Tema 5.2 - Sistema respiratorio - Control de la respiracion (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia animal
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 18/03/2015
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TEMA 5 – SISTEMA RESPIRATORIO 2. CONTROL DE LA RESPIRACIÓN Antes de empezar con el tema debemos entender ciertos términos: - Eupnea → Respiración normal Disnea → Respiración anormal. Alteración del ritmo (amplitud y/o frecuencia) respiratorio.
Hiperapnea → Aumento del ritmo (amplitud y/o frecuencia) respiratorio.
Hipoapnea → Reducción del ritmo (amplitud y/o frecuencia) respiratorio.
Apnea → Cese de la función respiratoria.
Apneusis → Alargamiento de la inspiración. Inspiración permanente y más larga.
REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN La respiración es un proceso automático, rítmico y continuo que implica una descarga nerviosa secuencial sobre los músculos inspiradores y espiradores.
La profundidad y la frecuencia respiratoria (y por derivación de la ventilación alveolar) son modificables.
Ventilación alveolar = (VT –VD) · Frecuencia respiratoria La función respiratoria debe der regulable y responder a mecanismos de control. Encontramos dos sistemas de control: nervioso y químico.
En los centros de integración se integran las señales. Esas neuronas generan una respuesta eferente, que controlan los músculos inspiradores y espiradores, es decir, la mecánica de la respiración y no el intercambio de gases.
CENTROS RESPIRATORIOS Un centro respiratorio es un grupo de neuronas que están localizados en la base del cerebro o puente y médula. Es un sistema autonómico de control de la respiración. Se distinguen tres poblaciones de neuronas o tres centros respiratorios: - Centro respiratorio principal.
Centro apnéustico.
Centro neumotáxico.
El centro respiratorio principal está localizado en la médula, en el suelo del 4º ventrículo (zona del NTS). Está a su vez formado por 2 grupos de neuronas: - - Grupo dorsal (anatómicamente) → formado por neuronas inspiratorias (tipo I) que actúan sobre los músculos inspiradores y generan la inspiración.
Grupo ventral → formado por neuronas espiratorias (tipo E) que actúan sobre los músculos espiradores y generan la espiración.
La actividad coordinada genera el patrón respiratorio básico de inspiración – espiración. Además está regulada por los otros dos centros, que son prescindibles, pero sin ellos respiraríamos de manera irregular.
- El centro apnéustico regula la profundidad respiratoria e impide la apneusis (inspiración permanente).
- El centro neumotáxico es el centro de terminación de la inspiración. Regula el volumen de ventilación pulmonar y la frecuencia respiratoria.
CONTROL NERVIOSO DE LA RESPIRACIÓN El control nervioso de la respiración está originado por señales originadas en el propio sistema respiratorio o fuera.
Los estímulos generados dentro del sistema respiratorio son gracias a estos receptores: - Mecanorreceptores pulmonares → en el parénquima del pulmón evitando la deformación excesiva del pulmón.
Receptores mecánicos y químicos de las vías respiratorias en tráquea, bronquios, bronquiolos...
Receptores pulmonares yuxtacapilares → pegados a los vasos sanguíneos que llegan al pulmón, detectan sustancias químicas que afectan al pulmón.
En cambio, los estímulos generados fuera del sistema respiratorio son gracias a estos receptores: - Receptores de músculos, tendones y articulaciones → cuando uno hace ejercicio necesitamos más oxígeno y así se modifica la respiración.
Barorreceptores →presión arterial.
Nociceptores.
Termorreceptores → mecanismos de termorregulación → se pierde temperatura en las mucosas.
CONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓN El control químico está basado en parámetros químicos sanguíneos asociados a la función respiratoria.
- Presión parcial de O2 Presión parcial de CO2 pH → reacción de la anhidrasa carbónica.
Estos parámetros se pueden detectar a nivel central o periférico mediante: - - Quimiorreceptores centrales en zonas quimiorreceptoras del SNC. Son neuronas quimiosensitivas que responden directamente a la concentración de protones. Estas neuronas modifican la actividad del centro respiratorio. Si aumenta la PCO2, aumenta la concentración de protones ya que la reacción del ácido carbónico se desplaza hacia la derecha y por tanto disminuirá el pH. Esto afecta a las neuronas quimiorreceptoras, que envían la información al centro respiratorio (grupo dorsal). Se producirá una hiperapnea aumentando la frecuencia respiratoria. Finalmente se intercambiarían más gases y por tanto bajarían los niveles de CO2 y su presión parcial. Podríamos decir del mismo modo el caso contrario.
