CORTES MESOSCÓPICOS DE TRONCO CEREBRAL

FISIOLOGIA DEL APARATO RESPIRATORIO

FISIOLOGÍA DEL APARATO RESPIRATORIO

Abreviaturas y símbolos utilizados en las pruebas de función respiratoria CV = VRI + Vc + VRE

*        CV = CI + VRE

*        CPT = CV + VR

*        CPT = CI + CRF

*        CRF = VRE + VR

Determinación de la CRF, VR y la CPT: Método de dilución de helio

*        CRF es el volumen de aire que queda en los pulmones al final de una espiración normal (2.300ml aprox).

*        VR es el volumen de aire que queda en los pulmones después de la espiración más forzada (1.200ml aprox).

*        CPT es el volumen máximo al que se pueden expandir los pulmones con el máximo esfuerzo posible (5.800ml aprox).

*        Se llena un espirómetro con aire mezclado con helio.

*        La persona hace una espiración normal.

*        El paciente respira inmediatamente desde el espirómetro.

*        Se mezclan los gases del espirómetro con los gases de los pulmones.

*        El helio es diluido por los gases de la CRF.

*        Se calcula la CRF a partir del grado de dilución del helio.

El volumen minuto equivale a la frecuencia respiratoria multiplicada por el volumen corriente

*        El volumen minuto es la cantidad total de aire nuevo que pasa hacia las vías respiratorias en cada minuto.

*        El volumen corriente normal es de 500ml

*        La frecuencia respiratoria normal es 12 rpm aproximadamente.

*        El volumen minuto respiratorio promedio es de 6 l/min

Ventilación alveolar

*        La ventilación alveolar es la velocidad a la que llega el aire nuevo a las zonas de intercambio gaseoso, donde el aire está proximo a la sangre pulmonar (alveolos, sacos alveolares, conductos alveolares y bronquiolos respiratorios).

Espacio muerto y su efecto sobre la ventilación alveolar

*        El espacio muerto o zona no respiratoria es aquel que se extiende desde las fosas nasales, pasando por la boca hasta el bronquiolo terminal en donde no se produce el intercambio gaseoso.

*        El volumen de este espacio es de 150 ml.

*        El aire del espacio muerto no es útil para el intercambio gaseoso.

Medición del volumen del espacio muerto

Para una cuantificación exacta se utiliza la siguiente ecuación:

Ejemplo:

Espacio muerto anatómico frente a fisiológico

*        Cuando se incluye el espacio muerto alveolar en la medición total del espacio muerto se denomina espacio muerto fisiológico.

*        En una personal normal los espacios muertos anatómico y fisiológico son casi iguales.

Frecuencia de la ventilación alveolar

*        Ejemplo:

*        Vc = 500ml

*        VM = 150ml

*        FR = 12rpm

VA = 12 (500 – 150)

VA = 4.200 ml/min

FUNCIONES DE LAS VIAS RESPIRATORIAS

Tráquea, bronquios y bronquiolos

*        La tráquea mide entre 10 y 11 cm de longitud, mientras que su diámetro es de 2 a 2,5 cm.

*        Está formada generalmente por veinte anillos de cartílago en forma de herradura.

*        Se extiende desde la faringe a nivel de la vertebra C4 hasta la T5.

*        La últimas generaciones de bronquios presentan placas cartilaginosas cada vez menos extensas.

*        Los bronquiolos se mantienen expandidos principalmente por las mismas presiones transpulmonares que expanden los alvéolos.

Pared muscular de los bronquios y bronquiolos y su control

*        En la tráquea y bronquios hay zonas donde no hay placas cartilaginosas y está ocupado por músculo liso.

*        Las paredes de los bronquiolos están formadas casi totalmente por músculo liso.

*        Las paredes de los bronquiolos respiratorios estan formadas principalmente por epitelio pulmonar y algunas fibras musculares lisas.

Resistencia al flujo aéreo en el árbol bronquial

*        En condiciones normales la máxima resistencia al flujo aéreo se produce en algunos bronquiolos y bronquios de mayor tamaño cerca de la tráquea.

