CONTROL VENTILATORIO
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CONTROL VENTILATORIOCONTROL VENTILATORIO
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Los sistemas de control, tienen un gran desarrollo sobretodo en la actividad industrial. Los controles biológicos ofrecen una interrelación que no ha sido todavía develada en su totalidad.
Como control fisiológico se ha elegido desarrollar la interacción entre el sistema ventilatorio y el sistema cardiovascular.
Las variables finales serán la PO2, PCO2 y pH por un lado y Frecuencia cardiaca ( Fc ), Presión arterial ( Pa ) y Resistencia Vascular Sistémica (RVS) por el otro.
Para conocer la eficiencia de la ventilación es necesario estudiar la PO2, la PCO2, el pH, el. Consumo de O2 ante diferentes actividades o patologías, pues son las variables principales a ser controladas. El control de la eficiencia cardiovascular generalmente se hace con la Pa y la Fc.
Se desarrollan ciertas características principales de los quimiorreceptores, pues la gama de actividades de control que ejecutan son demasiado amplias y no son abordadas en esta clase.
La diferenciación entre quimiorreceptores centrales y periféricos es necesaria pues tienen diferente respuesta ante diversos fenómenos y si no se analiza adecuadamente su comportamiento puede calificarse como patológicas .a simples respuestas compensatorias normales.
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OBJETIVOS
SISTEMAS DE CONTROLSISTEMAS DE CONTROL
SISTEMAS DE RETROALIMENTACIONSISTEMAS DE RETROALIMENTACION
SISTEMAS DE ANTEROALIMENTACIONSISTEMAS DE ANTEROALIMENTACION
CONTROL VENTILATORIOCONTROL VENTILATORIO
MENU GENERAL
INTERACCIONINTERACCION
ESTIMULOSESTIMULOS
QUIMIORRECEPTORESQUIMIORRECEPTORES
Producto idealProducto ideal Producto finalProducto final
ComparadorComparador ControlControl AcciónAcción ProducciónProducción
DetectorDetectorRetroalimentaciónRetroalimentación
SistemaSistema
Controlado Controlado
SistemaSistema
ControladorControlador
Producto finalProducto finalCuando es necesario elaborar un producto final industrial con determinadas especificaciones de mercado, el material producido por la planta industrial debe pasar por un comparador que determina si hay o no diferencias aceptables con el producto ideal.
Los sistemas biológicos de control pueden asimilarse a los necesarios en una industria para producir un material cuyas características han sido fijadas previamente como ideales.
Se presentará un sistema que se pueda manejar de manera intuitiva, para encarar después el control ventilatorio.
Posteriormente funciona un sistema de control que establece la acción a desarrollar para corregir los errores que podrían presentarse en la producción.
Se trata de las operaciones controladas que conducen al producto final, el que deberá ser comparado con el producto ideal y producir modificaciones si no se cumpliera con las condiciones previamente aceptadas como necesarias.
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Producto finalProducto finalProducto idealProducto ideal Producto finalProducto final
ComparadorComparador ControlControl AcciónAcción ProducciónProducción
DetectorDetectorRetroalimentaciónRetroalimentación
SistemaSistema
Controlado Controlado
aabbcc
AnteroalimentaciónAnteroalimentación
SistemaSistema
ControladorControlador
Producto finalProducto final
Se ha presentado un sistema de control llamado de retroalimentación ( Feedback en inglés ) que envía información hacia el inicio del proceso o hacia atrás . Se llama positivo cuando el aumento de una variable produce un aumento de respuesta en el controlador; negativo si el aumento de una variable lleva a una disminución de la respuesta. El controlador recibe informa ción de su propio sistema, por ejemplo el color de una pintura.
Cuando se detecta la información que llega por retroalimentación se repite el proceso y se asegura una pintura cercana al color prefijado, con variaciones dentro de los rangos permitidos.
Determina el color ideal y el color final, hace operar los controles necesarios e implementa en las variables controladas la acción o modificación que mejora la producción.
