Galería de mapas mentales Respiratorio Guía 4
Este es un mapa mental sobre Respiratorio Guía 4,Contenido principal: Efecto Haldane,Estímulos que afectan la frecuencia y profundidad de la ventilación,Otros factores que regulan la respiración,Centro respiratorio,Mecanismos de regulación del sistema respiratorio,Tres formas principales de cómo se transporta el dióxido de carbono en sangre.,Otros factores que afectan la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.
Editado a las 2024-04-02 01:57:52,"Respiratorio Guía 4"
Otros factores que afectan la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno
Aunque la PO2 es el factor más importante que determina el porcentaje de saturación de la hemoglobina con O2, otros elementos influyen sobre la intensidad de la fijación o la afinidad con que la hemoglobina se une al O2. En efecto, estos factores desvían toda la curva hacia la izquierda (mayor afinidad) o hacia la derecha (menor afinidad). Estos eventos tiene sentido si se tiene en cuenta que las células metabólicamente activas necesitan O2 y producen ácidos, CO2 y calor como desechos. Los 4 factores siguientes afectan la afinidad de la hemoglobina por el O2:
Acidez, PH
A medida que aumenta la acidez (disminuye el pH), la afinidad de la hemoglobina por el O2 se reduce y el O2 se disocia con mayor facilidad de la hemoglobina; el aumento de la acidez favorece la disociación del oxígeno de la hemoglobina. (Los ácidos producidos son el ácido láctico y el carbónico) Cuando el pH disminuye, la curva de disociación de la oxihemoglobina se desplaza hacia la derecha; a cualquier PO2, la Hb está menos saturada con O2, cambio conocido como efecto Bohr, que actúa en ambos sentidos: un aumento de la concentración de H+ en la sangre favorece la disociación del O2 de la hemoglobina y la unión del O2 con la hemoglobina promueve la liberación del H+ de la hemoglobina. La explicación del efecto Bohr es que la hemoglobina puede actuar como amortiguador (buffer) para los iones de hidrógeno (H+), pero cuando los iones H+ se unen a los aminoácidos de la hemoglobina, alteran levemente su estructura y disminuyen su capacidad de transporte de oxígeno. Por lo tanto, la disminución del pH separa el O2 de la hemoglobina y aumenta el O2 disponible para las células. En cambio, el aumento del pH incrementa la afinidad de la hemoglobina por el O2, y la curva de disociación de la hemoglobina se desplaza hacia la izquierda.
Presión parcial de dióxido de carbono
El CO2 también puede unirse con la hemoglobina, y el efecto es similar al del H+ (desviación de la curva hacia la derecha). A medida que la PCO2 se eleva, la hemoglobina libera O2 más fácilmente. La PCO2 y el pH son factores relacionados porque el pH sanguíneo bajo (aciez) aumenta la PCO2 . A medida que el CO2 ingresa en la sangre, un porcentaje elevado se convierte temporalmente en ácido carbónico (H2CO3), a través de una reacción catalizada por una enzima presente en los eritrocitos llamada anhidrasa carbónica (AC):  El ácido carbónico formado en los eritrocitos se disocia en iones hidrógeno e iones bicarbonato. A medida que la concentración de H+ aumenta, el pH disminuye. En consecuencia, el aumento de la PCO2 produce un ambiente más ácido, lo que contribuye a liberar O2 de la hemoglobina.
Temperatura
Dentro de ciertos límites, a medida que la temperatura aumenta, también se eleva la cantidad de O2 liberado por la hemoglobina. Uno de los productos generados por el metabolismo celular es calor, que se libera durante la contracción de las fibras musculares y tiende a aumentar la temperatura corporal. Las células metabólicamente activas requieren más O2 y liberan mayor cantidad de sustancias ácidas y de calor. Los ácidos y el calor promueven, a su vez, un aumento de la liberación de O2 de la oxihemoblogina. La fiebre tiene un efecto similar. En cambio, en presencia de hipotermia (descenso en la temperatura corporal), el metabolismo celular disminuye, los requerimientos de O2 se reducen y una mayor proporción del O2 permanece unida a la hemoblogina (desviación hacia la izquierda de la curva de saturación de la hemoblogina).
BPG
Una sustancia que se encuentra en los eritrocitos, el 2,3 bifosfoglicerato (BPG), que en el pasado se conocía como difosfoglicerato (DPG), disminuye la afinidad de la hemoglobina por el O2 y, en consecuencia, ayuda a la liberación del O2 de la hemoglobina. El BPG se forma en los eritrocitos cuando degradan glucosa para producir ATP a través de un proceso llamado glucólisis. Cuando el BPG se combina con la hemoglobina mediante la unión a los grupos amino terminales de las dos cadenas beta de la globina, la hemoglobina forma con el O2 uniones más débiles en los sitios con grupos hemo. Cuanto mayor es el nivel de BPG, más O2 se desprende de la hemoglobina. Ciertas hormonas, como la tiroxina, la hormona de crecimiento humana, la adrenalina, la noradrenalina y la testosterona aumentan la formación de BPG. El nivel de BPG también se eleva en las personas que viven en lugares de gran altitud.