*        En situaciones patológicas los bronquiolos más pequeños participan en la determinación de la resistencia al flujo aéreo debido a su pequeño tamaño y porque se ocluyen con facilidad:

*        La contracción del músculo de sus paredes.

*        La aparición de edema en las paredes.

*        La acumulación de moco en la luz de los bronquiolos.

Control nervioso y local de la musculatura bronquiolar: dilatación “simpática” de los bronquiolos

*        Pocas fibras nerviosas simpáticas penetran hasta las porciones centrales del pulmón.

*        El árbol bronquial está expuesto a la noradrenalina y adrenalina que se liberan hacia la sangre por estimulación simpática.

La adrenalina es una hormona segregada por la medula de las  glándulas suprarrenales. La adrenalina, dilata los bronquios. Es útil en los ataques de asma, porque relaja los músculos bronquiales y, durante el ejercicio o cuando se sufren emociones, se acumula en la sangre por aumentar su secreción.

Constricción parasimpática de los bronquiolos

*        Fibras parasimpáticas procedentes del X par craneal penetran el parenquima pulmonar.

*        Cuando hay constricción bronquiolar producida por enfermedades como el asma, la estimulación nerviosa parasimpática adicional empeora la enfermedad.

*        Factores irritantes producen reflejos constrictores parasimpáticos.

Factores secretores locales con frecuencia producen constricción bronquiolar

*        La histamina y la sustancia de reacción lenta de la anafilaxia son liberadas por los mastocitos  a nivel pulmonar.

*        Factores irritantes actuan directamente sobre los tejidos pulmonares, para iniciar reacciones locales no nerviosas.

Moco que recubre las vías respiratorias, y acción de los cilios en la limpieza de las vías aéreas

*        Toda la superficie de las vías respiratorias desde la nariz a los bronquiolos terminales, están tapizadas por un epitelio ciliado además se halla humedecida por una capa de moco.

*        El moco es secretado por las celulas caliciformes y por pequenas glándulas submucosas.

*        200 cilios por cada célula epitelial.

Reflejo tusígeno

•      La tráquea, carina, bronquiolos terminales e incluso los alvéolos son sensibles a estímulos químicos corrosivos.

•      Los impulsos nerviosos aferentes pasan desde las vías respiratorias a traves de los nervios vagos hacia el bulbo raquideo.

•      Se inspira hasta 2,5 litros de aire.

•      Se cierra la epiglotis para atrapar el aire que está en el interior de los pulmones.

•      Los músculos abdominales se contraen con fuerza, comprimiendo el diafragma mientras otros músculos espiratorios como los intercostales internos, también se contraen con fuerza.

•      Las cuerdas vocales y la epiglotis se abren totalmente.

•      El aire que está sometido a una presión elevada en los pulmones explota hacia fuera.

Reflejo del estornudo

*        Se aplica a las vías respiratorias nasales.

*        Se produce por irritación de las vías aéreas nasales.

*        Los estímulos eferentes pasan a traves del V par craneal hacia el bulbo.

*        La úvula desciende, de modo que grandes cantidades de aire pasan a través de la nariz.

Funciones respiratorias normales de la nariz

*        El aire es calentado.

*        El aire es humidificado casi completamente.

*        El aire es filtrado parcialmente.

Función de filtro de la nariz

*        Los pelos de las narinas filtran partículas grandes.

Eliminación de las partículas por precipitación turbulenta

*        Aire choca contra muchos obstáculos.

*        Las partículas no pueden cambiar de dirección tan rápidamente como el aire.

*        Son atrapadas por la cubierta mucosa y transportadas por los cilios hacia la faringe.

Vocalización

El habla es el uso particular e individual que hace una persona de una lengua

Vocalizar Articular claramente las vocales, consonantes y sílabas de las palabras para hacerlas inteligibles.

*        El habla implica:

*        Aparato respiratorio.

*        Centros específicos de control nervioso del habla de la corteza cerebral.