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Pero pueden existir variables externas como la temperatura ambiente que subió, un solvente de características diferentes, el pH que modifica el color: se establece un control de anteroalimentación ( Feedforward en inglés ). Se procesa esta información no específica del proceso y se controla para seguir produciendo la pintura del mismo color.
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MENU
El sistema controlador industrial tiene su equivalente en el organismo en el conjunto de neuronas de sistema nervioso central ( SNC ) que establecen el nivel de sensibilidad y de actividad del controlador biológico fundamental.
PPO2O2, P, PCO2CO2, pH normal, pH normal
NeuronasNeuronas
SNCSNC
Neuronas deNeuronas de
Protuberancia-Protuberancia-bulbobulbo
Sistemas Controladores Sistemas Controladores
PPO2O2, P, PCO2CO2, pH final, pH final
Sistemas Controlados Sistemas Controlados
El controlador principal de la ventilación está constituido fundamentalmente por el conjunto de neuronas de bulbo y protuberancia.
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Durante muchos años se llamó Centro Respiratorio a partir de Comroe, o Generador de Patrón Central como ha propuesto Von Euler.
( Lea la clase Centro Respiratorio ) 1 de 3 MENU
PPO2O2, P, PCO2CO2, pH normal, pH normal
NeuronasNeuronas
SNCSNC
Neuronas Neuronas Protuberancia-Protuberancia-bulbobulbo
Sistemas Controladores Sistemas Controladores
Sistemas Controlados Sistemas Controlados
El grado de activación del sistema controlador determina el comportamiento de los músculos, pulmón y tejidos.
Por acción de los sistemas controladores se modifica la actividad de los músculos respiratorios y del sistema de pulmón y de tejidos los que contribuyen a mantener en el organismo una PO2, una PCO2 y un pH próximos a los valores ideales iniciales, a través de cambios en la ventilación. Son los sistemas controlados.
PPO2O2, P, PCO2CO2, pH final, pH final
MúsculoMúsculo
respiratoriorespiratorio
PulmónPulmón
TejidoTejido
Dentro de la normalidad hay una actividad diferente del controlador, por ejemplo en vigilia y en sueño, lo que determina diferentes actividades de los sistemas controlados, pues las características.............................................. del producto ideal cambian. 2 de 3
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PPO2O2, P, PCO2CO2, pH normal, pH normal
NeuronasNeuronas
SNCSNC
Neuronas Neuronas Protuberancia-Protuberancia-bulbobulbo
MúsculoMúsculo
respiratoriorespiratorio
PulmónPulmón
TejidoTejido
ReceptoresReceptores
RetroalimentaciónRetroalimentación
Sistemas Controladores Sistemas Controladores
PPO2O2, P, PCO2CO2, pH final, pH finalPPO2O2, P, PCO2CO2, pH normal, pH normal
Sistemas Controlados Sistemas Controlados
El control por retroalimentación (feedback) se realiza por señales reflejas provenientes de mecanorreceptores de los músculos respiratorios, del pulmón y de otras partes del organismo.
Es necesario considerar que este sistema también está modulado además de por la interacción de las tres variables mencionadas, por otros sistemas como el cardiovascular y el renal, por factores como catecolaminas, temperatura, electrolitos, hormonas.
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También hay un control a través de receptores químicos sensibles a PO2, PCO2, pH.
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MecánicosMecánicosQuímicosQuímicos
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aabbcc
AnterolimentaciónAnterolimentación
Se trata de la regulación de funciones que no son elementos directos del control ventilatorio pero que influyen de manera...................................................... sustancial sobre este fenómeno.
