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Las células humanas dependen del metabolismo aeróbico. Obtener O2 del medio ambiente y transportarlo a los tejidos mientras se excreta el subproducto de la respiración celular (CO2) son procesos clave para la supervivencia y deben estar estrechamente regulados. Los quimiorreceptores en los pulmones y los tejidos detectan los cambios en la concentración de los gases respiratorios y envían mensajes al sistema nervioso central (SNC), que, a su vez, modifica los parámetros respiratorios, como la frecuencia respiratoria o el volumen corriente, para compensar cualquier desequilibrio. La interrupción de este mecanismo de control puede ser causada por una enfermedad grave y también dar como resultado una enfermedad grave.
Última actualización: Abr 8, 2022
Los centros respiratorios son grupos de neuronas especializadas ubicadas en el bulbo raquídeo. Regulan 2 parámetros respiratorios en respuesta a demandas cambiantes:
Centros de control respiratorio
Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0Los centros respiratorios establecen el ritmo y la profundidad de la respiración. Los cambios en las concentraciones de O₂, CO₂ e H+ son detectados por quimiorreceptores centrales y periféricos, que regulan la actividad de los centros respiratorios para satisfacer las necesidades metabólicas y situacionales.
Los quimiorreceptores centrales se encuentran en el bulbo raquídeo y regulan la actividad del centro respiratorio en función de los cambios en los gases sanguíneos.
Diagrama de la estimulación de quimiorreceptores centrales por H+:
dado que los H+ no pueden ingresar al SNC, se producen como resultado de la reacción de la anhidrasa carbónica usando CO2. H+ es un indicador indirecto de los quimiorreceptores centrales que representa la cantidad de CO2 en la circulación sistémica.
Integración de las neuronas del grupo respiratorio ventral (VRG) y las neuronas del grupo respiratorio dorsal (DRG) para el control de la respiración
Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0Los quimiorreceptores periféricos se encuentran en los cuerpos carotídeos y aórticos y responden más a los gases sanguíneos que los quimiorreceptores centrales.
Ubicación anatómica de los quimiorreceptores periféricos
Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0
Ubicación anatómica de los quimiorreceptores periféricos
CN: nervio craneal
Diagrama del efecto de la baja presión parcial de O2 (PO2) en las células tipo I (del glomus) de los quimiorreceptores periféricos
Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0
Diagrama de los efectos de los gases sanguíneos en los quimiorreceptores y, en última instancia, en la ventilación
Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0
Receptores a lo largo del tracto respiratorio y en los músculos y articulaciones del tórax
Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0
Diagrama de integración de estímulos por el centro de control respiratorio
Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0
Relación entre ventilación y presión parcial de O₂ (PO₂) y PCO₂:
Vea cómo un aumento en la PCO₂ o una disminución en la PO₂ pueden aumentar la cantidad de aire aspirado por minuto (ventilación).
Gráfico de PO2 (eje x) y ventilación (eje y):
Vea la relación inversa entre los 2 componentes.
Cambios de PCO2 y relación de ventilación alveolar bajo varias condiciones:
Observe cómo los agentes farmacológicos atenúan la respuesta ventilatoria a una PCO2 alta.
COPD: enfermedad pulmonar obstructiva crónica
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