Centro respiratorio

Qué es el centro respiratorio

«Respiratorio» procede del latín respirare (re-, «de nuevo» + spirare, «soplar»). El concepto de un centro nervioso encargado de la ventilación se gestó en el siglo XIX, cuando los fisiólogos observaron que la sección del tronco encefálico a distintos niveles producía patrones respiratorios diferentes. Legallois, en 1812, fue uno de los primeros en localizar en el bulbo raquídeo una zona cuya destrucción abolía la respiración en conejos. No existía, sin embargo, un único «nudo vital»: la investigación posterior identificó varios agrupamientos neuronales que cooperan para generar el ritmo inspiratorio-espiratorio.

Grupos neuronales que componen el centro respiratorio

Se reconocen tres componentes principales. El grupo respiratorio dorsal, localizado en el núcleo del tracto solitario del bulbo, es responsable de iniciar la inspiración. Recibe aferencias del nervio vago y del nervio glosofaríngeo, que le informan sobre la distensión pulmonar (reflejo de Hering-Breuer) y sobre la composición gaseosa de la sangre.

El grupo respiratorio ventral, situado en la parte ventrolateral del bulbo, permanece relativamente inactivo durante la respiración tranquila y se recluta cuando aumenta la demanda ventilatoria, por ejemplo durante el ejercicio intenso. Contiene neuronas tanto inspiratorias como espiratorias. En su interior se localiza el complejo pre-Botzinger, descrito en 1991 por Jack Feldman y su grupo, que hoy se considera el principal generador del ritmo respiratorio: las neuronas de esa zona son capaces de producir descargas rítmicas incluso aisladas del resto del sistema nervioso.

En la protuberancia se sitúa el grupo respiratorio pontino, formado por el centro neumotáxico (que limita la duración de la inspiración) y el centro apnéustico (que tiende a prolongarla). La interacción entre ambos afina la transición entre las fases del ciclo respiratorio. El resultado neto es un ritmo automático que genera entre doce y veinte ciclos por minuto en el adulto en reposo.

Señales que modifican el ritmo ventilatorio

La variable química más potente es la concentración de dióxido de carbono. Un aumento de CO₂ en la sangre o en el líquido cefalorraquídeo eleva la actividad de los quimiorreceptores centrales, ubicados en la superficie ventral del bulbo, y de los quimiorreceptores periféricos del cuerpo carotídeo. La consecuencia es un incremento de la frecuencia y la profundidad respiratorias. La caída del oxígeno arterial también estimula los quimiorreceptores periféricos, aunque su efecto es menor que el del CO₂ en condiciones normales. La corteza cerebral puede anular transitoriamente el automatismo (al contener la respiración o al hablar), pero no sostener el control voluntario de forma indefinida.

Preguntas frecuentes

¿De dónde procede el término «respiratorio»?

Del latín respirare, compuesto de re- (repetición) y spirare (soplar, exhalar). La idea subyacente es la de soplar una y otra vez, capturando el carácter cíclico del acto de respirar.

¿Puede una persona dejar de respirar voluntariamente?

Solo durante un tiempo limitado. Cuando el CO₂ se acumula lo suficiente, la descarga de los quimiorreceptores se vuelve tan intensa que el centro respiratorio se impone a la inhibición cortical voluntaria. Hay descripciones históricas de buceadores entrenados que prolongan la apnea más de cuatro minutos, pero incluso en esos casos el automatismo bulbar acaba prevaleciendo.

¿Qué relación tiene con el centro cardiovascular?

Ambos comparten aferencias de los mismos quimiorreceptores y barorreceptores, y sus neuronas están entremezcladas en la formación reticular bulbar. No funcionan de forma aislada: un aumento de la ventilación suele acompañarse de ajustes en la frecuencia cardíaca y en el tono vascular, y viceversa. La arritmia sinusal respiratoria, por la que la frecuencia cardíaca sube ligeramente con cada inspiración, es una manifestación directa de esa interconexión.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Sistema nervioso central.
2. Real Academia Nacional de Medicina de España. Diccionario de términos médicos.
3. Levitzky MG. Control de la respiración. En: Fisiología pulmonar. McGraw-Hill Medical.
4. Mayo Clinic. Mayo Clinic en español.