Control Nervioso de La Respiración

 

 

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SISTEMA RESPIRATORIO (parte III) 1

 Dr. Raúl Julio Collado

Palabras clave: Centros, vías y receptores.

Indicadores de logros (Objetivos): Ver Parte I y II

Control nervioso de la respiración Control de la respiración CENTROS ALTOS (Corteza, Hipotálamo) PROTUBERANCIA

RECEPTORES PULMONARES DE ESTIRAMIENTO

NEURONAS RESPIRATORIAS DORSALES

QUIMIORRECEP TORES

NEURONAS RESPIRATORIAS

CENTRALES Y PERIFÉRICOS

VENTRALES

GENERADOR CENTRAL DEL RITMO RESPIRATORIO

MOTONEURONAS RESPIRATORIAS INFERIORES

pH, PaO2 y PaCO2

NERVIOS FRÉNICO E INTERCOSTALES

VENTILACIÓN PULMONAR

MÚSCULOS RESPIRATORIOS

La respiración es un evento cinético que emplea un tiempo: La duración de cada respiración, denominada tiempo total ( Ttot) depende de la frecuencia respiratoria. La fuerza de contracción de los músculos inspiratorios i nspiratorios es activo; la duración de la   inspiración o tiempo inspiratorio ( TI), controla el volumen tidal (VT), llamado también volumen corriente. ti empo disponible se denomina tiempo -  La espiración normalmente es pasiva y su tiempo espiratorio (TE).  - 

Los mecanismos que ajustan o regulan la respiración para mantener la buena función de los gases sanguíneos, adaptan la respiración para responder a la demanda periférica. Los músculos respiratorios se contraen en función de estímulos que envían centros respiratorios, conjunto de neuronas situadas en el tronco del encéfalo. 1

 Cátedra de Kinesiología Médica

 

 

 

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Respecto al control voluntario de la respiración, depende de la corteza cerebral y de las fibras córticobulbares y córticoespinales.

La respiración se controla a tres niveles: -  Central -  Químico -  Reflejo

A. Control central Efectúa el control de la ventilación respecto al: -  Tipo -  Frecuencia -  Profundidad Existen centros localizados en:

1.  Protuberancia a.  Centro neumotáxico -  Se ubica en la parte superior de la protuberancia -  Su función es limitar la inspiración, transmitiendo impulsos inhibidores continuos al área inspiratoria -  Desconecta el área inspiratoria antes de que entre ent re demasiado aire en los pulmones. -  Cuando el área neumotáxica es más activa, la velocidad respiratoria es e s mayor.

b.  Centro apnéustico -  -  -  - 

Ubicado en la parte inferior de la protuberancia Coordina la transición entre inspiración y espiración Su función es inhibir la espiración y estimular la inspiración Prolonga la inspiración y por lo tanto la FR

2.  Bulbo raquídeo a.  Área rítmica -  Función: controlar el ritmo básico de la respiración. -  Existen neuronas pertenecientes a un grupo dorsal (inspiración) y grupo ventral (inspiración y espiración) -  espiratorias e inspiratorias -  Impulsos inspiratorios (2 segundos) alcanzan al diafragma por medio de d e los nervios frénicos y los intercostales externos. -  Los impulsos espiratorios (3 segundos) provocan la l a contracción de los músculos intercostales internos y de los abdominales, disminuyendo la cavidad  torácica, y dando lugar a una espiración forzada. 

Las vías nerviosas:  Vías ascendentes:

 

 

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-  De los quimiorreceptores, de las ramas parasimpáticas del nervio vago y del glosofaríngeo, se dirigen al área rítmica. Vías descendentes: -  Los axones de las neuronas del núcleo del fascículo solitario (se dirigen a las motoneuronas del nervio frénico) y las del núcleo retroambiguo (a las neuronas motoras de los músculos accesorios de la respiración).

Los nervios  siguen las divisiones bronquiales. Terminan a la vez en los elementos musculares y en la capa epitelial. El árbol bronquial dispone de receptores (ver abajo) cuyas fibras aferentes viajan con el nervio vago, receptores de distensión, de irritación laríngea, traqueal y bronquial y fibras tipo C bronquiales. Hay fibras de tipo parasimpático, colinérgicas, que viajan en el nervio vago, de acción broncoconstrictora, vasodilatadora y secretora; también hay fibras simpáticas, adrenérgicas, con acciones opuestas a las l as anteriores.