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PPO2O2, P, PCO2CO2, pH normal, pH normal
NeuronasNeuronas
SNCSNC
Neuronas Neuronas Protuberancia-Protuberancia-bulbobulbo
MúsculoMúsculo
respiratoriorespiratorio
PulmónPulmón
TejidoTejido
ReceptoresReceptores
MecánicosMecánicos
QuímicosQuímicos RetroalimentaciónRetroalimentación
Sistemas Controladores Sistemas Controladores
PPO2O2, P, PCO2CO2, pH final, pH final
Sistemas Controlados Sistemas Controlados
PPO2O2, P, PCO2CO2, pH normal, pH normal
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El sistema de anteroalimentación ( Feedforward) incluye información adicional: las oscilaciones periódicas que se producen en los gases en sangre
los valores de consumo de O2 (VO2) y eliminación de CO2 (VCO2) para un determinado estado funcional (reposo, esfuerzo, sueño)
las variaciones de volumen minuto cardíaco y del tiempo circulatorio
la acción de diversas actividades sobre los músculos respiratorios (fonación, posición erecta, deglución).
. .
Hay numerosos factores adicionales o de anteroalimentación ( feedforward ) que estabilizan o alteran el sistema de control ventilatorio, dentro de los cuales la cinética o desarrollo en el tiempo de los fenómenos homeostáticos y no homeostáticos tiene una importancia fundamental.
Es necesario que haya un tiempo reducido en la transmisión de las señales de los órganos a los receptores periféricos ( volumen, presión, pulmonares, químicos) y de éstos hacia el controlador central.
También debe ser corto el tiempo de transmisión de señales desde el controlador central hacia la periferia, pues todo ello asegura una rápida corrección de las desviaciones asegurando la estabilidad del sistema.
Ap
vp
AD
VD
Ao
P
VI
AI
VC
VC Ao
Receptores de volumenReceptores de volumen
Receptores de presiónReceptores de presión
Receptores químicosReceptores químicos
Receptores Receptores pulmonarespulmonares
Protuberancia
AQS AQS
Pir
ámid
e
Controlador Controlador centralcentral
La existencia de un volumen minuto cardíaco adecuado, influye en la velocidad de transmisión de las señales y de la percepción de los cambios de O2 y CO2 producidos por alteración ventilatoria..
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VC Ao
En la inspiración normal existe una Presión Intra Torácica ( PIT ) negativa, que favorece el retorno venoso ( RV ), el llenado de la aurícula derecha ( AD ) y del ventrículo derecho ( VD ).El volumen latido del ventrículo izquierdo ( VLVI ) aumenta al igual que el volumen minuto cardíaco ( Q ) en inspiración normal.
Si la PIT es muy negativa, como en distintos tipos de obstrucción de las vías aéreas, se reduce el RV por aspiración y cierre de la vena cava inferior ( Vc ); puede existir también escaso ingreso de sangre al corazón derecho por aumento de la presión abdominal ( Pab ).
ADAD
VDVD
Por esta causa y otros efectos sobre el circuito izquierdo se reduce el volumen minuto cardíaco ( Q ) a altas PIT negativas, puede reducirse la PO2 y aumentar la PCO2 de la sangre venosa. (Lea la clase Sistema Cardiovascular)
PIT PIT --RV >RV >
Q >Q >
PIT ----PIT ----
RV <RV <
Q <Q <
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El sistema respiratorio, en su conexión con el medio ambiente, mantiene los valores de gases en sangre arterial normales.I
NTERACCION
La interacción de los dos sistemas cubre las necesidades metabólicas de una manera adecuada cuando existe un correcto funcionamiento de los sistemas de control.
The CIBA collection. HEART. F.A.Netter. 1974
El sistema cardiovascular se encarga del traslado de los gases hacia y desde la célula.
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Es un fenómeno de alta significación en la regulación de la PO2, la PCO2 y el pH del organismo .
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Se ha descrito anteriormente un sistema controlador ubicado en el sistema nervioso central, que procesa las señales periféricas y centrales generadas por las variaciones producidas normal o experimentalmente.
AJUSTERESPIRATORIO
AJUSTECARDIO
VASCULAR
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
Se generan señales eferentes que ajustan los valores alrededor de un punto seleccionado (punto de ajuste, “set point”), que mantiene en estado estacionario al organismo.
INTERACCION
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La interacción de los sistemas ventilatorio y cardiovascular cubre las necesidades metabólicas de una manera adecuada cuando existe un correcto funcionamiento de los sistemas de control.
