APUNTES FISIOLOGÍA RESPIRATORIA

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APUNTES FISIOLOGÍA RESPIRATORIA 
DOCENTE ASTRID LAVADO SEPÚLVEDA
Ventilación Pulmonar – Alveolar. Mecánica Respiratoria
Las funciones fundamentales del sistema respiratorio son captar oxígeno O2 y eliminar CO2. El O2 atmosférico debe ingresar al organismo para ser transportado a cada célula de nuestros tejidos, donde su destino final es la mitocondria. En las mitocondrias el O2 recibe un par de electrones que permite el funcionamiento de la cadena respiratoria y la generación de energía en forma de ATP. En el proceso de generación de energía se va produciendo CO2 el que debe realizar un camino inverso desde dentro de nuestro organismo hacia la atmósfera. 
Organización del Sistema Respiratorio
1. Se necesita de una bomba capaz de generar diferencias entre la presión intratorácica y la atmosférica para que el aire entre (inspiración) y se expulse el aire (espiración) hacia y desde los pulmones, respectivamente. Esta bomba es la caja torácica, con su estructura musculo-esquelética.
2. Debe haber una superficie de intercambio del aire entre los pulmones y la sangre, donde el O2 pase a la sangre y el CO2 que viene de la sangre pase a los pulmones y a la atmósfera. Esta superficie de intercambio se denomina membrana alvéolo capilar (este proceso es llamado respiración externa).
3. Se necesita de un mecanismo de transporte. Este corresponde al glóbulo rojo y que posee en su interior una proteína especializada en el transporte del O2, denominada hemoglobina.
4. Se requiere además un mecanismo impulsivo del sistema de transporte y es el corazón quien tiene la función fisiológica de mover y hacer llegar la sangre hacia todos los tejidos, a través del gasto cardiaco. 
5. Cuando el flujo sanguíneo llega a los tejidos debe ocurrir un segundo intercambio entre el lecho capilar y las células. El O2 unido a la hemoglobina debe ser liberado para pasar a las células y finalmente a las mitocondrias, a este proceso se le denomina respiración interna.
6. Finalmente debe haber un sistema de regulación y control de la función respiratoria, que se encargue de sensar que pasa con los gases respiratorios, O2 y CO2 y el pH sanguíneo y generar respuestas que aumenten, disminuyan o mantengan la ventilación pulmonar en función de los requerimientos. 
Estratificación del árbol bronquial 
1. Vía aérea de conducción: En la generación 0 – 16 se constituye la vía aérea de conducción o espacio muerto anatómico, el aire en estos segmentos sólo se conduce, no hay intercambio gaseoso. La última generación es la 16 y corresponde a los bronquiolos terminales. 
2. Vía de intercambio : Comprende desde la generación 17 hasta la 23, va desde los bronquiolos respiratorios hasta los alvéolos, donde ocurre el intercambio gaseoso. 
 
Suministro de Flujo Sanguíneo al Pulmón mediante:
1) La arteria pulmonar: es la que lleva sangre con menos O2 que luego va al pulmón a oxigenarse. La arteria pulmonar se ramifica en nuestro pulmón y cada ramificación termina en un capilar pulmonar cuyo destino es tapizar a los alvéolos para que entreguen el O2 y así la hemoglobina vuelva a cargarse.
2) Venas pulmonares: éstas llevan sangre oxigenada (cargada con O2). Llegan a la aurícula la cual se conecta al ventrículo izquierdo (genera gasto cardíaco), pasa a la aorta, que se encarga de distribuir la sangre a todo el organismo.
3) Arteria bronquial: nace de la aorta, es la que le da flujo sanguíneo a la vía aérea de conducción, entregándole sangre oxigenada. Parte de la sangre venosa de las arterias bronquiales, es entregada a las venas pulmonares (las que llevan sangre oxigenada), donde diluye un poco el O2 que lleva, porque le está aportando sangre con menos O2, a este hecho fisiológico. se le llama Shunt.
La Inspiración en Reposo
El diafragma (membrana flexible) es un músculo que está en la base del tórax, como una cúpula. Cuando está en reposo se contrae descendiendo 2 a 3 cm respecto a cómo estaba, basta con ese cambio de volumen para que caiga la presión dentro del tórax, dentro del espacio pleural (entre la pleura parietal y visceral) y dentro del pulmón (dentro de los alvéolos) respecto a la presión atmosférica, de tal manera que pueda ingresar aire a los pulmones. La presión en el pulmón cae a 757 mm Hg, mientras que la atmósfera se encuentra con 760 mm Hg de presión, ósea 3 mm Hg menos, que expresado en cm de agua sería de -2cm H2O. En el espacio pleural habitualmente hay una presión de -5 cm H2O, esta presión negativa permite tener a los pulmones extendidos y cuando cae la presión, esta pasa de -5 cm H2O a -7cm H2O.
La Espiración en Reposo
La espiración (expulsión del aire) es pasiva, no requiere la contracción de los músculos respiratorios, solo basta con que se relaje el diafragma y vuelva al punto inicial, originando una presión hacia arriba. Hay un recobro pulmonar, por lo tanto se genera una presión inversa, en que la presión dentro del pulmón supera a la presión atmosférica en alrededor de 3 mm Hg más, que es equivalente a una presión positiva de +2cm H2O. 
La Inspiración durante el esfuerzo
Ocurre cuando se realiza actividad física. En reposo se necesita mover 6 litros de aire por minuto (tener que ventilar 6 litros por minutos). La ventilación pulmonar es igual al volumen corriente (volumen en aire) por la frecuencia respiratoria. En el ejercicio físico se necesita mover 120 – 200 litros de aire por minuto, sin embargo el diafragma no lo puede hacer solo, por lo que se requiere incorporar toda la musculatura respiratoria o accesoria (esternocleidomastoideo, escalenos, pectoral menor, intercostales externos), estos se contraen y el diafragma debe aumentar su excursión diafragmática descendiendo hasta 10 cm, para crear un gran volumen dentro de la caja torácica y caiga más la presión respecto a la atmósfera, de tal manera que entre más aire cuando se está haciendo ejercicio. 
Espiración en el Ejercicio:
 
