la respiración es una de esas cosas en las que casi nunca se piensa hasta que algo sale mal Aunque respiremos sin pensarlo podemos modificar la demanda a nuestro patrón respiratorio esto Gracias a que la respiración es controlada por dos mecanismos una voluntario que se encuentra en la corteza cerebral y que envía impulsos a neuronas motoras respiratorias Mediante los haces corticoespinales Y otro involuntario y automático impulsado por un grupo de células en marcapasos que se encuentran ubicadas en el troncoencefálico en la clase de chicos pues hablaremos sobre los mecanismos nerviosos Implicados En el control ventilatorio Cuáles son las estructuras centrales y periféricas encargadas de La regulación de la respiración muy bien chicos el control de la respiración tiene cuatro protagonistas un centro regulador de la respiración que se encuentra ubicado en el tronco encefálico quimiorreceptores centrales y quimiorreceptores periféricos como el cuerpo carotídeo y los cuerpos aórticos los metanorreceptores pulmonares que se encuentran a nivel de los alvéolos y en la pared torácica que miden el grado de distensión y finalmente a los músculos respiratorios como el diafragma y los intercostales Así que a continuación vamos a estar hablando de cada uno de ellos y empecemos hablando del centro respiratorio el centro respiratorio es el generador central de patrones respiratorios es decir es aquel que inicia la actividad rítmica en voluntaria de la respiración este se ubica principalmente en la médula blongada aunque también intervienen de manera muy variable el puente y el mesencéfalo a la altura de la médula olongada nosotros podemos encontrar un conjunto de neuronas interconectadas denominadas como el centro respiratorio el cual se encuentra situadas por fuera del núcleo ambiguo y por dentro de la formación reticular lateral este centro respiratorio se organiza en dos columnas de neuronas una columna dorsal o grupo respiratorio dorsal también denominado como centro inspiratorio porque es el responsable principal de la inspiración y luego tenemos a un grupo respiratorio ventral También conocido como centro espiratorio porque es el responsable principal de la espiración aunque también interviene en la inspiración como detallaré más adelante y además en la protuberancia nosotros nos encontramos al centro y nos encontramos con el centro neumotáxico Así que a continuación vamos a hablar de cada uno de ellos Empezando por el grupo respiratorio dorsal como Les acabo de mencionar Pues el grupo respiratorio de rosales el responsable de la contracción rítmica del diafragma aquí lo estamos observando grd no este se encuentra ubicado Pues en la médula hologada en la parte dentro lateral del núcleo del tracto solitario y hay dos detalles muy importantes que nosotros debemos conocer sobre este centro inspiratorio el primero es que por una parte envía neuronas premotoras hacia las raíces de origen del nervio frénico para inervar al diafragma y desencadenar la inspiración es decir que tiene una acción eferente pero al mismo tiempo este centro inspiratorio o grupo respiratorio de dorsal recibe aferencias Pero aferencias de dónde aferencias provenientes del núcleo del tracto solitario y de la zona quimio sensible del troncoencefálico Pero qué tipo de aferencias recibe este centro espiratorio pues el centro respiratorio va a recibir información sensitiva proveniente de la porción cau del núcleo del tracto solitario proveniente de los quimiorreceptores y metanos receptores periféricos que se encuentran en el tórax a través de los nervios craneales glosofaríngeo y nervio vago esto quiere decir que estas fibras aferentes de glosofaríngeo y del vago llegan al núcleo del tracto solitario y el núcleo el tracto Solitario le dice Hey Necesito que desencadenes una inspiración por favor envíele la señal al frenico para que contraiga el diafragma de la misma manera la zona quimio sensible que más adelante vamos a ver cómo trabaja también le envía información a este grupo respiratorio dorsal para desencadenar una Inspiración en resumen esto quiere decir que este centro inspiratorio es al mismo tiempo el responsable de la eupnea ojo con este término eupnea es decir el ritmo básico de respiración normal y también es un centro de integración de información proveniente del aparato respiratorio ahora si nosotros damos cuenta en esta imagen que tengo a la derecha que es un gif la respiración o la insuflación de los pulmones y la contracción del diafragma son un evento progresivo