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` la distribución del volumen minuto cardíaco (Q)
los efectos locales de diferentes agentes sobre los vasos sanguíneos
.
Ha sido habitual el estudio de ambos sistemas de manera separada, por un lado el sistema ventilatorio y por el otro el sistema cardiovascular
el control reflejo y central de la ventilación (V)
los reflejos reguladores de la resistencia vascular sistémica (RVS)
.
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
RECEPTORES DEPRESION
EFECTORESAUTONOMICOS
EFECTORESSOMATICOS
CORAZON
VASOS
MUSCULOS RESPIRATORIOS
VENTILACIONGASESARTERIALES
OTRAS SEÑALES
RECEPTORESQUIMICOS
AJUSTE
RESPIRATORIO
RECEPTORESPULMONARES
AJUSTECARDIO
VASCULAR
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RECEPTORESQUIMICOS
RECEPTORESPULMONARES
y se generan señales aferentes, para que nuevamente el controlador central procese el nivel alcanzado por la variable o corrija el error encontrado; funciona así un circuito de ajuste permanente por retroalimentación.
a los sistemas de control,...... que ajustan la variable en el rango seleccionadoEl sistema controlador envía señales
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
RECEPTORES DEPRESION
EFECTORESAUTONOMICOS
EFECTORESSOMATICOS
CORAZON
VASOS
MUSCULOS RESPIRATORIOS
VENTILACIONGASESARTERIALES
AJUSTE
RESPIRATORIO
AJUSTECARDIO
VASCULAR
Fc
Pa
RVS
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
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PaO2
PaCO2
pH
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OTRAS SEÑALES
Se completa la regulación con sistemas de anteroalimentación (feedforward), los que constituyen otra red de suma importancia.
RECEPTORES DEPRESION
EFECTORESAUTONOMICOS
EFECTORESSOMATICOS
CORAZON
VASOS
MUSCULOS RESPIRATORIOS
VENTILACIONGASESARTERIALES
RECEPTORESQUIMICOS
AJUSTE
RESPIRATORIO
AJUSTECARDIO
VASCULAR
Fc
Pa
RVS
PaO2
PaCO2
pH
RECEPTORESPULMONARES
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
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CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
RECEPTORES DEPRESION
AJUSTE
RESPIRATORIO
AJUSTECARDIO
VASCULAR
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
Los barorreceptores arteriales responden a:
Estiramiento de las paredes del vaso
Presión arterial media
Presión de pulso
Frecuencia de pulso
El ingreso de sus señales en sistema nervioso central, en los centros de control cardiovascular produce también cambios ventilatorios.
ACTIVIDAD
NEURONAL
CENTRAL
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un aumento discreto de la presión arterial produce una disminución leve de la
ventilación
un aumento exagerado de la presión arterial produce una disminución de flujo
ventilatorio llegando a generar apneas.
No es un patrón simple ya que
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Los quimiorreceptores arteriales periféricos (QRP) se asemejan en su actividad a los centrales (QRC) pues son estructuras nerviosas mediadoras de una respuesta refleja iniciada por sustancias químicas, tanto en salud como en enfermedad.
ACTIVIDAD
NEURONAL
CENTRAL
RECEPTORESQUIMICOS
AJUSTE
RESPIRATORIO
AJUSTECARDIO
VASCULAR
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
A pesar de esta propiedad común, se analizarán los QRP por su evidente incidencia sobre los mecanismos de integración del sistema cardiopulmonar lo que es menos evidente en los centrales
Su estimulación, fundamentalmente por disminución de PO2, produce diferentes respuestas, con baja sensibilidad para PCO2
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QRP carotideos QRP aórticos
Ve aumento poco aumento
Fc disminución aumento
dP/dt disminución aumento
Q disminución normal
RVS aumento aumento
RVP aumento
.
.
Los reflejos de los receptores pulmonares
de vías aéreas superiores
laringe mucosa nasal nasofaringe faciales
de vías aéreas inferiores
de estiramiento de irritación yuxtacapilar (J)
tienen una interacción central entre el sistema ventilatorio y el cardiovascular.
