Control y regulacion respiratoria

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Control y regulacion respiratoria

  1. 1. Lic. Dany Choque Chambi Romero TERAPEUTA FISICO 2011
  2. 2. <ul><li> </li></ul><ul><li> CONTROL CENTRAL </li></ul><ul><li>input output </li></ul><ul><li>SENSORES EFECTORES </li></ul><ul><li>Quimioreceptores M. Respiratorios: </li></ul><ul><li>Recep. Pulmonares - diafragma </li></ul><ul><li> - intercostales - abdominales PO 2 y PCO 2 constantes. </li></ul>TRONCO ENCEFALICO VOLUNTARIO
  3. 3. <ul><li>Centro Medular (área rítmica): </li></ul><ul><li>- Grupo Dorsal  inspiración </li></ul><ul><li>- Grupo Ventral  inspiración y espiración (ejercicio) </li></ul><ul><li>Centro Neumotáxico : </li></ul><ul><li>- Inhibe la inspiración </li></ul><ul><li>Centro Apnéustico : </li></ul><ul><li>- Estimula la inspiración </li></ul><ul><li>Ambos modifican la actividad del área rítmica. </li></ul>
  4. 4. <ul><li>Centro Medular (área rítmica): </li></ul><ul><li>- Grupo Dorsal  </li></ul><ul><li>núcleo del fascículo solitario (NFS) </li></ul><ul><li>- Grupo Ventral  </li></ul><ul><li>núcleo ambiguo y retroambiguo </li></ul><ul><li>Centro Neumotáxico : </li></ul><ul><li>núcleo parabraquial medio </li></ul>
  5. 5. Vías nerviosas <ul><li>Vías ascendentes </li></ul><ul><li>De los quimioreceptores, ramas para-simpáticas del nervio vago y glosofaringeo se dirigen al área rítmica. </li></ul><ul><li>Vías descendentes </li></ul><ul><li>Axones de las neuronas del núcleo del fascículo solitario (se dirigen a las motoneuronas del nervio frénico ) y las del núcleo ambiguo y retroambigüo (a las neuronas motoras de los músculos resp. y accesorios de la respiración). </li></ul>
  6. 6. GV CI CE - R. de estiramiento pulmonar - Propioceptores de la pared toráxica Controlador del Tronco Encefálico GD CI NEUMOT APNE P B M (-) (-) (-) (+) - músculos accesorios de la resp. - Quimioreceptores - Diafragma - Músculos intercostales
  7. 7. Cerebelo NTS : núcleo del tracto solitario Núcleo ambiguo Núcleo retroambiguo Grupo dorsal (inspiración) (aferentes: vago y glosofarg.) Grupo ventral Centro neumotáxico (-) Centro apnéustico (+)
  8. 8. Quimioreceptores centrales, zona rítmica y premotora. (vista parasagital en la rata) zona ventrolateral medular <ul><li>- Premotoneunoras neuro- </li></ul><ul><li>espinales hacia : motoneuronas </li></ul><ul><li>frénicas, intercostales y abdom. </li></ul><ul><li> músculos de la respiración. </li></ul><ul><li>PreBötC (y pre-I), zona rítmica y </li></ul><ul><li>quimiosensora. </li></ul><ul><li>Quimiorecep. central </li></ul><ul><li>FN , N. Fastigial </li></ul><ul><li>LC , locus ceruleus </li></ul><ul><li>NTS , N. del tracto solitario </li></ul><ul><li>VII , N. facial </li></ul><ul><li>rVRG , grupo ventral (rostral) </li></ul><ul><li>NA , N. ambiguo </li></ul><ul><li>LRN , N. lateral reticular </li></ul><ul><li>RTN , N. retrotrapezoidal </li></ul><ul><li>BötC , complejo Bötzinger </li></ul>
  9. 9. Quimioreceptores centrales, zona rítmica y premotora. (vista transversal a nivel caudal del N. facial –VII-) Quimiorecep. central NTS, sinapsis aferentes hacia los cuerpos carotídeos rVRG , recibe proyecciones de Los núcleos NTS y RTN , receptores de Glutamato (NMDA).