es decir que se da la respiración comienza débilmente y luego progresivamente se va haciendo más fuerte nuestra respiración normal no es sí Y esta eupnea este patrón que comienza lento y termina de manera súbita tiene un porqué y vamos a explicarlo la respiración pues comienza débilmente no y aumenta progresivamente durante dos segundos que dura la fase inspiratoria y luego se interrumpe de manera súbita 3 segundos para dar espacio a la espiración Y esto es lo que dura más o menos un ciclo respiratorio a durar 5 segundos si un minuto que tiene 60 Segundos lo dividimos para 5 nos da un total de 12 que son aproximadamente no de 12 a 20 las respiraciones que damos nosotros en un minuto Así que aquí surgen dos preguntas Cómo es que es este centro inspiratorio sabe cuándo generar otro potencial de acción y cómo sabe cuándo detenerse de manera súbita porque Les acabo de mencionar que es el centro inspiratorio el responsable de este potencial de acción a manera de rampa Así es como está ilustrado dentro de los libros de fisiología nos dicen que el potencial de acción desencadenado por el centro inspiratorio o por el grupo respiratorio dorsal es un potencial de acción a manera de rampa que empieza lento y progresivamente se hace más amplio y luego se interrumpe Así que ahora vamos a ver por qué se han propuesto dos teorías sobre el mecanismo automático de la respiración porque como lo dije en un principio y la respiración es un acto voluntario e involuntario la primera teoría Afirma de que existen neuronas con actividades marcapasos muy similar a las que podemos encontrar en el corazón en el lóbulo sinusal y la otra teoría nos indica que hay interacciones sinápticas de excitación y inhibición que generan un patrón rítmico vamos a ver qué significan estas cosas vamos a hacer un poco de ciencia hablando de la primera teoría de la actividad en Llamar capazos nos dice de que las neuronas premotoras del centro inspiratorio es decir estas que he graficado acá estas neuronas premotoras son sensibles a serotonina y a sustancia p ambos neurotransmisores son secretados por los núcleos del rafe y por el complejo prebot Singer ya vamos a ver más adelante que es este complejo prebot Singer Sí pero es que ambas estructuras segregan serotonina de manera rítmica y como estas células son sensibles a sero se cree que ese es el porqué de las despolarizaciones rítmicas y automáticas que tiene el centro inspiratorio de manera involuntaria Esa es la primera teoría la segunda teoría que nos dice la segunda tarea un poco más compleja y habla de interacciones sinápticas de estos circuitos neuronales que acabo de graficar Y la verdad es que profundizar un poco en este tema es meternos en el oscuro mundo de la neurobiología computacional pero en esencia como aquí todo lo hacemos más sencillo esta teoría nos dice que las conexiones sinápticas excitatorias inhibitorias generan una especie de bucle sí generan una especie de bucle que junto con el centro neumotáxico generan una conducto oscilatoria de despolarizaciones para que se dé este ciclo respiratorio Yo sé que es un poco difícil de entender esto es una parte densa todo termina en teorías en realidad no se sabe experiencia cierta porque la respiración es un acto involuntario no se sabe si es por la actividad en marcapasos que tienen las células las las neuronas premotoras del grupo respiratorio dorsal o si es por este sistema excitatorio inhibitorio no porque vemos Que aquí hay un estímulo excitatorio y acá en cambio tenemos estímulos inhibitorios excitatorios se cree que este bucle este ciclo de inhibición excitación una vez que empieza Nunca termina hasta que demos nuestra última respiración que es donde eventualmente se acaba la vida me he leído un poco de estos artículos Y la verdad es que todos concluyen diciendo que es muy probable que la generación del Ritmo respiratorio normal en los seres humanos es una mezcla de ambos patrones ahora vamos a responder la otra pregunta que les había propuesto Cómo es que el centro respiratorio el grupo respiratorio dorsal sabe cuándo detenerse de manera súbita y aquí entran en juego los centros neumotáxicos y el centro apnestico Pero qué es agnóstico perdón pero qué es esta palabra tan rara que es esto de apnestico la apneusis O apneusis sí es un patrón respiratorio anormal de inspiraciones prolongadas seguidas de una breve espiración es decir como que ese es un patrón apneustico el centro agnóstico no es un núcleo específico como la Gráfica en la mayor parte de los libros