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SECCIÓN VI. FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN
Capítulo 36. Regulación de la respiración
SECCIÓN VI. FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN
Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-1 Células marcapaso
en el complejo pre-Bötzinger
(pre-BÖTC). Arriba: diagrama
anatómico del pre-BÖTC de una
rata en etapa neonatal. Abajo:
muestra del trazo de descargas
rítmicas de las neuronas en el
complejo pre-Bötzinger de un
corte cerebral de rata neonatal.
IO, oliva inferior; LRN, núcleo
reticular lateral; NA, núcleo
ambiguo; XII, núcleo del XII par
craneal; 5SP, núcleo espinal del
nervio trigémino. (Modificada de
Feldman JC, Gray PA: Sighs and gasps in a dish.
Nat Neurosci 2000;3:531.)
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-2 Neuronas respiratorias en el tallo encefálico. (Continúa.)
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-2 (continuación) Neuronas respiratorias en el tallo encefálico.
Vista dorsal del tallo encefálico; se retiró el cerebelo. Se muestran los efectos
de varias lesiones y secciones del tallo encefálico; los trazos del espirómetro a
la derecha indican la profundidad y la frecuencia respiratorias. Si se introduce
una lesión en D, la respiración cesa. Se muestran los efectos de cortes más
altos, con y sin sección de nervios vagos (véase el texto para obtener detalles).
DRG, grupo dorsal de neuronas respiratorias; VRG, grupo ventral de neuronas
respiratorias; NPBL, núcleo parabraquial (centro neumotáxico); 4° vent., cuarto
ventrículo; IC, colículo inferior; CP, pedúnculo cerebelar medio. Los números
romanos identifican los pares craneales. (Modificada a partir de Mitchell RS, Berger A: State of
the art: Review of neural regulation of respiration. Am Rev Respir Dis 1975;111:206.)
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-3 Las fibras vagales aferentes inhiben la descarga respiratoria. Registros
superpuestos de dos respiraciones: (A) con y (B) sin actividad aferente vagal de
retroalimentación de los receptores de estiramiento en los pulmones. Nótese que la
velocidad de incremento en la actividad del nervio frénico que llega al diagrama no se
modifica, pero la descarga se prolonga en ausencia de señales vagales.
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FIGURA 36-4 Sitio en que están los
cuerpos carotídeos y aórticos. Los
cuerpos carotídeos están cerca de un
gran barorreceptor arterial que es el
seno carotídeo. Los cuerpos aórticos se
señalan cerca del cayado aórtico.
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-5 Organización del
cuerpo carotídeo. Las células
tipo I (del glomo) contienen
catecolaminas. Cuando se
exponen a la hipoxia, liberan
sus catecolaminas, que
estimulan las terminaciones
cóncavas de las fibras
nerviosas del seno carotídeo
en el nervio glosofaríngeo. Las
células tipo II similares a las
gliales rodean a las células tipo
I; es probable que éstas
tengan función de soporte.
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-6 Efecto de la PCO2 en las descargas del nervio aferente. Se gráfica la velocidad
de descarga de una sola fibra aferente del cuerpo carotídeo (puntos) con varias PO2 y se
adapta a una línea. Se observa aumento marcado en la velocidad de descarga conforme la
PO2 cae por debajo de los niveles de reposo normales (o sea, cerca de 100 mmHg).
(Por cortesía de S. Sampson.)
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FIGURA 36-7 Áreas
quimiosensibles
rostral (R) y caudal
(C) en la superficie
ventral del bulbo
raquídeo. Para mejor
identificación, se han
señalado a los pares
craneales, la pirámide
y la protuberancia.
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-8 Respuestas de
sujetos normales a la
inhalación de oxígeno (O2)
y 2, 4 y 6% de dióxido de
carbono (CO2). El aumento
relativamente lineal en el
volumen respiratorio por
minuto como respuesta al
dióxido de carbono elevado
se debe a un aumento tanto
en la profundidad como en
la frecuencia respiratoria.
(Con autorización de Lambertsen CJ. En:
Medical Physiology, 13th ed.
Mountcastle VB [ed.]. Mosby, 1974.)
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-9 Volumen respiratorio promedio por minuto durante la primera
media hora después de exposición a gases que contienen diversas cantidades
de oxígeno (O2). Hay cambios marcados en la ventilación con valores de PO2
menores de 60 mmHg. En cada caso, la línea horizontal indica la media; la
barra vertical señala una desviación estándar.
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FIGURA 36-9 (continuación) Valores de PO2 y PCO2 alveolares cuando se
respira aire a diversas presiones barométricas. Las dos gráficas están
alineadas para que la PO2 de las mezclas inspiradas de gases en la gráfica
superior corresponda con la PO2 con varias presiones barométricas en la
gráfica inferior. (Cortesía de RH Kellogg.)
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FIGURA 36-10 Ventilación con varios
valores de PO2 alveolar cuando la
PCO2 se mantiene constante en 49,
44 o 37 mmHg. Nótese el efecto
drástico de la PAO2 en la respuesta
ventilatoria cuando la PACO2 se
incrementa por arriba de lo normal.
BTPS, temperatura y presión
corporales, saturado con vapor de
agua. (Datos de Loeschke HH y Gertz KH.)
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FIGURA 36-11 Desplegado de
líneas que muestra las curvas
de respuesta de dióxido de
carbono (CO2) con varios
valores fijos de PO2 alveolar.
La PAO2 baja produce una
respuesta más sensible a la
PACO2. BTPS, temperatura y
presión corporales, saturado
con vapor de agua.
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-12 Cambios en la
respiración y la composición
del aire alveolar después de
hiperventilación forzada por
2 min. Las barras en la parte
inferior indican la respiración,
mientras los espacios en
blanco significan apnea.
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-13 Relación entre
la carga de trabajo,
concentración sanguínea de
lactato y captación de
oxígeno (O2). I-VI, cargas de
trabajo crecientes producidas
por el aumento de la
velocidad y la inclinación de
una banda sinfín en la que
trabajaron los sujetos.
(Con autorización de Mitchell JH,
Blomqvist G: Maximal oxygen uptake. N
Engl J Med 1971;284:1018.)
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FIGURA 36-14 Representación diagramática de los cambios en la
ventilación durante el ejercicio. Véase el texto para obtener detalles.
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Capítulo 36. Regulación de la respiración
FIGURA 36-15 Respuestas fisiológicas
al ritmo de trabajo durante el
ejercicio. Los cambios en la PCO2
alveolar, la PO2 alveolar, la ventilación
(∙VE), la producción de dióxido de
carbono (∙VCO2), el consumo de
oxígeno (∙VO2), el bicarbonato (HCO3−)
arterial y el pH arterial con los
aumentos graduados en el trabajo de
un varón adulto en una bicicleta con
ergómetro. Comp resp, compensación
respiratoria. STPD, temperatura (0°C)
y presión (760 mmHg) estándares, en
clima seco. Las líneas de guiones
destacan la desviación en relación con
la respuesta lineal. Consúltese el texto
en busca de más detalles. (Con
autorización de Wasserman K: Breathing during
exercise. NEJM 1978 Apr 6;298(14):780-5).
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