*        Centros de control respiratorio del encéfalo.

*        Estructuras de articulación y resonancia de las cavidades nasal y oral.

Fonación

La fonación es el trabajo muscular realizado para emitir sonidos inteligibles, es decir, para que exista la comunicación oral.

*        El aparato fonador es la laringe.

Consta de nueve cartílagos:
Impares: Cricoides – Tiroides – Epiglotis
Pares:      Aritenoides
              Corniculados
              Cuneiformes

*        En la respiración normal, las cuerdas vocales están abiertas.

*        Durante la fonación las cuerdas vocales se juntan.

Articulación y resonancia

*        Labios, lengua y paladar blando son órganos de la articulación.

*        Los resonadores incluyen la boca, nariz, los senos nasales asociados, faringe y cavidad torácica.

AREAS DE BRODMAN

AREAS DE BRODMAN

CLASIFICACIÓN FUNCIONAL

Se inicia a través de estudios que hizo Paul Broca en pacientes con problemas del lenguaje, los cuales presentaban alteraciones en determinadas áreas del córtex cerebral.

Posteriormente, con desarrollo de las aplicaciones de la corriente eléctrica continua, comenzaron estudios que consistían en producir estímulos en animales de experimentación, y se vio que cuando se aplicaba una corriente en el giro precentral del lado derecho se contraía el lado izquierdo del animal y viceversa, lo que indicaba que habían ciertas áreas del córtex cerebral que controlaban determinadas zonas del cuerpo, fenómeno llamado Somatotopía.

Luego, estudios de neurocirujanos que estimularon el lóbulo occipital de pacientes con el cerebro abierto y tratados con anestesia local, revelaron que estos pacientes tenían alucinaciones visuales. Posteriormente, aplicaron estímulos en la zona del lóbulo temporal y el paciente comenzó a tener alucinaciones auditivas. Este hecho fue comprobado en la anatomía patológica donde enfermos con alucinaciones auditivas o visuales presentaban tumores en las áreas correspondientes.

Todo lo anterior llevó a hacer un mapa o una clasificación funcional del córtex cerebral, la que se hace en base a dos conceptos:

Áreas de Proyección: (isocórtex heterotípico)

- Serán Áreas de Proyección Motora, las que envían estímulos a determinados segmentos orgánicos para que exista movilidad.

- Serán Áreas de Proyección Sensitiva, las que reciben información de determinados segmentos del cuerpo.

Áreas de Asociación: (isocórtex homotípico)

- Su rol consiste en interpretar la información que llega a las áreas de proyección.

- Se encuentran ubicadas:

- En la región más posterior del cerebro (lóbulo parietal, temporal y occipital), relacionada con la percepción visual, auditiva y con información de los órganos de los sentidos relacionados con la ubicación espacial del cuerpo.

- En el lóbulo frontal (área asociación prefrontal) relacionada con la planificación y control de conductas y con el pensamiento abstracto.

- En el Área Límbica, relacionada con la emoción y la memoria.

- Serán Secundarias cuando tengan el rol de hacer un reconocimiento sensorial del estímulo (gnosis o toma de conciencia).

- Serán Terciarias cuando tengan la función de elaborar estrategias de comportamiento.

Áreas de Brodman

Brodman en 1878, realizó un mapeo histológico del córtex cerebral, dividiéndolo de acuerdo a la citoarquitectura en 52 áreas diferentes. Cada área tiene una citoarquitectura o distribución neuronal característica. Así, se comprobó lo siguiente:

Área	Función
1, 2 y 3	Áreas Somestésicas o Áreas de la Sensibilidad General
4	Área Motora Voluntaria
5 y 7	Área Psicosomestésica (Área sensitiva Secundaria)
6	Área Motora Suplementaria o Premotora
9, 10, 11 y 12	Área Prefrontal (Asociación Terciaria)
17	Área Visual
18 y 19	Área Psicovisual
22	Área Psicoauditiva
39 y 40	Área del Esquema Corporal (Asociación Terciaria)
41 y 42	Área Auditiva
43	Área del Gusto
44 y 45	Área de Broca
23, 24, 29, 30, 35, 28	Área Límbica

Corteza Somatosensorial Primaria (áreas 1,2 y 3).