sino que más bien es un conjunto de urenas de un conjunto de neuronas difusas y dispersas por la porción caudal de la protuberancia cuya activación estimulan al centro inspiratorio prolongando los potenciales de acción que le envían al nervio fránico Y por consiguiente la contracción del diafragma es decir que el centro agnóstico promueve la inspiración aquí estamos viendo es un estímulo excitatorio del otro lado tenemos en cambio al centro neumotáxico el centro neumotáxico se encuentra situado en la parte alta del puente en unos núcleos conocidos Como núcleo para braquial medial y núcleo de colikers ahí se encuentra el centro neumotóxico y tiene un papel accesorio inhibiendo la respiración específicamente el centro neumotóxico limita la magnitud del volumen corriente y de manera secundaria pues regula la respiración aquí estamos viendo que el centro neumotáxico es quien le da la orden al centro inspiratorio de Cesar la inspiración sin embargo ojo con lo que les voy a decir en ausencia del centro no homotáxico el ritmo respiratorio se mantiene normal Entonces hasta acá si el centro nomotáxico detiene la inspiración pero en ausencia de él la respiración sigue normal Entonces como nuestro cuerpo sabe cuando tiene que dejar de inspirar Y eso nos lleva al segundo punto los metanos receptores nosotros tenemos un reflejo conocido como reflejo inhibidor de la Inspiración de hering brower sí Este es un reflejo que se activa con la hiperinsuflación de los pulmones nosotros llenarnos de aire tenemos esa sensación que ya no podemos inspirar más porque se activan los mecanorreceptores presenten el pulmón que viajan a través del nervio vago y llegan al núcleo del tracto solitario y este a su vez le dice al grupo respiratorio dorsal Oye ya no inspires por favor detente estoy lleno de aire ya no aguanto más este estos mecanos receptores que viajan a través del nervio vago y que llegan al núcleo del tracto Solitario son los responsables de la inhibición de la respiración Sí al mismo tiempo nosotros Recuerden que también tenemos inervación a nivel de las articulaciones de las costillas las externas costales sobre todo en estas articulaciones También tenemos mecanorreceptores que nos ayudan a identificar el grado de movimiento que tienen nuestras costillas ahí también tenemos mecanorreceptores que llegan por otro lado pero que el sitio final será el núcleo del tracto solitario Así que vemos que pues estos mecanorreceptores son los responsables de la inhibición de la inspiración hablemos ahora del centro espiratorio el grupo respiratorio ventral lo he puesto entre comillas porque este grupo respiratorio ventral es al mismo tiempo espiratorio e inspiratorio vamos a ver cómo es la cosa este grupo respiratorio ventral es un complejo nuclear que se encuentra situado en la parte ventromedial de la médula blongada está formado por una porción rostral intermedia y caudal es decir que el centro espiratorio es un complejo nuclear compuesto por tres partes veamos Cuáles son estas porciones tiene una porción rostral denominada como núcleo retrofacial o complejo de bottinger aquí lo estamos viendo complejo de botzinger el cual contiene interneuronas que regulan la actividad espiratoria de su porción caudal luego tenemos a la porción intermedia ahí la estamos observando la porción intermedia va a estar formado por el núcleo ambiguo el núcleo pre ambiguo y el complejo prebot Singer aquí lo estamos observando todo esto Es la porción intermedia esta porción intermedia cumple una función inspiratoria accesoria inervando directa o indirectamente a los músculos inspiratorios accesorios a través de neuronas motoras y de neuronas premotoras vamos a ver cómo es la cosa tenemos primero aquellas fibras que nacen del núcleo ambiguo que es el que podemos observar nosotros acá atrás que son fibras que viajan a través de los nervios vagos y nervios glosofaríngeos para poder inervalar la musculatura faringolaríngea y de esta manera poder aumentar al máximo el calibre de las vías respiratorias superiores luego tenemos a las neuronas premotoras estas neuronas premotoras se proyectan hacia las neuronas motoras inspiratorias de la médula espinal para finalmente inervar a los músculos inspiratorios accesorios ya que recordemos que el centro inspiratorio solamente inerva al diafragma Sí en cambio todo el resto de músculos inspiratorios accesorios están inervados por la porción intermedia del grupo respiratorio ventral y esto es algo muy importante porque Generalmente chicos el centro