1.
INTRODUCCIÓN
s e t n e d e c e t n 5 Las funcio funciones nes homeos homeostát tática icass y conduc conductua tuales les del aparat aparato o respi respirat ratori orio o están reuladas por el sistema ner!ioso central "#NC$% donde se oriina el ritmo respiratorio &ásico. 'ace más de () a*os se o&ser!+ ,ue este se mant ma ntie iene ne tras tras la elim elimin inac aci+ i+n n del del ce cerre&r e&ro por por enci encima ma del del tron tronco co encefálico y ,ue la respiraci+n automática cesa despu-s de seccionar el tronco del enc-falo en la uni+n del &ul&o ra,udeo con la m-dula espinal. /stos estudios demostraron ,ue el proceso automático normal de la respiraci+n se oriina en impulsos procedentes del tronco encefálico% aun,ue la e0periencia ense*a ,ue el automatismo respiratorio puede ser so&repasado por +rdenes corticales !oluntarias. #in em&aro% toda!a en la actualidad% la localiaci+n histol+ica precisa de los centros respiratorios en el &ul&o% y la protu&erancia está poco
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8
caracteriada% de&ido a ,ue los llamados centros respiratorios no constituyen n9cleos separados% sino ,ue están formados por rupos de neuronas poco indi!idualiadas. (1)
o c i r + e t o c r a 6 /n todo momento las c-lulas del oranismo re,uieren de o0eno para la o&tenci+n aer+&ica de enera: a tra!-s de este mismo proceso% se produce continuamente &i+0ido de car&ono: as el mantenimiento de la acti!idad meta&+lica y por lo tanto de la !ida% re,uiere de la o&tenci+n continua de o0eno desde el am&iente y de la eliminaci+n de &i+0ido de car&ono al mismo% fen+menos realiados mediante el proceso de respiraci+n. La R/#7IR5CIÓN comprende las fases de inspiraci+n y espiraci+n% durante las cuales inresa y sale aire del aparato respiratorio% respecti!amente: estos dos fen+menos conforman un ciclo respiratorio% ,ue se repite continuamente a una determinada frecuencia "frecuencia respiratoria$. 5 la cantidad de aire ,ue inresa al aparato respiratorio con cada inspiraci+n se le denomina !olumen corriente% !olumen circulante% !olumen de !entilaci+n pulmonar o !olumen respiratorio. Normalmente% durante el reposo% en un am&iente termoneutral% el animal presenta una cierta frecuencia respiratoria y un !olumen corriente ,ue le permiten mantener las presiones arteriales de los ases sanuneos dentro de estrechos ranos adecuados: por otro lado% cuando las necesidades de o0eno y la producci+n de &i+0ido de car&ono se modi;can% la frecuencia respiratoria y el <= !olumen
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>
corriente pueden modi;carse a ;n de mantener estos parámetros en !alores adecuados. 5s mismo% cuando por alunas raones las presiones de estos ases y?o el p' sanuneo se alteran% el proceso respiratorio se modi;ca "aumenta o disminuye el !olumen corriente y?o aumenta o disminuye la frecuencia respiratoria$ a ;n de resta&lecer dichos parámetros ;siol+icos.
Control nervioso de la respiración La contracci+n de los m9sculos inspiratorios y espiratorios es controlada por las neuronas motoras somáticas ,ue los iner!an% los somas de estas neuronas se encuentran en la m-dula espinal en los ni!eles cer!ical% torácico y lum&ar. 5 su !e% la acti!idad de estas neuronas motoras es controlada por neuronas del tallo encefálico "control automático$ y de la cortea cere&ral "control !oluntario$. 59n en la actualidad se desconocen con precisi+n los mecanismos neurales in!olucrados en el control automático de la respiraci+n% sin em&aro% se han identi;cado rupos neuronales en di!ersas áreas encefálicas ,ue participan en este proceso. 5 ni!el del &ul&o ra,udeo se localian dos importantes rupos de neuronas% el rupo respiratorio dorsal "3RD$ y el rupo respiratorio !entral "3R@$% ,ue en conAunto llean a denominarse el C/NTRO R/#7IR5TORIO BULB5R y donde al parecer se u&ica el enerador del ritmo
respiratorio
"CompleAo
pre&otiner$.
