas de relaxamento e o exercício aeróbico. O efeito de tais estratégias pode ser seguido e ajustado com recurso à VFC. Referências: Plews D, Hadley D, Christle JW, et al. Heart Rate Variability: An Old Metric with New Meaning in the Era of Using mHealth technologies for Health and Exercise Training Guidance. Part One: Physiology and Methods. Arrhythmia & Electrophysiology Review 2018:193-198 Plews D, Hadley D, Christle JW, et al. Heart Rate Variability: An Old Metric with New Meaning in the Era of Using mHealth technologies for Health and Exercise Training Guidance. Part Two: Prognosis and Training. Arrhythmia & Electrophysiology Review. 2018;7(4):1 De Couck M, Caers R, Spiegel D, Gidron Y. The Role of the Vagus Nerve in Cancer Prognosis: A Systematic and a Comprehensive Review. Journal of Oncology. 2018;2018(3):1-11 de Bruyne MC, Kors JA, Hoes AW, et al. Both decreased and increased heart rate variability on the standard 10-second electrocardiogram predict cardiac mortality in the elderly: the Rotterdam Study. American Journal of Epidemiology. 1999;150:1282–8 Hillebrand S, Gast KB, de Mutsert R et al. Heart rate variability and first cardiovascular event in populations without known cardiovascular disease: meta-analysis and dose-response meta-regression. Europace.2013;15:742–9 Guo Y, Koshy S, Hui D, et al. Prognostic Value of Heart Rate Variability in Patients With Cancer. Journal of Clinical Neurophysiology. 2015;32(6):516-520 Qual sistema nervoso é responsável pela respiração?O tronco cerebral ou tronco encefálico está situado entre a medula espinhal e o cérebro. É a área do SNC responsável pelo controle da pressão arterial, deglutição, respiração e batimentos cardíacos.
Como o sistema nervoso regula a frequência respiratória?A respiração é controlada pelo sistema nervoso autônomo ou neurovegetativo, através um centro nervoso localizado na região do bulbo (tronco cerebral). Desse centro partem os nervos responsáveis pela contração dos músculos respiratórios (diafragma e músculos intercostais).
Qual a função do sistema simpático?Parte do sistema nervoso simpático também controla as funções do corpo que raramente são conscientes, como frequência cardíaca, respiração, pressão arterial, digestão e outras funções. Essa parte do sistema nervoso é conhecida como sistema nervoso autônomo.
Qual a função do sistema nervoso simpático e parassimpático?O sistema simpático é o sistema de alerta e de maior gasto de energia. SNP autônomo parassimpático: normaliza o funcionamento dos órgãos internos quando cessa uma situação de perigo. Portanto, esse sistema dirige as atividades dos órgãos nas situações de rotina.
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Qual o sistema nervoso é responsável pela diminuição da frequência respiratória?
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