Capitulo 41 Guyton Regulación de la respiración PDF

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Capítulo 41 Regulación de la res respiración piración •

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CENTRO RESPIRATOR RESPIRATORIO IO El centro respiratorio está formado por varios grupos de neuronas localizadas bilateralmente en el bulbo raquídeo y la protuberancia del tronco encefálico está dividido en 3 grupos 1. Un grupo respiratorio dorsal localizado en la porción ventral del bulbo que produce principalmente a la inspiración 2. Y grupo respiratorio ventral localizado en la parte de dentro lateral del bulbo que produce principalmente la espiración 3. El centro neumotaxico localizado dorsalmente en la porción superior de la protuberancia principalmente en la frecuencia y la profundidad de la respiración Grupo respiratorio d dorsal orsal de neuron neuronas as control de la in inspiración spiración y del ritmo rrespiratorio espiratorio función control de la respiración y se extiende a lo largo de la mayor parte de la longitud del bulbo raquídeo localizadas en el interior del núcleo del tracto solitario NTS el nts es la terminación sensitiva de los nervios vago glosofaríngeo que transmiten señales 1. Quimiorreceptores periféricos 2. Barorreceptores 3. Diversos tipos de receptores de los pulmones Descargas iinspiratorias nspiratorias rítmicas del gr grupo upo respiratorio dorsa dorsall El ritmo básico de la respiración se genera principalmente en el grupo respiratorio dorsal de neuronas este grupo de neuronas sigue emitiendo descargas repetitivas de potenciales de acción neuronal es inspiratorios Señal en rampa iinspiratoria nspiratoria La señal nerviosa que se transmite a los músculos respiratorios principalmente el diafragma no es una descarga instantánea de potenciales de acción la señal inspiratoria es una señal en rampa la ventaja generó un aumento progresivo del volumen de los pulmones durante la inspiración características de la rampa inspiratoria 1. Control de la velocidad de aumento de la señal en rampa de modo que durante la respiración forzada la rampa aumenta con rapidez y llenan rápidamente los pulmones. 2. Control del punto limitante en el que se interrumpe súbitamente la rampa que es el método habitual para controlar la frecuencia de la respiración este método también acorta la duración de la espiración.

• Un ce centro ntro nuevo motor neumotaxico limita la duración de la inspiración y aumenta la f recuencia respiratoria Un centro neumotaxico localizados dorsalmente en el núcleo para braquial de la pared superior de la protuberancia transmite señales hacia la zona inspiratoria controlar el punto de desconexión de la rama inspiratoria cuando la señal como taxi k es intensa la inspiración podría durar tan solo 0.5 segundos la señal no neumotaxico es débil la inspiración podrá continuar durante 5 segundos o más la función del centro neumotaxico es principalmente limitar la inspiración una señal neumotaxico intensa puede aumentar la frecuencia respiratoria hasta 30 a 40 respiraciones por minuto una señal de humo taxi k débil puede reducir la frecuencia a solo 3 a 5 respiraciones por minuto

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Grupo respiratorio ve ventral ntral de neur neuronas onas funciones en lla a inspiración y la esp espiración iración localizado a ambos lados del bulbo raquídeo 5 mm anterior y lateral al grupo respiratorio está el grupo respiratorio ventral de neuronas se encuentra en el núcleo ambiguo rostralmente y en el núcleo retro ambiguo caudalmente su función 1. las neuronas del grupo respiratorio ventral permanecen casi totalmente inactivas durante la respiración tranquila normal

2. Las neuronas respiratorias no parecen participar en la oscilación rítmica básica que controla la respiración 3. Cuando el impulso respiratorio para aumentar la ventilación pulmonar se hace mayor de lo normal las señales respiratorias sedes abordan hacia las neuronas respiratorias ventrales desde el mecanismo oscilatorio básico de la zona respiratoria dorsal. 4. La estimulación eléctrica de algunas de las neuronas del grupo ventral produce la inspiración mientras que las estimulaciones de otras producen la inspiración. •