/l
3RD
se
acti!a
principalmente durante la inspiraci+n% mientras ,ue el 3R@ se acti!a durante la inspiraci+n y la espiraci+n. /0iste una amplia interacci+n entre las neuronas de am&os rupos y su acti!idad el-ctrica "eneraci+n de potenciales de acci+n$ es% además% modulada por neuronas pro!enientes de los centros apne9stico y neumotá0ico% el n9cleo del tracto solitario "NT#$ y la cortea cere&ral% ente otros. /l 3RD contiene neuronas ,ue llean hasta la m-dula espinal donde hacen sinapsis con las neuronas motoras ,ue iner!an los m9sculos inspiratorios% diaframa
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=
e intercostales e0ternos: mientras ,ue% desde el 3R@ llean neuronas a esta&lecer sinapsis con neuronas motoras ,ue iner!an los m9sculos inspiratorios accesorios y los espiratorios.
Control químico de la respiración La acti!idad de las neuronas del centro respiratorio &ul&ar es modulada "afectada$ por los ,uimiorreceptores perif-ricos% a tra!-s de neuronas del NT# y por neuronas pro!enientes de ,uimiorreceptores centrales: con lo ,ue se afecta la profundidad y frecuencia de la respiraci+n. Los ,uimiorreceptores arteriales "perif-ricos$ son receptores sensoriales u&icados en los cuerpos a+rticos y carotdeos: están constituidos por c-lulas llamadas c-lulas l+micas tipo I ,ue son sensi&les "son estimuladas$ al O8% CO8 e hidroeniones "p'$. Las c-lulas l+micas esta&lecen sinapsis con neuronas aferentes cuyos a0ones se dirien al tallo encefálico formando parte de los ner!ios losofarneos y !aos: la frecuencia de potenciales de acci+n de estas neuronas se incrementa cuandoE se reduce la presi+n arterial de O8% se incrementa la presi+n arterial de CO8 y se reduce el p' sanuneo. Los a0ones de estas neuronas aferentes llean al NT# donde esta&lecen sinapsis con neuronas
,ue
se
dirien
al
centro
respiratorio
&ul&ar.
Los
,uimiorreceptores centrales son un rupo de neuronas u&icadas en el &ul&o ra,udeo% ,ue son estimuladas por los hidroeniones resultantes de la disociaci+n del ácido car&+nico formado por hidrataci+n del CO8 en el l,uido cefalorra,udeo% desde esta ona se dirien a0ones al centro respiratorio &ul&ar donde esta&lecen sinapsis. La disminuci+n de la presi+n arterial de O8% el incremento de la presi+n arterial de CO8 y?o la disminuci+n del p' sanuneo% a tra!-s de la participaci+n de los ,uimirreceptores y del centro respiratorio% estimulan la respiraci+n pro!ocando aumento de la !entilaci+n pulmonar% mediante aumento de la frecuencia y?o de la profundidad de la respiraci+n. /l
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<
aumento de la !entilaci+n pulmonar incrementa la entrada de O8 a la sanre y la difusi+n de CO8 de la sanre a los al!eolos y por consiuiente% aumenta la presi+n arterial de O8% disminuye la presi+n arterial de CO8 e incrementa el p'% con lo cual% dependiendo del caso% pueden correirse tales alteraciones o lle!arse lo más cercano posi&le sus !alores normales. Las alteraciones contrarias tienen efectos opuestos so&re la !entilaci+n y so&re los parámetros ;siol+icos referidos. (2)
s o ! i t e A & O
1. Identi;car la participaci+n de los ,uimiorreceptores en la reulaci+n de la respiraci+n
8. O&ser!ar los efectos ,ue producen los estmulos en la respiraci+n y presi+n intratoracica.
8.
65T/RI5L/# F 6GTODO#
s e l6eclas a i r e t a 6 aseosasE 1.
•
CO8 al 1
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•
•
O8 puro O8 al
8.
JNC en soluci+n al 1H
>.
Kcido láctico en soluci+n al
=. <.
. /stimulador electr+nico (. Neumorafo
. Jimorafo
M. Bom&a de respiraci+n arti;cial
1).
5nimal en preparaci+nE ca&rito
s o d o t 6
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(
1. 5nestesiar con halatal a la dosis de 1 ml? 8.< J de peso del 8. >. =. <.
animal. Canulaci+n tra,ueal Realiar una safenectoma y lueo aplicar <))UI de heparina Identi;car y aislar am&as arterias car+tidas y ner!ios !aos Colocar una cánula en la ca!idad pleural conectada a un &ar+metro de aua "tu&o en U$% para reistro de la presi+n
intrapleural. . Colo,ue el Neumorafo so&re la caAa torá0ica. (. Identi;,ue y asle el ner!io crural.
