FISIOLOG A DE LA RESPIRACI N Regulaci n y Control

1. FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN(Regulación y Control) Fabiola León-Velarde Dpto. De Ciencias Biológicas y Fisiológicas

2. CONTROL DE VENTILACIÓN CONTROL CENTRAL input output SENSORES EFECTORES Quimioreceptores M. Respiratorios: Recep. Pulmonares - diafragma - intercostales - abdominales PO2 y PCO2 constantes.

3. CONTROLADORES DEL TRONCO ENCEFALICO Centro Medular (área rítmica): - Grupo Dorsal ? inspiración - Grupo Ventral ? inspiración y espiración (ejercicio) Centro Neumotáxico: - Inhibe la inspiración Centro Apnéustico: - Estimula la inspiración Ambos modifican la actividad del área rítmica.

4. CONTROLADORES DEL TRONCO ENCEFALICO (hacia los efectores) Centro Medular (área rítmica): - Grupo Dorsal ? núcleo del fascículo solitario (NFS) - Grupo Ventral ? núcleo ambiguo y retroambiguo Centro Neumotáxico: núcleo parabraquial medio

7. Neuronas respiratorias:

14. QUIMIORECEPTORES PERIFERICOS En cuerpos carotídeos = bifurcación de arterias carótidas. Responden a cambios de PO2 y en menor grado a cambios PCO2 y pH. En cuerpos aórticos = encima y debajo del arco aórtico. Responden a cambios de PO2. CENTRALES En la superficie ventral del tronco encefálico. Responden a cambios de PCO2 y de la [H+] arterial.

16. Transducción sensorial en el cuerpo carotídeo

17. Características fisiológicas de los cuerpos carotídeos Alto flujo sanguíneo por gramo de tejido. Alto consumo de oxígeno. Pequeña diferencia arterio - venosa.

18. SANGRE CAPILAR

21. Neurotrasmisores principales de los quimioreceptores centrales En la médula ventral anterior: neuronas serotoninérgicas glutamato Receptores muscarínicos GABA respuesta al CO2

22. Mecanismos de quimiomotransducción: proteinas sensibles a cambios de pH Uniones celulares de baja resistencia Canales TASK (poros selectivos abiertos al K+) Canales de inK+ (inward rectifier) Proteinas de membrana transportadoras de iones (i.e., intercambiador Na+/H+)

24. RESPUESTAS INTEGRADAS DE LOS SENSORES AL CO2 Controla la presión normal PACO2 = + 3 mm Hg Vent Para un valor dado de PAO2 mm Hg PACO2 , la ventilación 37 aumenta cuando la 40 47 PACO2 disminuye. 110 ó más 20 20 30 40 50 PACO2

25. RESPUESTAS INTEGRADAS DE LOS SENSORES AL O2 Para un valor dado de PAO2 < 100 mm Hg, Vent la ventilación aumenta sólo cuando el PACO2 50 PACO2 mm Hg es mayor que lo normal El efecto combinado de 30 de ambos estímulos es 48 mayor que cada uno por 43 separado. 10 36 40 60 80 100 120 PAO2

26. Regulación de la ventilación:Controlador central - ESTíMULO O2 y pH Quimioreceptores periféricos (carotídeos, aórticos) Neuronas sensoriales aferentes CO2 Quimioreceptores centrales Emociones y control voluntario Centros respiratorios superiores Sistema límbico Grupo Dorsal (inspiración) Grupo Ventral (espiración)

27. Regulación de la ventilación:Controlador central - RESPUESTA Grupo Dorsal (inspiración) Neuronas somatico motoras Escaleno y esternomastoideo Intercostales externos diafragma Grupo Ventral (espiración) Neuronas somatico motoras Intercostales internos Músculos abdominales

29. RECEPTORES PULMONARES RECEPTORES DE ESTIRAMIENTO PULMONAR Responden a la distención pulmonar, aumenta el tiempo espiratorio y disminuye la frecuencia. Lentos (SAR) = En músculo liso. ? tiempo espiratorio (se detiene la resp). ? FR. Reflejo Hering-Breuer (INSP. OFF) Mecanoreceptores, quimioreceptores. Rápidos (RAR) = En células epiteliales. ? FR. Reflejo de deflación (INSP. ON). Mecanoreceptores, quimioreceptores.

30. RECEPTORES DEL SISTEMA RESP. YUXTACAPILARES ó YUXTALVEOLARES (J) - Responden a la congestión pulmonar. - En paredes capilares y alveolares. - Taquipnea, Disnea. IRRITANTES - Responden a poluantes y a temperatura. - En células epiteliales de vías superiores. - Hiperpnea, Broncoconstricción. SUPERIORES - Responden a estímulos mecánicos y químicos. - En células epiteliales de vías superiores. - Tos, Broncoespasmo, estornudo

34. CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

35. Desórdenes del control de la respiración CHEYNES-STOKES: Vt y FR irregular con periodos de apneas. Causas: hipoxia, sobredosis de drogas, insuficiencia cardiaca. BIOT: ? Vt ? FR con periodos de apnea. Causa: daño cerebral (Ej. meningitis). KUSSMAUL: ? Vt ? FR . Causa: acidosis metabólica. ONDINA: se pierde el control autónomo. Sólo queda el voluntario o el respirador.

36. Desórdenes del control de la respiración APNEAS DE SUEñO Obstructivas: la insp. se encuentra limitada por obstrucción de vías respiratorias (orofaringe - tejidos de la base de la lengua). Síndrome de Pickwick (apnea de sueño asociada a la obesidad). Central: disfunción de los centros de control resp. o ? de la sensibilidad de los QR.