espiratorio no funciona A menos que nos encontremos en una situación que requiera respirar mucho más una situación de estrés Como por ejemplo el ejercicio una situación de peligro te están robando corre que corre un accidente de tránsito te caes en la bicicleta aumenta la frecuencia cardíaca solo en estos casos el centro espiratorio se activa porque recordemos pues que la inspiración es un proceso pasivo que se da gracias a las capacidades elásticas de regresión que tiene el propio pulmón pero cuando necesitamos inspirar y expirar con mucha mayor velocidad no solamente utilizamos el diafragma también utilizamos o los músculos inspiratorios accesorios de los intercostales los escalenos el esternocleidomastoideo los elevadores de las costillas pero también utilizamos músculos espiratorios como el resto del abdomen el transverso del abdomen los oblicuos internos y externos del abdomen Sí así que mucho ojo con ese detalle eso con la porción intermedia Y por último tenemos a la porción caudal que va a estar formado por el núcleo retroambibo aquí hay ilustrado de color amarillo esta porción caudal ojo contiene neuronas premotoras espiratorias que viajan a lo largo de la médula espinal para establecer sinapsis con neuronas motoras que inerven a los músculos respiratorios accesorios ojo que he graficado aquí en las neuronas premotoras con líneas de puntos entrecortadas Sí y a las neuronas motoras propiamente dichas que nacen de las astas anteriores de la médulas finales eso ya no lo tengo que explicar porque eso es neuronatomía pero las he graficado acá y la e incluso de cursado para hacer más precisa la Ilustración Así que mucho ojo con lo que acabo de mencionar hasta este punto pues hemos analizado los mecanismos básicos que producen la inspiración y la espiración pero también Es importante saber cómo nuestro cuerpo reconoce que debe aumentar o disminuir la frecuencia respiratoria Así que ahora analizaremos a los quimiorreceptores centrales y periféricos Qué es un quimio receptor Pues un quimio receptor es un receptor valga la redundancia que responde a cambios de composición química en este caso de la sangre Como por ejemplo el pH los niveles o presiones parciales de oxígeno y de dióxido de carbono de manera general sin especificar por ejemplo un incremento de dióxido de carbono o un incremento de hidrogeniones en la sangre arterial hará que aumente la frecuencia respiratoria sí o también un descenso de oxígeno lo contrario un descenso de oxígeno hará que aumente la frecuencia respiratoria vamos a ver a continuación Cuáles son los quimiorreceptores principales del cuerpo nosotros tenemos dos tipos de quimiorreceptores quimiorreceptores centrales es decir ubicados dentro del sistema nervioso denominados como zona quimiocensible Aquí les estamos observando esta zona quimio sensible craneal o rostral que aquí está ilustrada también se lo conoce como núcleo retro trapezoidal y es la zona es posible principal del sistema nervioso pero también tenemos quimiorreceptores periféricos que se encuentran ubicados por ejemplo en los cuerpos aórticos a lo largo del arco de la aorta o en el cuerpo carotídeo que se encuentra en toda la bifurcación de la arteria carótida primitiva vamos ahora a analizar cada uno de ellos empezamos hablando de los quimiorreceptores centrales en la superficie ventral de la médula hologada nosotros encontramos aquí a la zona quimiosensible también denominada como núcleo retroapesoidal Esta es una zona especializada Pues en vigilar la concentración de hidrogeniones y de dióxido de carbono tanto en el intersticio del sistema nervioso como en el líquido cerebro espinal que rodea al sistema nervioso pero aquí hay un detalle muy importante y es que esta zona quimio sensible es directamente estimulada por hidrogeniones e indirectamente estimulada por dióxido de carbono Pero bueno cómo es la cosa pues se las voy a explicar y el detalle está en que los hidrogeniones a pesar de que estimulan directamente a la zona Kimi sensible no logran atravesar la Barrera en mato encefálica pero el CO2 al ser una molécula muy soluble sí atraviesa la Barrera de mato encefálica con mucha facilidad lo que ocurre lo siguiente dentro del intersticio del sistema nervioso y de líquido cerebro espinal como el hidrogenión no puede pasar el CO2 pasa y se une con una molécula de agua para formar ácido carbónico este ácido carbónico luego se disocia aquí dentro en hidrogenion con bicarbonato y de esta manera el hidrogenion una vez ya dentro logra estimular