Mecanismos Fundamentales de Regulación Cardiovascular y Respiratoria

Principales Mecanismos de Regulación Fisiológica

Regulación Cardiovascular

Barorreceptores

Localizados en las paredes arteriales (seno carotídeo y cayado de la aorta). Un incremento de la presión arterial detectado por los barorreceptores desencadena impulsos nerviosos que provocan vasodilatación (tanto en venas como en arterias), disminución del ritmo cardíaco y de la fuerza de contracción cardíaca. Este mecanismo reduce las variaciones bruscas de la presión arterial.

Centro Vasomotor

Ubicado en el hipotálamo, la zona reticular del bulbo raquídeo y el tercio inferior de la protuberancia. Controla el componente vasoconstrictor del sistema nervioso simpático. Envía impulsos parasimpáticos a través del nervio vago hacia el corazón, e impulsos simpáticos mediante la médula espinal y los nervios simpáticos periféricos hacia los vasos sanguíneos.

Síncope Vasovagal

Es una reacción refleja frente a una emoción intensa o estrés. Se caracteriza por una inhibición simpática inicial, seguida de vasodilatación periférica, lo que causa una disminución de la Resistencia Periférica (RP). Posteriormente, puede haber una activación parasimpática (bradicardia) que contribuye a la disminución de la frecuencia cardíaca (FC) y del gasto cardíaco (GC). El resultado es una disminución significativa de la presión sanguínea, lo que lleva a una disminución del flujo sanguíneo cerebral y, finalmente, a la pérdida de consciencia (desmayo).

Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona (SRAA)

Secuencia de activación:

1. Disminución de la presión arterial en las vísceras o baja perfusión renal.
2. Liberación de renina por el riñón.
3. La renina convierte el angiotensinógeno en angiotensina I.
4. La Enzima Convertidora de Angiotensina (ECA) convierte la angiotensina I en angiotensina II.
5. La angiotensina II actúa como un potente vasoconstrictor y estimula la liberación de aldosterona por la corteza suprarrenal.
6. La aldosterona promueve la retención de sodio y agua a nivel renal.
7. Aumento del volumen del líquido extracelular.
8. Aumento de la volemia (volumen sanguíneo).
9. Aumento de la presión sanguínea.
10. Aumento de la perfusión renal.
11. Este aumento inhibe (bloquea) la liberación de renina, cerrando el ciclo y manteniendo la homeostasis.

Quimiorreceptores

Son células sensibles a la falta de oxígeno (O₂), al exceso de dióxido de carbono (CO₂) y al aumento de la concentración de iones hidrógeno (H⁺). Están ubicados principalmente en los cuerpos carotídeos y varios cuerpos aórticos. Al detectar estas alteraciones, envían señales al centro vasomotor, excitándolo y provocando una elevación de la presión arterial para mejorar la perfusión y el intercambio gaseoso.

Flujo Sanguíneo Cerebral

El flujo sanguíneo normal hacia el cerebro es de aproximadamente 750 a 1000 ml/min.

Sistema Respiratorio

Resistencia de las Vías Aéreas

La mayor resistencia al flujo aéreo se encuentra en los bronquios de mayor calibre, más que en los bronquiolos pequeños, debido a su menor área de sección transversal total. La adrenalina (epinefrina) produce broncodilatación del árbol bronquial, mientras que la acetilcolina (liberada por el sistema parasimpático) produce broncoconstricción.

Características de la Membrana Respiratoria

• Espesor de la membrana: Aproximadamente 0.6 micrómetros (µm).
• Área superficial de la membrana: Alrededor de 70 metros cuadrados (m²).
• Volumen de sangre capilar pulmonar: Entre 60 y 140 mililitros (ml).
• Diámetro capilar pulmonar: Cerca de 5 micrómetros (µm), similar al diámetro de un eritrocito.

Mecánica Respiratoria

La respiración se logra mediante la elevación y el descenso de la caja torácica, lo que permite la expansión y contracción de los pulmones. Tanto la caja torácica como los pulmones poseen propiedades elásticas.

• Inspiración: Proceso activo que implica la contracción muscular. La contracción del diafragma (desciende) y de los músculos intercostales externos (elevan las costillas) aumenta el volumen de la cavidad torácica. Esto genera una presión negativa (subatmosférica) dentro de los alvéolos, permitiendo la entrada de aire.
• Espiración: Normalmente es un proceso pasivo, resultado de la relajación de los músculos inspiratorios y el retroceso elástico de los pulmones y la pared torácica. En la espiración forzada participan los músculos intercostales internos y los músculos abdominales.

Agente Tensoactivo (Surfactante) Pulmonar

El surfactante es una sustancia lipoproteica secretada por las células alveolares tipo II. Reduce la tensión superficial generada por la atracción entre las moléculas de agua que tapizan la superficie interna de los alvéolos. El agua tiende a contraer la superficie alveolar, lo que podría forzar la salida del aire y provocar el colapso alveolar (atelectasia), especialmente en los alvéolos más pequeños (según la ley de Laplace, la presión necesaria para mantener abierto un alvéolo es inversamente proporcional a su radio). El surfactante disminuye esta tensión, reduciendo el esfuerzo necesario para la respiración y previniendo el colapso alveolar. Cuanto más pequeño es el alvéolo, mayor es su tendencia intrínseca a colapsar, y más crucial es la función del surfactante.

Volúmenes y Capacidades Pulmonares

• Volúmenes respiratorios:
  • Volumen corriente (VT): Volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal (aproximadamente 500 ml).
  • Volumen de reserva inspiratorio (VRI): Volumen máximo de aire que se puede inspirar de forma forzada después de una inspiración normal (aproximadamente 3000 ml).
  • Volumen de reserva espiratorio (VRE): Volumen máximo de aire que se puede espirar de forma forzada después de una espiración normal (aproximadamente 1100 ml).
  • Volumen residual (VR): Volumen de aire que queda en los pulmones después de una espiración forzada máxima (aproximadamente 1200 ml). No puede ser espirado.
• Capacidades pulmonares (sumas de dos o más volúmenes):
  • Capacidad inspiratoria (CI): VT + VRI (Volumen máximo que se puede inspirar desde el nivel espiratorio normal).
  • Capacidad residual funcional (CRF): VRE + VR (Volumen de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal).
  • Capacidad vital (CV): VRI + VT + VRE (Volumen máximo de aire que se puede expulsar de los pulmones después de una inspiración máxima).
  • (Capacidad pulmonar total (CPT): CV + VR o VRI + VT + VRE + VR - Volumen total de aire que pueden contener los pulmones)