ACTIVIDAD
NEURONAL
CENTRAL
Las vías aéreas superiores generan reflejos sumamente potentes no sólo ventilatorios, sino que producen cambios cardiovasculares importantes por acción neuronal central, a través de sus eferencias vagales.
El sistema ventilatorio en su porción intratorácica, es decir parénquima pulmonar y vías aéreas inferiores, genera presiones positivas que actúan mecánicamente sobre el sistema cardiovascular intratorácico.
Pero el tema que se desarrolla a continuación , es el de los reflejos generados en esa zona que tienen una acción en sistema nervioso central, modificando las respuestas cardiovasculares.
.
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Diversas zonas del sistema ventilatorio, a través de las vías reflejas mencionadas, no sólo producen cambios ventilatorios, sino que generan cambios de Fc, de Pa, de la RVS, modificación en la distribución corporal de Q.
.
RECEPTORESQUIMICOS
RECEPTORESPULMONARES
RECEPTORES DEPRESION
AJUSTE
RESPIRATORIO
AJUSTECARDIO
VASCULAR
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
ACTIVIDAD
NEURONAL
CENTRAL
Dentro de la cavidad torácica, existen otros receptores en vasos coronarios vasos pulmonares ventrículo Los dos primeros se refieren a la modificación de la ventilación por sustancias químicas en sangre a través de su regulación cardiovascular refleja en sistema nervioso central. Cuando el flujo pulmonar aumenta se produce un aumento de ventilación, fenómeno regulador muy importante en esfuerzo.
En los ventrículos derecho e izquierdo, el aumento del volumen diastólico final o de la presión, induce por vía refleja una disminución de la ventilación, bradicardia y vasodilatación periférica.
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Se exploran en la actualidad numerosas respuestas y se trata de ubicar las vías reflejas correspondientes, las que forman una intrincada red, de múltiples interacciones a nivel neuronal central y de regulación periférica.
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RECEPTORESQUIMICOS
RECEPTORESPULMONARES
RECEPTORES DEPRESION
AJUSTE
RESPIRATORIO
AJUSTECARDIO
VASCULAR
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
Las vías eferentes, parasimpáticas y simpáticas, actúan sobre una serie de sistemas de control que determinan una primera aproximación de valores adecuados
Ventilatorios como PO2, PCO2, pH
CENTRAL
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMAS DE INTEGRACION
EFECTORESAUTONOMICOS
EFECTORESSOMATICOS
CORAZON
VASOS
MUSCULOS RESPIRATORIOS
VENTILACIONGASESARTERIALES
Cardiovasculares como Fc, Pa, RVS
Se reinicia el ciclo
PaO2
PaCO2
pH
Fc
Pa
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Se reinicia el ciclo
continuamente
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PCO2 mmHg40 50 60 70
V l / min.
El principal estímulo de la ventilación es el CO2, que se
presenta en el gráfico con aumentos de PCO2 sin modificación de otras variables, salvo el pH.
La Ventilación Voluntaria Máxima se logra de manera voluntaria forzando el volumen corriente y la frecuencia; alcanza entre 100 y 200 l / min.
Es un parámetro usado en clínica durante mucho tiempo para estimar problemas ventilatorios.
El enfoque mas tradicional de la respuesta ventilatoria a diferentes estímulos ha sido la descrita y difundida por Julius Comroe.
90 70 50 30 90 70 50 30 PO2 mmHgPO2 mmHg
7.4 7.2 7.0 6.8 pH unidad7.4 7.2 7.0 6.8 pH unidad
Ventilación Voluntaria Ventilación Voluntaria MáximaMáxima
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En valores muy altos se reduce la ventilación, lo que se describe como un efecto tóxico sobre las células quimiosensibles.
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PCO2 mmHg40 50 60 70
V l / min.
90 70 50 30 PO2 mmHg
7.4 7.2 7.0 6.8 pH unidad7.4 7.2 7.0 6.8 pH unidad
0.5 1.0 1.5 2.0 VO2esfuerzo
Las disminuciones de PO2 sin modificaciones de otras variables (PCO2, pH) son un estímulo poco efectivo para el aumento de la ventilación.
