1.4 : Fisiología de la respiración II: Control neurogénico de la respiración

El control neurogénico de la respiración coordina varias redes y vías neuronales para regular la frecuencia y profundidad de la respiración, satisfaciendo los requerimientos de intercambio de oxígeno y dióxido de carbono del cuerpo. Este sistema se adapta a las condiciones fisiológicas y ambientales, asegurando patrones óptimos de respiración.

Control central

El tronco encefálico es el sitio principal del control central, y alberga los centros respiratorios:

• El centro respiratorio bulbar, que comprende el grupo respiratorio dorsal o DRG y el grupo respiratorio ventral o VRG, es crucial para iniciar el ritmo respiratorio básico. El DRG desencadena la inspiración activando el diafragma y los músculos intercostales, mientras que el VRG facilita tanto la inspiración como la espiración, especialmente bajo una alta demanda respiratoria.
• El puente contiene los centros neumotáxico y apnéustico que modulan la actividad de los centros bulbares. Esta modulación refina la frecuencia y profundidad respiratorias, mejorando la suavidad del proceso respiratorio.

Entrada periférica

Las entradas periféricas de los quimiorreceptores y mecanorreceptores informan a los centros respiratorios:

• Los quimiorreceptores controlan los cambios en la química sanguínea, especialmente el CO_2, el O_2 y el pH. Los quimiorreceptores centrales en el bulbo raquídeo responden al CO_2 y al pH del líquido cefalorraquídeo, mientras que los quimiorreceptores periféricos en los cuerpos aórtico y carotídeo ajustan la frecuencia y la profundidad de la respiración para mantener el equilibrio.
• Los mecanorreceptores, ubicados en los pulmones, las vías respiratorias, la pared torácica y el diafragma, incluyen receptores de estiramiento que activan el reflejo de Hering-Breuer para prevenir la sobreexpansión pulmonar y otros que detectan la irritación de las vías respiratorias, la constricción, el esfuerzo muscular y los cambios de postura, lo que influye en los patrones respiratorios.

Vías neuronales

Las vías eferentes vinculan los centros de control del tronco encefálico con los músculos respiratorios a través de neuronas motoras. Esta conexión activa el diafragma (a través del nervio frénico) y los músculos intercostales, lo que facilita la respiración.

Integración del control respiratorio

Las señales de los receptores centrales y periféricos se integran, lo que permite que los centros de control respiratorio optimicen el intercambio de gases en respuesta a las variaciones de la demanda metabólica. Por ejemplo, los quimiorreceptores mejoran la ventilación en respuesta al aumento de CO_2 y la disminución de O_2 durante el ejercicio, mientras que los estímulos emocionales, procesados ​​a través del hipotálamo, también pueden modificar los patrones respiratorios.

El control neurogénico de la respiración representa un sistema sofisticado que ajusta con precisión la ventilación para mantener el equilibrio interno y responder a los cambios ambientales.