a la zona quimio sensible porque les digo de que el hidrogenion estimula directamente a la zona quimbio sensible y el CO2 la estimula indirectamente mediante la producción de hidrogeniones una vez dentro del sistema nervioso Sí así que mucho ojo con ese detalle vamos ahora a hablar de los quimiorreceptores periféricos los quimiorreceptores periféricos principales y ya les mencioné el cuerpo carotillo y los cuerpos aórticos el más grande de todos y el que quizás todos conozcamos es el cuerpo carotidio También conocido como glóbulos tarótico en esta pequeña estructura en forma de grano que tiene 3 milímetros de ancho y 6 milímetros de alto una estructura extremadamente pequeña que va a estar inervada por el nervio del del cuerpo carotídeo que proviene del glosofaríngeo también denominado como nervio de hering sí de esto vamos a hablar en este momento Este cuerpo Canutillo es muy pero muy particular es muy peculiar primero que es extremadamente pequeño lo estamos viendo acá de hecho pesa aproximadamente dos miligramos para su reducir tamaño el cuerpo caro tirio ojo no se confundan con senos el seno que lo tibio está en el origen de la croqueta interna y tiene varios receptores esto es cuerpo carotídeo el cuerpo Canutillo recibe una cantidad inmensa de sangre Durante cada minuto de hecho recibe 20 veces su peso en flujo sanguíneo y la presión de oxígeno dentro de él es es siempre de 100 milímetros de mercurio Incluso en sus capilares venosos esto quiere decir de que el cuerpo carotídeo siempre está expuesto a oxígeno porque lo que va a medir principalmente el quimiorreceptor periférico es la concentración de oxígeno contrario a los quimiorreceptores centrales que miden principalmente la concentración de hidrogeniones y de dióxido de carbono hablando de las desde la ultraestructura Pues dentro del cuerpo cautivo nosotros encontramos dos tipos de células las células tipo 2 o suspendiculares que dan soporte metabólico a las células tipo 1 también denominadas como células glómicas que son células especializadas en la detección de oxígeno capaces de generar potenciales de acción y deliberar muchos neurotransmisores como acetilcolina dopamina noreprina sustancia peyencefalina Aunque principalmente la dopamina Así que ahora vamos a revisar el mecanismo mediante el cual el quimiorreceptor periférico el globo Buscar Otilio detecta un descenso de oxígeno por lo general el cuerpo carotillo se activa cuando la concentración de oxígeno disminuye por debajo de los 60 milímetros de los 70 milímetros de mercurio pero se activa muy fuertemente cuando los niveles descienden de 60 si se activa con 70 pero comienza a trabajar al 100% cuando los niveles descienden por debajo de 60 milímetros de mercurio Entonces cómo se activa Existen tres teorías que nos dicen como un descenso de oxígeno activa las células glómicas del cuerpo carotíneo la primera es que el oxígeno se disocia de una proteína m recordemos que las proteínas m tienen hierro el hierro captura oxígeno si el oxígeno falta si el oxígeno desciende el oxígeno se disocia de esa proteína la otra es que el descenso de oxígeno eleva el amp cíclico y la tercera es que el descenso de oxígeno inhibe a la enzima nicotinamida de línea del nucleótido fosforilada Sí y este descenso lo que va a hacer sea cual sea el mecanismo mediante el cual el oxígeno provoque la despolarización pero siempre el objetivo va a ser el cierre de los canales de potasio sea cual sea el mecanismo mediante el cual el oxígeno logra despolarizar a la célula gómica el objetivo siempre es el cierre de los canales de potasio este cierre de los canales de potasio hace que el potasio se acumule dentro de la célula glónica esta acumulación de potasio activa los canales de calcio regulados por voltaje dejando que el calcio ingrese el interior de la célula y el aumento de calciosito sólico promueve la liberación de vesículas de neurotransmisores en específico de dopamina para que se genere un potencial de acción potencial de acción que viaja por el nervio del cuerpo carotídeo que le pertenecen los ofaríngeo que luego llega el núcleo del tracto solitario y el núcleo del tracto Solitario le dice al grupo respiratorio dorsal o centro inspiratorio Oye necesito que respires porque acá estoy detectando una baja de oxígeno Así es como funcionan las cosas dentro de nuestro cuerpo y Bueno chicos hasta aquí me despido Espero que les haya gustado la clase de hoy sin más que decir entonces me despido de nuevo dejen sus comentarios y me gustan abajo adiós