- Se localiza en el giro postcentral y en su extensión medial en el lóbulo paracentral.

- Se denomina también Área Somestésica o Área de la Sensibilidad General.

- Se encarga de recibir todas las sensaciones táctiles, articulares y musculares del lado contralateral del cuerpo.

- Su estimulación provoca comezón, entumecimiento y movimiento sin haber desplazamiento real.

- Los daños a esta área producirán confusiones en la percepción táctil del individuo (temperatura, presión, dolor, tacto).

- Recibe las proyecciones del Núcleo Ventral Posterior del tálamo ordenadas somatotópicamente, conformando el homúnculo sensitivo, que tiene la cabeza representada en la región ventral cerca de la cisura lateral, luego el miembro superior, el tronco y el miembro inferior hacia el lobulillo paracentral. La representación tiene diferente tamaño, siendo más grande para la cara, la lengua y la mano.

(Imagen adaptada Curso de Neuroanatomía PUC, Chile)

Área sensitiva Secundaria (5 y 7)

- Se denomina también Área Psicosomestésica.

- Es un área de asociación ubicada detrás del giro postcentral, es decir, en pleno lóbulo parietal

Es esencial para el área somestésica primara, que también tiene una organización somatotópica respecto a las modalidades de tacto, sentido de posición, presión y dolor.

- Su mayor función corresponde a los movimientos voluntarios dirigidos hacia un destino en relación con la integración de los estímulos visuales.

- Lesiones o daños irreversibles en estas áreas pueden ocasionar Ataxia Óptica, que es la incapacidad de dirigir los movimientos hacia un objeto que se ve con claridad.

- La información somatosensorial es procesada luego en áreas del giro supramarginal (área 40).

Área sensitiva Terciaria (40)

- En estas áreas se produce la integración de la información, lo que permite la percepción de la forma, textura, tamaño, y la identificación de un objeto al tocarlo con las manos.

- Estas área tienen abundantes y desarrolladas conexiones recíprocas con el pulvinar del tálamo.

- Las lesiones del área 40 (giro supramarginal) producen Agnosia Táctil.

- Junto con el área 39 (giro angular) representan el área del Esquema Corporal. Lesiones en esta área hacen que el enfermo no reconozca partes de su cuerpo como propias.

Corteza Motora Primaria (área 4).

- Se localiza en el giro precentral.

- Es el área de proyección que controla la motricidad voluntaria, del lado contralateral del cuerpo.

- Su estimulación provoca movimientos contralaterales discretos y limitados a una sola articulación o músculo. Digamos que ella inicia el movimiento de manera burda para ser luego refinado si es necesario por otras estructuras cerebrales.

- Participa en la iniciación del movimiento voluntario, siendo muy destacada la acción y control que ejerce sobre los músculos distales de las extremidades contralaterales. Simultáneamente la corteza motora suplementaria tiene una importante función en la programación de patrones de secuencias de movimientos que comprometen a todo el organismo.

- La estimulación eléctrica directa de ella produce movimientos de los músculos esqueléticos. Este procedimiento ha permitido saber que existe una representación de los músculos del cuerpo humano en el giro precentral somatotópicamente organizada. En ésta, la cabeza está representada en la zona inferior, luego está el miembro superior, el tronco y por último el miembro inferior en el lobulillo paracentral.

El área de corteza dedicada a cada región mencionada es proporcional a la delicadeza del control fino del movimiento realizado por cada parte del cuerpo.

(Imagen adaptada Curso de Neuroanatomía PUC, Chile)

- La lesión de la corteza motora primaria produce marcada paresia contralateral, flacidez, reflejos tendinosos exagerados y signo de Babinski positivo.