Si simultáneamente aumenta la PCO2 los efectos se potencian.
Una respuesta un poco mayor se logra al producir disminución del pH o aumento de la concentración de hidrogeniones, pero es una respuesta menor que la que produce el aumento de PCO2
No se alcanza la Ventilación Voluntaria Máxima por la limitación producida por la sensación disneica o falta de aire
Ventilación Voluntaria Máxima
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Un cambio mixto de las variables se logra al producir el aumento del consumo de O2 (VO2) por esfuerzo físico. Aquí se presentan aumentos de VO2 desde 0.5 a 2 l/min con gran aumento de la ventilación.
.
.
Es necesario conocer los valores normales de las variables mencionadas según las características específicas de la población en estudio en cuanto a
sexo edad grupo étnico ubicación geográfica.
Deben tenerse en cuenta las variaciones que se producirán en diferentes actividades físicas; es fundamental diferenciar estas variables en vigilia y en sueño.
un aumento de PaCO2 de 3 mmHg
una disminución de la PaO2 entre 3 y 18 mmHg
una disminución del pH entre 0.01 y 0.06 unidades.
Toda modificación superior a las señaladas deben ser consideradas en función de otras características personales.
La saturación de O2 (SO2) es una variable que mide el porcentaje de O2 unido a la hemoglobina y se usa con relativa frecuencia en clínica por ser un método no invasivo. Durante el sueño normal:
� En niños se mantiene constante.
� En adultos disminuye entre 1 y 3%
� En ancianos disminuye hasta un 10% 3 de 3
Lea las clases Oxígeno, Dióxido de carbono, Estado ácido-base
clic
.
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.Durante el sueño normal de un individuo normal, se alcanza una disminución de la ventilación alveolar (VA) que conduce a clic
.
Las señales enviadas por dos tipos de quimiorreceptores, centrales (QRC) y periféricos (QRP), modifican la respuesta del “centro respiratorio” o Generador del Patrón Central. (Lea la clase Centro Respiratorio)
El dióxido de carbono (CO2) es el estímulo principal en la generación de cambios ventilatorios. El oxígeno (O2) y el pH tienen menor influencia, como se desarrolló en pantallas anteriores, al describir el gráfico de Comroe.
Los QRP se asocian estrechamente con las señales de la circulación arterial y forman parte de la regulación cardiopulmonar. Son sensibles a variaciones de PO2 arterial, pero necesitan descensos importantes para que se pueda generar un aumento de ventilación
Las señales reflejas actúan permanentemente regulando una homeostasis que permite en condiciones normales sólo variaciones de PO2 y PCO2 dentro de rangos muy estrechos.
Quimiorreceptor central
Quimiorreceptor
periférico
VentilaciónPO2
PCO2 pHclic
Si la cantidad de CO2 en sangre aumenta por una mayor producción en la célula o por la inadecuada eliminación por parte del pulmón, la ventilación aumentará para ajustarse a los cambios presentes sobre todo por acción de QRC.
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El principal estímulo de la ventilación se produce a través de los QRC, ubicados en la protuberancia. En razón de su ubicación cercana a la zona del Centro Respiratorio, se pensó que el centro era un procesador de señales químicas.
Quimiorreceptor central
Ventilación
Aunque en el lenguaje común se dice que el CO2 es el estímulo principal, en realidad lo es la concentración de hidrogeniones (H+).
PC02
CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H +
H+HCO3-
El aumento de PCO2 en el capilar cerebral debe trasmitirse al liquido cefalorraquídeo ........... ( LCR ). para poder actuar sobre los quimiorreceptores centrales.
El aumento de PCO2 sanguíneo produce aumento de H+ en el LCR y un aumento de ventilación.
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Con el tiempo la señal inicial se va atenuando, porque el bicarbonato del capilar cerebral difunde al LCR.
