CONTROL DE LA RESPIRACIÓN

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

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