- Sus lesiones, además, pueden causar movimientos espásticos y dificultosos como la epilepsia Jacksoniana y su destrucción o daños muy severos pueden ocasionar hasta parálisis en los miembros afectados.

Area Premotora (área 6)

- Se denomina también: Área Motora Suplementaria o Área Motora Extrapiramidal.

- Controla los movimientos asociados que acompañan los movimientos voluntarios. Esta área da las “ganas” de ejecutar el movimiento.

- Su función es la de organizar los movimientos que se originarán o aquellos donde intervendrán los estímulos visual, táctil o auditivo.

- La lesión o daño de esta área producirá Apraxia (dificultad para ejecutar movimientos diestros, secuenciales y complejos, tales como caminar).

Corteza Prefrontal ( 9, 10, 11 y 12)

- Esta corteza esta muy desarrollada en el hombre, se relaciona en general con los procesos mentales superiores de pensamiento, tales como el juicio, la voluntad o el razonamiento.

- Tiene extensas conexiones recíprocas con el núcleo dorsomediano del tálamo y con otras áreas corticales del sistema límbico e hipotálamo.

- Daños en estas áreas pueden ocasionar incapacidad en la toma de decisiones o efectos similares a los del retraso mental.

- La lesión bilateral de esta corteza produce cambios permanentes en la personalidad del individuo. Este se vuelve menos excitable y menos creativo, desaparecen las inhibiciones. Un individuo que era ordenado, limpio y cuidadoso se transforma en lo contrario, desordenado, sucio y descuidado. Durante un tiempo se practicó la lobotomía ( desconexión bilateral del polo frontal en paciente con dolor insoportable). Lo que pasaba realmente era que la angustia asociada a la percepción del dolor se liberaba, por lo tanto la parte afectiva asociada al dolor desaparece, el dolor sigue pero el paciente le otorga poca importancia o lo ignora debido a que los sentimientos asociados con la intensidad del dolor se pierden.

Área Límbica (23, 24, 29, 30, 35, 28)

- Giro del Cíngulo, el Istmo del Giro el Cíngulo y el Giro Parahipocampal.

- Presenta estrategias de comportamiento relacionadas con los instintos y las emociones, y comprende una serie de estructuras del córtex que rodean el "hilio del hemisfero", es decir, rodean entre otras estructuras el cuerpo calloso.

- Estas estructuras forman parte del sistema límbico (límbo=anillo). Todo esto corresponde a corteza antigua, es mesocortex, es decir, es una mezcla de arquicortex con isocortex, y está controlado por los centros superiores.

Áreas Corticales relacionadas con el Lenguaje

Áreas del lenguaje (áreas 44 y 45)

- Se denominan Área de Broca. Sus funciones son las de comprender y articular el lenguaje hablado y escrito.

- Los daños en estas área pueden producir varios tipos de Afasias, que son dificultades e imposibilidades para entender el lenguaje o incluso emitirlo, a pesar de que nuestros sentidos tanto de la visión como de la audición estén intactos.

- Cabe destacar que la función del lenguaje sólo se concentra en el hemisferio derecho.

Área de Wernicke (áreas 22, 39 y 40)

- Región de la corteza asociativa auditiva en el lóbulo temporal izquierdo de los humanos.

- Se Conecta con el área de Broca por medio del Fascículo Longitudinal Superior.

- Es importante para comprensión de palabras y la producción de discursos significativos.

- La afasia de Wernicke, que es provocada por un daño en esta área, da como resultado un discurso fluido pero carente de significado.

Cortex Motor

Corteza Visual

Corteza Auditiva

Afasias:

Son problemas del lenguaje, hay distintos tipos:

- Afasias de tipo motor: aquí encontramos:

Anartria: Incapacidad de expresarse verbalmente.

Agrafia: Incapacidad de expresarse por escrito.

- Afasias de tipo Sensitivo, corresponden a:

Sordera Verbal: Lesión en parte media y posterior del giro temporal superior, el paciente no entiende lo que se le dice.

Ceguera Verbal : El paciente no entiende lo que ve escrito.