Estructura y función

• Quimiorreceptores


  Detectan los niveles de dióxido de carbono en la sangre monitoreando las concentraciones de iones hidrógeno en la sangre
• Papel de los quimiorreceptores en la regulación de la respiración

  1. Un aumento en la concentración de dióxido de carbono conduce a una disminución en el pH de la sangre

  2. El centro respiratorio envía impulsos nerviosos a los músculos intercostales externos y al diafragma para aumentar la frecuencia respiratoria y el volumen de los pulmones durante la inhalación

  
• Hiperventilación


  Causa alcalosis, lo que provoca una respuesta de retroalimentación de disminución de la ventilación
• Hipoventilación


  Causa acidosis, lo que provoca una respuesta de retroalimentación de mayor ventilación
• Hipoxia


  Provoca una respuesta de retroalimentación que aumente la ventilación para aumentar la ingesta de oxígeno
• Vómito


  Causa alcalosis y provoca una respuesta de retroalimentación respiratoria adecuada

  
• Diarrea


  Causa acidosis y provoca una respuesta de retroalimentación respiratoria adecuada
• Quimiorreceptores centrales


  Ubicados dentro de la médula, son sensibles al pH de su entorno
• Quimiorreceptores periféricos


  Los cuerpos aórticos y carotídeos, que actúan principalmente para detectar la variación de la concentración de oxígeno en la sangre arterial, también monitorean el dióxido de carbono arterial y el pH
• Regulación de la respiración por quimiorreceptores

  Es una forma de retroalimentación negativa cuyo objetivo es mantener el pH del torrente sanguíneo dentro de rangos neutros normales, alrededor de 7.35

  
• Quimiorreceptor


  Un receptor sensorial que transduce una señal química en un potencial de acción
• Los quimiorreceptores respiratorios funcionan detectando el pH de su ambiente a través de la concentración de iones de hidrógeno</b>
• Principales quimiorreceptores involucrados en la retroalimentación respiratoria

  • Quimiorreceptores centrales
  • Quimiorreceptores periféricos

  
• Quimiorreceptores centrales


  Se localizan en la superficie ventrolateral del bulbo raquídeo y detectan cambios en el pH del líquido cefalorraquídeo
• Quimiorreceptores periféricos


  Incluyen el cuerpo aórtico, que detecta cambios en el oxígeno y el dióxido de carbono en la sangre, pero no en el pH, y el cuerpo carotídeo que detecta los tres
• Retroalimentación negativa de quimiorreceptores

  1. Sensor (quimiorreceptores)

  2. Sensor integrador (médula y pons)

  3. Efector (músculos respiratorios)
• Hiperventilación por ataque de ansiedad

  Elimina demasiado dióxido de carbono, lo que provoca alcalosis, y los quimiorreceptores envían una señal a la médula para disminuir la tasa de ventilación
• Diarrea severa


  Disminuye los niveles de bicarbonato en el plasma, lo que disminuye el pH de la sangre, y la retroalimentación aumentará la ventilación para eliminar más dióxido de carbono
• Vómito


  Elimina los iones hidrógeno del cuerpo, lo que provocará una disminución de la ventilación para corregir la alcalosis
• Hipoxia


  La retroalimentación aumenta la ventilación para aumentar la ingesta de oxígeno
• Respiración a través de un tubo largo

  La retroalimentación aumentará la ventilación
• Sistema excretor


  Regulación de los electrolitos y el agua
• El sistema excretor se encarga de regular el volumen de agua y electrolitos de la sangre, electrolitos como Na+, K+, H+
• Hay una íntima relación Agua – Na+, viajan juntos o uno arrastra al otro; así, cuando se reabsorbe Na+ se aumenta el volumen total de agua del organismo
• Los túbulos renales tienen transportadores (proteínas) encargadas de la reabsorción y secreción de los iones y moléculas (glucosa, aminoácidos, etc) tanto en la superficie apical y basolateral de las células tubulares
• Los riñones filtran alrededor de 180 litros de sangre por día, esto permite a los riñones hacer ajustes finos en la concentración de los iones y el volumen de agua en todo momento
• Corpúsculo renal


  Tiene como función la filtración y recolección del ultrafiltrado para que sea modificado por los túbulos renales
• Membrana de filtración


  • Endotelio fenestrado: tiene poros que le permiten limitar el paso de moléculas y estructuras debido al tamaño, limita el paso de plaquetas, células y eritrocitos
  • Está cubierta o formada por partículas cargadas negativamente que repelen el paso de las proteínas, evitan la filtración de la gran mayoría de proteínas
  • Los podocitos tienen pedicelos que se intercalan entre ellos y forman ranuras que también limitan el paso por tamaño
• El ultrafiltrado que sale a través de la membrana de filtración es muy similar a la composición de la sangre sin las proteínas, células, plaquetas y eritrocitos
• Túbulo contorneado proximal


  Reabsorbe el 67% de todo lo filtrado y el 100% de algunas sustancias (glucosa y proteínas)
• Asa de Henle


  Se encarga de mantener una osmolaridad incrementada del intersticio y de esta manera permite al túbulo colector concentrar la orina
• Aparato Yuxtaglomerular


  1. Detecta el volumen de agua a nivel túbulos por la concentración de Na+

  2. Células especializadas del túbulo contorneado distal comunican la disminución de la concentración de Na+ del líquido tubular a las células especializadas de las arteriolas, cuya respuesta es la secreción de renina

  3. La renina inicia una cascada de eventos que terminan con la secreción de la hormona aldosterona cuya función es aumentar la reabsorción de Na+ en el túbulo contorneado distal
• Sistema Renina Angiotensina Aldosterona


  1. Renina fragmenta el angiotensinógeno y lo transforma en angiotensina I

  2. Angiotensina I se transforma a angiotensina II en el pulmón

  3. Angiotensina II estimula la corteza de la glándula suprarrenal para que secrete la hormona aldosterona

  4. Aldosterona estimula a las células del túbulo contorneado proximal a la formación y expresión de los transportadores de Na+ en la superficie apical y aumenta la reabsorción de Na+
• Hipotálamo


  Tiene osmorreceptores que detectan variaciones de la osmolaridad de la sangre y liberan la hormona vasopresina
• Neurohipófisis


  Acumula la hormona vasopresina liberada por el hipotálamo
• Acción de la vasopresina

  1. Cuando la osmolaridad de la sangre aumenta, el hipotálamo estimula la liberación de vasopresina de la neurohipófisis

  2. La vasopresina actúa sobre el túbulo colector estimulando la expresión de los transportadores de agua (acuaporinas) en la superficie apical de las células, permitiendo que el agua fluya de una solución con baja osmolaridad tubular al intersticio con alta osmolaridad que es la pirámide renal

  3. El agua trata de igualar las dos osmolaridades, de esa forma se reabsorbe el agua, se concentra la orina y evita aumentar más la osmolaridad de la sangre
• Regulación del pH sanguíneo

  • El sistema respiratorio establece una respuesta rápida, pero de corta duración y el sistema excretor brinda una respuesta lenta, pero de larga duración
  • A nivel renal, participan las células de la parte final del túbulo contorneado distal y del túbulo colector para eliminar H+ o HCO3- según las necesidades del organismo