Regulación fisiológica de la respiración

Sustrato anatómico y jerarquía del control

Antes de analizar los receptores, es necesario definir con precisión las estructuras sobre las que se ejerce el efecto fisiológico y farmacológico. Anatómicamente se distinguen dos zonas clave:

• Vías aéreas conductoras. Es una secuencia estricta de estructuras que conducen el aire: desde la cavidad nasal, la nasofaringe y la laringe hasta la tráquea y los bronquios.
• Zona de intercambio gaseoso. Representada por los alvéolos pulmonares.

La lógica de la regulación de estas estructuras siempre se construye de forma descendente, desde los mecanismos centrales hasta los periféricos (receptores). El ciclo completo de control comprende cuatro niveles:

1. Mecanismos centrales (centros específicos del SNC).
2. Vías eferentes (transmisión de órdenes del cerebro a los órganos).
3. Mecanismos periféricos (trabajo directo de los receptores en los tejidos).
4. Vías aferentes (transmisión de información de retorno al cerebro).

El control de las funciones al nivel más alto se lleva a cabo a través de centros específicos del sistema nervioso central. Estos incluyen el centro respiratorio, el centro del reflejo tusígeno y el núcleo del nervio vago (n. vagus). La retroalimentación de los órganos respiratorios llega al SNC a través de las fibras sensitivas de dos nervios craneales: el vago (n. vagus) y el glosofaríngeo (n. glossopharyngeus).

Sistema nervioso somático y musculatura respiratoria

Este es el primer bloque crucial de la inervación eferente. El objeto de acción aquí son los músculos estriados, que incluyen el diafragma y los músculos intercostales.

Su función principal es garantizar el acto respiratorio en sí, es decir, la contracción física de los músculos para llevar a cabo la inspiración y la espiración. Las órdenes del SNC llegan a estos músculos a través de los nervios motores. En las propias fibras musculares se encuentran dianas específicas: los receptores colinérgicos $N_M$. Justamente a través de ellos se realiza la transmisión neuromuscular que desencadena la contracción de la musculatura respiratoria.

Sistema nervioso autónomo: bronquios y glándulas

El segundo bloque de la inervación eferente controla el músculo liso y las glándulas. Esta es una parte clave para comprender la acción de la mayoría de los fármacos pulmonares.

Inervación parasimpática La fuente de las señales es el centro del nervio vago. Las dianas son el músculo liso bronquial y las glándulas bronquiales. En estas estructuras se localizan los receptores colinérgicos $M_3$. Su activación fisiológica provoca la constricción de la luz bronquial y un aumento de la secreción.

Regulación adrenérgica (especificidad bronquial) Aquí radica una característica importantísima del sistema respiratorio. En el músculo liso bronquial se encuentran los receptores $\beta_2$-adrenérgicos. Sin embargo, carecen de inervación; no existe en absoluto una inervación simpática directa hacia ellos. El mecanismo de su activación es exclusivamente extrasináptico. Son estimulados por la adrenalina circulante en la sangre. Por lo tanto, la regulación de la luz bronquial por parte del sistema simpaticoadrenal tiene un carácter humoral.

Inervación de estructuras accesorias y tono vascular

Además de la musculatura principal, están sujetos a control fisiológico los elementos accesorios del sistema respiratorio:

• Células secretoras de la mucosa. A diferencia del músculo liso bronquial, estas poseen una inervación doble completa, tanto simpática como parasimpática.
• Vasos sanguíneos bronquiales. La regulación del tono vascular se lleva a cabo mediante fibras simpáticas. Estas actúan sobre los receptores de las células de músculo liso vascular. En esta zona están presentes dos tipos de receptores: receptores $\alpha_1$-adrenérgicos y receptores $\beta_2$-adrenérgicos, cuyo equilibrio de actividad determina el calibre de la luz vascular.

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Mecanismos de funcionamiento de los centros respiratorio y tusígeno del SNC.
• Efectos farmacológicos de la estimulación y el bloqueo de los receptores colinérgicos $M_3$.
• El papel de los receptores $\alpha_1$-adrenérgicos en la regulación del tono vascular bronquial.
• Regulación humoral de la respiración y el efecto de la adrenalina sobre los receptores $\beta_2$-adrenérgicos.

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Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.