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: En el ejercicio intenso: 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: Dilatación del músculo del esfínter del ano: Dolor intenso o brusco: Desencadena apnea Dolor prolongado: Aumenta frecuencia respiratoria Dilatación del músculo del esfínter del ano: Irritación de vías respiratorias: La irritación mecánica o química de faringe o laringe Provoca interrupción de respiración seguida de tos y estornudos