El cerebro es el controlador primario de la frecuencia respiratoria. Recibe información de sensores que detectan los niveles de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre. El pH de la sangre, un reflejo de su acidez o alcalinidad relativa, también influye en la frecuencia respiratoria. El nivel de actividad y la presencia de drogas o alcohol son otros factores importantes que afectan la frecuencia respiratoria.
Centro de Ritmicidad del Tronco Cerebral
La respiración generalmente tiene lugar fuera de su conciencia. El centro de ritmicidad en el tronco cerebral controla esta función. Dentro de este centro se encuentran las llamadas células nerviosas I que controlan la inspiración y las células nerviosas E que controlan la exhalación. Las células nerviosas I y E se alternan para coordinar el patrón rítmico de inhalación y exhalación. Las afecciones que dañan el centro de la ritmicidad, como un derrame cerebral, a menudo son catastróficas y provocan un paro respiratorio: la interrupción de la respiración.
Entrada cortical cerebral
Como sabe cualquiera que haya apagado una vela o practicado yoga, puede controlar voluntariamente su respiración. El control consciente de la respiración está bajo la dirección de un área del cerebro conocida como corteza cerebral, que controla todos los movimientos musculares voluntarios. Los accidentes cerebrovasculares en ciertas áreas de la corteza cerebral y las condiciones que deprimen el nivel de conciencia de una persona pueden interferir con el control voluntario de la respiración.
Dióxido de carbono en la sangre
La cantidad de dióxido de carbono en la sangre ejerce una fuerte influencia en la frecuencia respiratoria. A medida que aumenta su nivel de actividad, sus células, especialmente las células musculares, producen mayores cantidades de dióxido de carbono. El centro de ritmicidad en el tronco encefálico detecta un aumento de dióxido de carbono y aumenta la frecuencia respiratoria para eliminar el exceso. Los pulmones liberan dióxido de carbono al aire durante la exhalación. El nivel de dióxido de carbono en la sangre es un factor crítico en el control de la respiración durante el sueño.
Oxígeno en la sangre
El contenido de oxígeno en la sangre ejerce una influencia secundaria sobre la frecuencia respiratoria. Normalmente, el nivel de oxígeno en la sangre es de 80 a 100 mmHg. La frecuencia respiratoria se estimula si cae por debajo de 50. Un nivel de oxígeno en la sangre por debajo de 50 es extremadamente bajo, por lo que este control respiratorio es de importancia secundaria en comparación con otros mecanismos de regulación de la frecuencia respiratoria.
PH de la sangre
Los sensores llamados cuerpos aórtico y carotídeo detectan cambios en el pH de la sangre. Los pulmones y los riñones controlan en colaboración el pH de la sangre. Un pH sanguíneo anormalmente bajo aumenta la frecuencia respiratoria. La respiración rápida libera mayores cantidades de dióxido de carbono, un determinante importante del pH de la sangre. Si se expulsa un exceso de dióxido de carbono a través de la respiración rápida, como ocurre si hiperventila, puede sentirse mareado o desmayarse. Respirar en una bolsa de papel alivia esta sensación porque se vuelve a respirar dióxido de carbono, lo que hace que el nivel de sangre vuelva a la normalidad. La rapidez con que se marea con la hiperventilación demuestra la exquisita sensibilidad del cuerpo a los cambios repentinos en el pH sanguíneo y el contenido de dióxido de carbono.
Drogas y alcohol
Ciertos medicamentos recetados, como los analgésicos narcóticos y los sedantes, y la heroína de drogas callejeras pueden deprimir la actividad del centro de ritmos respiratorios en el tronco encefálico. Un nivel alto de alcohol en la sangre tiene el mismo efecto. Las personas con intoxicación aguda por alcohol con frecuencia deben ser hospitalizadas para soportar mecánicamente su respiración. La depresión de la frecuencia respiratoria relacionada con las drogas y el alcohol puede causar paro respiratorio, la causa más común de muerte por intoxicación por alcohol y sobredosis de narcóticos.