Las señales de insuflación pulmo pulmonar nar limitan lla a inspiración el reflejo de insuflación de Hering Brauer Los receptores más importantes los receptores de distensión transmiten señales a través de los vagos hacia el grupo respiratorio dorsal cuando los pulmones están sobre distendidos afectan a la inspiración y de ahí proceden del centro de neumotaxico los pulmones de insuflan excesivamente los receptores de distensión activan una respuesta de retroalimentación adecuada al desconecta este mecanismo se denomina reflejo de insuflación de Hering Brauer este reflejo también aumenta la frecuencia de la respiración en los seres humanos el reflejo de Hering Brauer a no se activa hasta que el volumen corriente aumente más de 3 veces el valor normal aproximadamente >1.51 por respiración. Control químico de la respiración El objetivo de la respiración es mantener concentraciones adecuadas de O2, CO2 e iones hidrógeno en los tejidos. El exceso de CO dos o de iones hidrógeno en la sangre actúa principalmente de manera directa sobre el propio centro respiratorio produciendo una intensidad en las señales motoras. el oxígeno no tiene un efecto directo significativo actúa casi totalmente sobre los quimiorreceptores periféricos que están localizados en los cuerpos caro carotídeo si aórticos • Control químico di directo recto de la actividad del centro respiratorio por el CO2 y los iones de hidrógen hidrógeno o son aquí mío sensible del centro respiratorio por debajo de la superficie ventral del bulbo raquídeo. Hay 3 zonas del centro respiratorio 1. El grupo respiratorio dorsal de neuronas 2. El grupo respiratorio ventral 3. El centro neumotaxico Hay otra zona neutral una zona quimio sensible localizada bilateralmente y que está a sólo cero 2 mm por debajo de la superficie ventral del bulbo raquídeo, Sensible a las modificaciones tanto del Pco2 sanguínea como de la concentración de iones de hidrógeno a su vez se excita porciones del centro respiratorio.

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Es probable que la excitación de las neuronas quimio sensibles por los iones de hidrógeno sal sale e estímulo primario Las neuronas detectoras de la zona quimio sensibles son excitadas especialmente por los iones de hidrógeno, los iones de hidrógeno no atraviesan fácilmente la barrera hematoencefálica. El CO2 estimula lla a zona quimio ssensible ensible consigue este efecto reaccionando con el agua de los tejidos para formar ácido carbónico que se disocia entre en iones hidrógeno y bicarbonato después los iones hidrógeno tienen un efecto estimulador directo potente sobre la respiración. ¿Porque el CO2 sanguíneo tiene un efecto más potente sobre la estimulación de las neuronas quimio

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sensibles que los iones de hidrógeno sanguíneos? La barrera hematoencefálica no es muy permeable a los iones de hidrógeno, pero el CO2 a través de esta barrera casi como si no existiera siempre que aumente. Por lo tanto, la Pco2 sanguínea también la hace la Pco2 del líquido intersticial del bulbo y del líquido cefalorraquídeo estos dos líquidos reaccionan inmediatamente con el agua para formar nuevos iones de hidrógeno. Disminución del e efecto fecto estimulador CO2 des después pués de los primeros 1 a dos días