Afinidad de la hemoglobina fetal y adulta por el oxígeno
La hemoglobina fetal (HbF) se diferencia de la hemoglobina adulta (HbA) en su estructura y en su afinidad por el O2. La HbF tiene una afinidad elevada por el O2 porque se une al BPG con menor fuerza. Por lo tanto, cuando la PO2 es baja, la HbF puede transportar hasta un 30% más de O2 que la HbA materna. Cuando la sangre materna ingresa en la placenta, el O2 se transfiere fácilmente a la sangre fetal. Esto es muy importante porque la saturación de O2 en la sangre materna que circula por la placenta es bastante baja y el feto podría sufrir hipoxia si no fuera por la mayor afinidad de la hemoglobina fetal por el O2.
Tres formas principales de cómo se transporta el dióxido de carbono en sangre.
En condiciones normales, en reposo, 100 mL de sangre desoxigenada contienen el equivalente a 53 mL de CO2 gaseoso, que se transporta en la sangre en 3 formas principales
CO2 disuelto
El porcentaje más pequeño (alrededor del 7%) está disuelto en el plasma. Al llegar a los pulmones, difunde hacia el aire alveolar y se elimina
Compuestos carbamínicos.
Un porcentaje algo mayor, cerca del 23%, se combina con los grupos amino de los aminoácidos y las proteínas de la sangre para formar compuestos carbamínicos. Dado que la proteína más abundante en la sangre es la hemoglobina (dentro de los eritrocitos), la mayor parte del CO2 transportado de esta manera se encuentra unido a la hemoglobina. Los principales sitios de unión al CO2 son los aminoácidos terminales en las 2 cadenas alfa y las 2 cadenas beta de la globina. La hemoglobina unida al CO2 se denomina carbaminohemoglobina (Hb- CO2):  La formación de carbaminohemoglobina depende mucho de la PCO2 . Por ejemplo, en los capilares tisulares, la PCO2 es relativamente alta, lo que promueve la formación de carbaminohemoglobina. En cambio, en los capilares pulmonares, la PCO2 es relativamente baja y el CO2 se separa con rapidez de la globina y entra en los alvéolos por difusión.
Iones bicarbonato
El mayor porcentaje de CO2 (alrededor del 70%) se transporta en el plasma como iones bicarbonato (HCO3–). Cuando el CO2 difunde hacia los capilares sistémicos e ingresa en los eritrocitos, reacciona con el agua en presencia de la enzima anhidrasa carbónica (AC) para formar ácido carbónico, que se disocia en H+ y HCO3–:  De este modo, a medida que la sangre absorbe CO2, se acumula HCO3– dentro de los eritrocitos. Parte del HCO3– sale hacia el plasma, a favor de su gradiente de concentración, y se intercambia por iones cloruro (Cl–) que se desplazan desde plasma hacia los eritrocitos. Este intercambio de iones negativos, que mantiene el equilibrio eléctrico entre el plasma y el citosol del eritrocito, se denomina desviación de cloruro. El efecto neto de estas reacciones es la eliminación del CO2 de las células y su transporte en el plasma como HCO3–. A medida que la sangre atraviesa los capilares pulmonares, todas estas reacciones se producen a la inversa, y se desprende CO2.
Efecto Haldane
La cantidad de CO2 que puede transportar la sangre depende del porcentaje de saturación de la hemoglobina con oxígeno. Cuanto menor es la cantidad de oxihemoglobina (Hb-O2), mayor es la capacidad sanguínea de transporte de CO2, relación conocida como efecto Haldane. Dos características de la desoxihemoglobina dan lugar al efecto Haldane: 1) la desoxihemoglobina se une con más CO2 y, de esta manera, transporta más CO2 que la Hb-O2 y 2) la desoxihemoglobina también amortigua más H+ que la Hb-O2, lo que permite eliminar H+ de una solución, y favorece la conversión de CO2 en HCO3–, mediante la reacción catalizada por la anhidrasa carbónica.
Estímulos que afectan la frecuencia y profundidad de la ventilación
Perfusión pulmonar: misma cantidad de sangre bombeada a todo el cuerpo. La velocidad de difusión aumenta hasta 3 veces en el ejercicio.
