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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