21.10A: Mecanismos Neurales (Centro Respiratorio)
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La médula y los pones están involucrados en la regulación del patrón ventilatorio de la respiración.
Objetivos de aprendizaje
- Describir el mecanismo neural del centro respiratorio en el control de la respiración
La respiración involuntaria es cualquier forma de control respiratorio que no esté bajo control directo y consciente. Se requiere respiración para sostener la vida, por lo que la respiración involuntaria permite que ocurra cuando la respiración voluntaria no es posible, como durante el sueño. La respiración involuntaria también tiene funciones metabólicas que funcionan incluso cuando una persona está consciente.
Los Centros Respiratorios
La respiración involuntaria es controlada por los centros respiratorios del tronco encefálico superior (a veces denominado cerebro inferior, junto con el cerebelo). Esta región del cerebro controla muchas funciones involuntarias y metabólicas además del sistema respiratorio, incluyendo ciertos aspectos de la función cardiovascular y movimientos musculares involuntarios (en el cerebelo).
Anatomía del tronco encefálico: El tronco encefálico, que incluye los pones y la médula.
Los centros respiratorios contienen quimiorreceptores que detectan niveles de pH en la sangre y envían señales a los centros respiratorios del cerebro para ajustar la velocidad de ventilación para cambiar la acidez al aumentar o disminuir la eliminación de dióxido de carbono (ya que el dióxido de carbono está vinculado a niveles más altos de iones de hidrógeno en sangre).
También hay quimiorreceptores periféricos en otros vasos sanguíneos que también realizan esta función, que incluyen los cuerpos aórtico y carotídeo.
La Médula
El bulbo raquídeo es el centro primario de control respiratorio. Su función principal es enviar señales a los músculos que controlan la respiración para hacer que se produzca la respiración. Hay dos regiones en la médula que controlan la respiración:
- El grupo respiratorio ventral estimula los movimientos espiratorios.
- El grupo respiratorio dorsal estimula los movimientos inspiratorios.
La médula también controla los reflejos para los movimientos aéreos no respiratorios, como los reflejos de tos y estornudos, así como otros reflejos, como la deglución y el vómito.
Los Pons
El pons es el otro centro respiratorio y se encuentra debajo de la médula. Su función principal es controlar la velocidad o velocidad de la respiración involuntaria. Cuenta con dos regiones funcionales principales que desempeñan esta función:
- El centro apneústico envía señales de inspiración para respiraciones largas y profundas. Controla la intensidad de la respiración y es inhibida por los receptores de estiramiento de los músculos pulmonares a máxima profundidad de inspiración, o por señales del centro pnuemotáxico. Aumenta el volumen mareal.
- El centro pnuemotáxico envía señales para inhibir la inspiración que le permite controlar finamente la frecuencia respiratoria. Sus señales limitan la actividad del nervio frénico e inhiben las señales del centro apneústico. Disminuye el volumen mareal.
Los centros apneusticos y pnuemotáxicos trabajan juntos entre sí para controlar la frecuencia respiratoria.
Puntos Clave
- El grupo respiratorio ventral controla la exhalación forzada voluntaria y actúa para aumentar la fuerza de inspiración.
- El grupo respiratorio dorsal (núcleo tractus solitarius) controla principalmente los movimientos inspiratorios y su sincronización.
- La velocidad ventilatoria (volumen minuto) está estrechamente controlada y determinada principalmente por los niveles sanguíneos de dióxido de carbono determinados por la tasa metabólica.
- Los quimiorreceptores pueden detectar cambios en el pH de la sangre que requieren cambios en la respiración involuntaria para corregirlos. Los centros apneústicos (estimulantes) y pnuemotáxicos (limitantes) de los pones trabajan juntos para controlar la velocidad de respiración.
- La médula envía señales a los músculos que inician la inspiración y la espiración y controla los reflejos del movimiento del aire no respiratorio, como toser y estornudar.
Términos Clave
- Centros de control respiratorio: La médula que envía señales a los músculos involucrados en la respiración, y los pones que controlan la frecuencia de la respiración.
- Quimiorreceptores: Son receptores en la médula y en los cuerpos aórticos y carótidos de los vasos sanguíneos que detectan cambios en el pH de la sangre y señalan a la médula para corregir esos cambios.