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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