  10. 10. Área Rítmica <ul><li>Controla el ritmo básico de la respiración . </li></ul><ul><li>Existen neuronas espiratorias e inspiratorias. </li></ul><ul><li>Impulsos inspiratorios (2seg) alcanzan al diafragma por medio de los nervios frénicos y los intercostales externos. </li></ul><ul><li>Los impulsos espiratorios (3seg) provocan la contracción de los músculos intercostales internos y de los abdominales, disminuyendo la cavidad torácica, y dando lugar a una espiración forzada. </li></ul>
  11. 11. Área Neumotáxica <ul><li>Se ubica en la parte superior de la protuberancia. </li></ul><ul><li>Su función es limitar la inspiración, transmitiendo impulsos inhibidores continuos al área inspiratoria. </li></ul><ul><li>Desconecta el área inspiratoria antes que entre demasiado aire en los pulmones. </li></ul><ul><li>Cuando el área neumotáxica es más activa, la velocidad respiratoria es mayor. </li></ul>
  12. 12. El Área Apnéusica <ul><li>Ubicada en la parte inferior de la protuberancia. </li></ul><ul><li>Coordina la transición entre inspiración y espiración. </li></ul><ul><li>Su función es inhibir la espiración y estimular </li></ul><ul><li> la inspiración. </li></ul><ul><li>Prolonga la inspiración y por lo tanto la FR. </li></ul>
  13. 13. <ul><li>QUIMIORECEPTORES </li></ul><ul><li>Periféricos </li></ul><ul><li>Centrales </li></ul>
  14. 14. <ul><li>PERIFERICOS </li></ul><ul><li>En cuerpos carotídeos = bifurcación de arterias carótidas. Responden a cambios de PO 2 y en menor grado a cambios PCO 2 y pH. </li></ul><ul><li>En cuerpos aórticos = encima y debajo del arco aórtico. Responden a cambios de PO 2 . </li></ul><ul><li>CENTRALES </li></ul><ul><li>En la superficie ventral del tronco encefálico. Responden a cambios de PCO 2 y de la [H + ] arterial. </li></ul>
  15. 16. Shirahata & Sham 1999 ? Ca 2+ Ca 2+ K+ Nervio del CCarotídeo/vago Célula Tipo I Aumento de la descarga de las fibras aferentes * <ul><li>Los cuerpos carotídeos contienen (*): </li></ul><ul><li>ACh </li></ul><ul><li>Dopamina </li></ul><ul><li>Adrenalina </li></ul><ul><li>Noradrenalina </li></ul><ul><li>5HT (serotonina) </li></ul><ul><li>Sustancia P </li></ul>PO 2
  16. 17. <ul><li>Alto flujo sanguíneo por gramo de tejido. </li></ul><ul><li>Alto consumo de oxígeno . </li></ul><ul><li>Pequeña diferencia arterio - venosa. </li></ul>
  17. 19. Resumen de los reflejos regulatorios de la ventilación PCO 2 plasma PCO 2 LCR PCO 2 arterial CO 2  H + + HCO 3- CO 2  H + + HCO 3- Estímulo QR Estímulo QR centrales periféricos Ventilación PO 2 plasma PCO 2 plasma PO 2 plasma < 60 mmHg
  18. 20. GVentral Glut GABA Glyc (+) (-) GDorsal Glut (+) GABA (-) QR periféricos ACh Dopamina (+) (-) QR centrales (Ach) Vías aferentes pulmonares Raphe Centro pneumotaxic (puente) Glutamato 5-HT Glutamato Sustancia P Glutamato Sustancia P Glutamato GABA TRH SP GABA ACh NA Opioides
  19. 21. <ul><li>En la médula ventral anterior: </li></ul><ul><ul><li>neuronas serotoninérgicas </li></ul></ul><ul><ul><li>glutamato </li></ul></ul><ul><ul><li>Receptores muscarínicos </li></ul></ul><ul><ul><li>GABA </li></ul></ul><ul><ul><li>respuesta al CO 2 </li></ul></ul>
  20. 22. <ul><li>Uniones celulares de baja resistencia </li></ul><ul><li>Canales TASK (poros selectivos abiertos al K + ) </li></ul><ul><li>Canales de in K + ( inward rectifier ) </li></ul><ul><li>Proteinas de membrana transportadoras de iones (i.e., intercambiador Na + /H + ) </li></ul>
  21. 23. Respuestas integradas de los QUIMIORECETORES
  22. 24. <ul><li>Controla la presión normal </li></ul><ul><li>P A CO 2 = + 3 mm Hg </li></ul><ul><li> Vent </li></ul><ul><li>Para un valor dado de P A O 2 mm Hg </li></ul><ul><li>P A CO 2 , la ventilación 37 </li></ul><ul><li>aumenta cuando la 40 47 </li></ul><ul><li>P A CO 2 disminuye. 110 ó más </li></ul><ul><li> 20 </li></ul><ul><li> </li></ul><ul><li> </li></ul><ul><li> 20 30 40 50 P A CO 2 </li></ul>
  23. 25. <ul><li>Para un valor dado de </li></ul><ul><li>P A O 2 < 100 mm Hg, Vent </li></ul><ul><li>la ventilación aumenta </li></ul><ul><li>sólo cuando el P A CO 2 50 P A CO 2 mm Hg </li></ul><ul><li>es mayor que lo normal </li></ul><ul><li>El efecto combinado de 30 de ambos estímulos es 48 </li></ul><ul><li>mayor que cada uno por 43 </li></ul><ul><li>separado. 10 36 </li></ul><ul><li> </li></ul><ul><li>40 60 80 100 120 P A O 2 </li></ul>