Estímulos que aumentan la frecuencia y profundidad de ventilación
-Hiperventilación voluntaria controlada - Aumento de la Pco arterial por encima de 40 - Descenso de a Po2 arterial desde 105-50 -Aumento de actividad de propioceptores - Aumento de temperatura - Dolor prolongado - Esfínter anal
Estímulos que disminuyen la frecuencia y profundidad de ventilación
- Hipoventilación voluntaria - Descenso de Pco arterial por debajo de 40 - Descenso de la Po2 arterial por debajo de 50 - Disminución de actividad de propioceptores - Descenso de temperatura - Dolor agudo - Aumento de presión arterial - Irritación de faringe o laringe
Otros factores que regulan la respiración
Estimulación del sistema límbico
La anticipación de la actividad o la ansiedad emocional puede estimular el sistema límbico, que luego envía estímulos excitadores hacia el área inspiratoria, que aumentan la frecuencia y la profundidad respiratorias. (Como los ataques de pánico)
Temperatura
El aumento en la temperatura corporal, como en la fiebre o el ejercicio muscular vigoroso, eleva la frecuencia respiratoria. El descenso de la temperatura corporal disminuye la frecuencia respiratoria. Un estímulo frío repentino (como una zambullida en agua fría) produce apnea temporaria (a-, sin; y -pnoia, respirar), es decir, el cese de la respiración.
Dolor
Un dolor intenso y súbito ocasiona apnea breve, pero un dolor somático prolongado aumenta la frecuencia respiratoria. El dolor visceral puede disminuir la frecuencia respiratoria.
Dilatación del músculo del esfínter anal
Esta acción aumenta la frecuencia respiratoria y a veces se utiliza para estimular la respiración en el recién nacido o en una persona que dejó de respirar.
Irritación de las vías aéreas
La irritación física o química de la faringe o la laringe ocasiona el cese inmediato de la respiración seguido de tos o estornudo.
Tensión arterial
Los barorreceptores carotídeos y aórticos que detectan cambios en la tensión arterial ejercen un pequeño efecto sobre la respiración. El ascenso repentino en la tensión arterial disminuye la frecuencia respiratoria, y una caída en la tensión arterial aumenta la frecuencia respiratoria.
Mecanismos de regulación del sistema respiratorio
El ritmo básico de la respiración, establecido y coordinado por el área inspiratoria, puede modificarse en respuesta a estímulos de otras regiones encefálicas, receptores en el sistema nervioso periférico y otros factores.
Influencias corticales sobre la respiración
Conexiones de cerebro que alteren voluntariamente el patrón respiratorio, sin embargo, se limita a la acumulación de co y h, que al alcanzar cierto nivel la reinicia
Regulación de la respiración por quimioreceptores
Quimiorreceptores: neuronas sensitivas que controlan niveles de dióxido, hidrogeno y oxígeno. Quimiorreceptores centrales: están en el bulbo raquídeo, responden a cambios de concentración H y CO Quimiorreceptores periféricos: en cuerpos aórticos y carotideos Hipercapnia: pequeño aumento de Pco2 al recibir un estímulo con mayor intensidad. Hipocapnia: cuando la Pco es menor de 40 y es cuando no reciben estímulos *Hipoxia Hipoxia hipoxia: descenso del Pco2 en sangre arterial - Hipoxia anémica: muy poca hemoglobina - Hipoxia isquémica: poco oxigeno a tejidos por exceso de flujo - Hipoxia histotoxica: cuando los tejidos son incapaces de utilizar el oxigeno
Estimulación de la respiración por propioreceptores
Son el estímulo para cambios rápidos en el esfuerzo respiratorio. Controlan movimientos, articulaciones e impulsos nerviosos
Reflejo de insuflación
Baroreceptores o de estiramiento: generan hiperinflación de pulmones Reflejo de insuflación: mecanismo de protección para impedir insuflación en pulmones; De Hering-Breuer, es un mecanismo de protección para impedir la insuflación excesiva de los pulmones, más que un componente clave de la regulación normal de la respiración.
Centro respiratorio
Diversos mecanismos ayudan a que el esfuerzo respiratorio cubra las demandas metabólicas. Control de respiración: las células en reposo consumen 200 de oxigeno x minuto. Durante el ejercicio extremo aumenta entre 15-20 y 30 en deportistas. Tórax: su tamaño se modifica por los músculos respiratorios. Centro respiratorio: grupo de neuronas distribuidos en 2 estructuras. 
Área del ritmo bulbar
controla ritmo básico de respiración, está en áreas inspiratorias dura 2s y espiratorias 3s. Al cabo de 2 segundos, el área inspiratoria se inactiva y cesan los impulsos nerviosos. Sin impulsos aferentes, el diafragma y los músculos intercostales externos se relajan durante alrededor de 3 segundos, lo que permite la retracción elástica pasiva de los pulmones y la pared torácica. Luego, el ciclo se repite
Área neumotaxica
Encargada del transmitir impulsos inhibidores al área inspiratoria, que ayudan a desactivarla antes de que los pulmones se insuflen en forma excesiva. En otras palabras, ransmite impulsos individuales al área inspiratoria y acortan la duración de la inspiración
Área apnéustica
Esta área envía impulsos estimuladores al área inspiratoria, que la activan y prolongan la inspiración. El resultado es una inspiración larga y profunda.