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La primera respuesta de los QRC es muy importante pero va disminuyendo por un lento ingreso de bicarbonato. También se describe un efecto depresor a PCO2
muy elevada.
Quimiorreceptor central
Ventilación
PC02
CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H +
H+HCO3-
Quimiorreceptor
periférico
En los pacientes crónicos con PCO2 aumentada por largos periodos la ventilación comienza a disminuir.
PCO2 pHPCO2 pH
Son fundamentales los QRP que siguen respondiendo al descenso de PO2 asociado con la hipoventilación y la acidosis respiratoria.
PO2PCO2 pH
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Si se suprime el estímulo generado por la PO2 baja se puede producir la muerte por falta de respuesta ventilatoria adecuada.
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Pasan a constituir el último estímulo ventilatorio cuando la PCO2 aumentada deprime la respuesta compensatoria.
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Quimiorreceptor central
Quimiorreceptor
periférico
Ventilación
PO2 PCO2 pH
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Los quimiorreceptores periféricos (QRP) responden a la disminución de PO2 en sangre arterial y en menor medida a cambios de PCO2 y pH.
PO2
K+
Ca ++Ca ++Ca ++Ca ++
Potencial
de acción
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Se produce una despolarización celular por cierre de canales de potasio y apertura de los de calcio.
La acción de la dopamina sobre el receptor de membrana del glomus genera un potencial de acción.
Es el último control de la ventilación cuando se alcanza la depresión ventilatoria por CO2.
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Quimiorreceptor ......central
Quimiorreceptor
periférico
Ventilación
CO2
HCO3-
H+
CO2
HCO3-
H+
PO2
PCO2PCO2
PO2
El aumento de PCO2 modifica las características del LCR y de la sangre.
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Se produce un estímulo del LCR sobre los QRC y se genera una señal de aumento de ventilación, que si se hace efectiva disminuye la PCO2 y aumenta el pH y la PO2 en sangre.
Es conveniente el uso de organigramas como el presentado, pues ayuda a generar un razonamiento secuencial de los fenómenos
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PCO2 LCR
PCO2
PCO2 sangre
MENUMENU
Quimiorreceptor
periférico
Ventilación
CO2
HCO3-
H+
PO2Quimiorreceptor ......central
CO2CO2
HCO3-HCO3-
H+ H+
PCO2PCO2
PCO2 LCR
PCO2
PCO2 sangre
PO2
El aumento de PCO2 y su acción sobre los QRC se ha analizado en la pantalla anterior.
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Se produce un estímulo de la sangre arterial sobre los QRP y se genera una señal de aumento de ventilación solamente con modificaciones muy impor tantes de PCO2 y pH
La PO2 de sangre arterial es el principal estímulo de los QRP pero debe descender por debajo de 60 mmHg para hacerse efectiva
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RESUMEN FINAL
MENUMENU
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Se ha considerado importante hacer un símil entre la experiencia de la vida diaria y los fenómenos fisiológicos. Por ello se ofrece un ejemplo de control en la producción industrial a fin de hacer mas comprensible el modelo ventilatorio.
La retroalimentación es mejor comprendida que la anteroalimentación, pues esta última se refiere a todos los fenómenos que rodean y modifican lo ventilación, sin estar directamente ligados a ella.
Debe diferenciarse claramente lo que es regulación, como ajuste a patrones de control, de las modificaciones, que pueden estar regidas por la prioridad alcanzada por otras funciones y otros sistemas.La interacción de los sistemas ventilatorio y cardiovascular es un enfoque que conduce a una aproximación mas real de los aspectos fisiopatológicos. Por supuesto que exige mayor nivel de información pero es necesario poder analizar el sistema cardiopulmonar, es decir la interacción entre corazón y pulmón.
Los diferentes estímulos químicos se han presentado en una aproximación cuantitativa de la modificación que producen en el Volumen Minuto Ventilatorio propuesta por Julius Comroe.
La descripción de los quimiorreceptores, sólo en sus acciones sobre variables de tipo químico, muestra un aspecto parcial de un sistema de control y de regulación.
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FIN
CONCLUSIONES