  24. 26. <ul><ul><li>O 2 y pH </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Quimioreceptores periféricos (carotídeos, aórticos) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Neuronas sensoriales aferentes </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>CO 2 </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Quimioreceptores centrales </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Emociones y control voluntario </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Centros respiratorios superiores </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sistema límbico </li></ul></ul></ul><ul><li>Grupo Dorsal (inspiración) </li></ul><ul><li>Grupo Ventral (espiración) </li></ul>
  25. 27. <ul><li>Grupo Dorsal (inspiración) </li></ul><ul><ul><li>Neuronas somatico motoras </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Escaleno y esternomastoideo </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Intercostales externos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>diafragma </li></ul></ul></ul><ul><li>Grupo Ventral (espiración) </li></ul><ul><ul><li>Neuronas somatico motoras </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Intercostales internos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Músculos abdominales </li></ul></ul></ul>
  26. 28. Tiempo de la respiración <ul><li>La respiración es un evento cinético. La duración de cada respiración (T tot ) depende de la frecuencia respiratoria . La fuerza de contracci ón del músculo inspiratorio y la duración de la inspiración ( T I ) controlan el volumen tidal (V T ). La espiración normalmente es pasiva durante el tiempo disponible ( T E ). </li></ul>
  27. 29. <ul><li>RECEPTORES DE ESTIRAMIENTO PULMONAR </li></ul><ul><li>Responden a la distención pulmonar, aumenta el tiempo espiratorio y disminuye la frecuencia. </li></ul><ul><li>Lentos (SAR) = En músculo liso.  tiempo espiratorio (se detiene la resp).  FR. Reflejo Hering-Breuer (INSP. OFF) Mecanoreceptores, quimioreceptores. </li></ul><ul><li>Rápidos (RAR) = En células epiteliales.  FR. Reflejo de deflación (INSP. ON). Mecanoreceptores, quimioreceptores. </li></ul>
  28. 30. <ul><li>YUXTACAPILARES ó YUXTALVEOLARES ( J ) </li></ul><ul><li>- Responden a la congestión pulmonar. </li></ul><ul><li>- En paredes capilares y alveolares. </li></ul><ul><li>- Taquipnea, Disnea. </li></ul><ul><li>IRRITANTES </li></ul><ul><li>- Responden a poluantes y a temperatura. </li></ul><ul><li>- En células epiteliales de vías superiores. </li></ul><ul><li>- Hiperpnea, Broncoconstricción. </li></ul><ul><li>SUPERIORES </li></ul><ul><li>- Responden a estímulos mecánicos y químicos. </li></ul><ul><li>- En células epiteliales de vías superiores. </li></ul><ul><li>- Tos, Broncoespasmo, estornudo </li></ul>
  29. 31. Sistema Gamma <ul><li>Son receptores que miden la elongación muscular. </li></ul><ul><li>Forman parte de muchos músculos (intercostales, diafragma) </li></ul><ul><li>Esta información se usa para controlar la potencia de la contracción muscular. </li></ul><ul><li>Participan en la sensación de disnea (“sed de aire”) en los esfuerzos respiratorios. </li></ul>
  30. 32. Barorreceptores Arteriales . <ul><li>La estimulación de los barorreceptores de la aorta y de los senos carotídeos por el aumento de la presión arterial puede causar hipoventilación o apnea refleja. </li></ul><ul><li>Una disminución de la presión arterial puede causar una hiperventilación. </li></ul><ul><li>Duración muy breve. </li></ul>
  31. 33. Dolor y Temperatura <ul><li>La estimulación de los nervios aferentes causan un cambio en la respiración. </li></ul><ul><li>El dolor causa apnea e hiperventilación </li></ul><ul><li>El calentamiento de la piel produce hiperventilación. </li></ul><ul><li>El descenso de la temperatura corporal produce una disminución de la FR </li></ul><ul><li>La hiperventilación en la fiebre se debería </li></ul><ul><li>a la estimulación de termorreceptores hipotalámicos. </li></ul>
  32. 34. VAGO NEUMOTÁXICO (-) (-) APNÉUSTICO (-) (+) CI CE (-) (+) t. potencial de acción
  33. 35. <ul><li>CHEYNES-STOKES : Vt y FR irregular con periodos de apneas. Causas : hipoxia, sobredosis de drogas, insuficiencia cardiaca. </li></ul><ul><li>BIOT :  Vt  FR con periodos de apnea. Causa : daño cerebral (Ej. meningitis). </li></ul><ul><li>KUSSMAUL :  Vt  FR . Causa : acidosis metabólica. </li></ul><ul><li>ONDINA : se pierde el control autónomo. Sólo queda el voluntario o el respirador. </li></ul>
  34. 36. <ul><li>APNEAS DE SUEñO </li></ul><ul><ul><li>Obstructivas : la insp. se encuentra limitada por obstrucción de vías respiratorias (orofaringe - tejidos de la base de la lengua). </li></ul></ul><ul><ul><li>Síndrome de Pickwick (apnea de sueño asociada a la obesidad). </li></ul></ul><ul><ul><li>Central : disfunción de los centros de control resp. o  de la sensibilidad de los QR. </li></ul></ul>

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