Quimiorreceptores periféricos en el cuerpo aórtico y el seno carotideo (de la aorta salen dos carótidas) asociados a barorreceptores. Están formadas por las células glómicas (quimiosensibles), células de soporte y terminaciones aferentes sensitivas (nervio vago y glosofaríngeo). Las células glómicas son sensibles a PCO2, PO2 y [H+] de la sangre que pasa por la aorta y la carótida; estas células generan potenciales de receptor, que lo transmiten a un nervio y para generar una respuesta. Si aumenta la PCO2 y/o disminuyen el pH y la PO2, esto lo detectaran las células glómicas, que mediante los nervios glosofaríngeo y vago llevarán la información al centro respiratorio (grupo dorsal) para generar una hiperapnea y que aumente el nivel de O2 y baje la PCO2.
CONTROL VOLUNTARIO DE LA RESPIRACIÓN El control voluntario depende de vías corticales (generado en el córtex) sobre los centros respiratorios. Es un control limitado, ya que si probamos a dejar de respirar tendemos a respirar otra vez, es inevitable. Esto sólo está demostrado en humanos.
Esto depende de las vías corticoespinales: - Tiene un efecto directo sobre los grupos dorsal y ventral del centro respiratorio.
Hay un control dentro de un rango muy limitado.
Hay un tiempo de interrupción voluntario de la respiración → nivel de ruptura.
Sólo está demostrado en humanos. Por tanto, no sabemos si los animales son capaces de controlar por ellos mismos su respiración.
OTROS PROCESOS RESPIRATORIOS.
El ronroneo es un fenómeno propio de los gatos. Consta en la vibración de las cuerdas vocales por el paso del aire, asociada a contracciones musculares y al cierre de la glotis. Se da tanto en inspiración como en espiración. No tiene un sentido fisiológico claro, aunque se cree que es para generar una ventilación más efectiva. El ronroneo no tiene conexión con el estado psicosomático, es decir, con el estado de humor del gato.
El jadeo es la modificación de la actividad del centro respiratorio asociada a cambios de temperatura corporal.
Consiste en un movimiento rápido de aire por las vías respiratorias para aumentar la evaporación de agua y la pérdida de calor → Respiración superficial. Se realiza a expensas de aumentar la frecuencia respiratoria manteniendo el volumen de ventilación alveolar lo más constante posible. Se aumenta la ventilación del espacio muerto. Es característico de especies que no sudan.
PATRONES RESPIRATORIOS EN ANIMALES Encontramos dos tipos de respiración en función de los músculos que participan en la mecánica respiratoria.
- - Respiración costal: típico de la especie humana. Consiste en movimientos respiratorios debidos a la actividad de músculos intercostales y diafragma. No hay una participación significativa de los músculos abdominales. En cambio, los músculos abdominales participan en inspiraciones/espiraciones profundas.
Respiración abdominal: en la mayoría de animales, como el caballo y perro, que presentan una espiración activa abdominal predominante. Hay una participación significativa de los músculos abdominales (prensa abdominal). Puede ser inhibida en procesos patológicos (abdominales).
SÍNTESIS - - La respiración es un proceso automático, pero regulable por sistemas de control El patrón respiratorio básico se genera por la descarga automática y coordinada de varios grupos neuronales localizados en el puente y la médula (centros respiratorios).
El ritmo básico esta generado por el grupo respiratorio dorsal. Otros núcleos, respiratorio ventral, apneústico y neumotáxico, junto con la influencia vagal modulan su actividad El control nervioso de la respiración depende de mecano y quimiorreceptores periféricos (respiratorios y extrarespiratorios) que a través de vías aferentes sensoriales modulan la actividad de los centros respiratorios.
El control químico depende de quimiorreceptores sensibles al pH y a variaciones en la concentración sanguínea de O2 y CO2.
- Quimiorreceptores centrales (medulares) responden a descensos del pH generando hiperapneas compensatorias Quimiorreceptores periféricos, localizados en el cuerpo aórtico y carotídeo, responden a descensos de pH y de PCO2 o PO2 en sangre generando hiperapneas compensatorias.
Ronroneo y jadeo son dos especializaciones de la función respiratoria. El jadeo tiene funciones termorreguladoras.
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