CAPÍTULO
Durante la respiración tranquila, la expansión de los pulmones distiende las fibras elásticas pulmonares. Además, el ascenso de la jaula costal distiende los músculos estriados opuestos y las fibras elásticas del tejido conjuntivo de las paredes del organismo. Cuando los músculos inspiratorios se relajan, estas estructuras elásticas se contraen, devolviendo el diafragma o la jaula costal (o ambos) a sus posiciones originales. La eupnea puede implicar la respiración diafragmática o la respiración costal. Durante la respiración diafragmática, o respiración profunda, el diafragma se contrae y modifica el volumen torácico. Al contraerse el diafragma el aire entra en los pulmones, y al relajarse se produce la espiración. Durante la respiración costal, o respiración superficial, el volumen torácico varía debido a que la jaula costal cambia de forma. El aire entra en los pulmones cuando la contracción de los músculos intercostales externos eleva las costillas y ensancha la cavidad torácica. Y sale de los pulmones cuando esos músculos se relajan. Durante la gestación, las mujeres dependen cada vez más de la respiración costal debido a que el útero aumenta de tamaño y empuja las vísceras abdominales contra el diafragma.
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24 . Aparato respiratorio
Centros respiratorios del encéfalo [v. figura 24.15] En condiciones normales, las células absorben oxígeno y producen anhídrido carbónico al mismo ritmo que los capilares aportan y retiran estas sustancias. Cuando los aparatos cardiovascular y respiratorio tienen que efectuar ajustes para adaptarse a las necesidades siempre cambiantes de oxígeno del organismo, es necesario que estos aparatos se coordinen. Los centros reguladores que integran las respuestas de estos aparatos se localizan en la protuberancia y en el bulbo raquídeo. Los centros respiratorios son tres pares de núcleos más o menos organizados dentro de la formación reticular de la protuberancia y el bulbo (v. figura 24.15). Estos núcleos regulan la actividad de los músculos respiratorios ajustando la frecuencia y la profundidad de la ventilación pulmonar. El centro del ritmo respiratorio establece el ritmo básico y la profundidad de la respiración. Puede subdividirse en un grupo respiratorio dorsal (GRD) y un grupo respiratorio ventral (GRV). El grupo dorsal, o centro ins-
Cerebro
Hiperpnea La hiperpnea, o respiración forzada, implica una serie de movimientos inspiratorios y espiratorios activos. Para la respiración forzada se recurre a los músculos accesorios para que ayuden durante la inspiración, y a los músculos transverso del tórax e intercostales internos para que ayuden durante la espiración. Cuando una persona respira al máximo absoluto (p. ej., durante el ejercicio intenso), utiliza los músculos abdominales para espirar. Su contracción comprime el contenido abdominal, empujándolo contra el diafragma y reduciendo aún más el volumen de la cavidad torácica.
CENTROS SUPERIORES Corteza cerebral Sistema límbico Hipotálamo
Cambios en la respiración tras el nacimiento Existen algunas diferencias importantes entre los aparatos respiratorios de un feto y de un neonato. Antes del parto, la resistencia arterial pulmonar es muy elevada debido a que los vasos pulmonares están colapsados. La jaula torácica está comprimida, y los pulmones y las vías respiratorias contienen sólo pequeñas cantidades de líquido, pero no aire. Al nacer, el neonato realiza una primera inspiración verdaderamente heroica contrayendo fuertemente el diafragma y los músculos intercostales externos. El aire inspirado penetra en las vías respiratorias con fuerza suficiente para apartar de su camino los líquidos presentes e inflar todo el árbol bronquial y la mayoría de los alvéolos. El mismo descenso de presión que hace entrar el aire en los pulmones impulsa la sangre hacia la circulación pulmonar; los cambios que se producen en el flujo sanguíneo inducen el cierre del agujero oval, la comunicación interauricular embrionaria, y del conducto arterioso, la conexión fetal entre el tronco pulmonar y la aorta [p. 601] . La espiración que se produce a continuación no consigue vaciar totalmente los pulmones, ya que la jaula costal no recupera su estado precedente de compresión total. Los cartílagos y el tejido conjuntivo mantienen abiertas las vías respiratorias, y el surfactante que cubre las superficies alveolares impide su colapso. Las respiraciones posteriores completan la insuflación de los alvéolos.
Protuberancia Centro neumotáxico Centro apnéustico
Véase «Respuestas» al final del libro.
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Bulbo raquídeo
Nervios IX y X Quimiorreceptores y barorreceptores de los senos carotídeo y aórtico
Diafragma
Nervio X
Receptores de distensión de los pulmones Médula espinal
Grupo respiratorio dorsal (GRD) Grupo respiratorio ventral (GRV)
Centros del ritmo respiratorio
Motoneuronas que controlan el diafragma
VERIFICACIÓN DE CONCEPTOS 1. John se ha roto una costilla que le ha perforado la cavidad torácica por el lado derecho. ¿Qué estructuras pueden resultar dañadas, y qué consecuencias cree que puede sufrir el pulmón? 2. En el enfisema, los alvéolos son reemplazados por grandes espacios de aire y tejido conjuntivo fibroso elástico. ¿Cómo afectan estos cambios a los pulmones? 3. Resuma los cambios que experimentan los aparatos respiratorio y cardiovascular de un neonato cuando empieza a respirar.
QUIMIORRECEPTORES DEL LCR
Motoneuronas que controlan otros músculos respiratorios CLAVE Nervio frénico
= Estimulación = Inhibición
Figura 24.15
Centros respiratorios y control de reflejos
Posición y relaciones entre los principales centros respiratorios y otros factores importantes para el control de la respiración. No se indican las vías de control consciente sobre los músculos respiratorios.
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