CENTROS EN EL TRONCO ENCEFALICO

B. Control químico (Quimioreceptores) Determinan de la ventilación pulmonar: -  Volumen 1.  Receptores centrales: Situados en el tallo cerebral, son sensibles a los cambios de la PCO2. No obstante, es la concentración del H+ en el LCR, el que principalmente ejerce la influencia sobre los quimiorreceptores del tallo cerebral y controla la respiración.  En otras palabras: son los iones hidrógeno (H +) los que tienen un potente y directo efecto estimulador sobre los quimiorreceptores del sistema nervioso central, pero la barrera hematoencefálica y el líquido cefalorraquídeo son casi impermeables a este ion. El dióxido de carbono (CO 2), en cambio, difunde libremente entre la sangre y el LCR, de manera que los incrementos o disminuciones en la PaCO2  van a producir el correspondiente cambio en el ion hidrógeno (pH), tanto del líquido intersticial de la médula, como del LCR.

 

 

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Veamos como se produce esto: en ambos fluidos líquidos (sangre y LCR), el CO 2  reacciona inmediatamente con agua para formar H + libres. -  Las elevaciones en la PaCO2, aumentan el pH del LCR hacia la acidez (aumento del H+), excitando a los quimiorreceptores, los cuales van estimular al centro respiratorio en segundos a minutos. -  Las disminuciones de la PaCO2, con la consiguiente desviación del pH del LCR hacia la alcalinidad (disminución del H +), reducen la excitabilidad de los quimiorreceptores y deprime el centro respiratorio, la l a frecuencia y la profundidad de la respiración, pudiendo llegar hasta la apnea.

Sangre

LCR

Quimiorreceptores

Drive

Frecuencia   Arterial

centrales

ventilatorio

respiratoria   PaCO2 

CO2  + H 2O

 



  CO3H2 



 



H 

  CO3 H-



 



= 

 



Aumenta la producción de Ácido carbónico

PaCO2    

CO2  + H 2O

 



  CO3 H2 



 



 H +    CO3 H-

 



= 

 

 



Disminuye la producción de Ácido carbónico

Barrera Hematoencefálica (BHE)

2.  Receptores periféricos:  Localizados en los cuerpos carotídeos (bifurcación de arterias carótidas) y en los cuerpos aórticos (encima y debajo del arco aórtico) responden también a cambios de la PaO2 (y en menor grado a cambios PaCO2 y pH); actúan en caso de fallar el estímulo directo, produciendo una estimulación indirecta, a modo de estímulo de reserva.

C.  Control reflejo Receptores de estiramiento pulmonar: -  Lentos: ubicados en el músculo liso: o  Responden a la distensión pulmonar o   tiempo espiratorio o   FR o  Reflejo Hering-Breuer  -  Rápidos: ubicados en las células epiteliales:   FR      Reflejo

o o

de deflación  deflación 

 

 

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Receptores de estímulos físico-químicos de las vías aéreas superiores: superiores:  Ubicados en las células: -  Ubicados en las células epiteliales de las vías superiores -  Responden a estímulos mecánicos y químicos produciendo: o  Tos o  Broncoespasmo o  Estornudo Receptores de estímulos irritantes: -  Ubicados en las células epiteliales de vías superiores -  Responden a estímulos pululantes y a la temperatura produciendo: o  Hiperpnea o  Broncoconstricción Receptores yuxtacapilares o yuxtalveolares (receptores J): -  Ubicados en las paredes capilares y alveolares -  Responden a la congestión pulmonar produciendo: o  Taquipnea o  Disnea

Receptores Gamma: -  Ubicados en muchos músculos (intercostales, diafragma) -  Responden a la elongación muscular (información que se usa para controlar la potencia de la contracción muscular), participando en la: o  Disnea (sensación subjetiva de sed de aire) en los esfuerzos respiratorios Receptores arteriales o barorreceptores: -  Ubicados en la aorta y senos carotídeos, cuya estimulación e stimulación puede causar alteraciones muy breves de: o  Hipoventilación o apnea refleja (por aumento de la TA) o  Hiperventilación (por disminución de la TA) Receptores del dolor y temperatura: -  Por estimulación de los nervios aferentes causan un cambio en la respiración: o  Apnea e hiperventilación (por dolor) o  Hiperventilación (por calentamiento de la piel): en la fiebre, se debería a la estimulación de termorreceptores hipotalámicos o  Disminución de la FR (por descenso de la temperatura corporal)