CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

ALEJANDRO GÓMEZ RODAS

PROFESIONAL EN CIENCIAS DEL DEPORTE Y LA RECREACIÓN

ESPECIALISTA EN ACTIVIDAD FÍSICA Y SALUDFISIOTERAPEUTA Y KINESIÓLOGO

GENERALIDADES

• En reposo:– Se consumen alrededor de 200 ml de oxígeno– La cantidad contenida en un litro de sangre

oxigenada• En el ejercicio intenso:– La utilización de oxígeno se incrementa hasta 30

veces!– Se necesitan mecanismos que adapten el esfuerzo

respiratorio a las necesidades metabólicas

CONTROL NERVIOSO DE LA RESPIRACIÓN

• El tamaño del tórax depende de la acción de los músculos respiratorios

• Los músculos se contraen y relajan respondiendo a impulsos nerviosos evocados desde centros encefálicos

• Estos centros se encuentran ubicados en:– Ambos lados de sustancia reticular del tronco

encefálico: centro respiratorio– Se divide en 3 zonas

ÁREA RÍTMICA BULBAR

• Controla el ritmo básico de la respiración:– Inspiración dura 2 segundos– Espiración dura 3 segundos

• Existen neuronas tanto inspiratorios como espiratorias formando las zonas:– Inspiratoria– Espiratoria– Cuando inicia espiración, zona inspiratoria inactiva,

activándose después de 3 segundos• Son consideradas neuronas autorrítmicas (pueden

funcionar solas)

ÁREA RÍTMICA BULBAR

• Durante respiración tranquila, las neuronas espiratorias permanecen inactivas, dado que la espiración es pasiva

• Cuando se necesitan altos niveles de ventilación:– Impulsos procedentes de neuronas inspiratorias,

excitan a neuronas espiratorias, provocando espiraciones forzadas

ÁREA NEUMOTÁXICA• Otras partes del tronco encefálico ayudan a

coordinar la transición inspiración – espiración:– Área neumotáxica:

• Ubicada en la parte superior de la protuberancia

• Transmite impulsos inhibidores continuos al área inspiratoria:

• Desconecta al área inspiratoria antes de que penetre demasiado aire en los pulmones

• Los impulsos limitan la duración de la inspiración, facilitando la espiración

• A mayor actividad área neumotáxica, mayor velocidad de respiratoria

ÁREA APNÉUSICA

• También coordina la transición inspiración – espiración:– Área apnéusica:• Ubicada en la parte inferior de la protuberancia

• Excita al área inspiratoria, prolongando la inspiración e inhibiendo la espiración

• Sólo sucede cuando el área neumotáxica está inactiva, en caso contrario, el área neumotáxica anula al área apnéusica

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DEL CENTRO RESPIRATORIO

• Aunque el centro respiratorio coordina el ritmo respiratorio básico:– Los impulsos nerviosos que recibe el centro en

respuesta a las demandas metabólicas pueden hacer que el ritmo varíe por:• Influencias corticales• Reflejo de inspiración• Regulación química• Propioceptores• Otras influencias

INFLUENCIAS CORTICALES

• Corteza cerebral tiene conexiones con centro respiratorio y controla voluntariamente el patrón respiratorio

• Es un mecanismo de protección evitando la entrada de agua y gases que pueden causar daño

• La capacidad para la apnea está limitada por la acumulación de CO₂ e H⁺ en sangre:– Al alcanzar cierto nivel, el área inspiratoria se estimula

fuertemente

• El hipotálamo y el sistema límbico también influyen en el centro respiratorio

REFLEJO DE INSPIRACIÓN• En paredes de bronquios y bronquiolos

existen:– Receptores de distensión:• Censan inspiraciones excesivas

• Vía nervio vago (X) inhiben área inspiratoria y bloquean al área apnéusica

• Como resultado se produce una espiración

• Al producirse espiración, los receptores dejan de ser estimulados y se activan de nuevo área inspiratoria y apnéusica

• Conocido como reflejo de Hering - Breuer

REGULACIÓN QUÍMICA

• El CO₂ es liposolube, difundiendo fácilmente en membranas plasmáticas, incluída barrera hematoencefálica

• El CO₂, se combina con H₂O y forma ácido carbónico (H₂CO₃) que a su vez se disocia en H⁺ y bicarbonato (HCO₃⁻)

• Cualquier aumento del CO₂ determinará un aumento de H⁺

REGULACIÓN QUÍMICA

• En bulbo raquídeo existe el área quimiosensible central:– En estado de hipercapnia (elevación de la pCO₂, cuyo

valor normal es de 40 mmHg en sangre arterial)

– Se estimula el área quimiosensible central del bulbo por aumento de concentración de H⁺

– Las concentraciones de CO₂ e H⁺ fluctúan con mayor facilidad en el líquido cefalorraquídeo que en la sangre, dado que dispone de menos sistemas tampón

– De esta forma, se produce como compensación una hiperventilación

REGULACIÓN QUÍMICA• En sistema nervioso periférico existen:– Quimorreceptores periféricos• Sensibles a cambios en H⁺, CO₂ y O₂

– Se encuentran en cuerpos carotídeos (cerca a bifurcación de carótidas primitivas)• Sus fibras sensitivas ayudan a conformar el nervio del

seno carotídeo que une al glosofaríngeo (IX)

– Se encuentran en cuerpos aórticos (Cayado aórtico)• Sus fibras sensitivas se unen al nervio vago (X)

REGULACIÓN QUÍMICA

• Los quimiorreceptores de los cuerpos carotídeos y aórticos:– Son estimulados por pCO₂ alta y por aumento de H⁺– Se produce hiperventilación

• En la hipocapnia, el área quimiosensible central y los quimiorrecpetores periféricos dejan de ser estimulados y no envían señales al área inspiratoria: Ella establece su propio ritmo hasta lograr normalidad de pCO₂ a 40 mmHg

REGULACIÓN QUÍMICA

• Los quimiorreceptores periféricos son sólo sensibles a:– Grandes disminuciones de pO₂ entre 105-50

mmHg

– Se produce entonces hiperventilación

– Si la pO₂ cae por debajo de 50 mmHg, las células del área inspiratoria sufren hipoxia y dejan de responder a todos los cambios químicos!

PROPIOCEPTORES

• Los propioceptores:– Parecen iniciar impulsos excitatorios al área

inspiratoria del bulbo

– Para aumento de frecuencia respiratoria y profundidad de la respiración durante el ejercicio

OTRAS INFLUENCIAS

• Los senos carotídeos y aórticos, cercanos a los cuerpos carotídeos y aórticos:– Contienen barorreceptores:• Detectan cambios en presión arterial

• Dedicados al control de la circulación

• Intervienen también en la respiración:– Elevación de presión arterial reduce la frecuencia respiratoria

– Caída de presión arterial eleva frecuencia respiratoria

OTRAS INFLUENCIAS

• Temperatura:– Fiebre o intenso ejercicio:• Elevan frecuencia respiratoria

– Descenso de temperatura:• Reduce frecuencia respiratoria

– Inmersión en agua muy fría• Puede provocar apnea

OTRAS INFLUENCIAS

• Dolor:– Dolor intenso o brusco:

• Desencadena apnea

– Dolor prolongado:• Aumenta frecuencia respiratoria

• Dilatación del músculo del esfínter del ano:– Aumenta frecuencia respiratoria

• Irritación de vías respiratorias:– La irritación mecánica o química de faringe o laringe

• Provoca interrupción de respiración seguida de tos y estornudos