CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

ALEJANDRO GÓMEZ RODAS

PROFESIONAL EN CIENCIAS DEL DEPORTE Y LA RECREACIÓN ESPECIALISTA EN ACTIVIDAD FÍSICA Y SALUD FISIOTERAPEUTA 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