la excitación del centro respiratorio por el CO2 es intensa en las primeras horas después Disminuye a lo largo de 1 a dos días disminuyendo 1/5 parte del efecto inicial que se debe al reajuste renal de la concentración de iones de hidrógeno los riñones consigue en esta región reajuste aumentando el bicarbonato sanguíneo por tanto una modificación de la concentración sanguínea de CO2 tiene un efecto agudo potente en el control del impulso respiratorio aunque solo un efecto crónico débil después de una readaptación de varios días. • Efectos cu cuantitativ antitativ antitativos os de la Pco2 sanguínea y de la concentración de iones hidrógeno sobre la ventilación alveolar Produce un aumento de la Pco2 en el intervalo normal entre 35 y 75 mmHg lo que demuestra el gran efecto que tienen las modificaciones del dióxido de carbono por el contrario la magnitud del efecto de la modificación de la respiración en el intervalo normal de PH sanguíneo entre 7.3 y 7.5 es menor de 1/10 parte. • Los cambios en el o dos tiene un efecto directo pequeño en el contr control ol del centro respir respiratorio atorio No tienen prácticamente ningún efecto directo sobre el propio centro respiratorio para alterar el impulso del respiratorio. El sistema amortiguador hemoglobina-oxígeno libera cantidades casi exactamente normales de o dos a los tejidos aun cuando la PO2 pulmonar variedades de un valor tan bajo como 60 mmHg un valor tan alto como 1.000 mmHg. Sistema de quimio rec receptores eptores Periféricos par para a controlar la actividad respiratoria funció función n del oxígeno en el control Efecto del aumento de la PCO2 sanguínea y de la disminución respiratorio del PH arterial (aumento de la concentración de iones de Se dispone de otro mecanismo para controlar la hidrógeno) sobre la ventilación alveolar respiración este mecanismo es el sistema de quimiorreceptores periféricos hay receptores químicos nerviosos especiales denominado quimiorreceptores en varias zonas fuera del encéfalo importantes para detectar el o dos de la sangre responden en menor grado modificaciones de las concentraciones de CO2 los quimiorreceptores transmiten señales nerviosas al centro respiratorio del encéfalo la mayoría de los quimiorreceptores están en los cuerpos carotideos. Los cuerpos aórticos que se muestran en la pared inferior están localizados bilateralmente en las bifurcaciones de las arterias carótidas comunes sus fibras aferentes pasan a través de los nervios de Hering hacia los nervios glosofaríngeo y posteriormente a la zona respiratoria dorsal del bulbo raquídeo los cuerpos aórticos están localizados a lo largo del cayado de la aorta sus fibras nerviosas aferentes pasan a través de los pagos y también a la zona respiratoria bulbar dorsal. Por tanto, el porcentaje de O2 que se extrae de la sangre que fluye es prácticamente cero lo que significa que los quimiorreceptores están expuestos en todo momento a sangre arterial no a sangre venosa y sus valores de PO2 son los valores de Control respiratorio por los quimiorreceptores periféricos de los pedo arteriales. cuerpos carotideos y aórticos

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• El aumento de la concentración de dióxido de carbono y iones de droga no estimula a los qui quimiorreceptores miorreceptores Aumentó tanto la concentración de CO2 excita los quimiorreceptores los efectos directos son en el centro respiratorio más potentes que los defectos mediados a través de los quimiorreceptores una diferencia entre los efectos periféricos y centrales del CO2 es la estimulación a través de los quimiorreceptores periféricos se produce con una rapidez hasta 5 veces mayor que la estimulación central Mecanismo básico de estimulación de los quimiorreceptor quimiorreceptores es por la deficie deficiencia ncia O2 Estos cuerpos tienen muchas células muy características de aspecto glandular denominadas células clónicas establecen sinapsis directa o indirectamente con las terminaciones nerviosas. Las células glomicas tienen canales de potasio sensible halo dos que son inactivas inactivos cuando los valores sanguíneos del PO2 disminuyen de forma importante provoca la despolarización abre los canales de calcio activados por el voltaje y aumenta la concentración intracelular de iones calcio este incremento en los iones calcio estimula la liberación de un neurotransmisor, durante la hipoxia el neurotransmisor excitador clave liberado por las células glomicas del cuerpo carotídeo podría ser el trifosfato de adenosina Efecto de una PO2 arterial baja para es estimul timul timular ar lla a ventilación alveolar cua cuando ndo el CO2 arterial y las concentraciones de iiones ones hidróge hidrógeno no se mantienen nor normales males

Detección de oxígeno por las células glómicas del cuerpo carotídeo. Cuando el valor dePo2 disminuye por debajo de 60 mmHg aproximadamente, los canales de potasio se cierran, lo que provoca despolarización celular, apertura de los canales de calcio y aumento de la concentración de iones calcio citosólicos. Ello estimula la liberación de transmisores (probablemente, el más importante es el ATP), que activa las fibras aferentes que emiten señales al sistema nervioso central (SNC) y estimulan la respiración. Los mecanismos en virtud de los cuales valores bajos de Po2 influyen en la actividad de los canales de potasio no están claros. ∆Vm, cambio en el potencial de membrana.

La curva inferior muestra el efecto de diferentes niveles de Po2 arterial sobre la ventilación alveolar, de modo que se produce un aumento de la ventilación de seis veces cuando la Po2 disminuye del nivel normal de 100 hasta 20 mmHg. La línea superior muestra que se mantuvo la Pco2 arterial a...