Quimiorreceptores Periféricos

Os quimiorreceptores periféricos são órgãos sensoriais especializados na circulação arterial — principalmente os corpos carotídeos, com uma contribuição menor dos corpos aórticos — que detectam mudanças no oxigênio arterial, dióxido de carbono e pH. Eles são os principais sensores do corpo para a hipoxemia arterial e fornecem o componente de resposta rápida do quimiorreflexo.

Definition

Quimiorreceptores periféricos são estruturas sensoriais arteriais, principalmente os corpos carotídeos, cujas células glômicas detectam quedas no oxigênio arterial e mudanças no CO2/pH e desencadeiam aumentos reflexos na ventilação e na eferência simpática.

Scope

Esta entrada abrange a localização e estrutura dos corpos carotídeos e aórticos, os estímulos que eles detectam, o mecanismo celular de detecção de oxigênio nas células glômicas e os reflexos ventilatórios e autonômicos resultantes. A detecção de CO2/pH dentro do cérebro é abordada na quimiorrecepção central.

Core questions

• Onde estão localizados os quimiorreceptores periféricos e como são inervados?
• A que estímulos eles respondem e com que rapidez?
• Como as células glômicas transduzem o baixo oxigênio em um sinal neural?
• Que respostas reflexas seguem sua ativação?

Key concepts

• Corpo carotídeo
• Corpos aórticos
• Células glômicas (tipo I)
• Nervo do seio carotídeo
• Resposta ventilatória hipóxica
• Canais de potássio sensíveis ao oxigênio
• Componente rápido do quimiorreflexo

Key theories

Detecção de oxigênio e transdução secretora pelas células glômicas

As células tipo I (glômicas) do corpo carotídeo detectam baixo oxigênio arterial, despolarizam-se pela inibição dos canais de potássio sensíveis ao oxigênio, liberam neurotransmissores e excitam as fibras aferentes do nervo do seio carotídeo, convertendo um sinal químico em impulso respiratório e autonômico reflexo.

Mechanisms

Os corpos carotídeos localizam-se na bifurcação das artérias carótidas comuns e são ricamente perfundidos. Suas células tipo I (glômicas) detectam reduções na tensão de oxigênio arterial e também respondem ao aumento de CO2 e à diminuição do pH. A hipóxia inibe os canais de potássio sensíveis ao oxigênio, despolarizando as células glômicas e desencadeando o influxo de cálcio e a liberação de neurotransmissores como ATP e acetilcolina nas terminações aferentes do nervo do seio carotídeo. Os sinais viajam através do nervo glossofaríngeo para o núcleo do trato solitário, produzindo um rápido aumento na ventilação e na atividade simpática. Devido à sua localização e alto fluxo sanguíneo, os quimiorreceptores periféricos respondem em segundos, complementando a resposta central mais lenta ao CO2 e fornecendo essencialmente todo o impulso ventilatório quando o oxigênio arterial está perigosamente baixo.

Clinical relevance

A função dos quimiorreceptores periféricos sustenta a resposta ventilatória à altitude elevada e à doença hipoxêmica, e a atividade alterada do corpo carotídeo tem sido ligada a condições que envolvem aumento do impulso simpático. Esta entrada é fisiologia descritiva e não fornece orientação diagnóstica ou de tratamento.

Evidence & guidelines

Os mecanismos são estabelecidos a partir de eletrofisiologia celular, estudos de órgãos isolados e experimentos de hipóxia humana, sintetizados em revisões abrangentes. Estes representam evidências mecanicistas em vez de diretrizes clínicas.

History

Corneille Heymans demonstrou nas décadas de 1920 e 1930 que as regiões carotídea e aórtica controlam reflexamente a respiração em resposta à química sanguínea, trabalho reconhecido com o Prêmio Nobel de 1938. Pesquisas subsequentes identificaram as células glômicas como os elementos sensoriais e esclareceram progressivamente a base molecular da detecção de oxigênio.

Debates

A identidade do sensor primário de oxigênio

O sensor molecular preciso de oxigênio nas células glômicas — e os papéis relativos da sinalização mitocondrial, espécies reativas de oxigênio e canais de potássio específicos — tem sido debatido entre laboratórios.

Key figures

• José López-Barneo
• Nanduri R. Prabhakar
• Prem Kumar
• Corneille Heymans

Seminal works

• kumar-prabhakar-2012
• guyenet-2014

Frequently asked questions

O que os quimiorreceptores periféricos detectam principalmente?

Eles são os principais sensores do corpo para o baixo oxigênio arterial e também respondem ao aumento de CO2 e à diminuição do pH, proporcionando um rápido aumento reflexo na respiração.

Por que são importantes em grandes altitudes?

Em altitudes elevadas, a queda do oxigênio arterial estimula os corpos carotídeos, que impulsionam o aumento da ventilação que ajuda a manter o fornecimento de oxigênio.