>.
R/#ULT5DO#
5l realiar la práctica% se o&tu!ieron los siuientes resultadosE
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ESTÍMULS 1, $UME&T EL C2
-, #SM#&UC#& EL C2
., $UME&T E 2
/, #SM#&U$C# & EL 2
0, $UME&T EL ES"$C# MUE!T
, E*ECT EL " S$&U#&E
B5#5L Respiraci+n del CO8 al 1
!ES"#!$C#%& $M"L#T *!EC+M U E& #& MM 8> >
"!ES#%& #&T!$T!'C# C$ E& cm E 2 1:
>
(
1: 1)%<
8>
>
1:
<
1: 1)%8
8
=
1:
8
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=
1:
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<
1:
8
=
1:
=(
18
1 1)
8
=
1:
<)
81
1: M%=
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M
3, EST#MULS L!SS
14, !E*LE5 E E!#&6 7!EUE! 11, E*ECT EL "$!$S#M"$T# C 12, E*ECT E 8C&
Basal /stimular el ca&o central del ner!io crural &asal /stimulaci+n el-ctrica ca&o central ner!io !ao Basal /stimulaci+n ca&o perif-rico ner!io !ao Basal Inyectar = ml de JCN al 1H !a endo!enosa
8
=
1:
8(
11
1: M%8
8
=
1:
8
=
1:
>(
1(
1: M
8
=
1:
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1)
=.
DI#CUCIÓN
5nte la administraci+n de los diferentes estmulos ,ue se le practicaron al animal de e0perimentaci+n "ca&rito$% se o&tu!ieron !ariaciones tanto en su respiraci+n "frecuencia y amplitud$% as como tam&i-n es su presi+n intratorácica: con respecto a los !alores &asales. •
5nte un aumento del CO 8 se o&ser!+ un aumento de la frecuencia
•
y amplitud respiratorias. 5nte una disminuci+n del CO8 "hiper!entilaci+n arti;cial$% se
•
o&ser!+ una disminuci+n de frecuencia y amplitud respiratorias. 5nte un aumento de O8 se pudo o&ser!ar ,ue tanto la frecuencia como la amplitud respiratorias se mantu!o iual con respecto a los
•
!alores &asales. 5nte una disminuci+n de O8 se pudo o&ser!ar un aumento de la
•
frecuencia y amplitud respiratorias. 5l aumentar el espacio muerto "conectando un tu&o de oma a la cánula tra,ueal$
•
se o&ser!+ un aumento en la frecuencia y
amplitud respiratorias. 5l disminuir el p' sanuneo "inyectando = ml de Kcido láctico al
•
amplitud respiratorias. 5l aplicar estmulos dolorosos "estmulos al ca&o central del ner!io crural D 1<% 2 1<% ! <$% los cuales son estimulantes de la respiraci+n% se o&ser!a un aumento en la frecuencia y amplitud respiratorias.
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11
•
#e
o&ser!+
el
rePeAo
de
'erinBreuer
"estimulando
el-ctricamente el ca&o central del ner!io !ao$ el cual inhi&e la •
respiraci+n "apneusis$. #e o&ser!+ el efecto parasimpático el cual produce una &roncoconstricci+n% estimulando el ca&o perif-rico del ner!io !ao%
•
esto produAo un aumento en la frecuencia y amplitud respiratorias. #e o&ser!+ el efecto del JCN "inyectando = ml de JCN al 1H !a endo!enosa$% el cual produce un &lo,ueo en la cadena respiratoria% 'I7OQI5 'I#TOTOQIC5.
<.
CONCLU#ION/#
1. #e lor+ identi;car la participaci+n de los ,uimiorreceptores en la reulaci+n de la respiraci+n. 8. #e o&ser!aron los efectos ,ue producen los estmulos en la respiraci+n "frecuencia y amplitud$ y en la presi+n intratoracica.
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.
R/2/R/NCI5#
BIBLIO3RK2IC5# "1$Tresuerres 52% 5rina!arreta C% Cachofeiro @. 2I#IOLO345 'U65N5. 8edE 6adridE 6c3raS 'ill Interamericana% 1MMM. "8$ Dra. 6ara /lena TruAillo Ortea. 65NU5L D/ 7RKCTIC5# D/
2I#IOLO345 @/T/RIN5RI5. 1 edE 6/QICO% 8)1>
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