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INTERCAMBIO GASEOSO 255 relajan ios intercostales debido a la menor excitación de sus troncos nerviosos estimulantes y a su respuesta sencilla a la gravedad. Como resultado, el volumen total de la cavidad pulmonar disminuye considerablemente y la presión intratorácica aumenta en forma marcada. Esto expulsa el aire hacia afuera y así se produce la exhalación. El tejido conectivo elástico amarillo es muy prominente como tejido de sostén de los pulmones. Conforme los pulmones se estiran durante la inhalación, el tejido elástico amarillo también se estira. Su tendencia al rebote elástico y a recuperar su estado de reposo también ayudan a iniciar la exhalación. Durante la respiración externa ordinaria, que ocurre en forma automática y sin participación voluntaria, entra y sale de los pulmones de los adultos un volumen aproximado de 500 mL de aire en cada ciclo ventilatorío. Ese volumen se denomina aire de ventilación. Cualquier cantidad adicional de aire respecto al de ventilación y que puede ser inhalada voluntariamente se llama reserva inhalatoria. Su volumen aproximado es de 3 L. Después de la exhalación normal es posible forzar la salida de alrededor de 1 L más de aire: la reserva exhalatoria. Estas capacidades combinadas, que se miden como la máxima exhalación después de la máxima inhalación, se conocen como capacidad vital y generalmente van de 4.5 a 5 L Incluso después de la exhalación máxima, queda en los pulmones más de 1 L de aire residual. Ese volumen mantiene el intercambio de gases entre la sangre y el aire alveolar entre uno y otro ciclo ventilatorio. 19.3 REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN EXTERNA Aunque es posible ejercer cierto control voluntario sobre la respiración externa, lo cual se logra mediante señales enviadas por la corteza cerebral, ese proceso es en esencia una respuesta involuntaria a estímulos neurales y químicos. Los centros inhalatorios y centros exhalatorios bilaterales localizados en el bulbo raquídeo y el puente de Varolio se comunican con los músculos y los sensores respiratorios mediante diversos nervios craneales, incluso el frénico y el vago. Durante los estados de reposo, la respiración es controlada principalmente por los centros inhalatorios, de modo que la exhalación es una respuesta pasiva en su mayor parte. Dichos centros envían a través del nervio frénico una corriente de impulsos excitatorios hacia el diafragma y los músculos del tórax, que se contraen y provocan la inhalación. Después de un par de segundos, el centro deja de enviar señales y los músculos se relajan, dando por resultado la exhalación. Durante los periodos de mayor actividad, cuando la respiración externa se vuelve más rápida y profunda, los centros exhalatorios entran en acción de las siguientes maneras: 1) enviando una corriente periódica de impulsos inhibitorios a los centros inhalatorios de modo que se suspende la inhalación y 2) enviando impulsos estimulantes a los músculos del tórax y el abdomen para ocasionar una exhalación más profunda que la resultante del simple relajamiento del diafragma y otros músculos inhalatorios. Los centros exhalatorios son estimulados por los receptores de estiramiento localizados sobre todo en los bronquios y bronquiolos. Cuando los pulmones se expanden más allá de cierto límite, esos receptores emiten impulsos a través del nervio vago hacia los centros exhalatorios, que a su vez inhiben a los centros inhalatorios. Esto se conoce como reflejo de Hering-Bruer. El centro neumotáxico, ubicado en el puente de Varolio, también puede efectuar la inhibición de los centros inhalatorios. Aunque la respiración externa depende en efecto de impulsos neurales, el equilibrio químico de la sangre y del líquido cefalorraquídeo determina la cadencia de la estimulación neuronal. Los sensores localizados en la arteria carótida y en el arco aórtico detectan los cambios de pH y las concentraciones de CO2 y O2 de la sangre; los sensores del ventrículo del bulbo raquídeo detectan los cambios de pH en el líquido cefalorraquídeo. Cualquier incremento del CO2 o descenso del pH o del O2 hace que dichos sensores se disparen cada vez con mayor frecuencia, estimulando a ios centros respiratorios para que aumenten la profundidad y el ritmo de las respiraciones. La respiración más profunda y frecuente permite eliminar más CO2, lo que origina la elevación del pH y la entrada de más O2 (véase la siguiente sección). Esos cambios hacen que los sensores se disparen con menor frecuencia, de modo que la respiración se vuelve más lenta. Un dato interesante: las concentraciones de CO2 tienen mayor influencia en la tasa respiratoria que las de O2. De hecho, es probable que el incremento de la concentración de iones H+ (disminución del pH) d ebido a la elevación de los niveles de CO2 sea lo que provoca los cambios respiratorios. 19.4 INTERCAMBIO DE O2 Y CO2 EN LA SANGRE El CO2 que entra en la sangre a partir de los tejidos metabólicamente activos tiene varios destinos. Alrededor de un 10% se disuelve en el plasma (el CO2 es unas 30 veces más soluble en agua que el O2). El resto entra en los glóbulos rojos. Una parte se asocia en forma laxa con los grupos amino de bs aminoácidos de la hemoglobina (Hb), formando así la carbamlnohemogloblna (HbNHCOOH). El resto del CO2 de ios glóbulos rojos se combina con agua para formar ácido carbónico: