regulación ventilatoria i
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Regulación ventilatoria I
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El control de la ventilación
se refiere a las fisiológicas mecanismos implicados en el control de la ventilación fisiológica , que se refiere a la circulación de aire dentro y fuera de los pulmones. Ventilación facilita la respiración. La respiración se refiere a la absorción de oxígeno y la eliminación de dióxido de carbono. Bajo la mayoría de condiciones, la presión parcial de dióxido de carbono controla la velocidad de la respiración.
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Generador del patrón respiratorio
El sistema respiratorio manifiesta diferentes tipos de patrones ventilatorios que responden al estado general del individuo. La respiración normal, o eupnea, es el patrón predominante. Si bien, la respiración es un proceso autónomo, puede ser controlada y regulada voluntariamente durante la postura, la locomoción y otros actos sensorio motores.
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El control voluntario de la respiración ocurre en la corteza cerebral, mientras que su generación y control automático radica en el tallo cerebral.
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Señales eferentes
Las señales eferentes del núcleo generador del ritmo respiratorio son distribuidas por interneuronas y motoneuronas a través de vías en el tallo cerebral, hacia motoneuronas craneales, y motoneuronas mediante vías en la médula espinal ventrolateral
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Generador del patrón respiratorio
La respiración es generada por una red neuronal localizada en el tallo cerebral ventrolateral. Dicha región es conocida como el Complejo preBötzinger (preBötC).
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PreBötzinger
El Pre-Bötzinger Complex (preBötC) es un grupo de interneuronas en el ventrolateral médula del tronco cerebral , que es esencial para la generación de ritmo respiratorio. El mecanismo exacto de la generación ritmo y la transmisión a los núcleos motores sigue siendo controvertido y el tema de mucha investigación actual.
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Aferencias y eferencias
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Aferencia
La información sensorial que llega a los centros respiratorios para modular la frecuencia y profundidad respiratoria se pueden clasificar en tres, de acuerdo con el tipo de información que llevan:
1. Información química: procedente de los quimioceptores periféricos ubicados en la circulación arterial, donde se miden los niveles plasmáticos de O2, CO2 y el pH; y los centrales, ubicados en el suelo del cuarto ventrículo y miden el CO2 del líquido cefalorraquídeo.
2. Información propioceptora: que traen información de la actividad muscular tanto de los músculos respiratorios, como de los músculos de las extremidades.
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3. Información mecanoceptora: procedente de los barorreceptores ubicados en la región pulmonar y también en el sistema cardiovascular.
Otras informaciones sensoriales también ejercen su efecto respiratorio pero no de forma directa, sino a través de centros superiores ubicados en el hipotálamo, sistema límbico y cortex cerebral, donde se coordinan respuestas integradas que afectan a la función del sistema respiratorio.
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Control neural
En el bulbo, en su formación reticular y por debajo del piso del cuarto ventrículo, se encuentran centros implicados directamente en la autogeneración del ritmo respiratorio básico y son:1. El grupo respiratorio dorsal (GRD), implicado principalmente en la inspiración y que algunos consideran es responsable del ritmo respiratorio.2. El grupo respiratorio ventral (GRV), relacionado principalmente en la espiración.
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1. El grupo respiratorio dorsal (GRD)
Está localizado en los confines del núcleo del tracto solitario (NTS), con neuronas activas durante la inspiración. Con axones contralaterales que inervan a través del frénico el diafragma y axones contralaterales que van al GRV, inhibiendo a sus neuronas espiratorias. Éste recibe gran parte de la información sensorial respiratoria. Tiene actividad rítmica y es responsable del ritmo básico ventilatorio.
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El grupo respiratorio ventral (GRV)
contiene dos poblaciones de neuronas unas en el núcleo ambiguo, con neuronas premotoras inspiratorias además de neuronas motoras de los músculos laríngeos y parasimpáticas a los bronquiolos y corazón. Otras en el retroambiguo, donde en su región rostral encontramos neuronas premotoras inspiratorias con axones contralaterales hacia las motoneuronas espinales que inervan a los músculos intercostales externos (inspiratorios) y músculos accesorios. En su región caudal, se encuentran neuronas premotoras espiratorias que inervan de forma ipsilateral a las motoneuronas espinales que inervan a los intercostales internos (espiratorios) y músculos abdominales. Las neuronas Espiratorias parecen tener efectos inhibitorios durante la fase inspiratoria sobre las neuronas Inspiratorias, siendo así responsables de la finalización de dicha fase.
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El complejo de Bötzinger (centro apnéusico) está compuesto exclusivamente por neuronas espiratorias que reciben entrada sensorial desde el NTS y tienen un efecto inhibitorio sobre las neuronas inspiratorias del GRD y GRV y un efecto excitatotorio sobre las neuronas espiratorias del GRV.
La información sensorial del vago es de tipo inhibidor sobre las neuronas inspiratorias.
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Puente
Neuronas del grupo respiratorio del puente (GRP) (antiguamente conocidas como centro neumotáxico) son de tipo inspiratorio localizadas en el núcleo parabraquial lateral (NPL) y núcleo de Kölikker-Fuse (NKF) y espiratorio en el núcleo parabraquial media (NPM). Parece implicado en la regulación de la profundidad inspiratoria y recibe información sensorial vagal. Los dos primeros regulan el ritmo inspiratorio actuando sobre el GRD.