Cuando necesitamos efectuar fuerza espiratoria necesitamos dos grupos musculares principales:
· Intercostales Internos; estos por su ángulo de tracción deprimen a las costillas y hacen que se genere mayor presión para disminuir el volumen al volver a las costillas en posición oblicua.
· Musculatura Abdominal: Ellos aumentan la presión intra abdominal y empujan la base del tórax, aumentando la presión pleural y alveolar. Además podemos agregar que estos músculos son los principales para la espiración forzada y son los más importantes tanto en la salud humana como estéticamente. 
Espirometría: 
Esta consiste en la medición de los flujos espiratorios desde CPT hasta el volumen residual durante una espiración forzada máxima. 
Volúmenes pulmonares: 
Al respirar, ingresamos un volumen en la inspiración y expulsamos otro volumen en la espiración. El volumen que ingresa es de acuerdo a nuestra estructura corporal. Se conocen 5 tipos de volúmenes pulmonares:
· Volumen corriente (VC): Es aquel volumen de aire inspirado o espirado en una respiración normal.
· Volumen de Reserva inspiratorio (VRI): Es el volumen anexo que tenemos y que se puede inspirar mediante una inspiración forzada y va sobre el volumen corriente.
· Volumen de Reserva espiratorio (VRE): Es el volumen adicional que tenemos y se puede espirar mediante una espiración forzada, y va después del volumen corriente.
· Volumen Residual (VR): Es aquel volumen de aire que queda luego de una espiración forzada y que mantiene en semi expansión a los pulmones, y evita que estos colapsen permitiendo el intercambio gaseoso continuo durante la fase espiratoria. 
· Volumen Espiratorio forzado del 1º segundo (VEF₁): Es el volumen en ser eliminado en el primer segundo de la prueba de capacidad vital forzada (80% CVF).
Capacidades pulmonares: 
· Capacidad residual funcional (CRF): Es la cantidad de aire que se queda en el pulmón después de una espiración normal (Volumen de reserva espiratorio + Volumen residual). Desde un punto de vista funcional ahí es cuando nuestros pulmones son más económicos. 
· Capacidad inspiratoria (CI): Es la cantidadmáxima de aire que podemos respirar a partir de una espiración normal (volumen corriente + volumen de reserva inspiratoria)
· Capacidad vital forzada (CVF): Es la máxima cantidad de aire que se puede expulsar en una espiración forzada, después de una inspiración máxima (Volumen de reserva inspiratorio + Volumen corriente + Volumen de reserva espiratorio).
· Capacidad pulmonar total (CPT): Es la cantidad total de aire que podemos llevar a nuestros pulmones (capacidad vital + volumen residual).
Ventilación pulmonar y ventilación alveolar: 
· Ventilación pulmonar minuto (Vͭͭͭͭͭͭͭͭt): Es la cantidad de aire que yo ingreso al pulmón en un minuto, se obtiene multiplicando el volumen corriente por la frecuencia respiratoria (FR x VC).
· Ventilación alveolar minuto: Volumen de aire que evidentemente llega al alveolo cada minuto y se obtiene según la siguiente expresión: 
 FR x [VC-Espacio muerto anatómico]
· Espacio muerto anatómico (Vo): Es el volumen de aire que ocupa las vías aéreas de conducción, este no participa en el intercambio gaseoso. (150ml en cada respiración)
· La diferencia entre la ventilación pulmonar minuto y la alveolar minuto es que el primer concepto incluye el volumen total de aire que ingresa al pulmón y el segundo corresponde al volumen de aire que efectivamente es intercambiado en los alveolos.
Alteraciones en la ventilación alveolar: Para un intercambio gaseoso normal es necesario que los alveolos existan presiones parciales de O2 y CO2, pero esto también puede tener alteraciones:
· Hipoventilación alveolar: Corresponde a un estado hipoventilado de los alveolos e incapacidad para mantener la homeostasis. Esta tiene como consecuencia la hipercarpnia e hipoxemia y su prolongación conduce a un deterioro progresivo.
· Hiperventilación alveolar: Corresponde a un estado hiperventilado de los alveolos es decir existe un aumento de la ventilación por sobre los requerimientos.. Este trastorno se presenta con diversos grados de intensidad e importancia clínica. 
Tensión superficial: Es producida por las fuerzas cohesivas de las moléculas en la superficie del fluido y de la capa de la superficie alveolar. Estas fuerzas dependen de la curvatura de la superficie del fluido y de su composición.
Surfactante pulmonar: Es un agente activo que se encuentra entre medio de las moléculas de agua evitando al colapso de estas y reduciendo la tensión superficial y están constituidos por una parte de proteínas, que es la que se mete en el agua y en otra parte de fosfolípidos. 
Trabajo de respirar: se activa cuando una fuerza provoca un desplazamiento. En el pulmón también realizamos un trabajo, en este el diafragma genera una fuerza generando un cambio de presión y a su vez un cambio de volumen, y este trabajo en el pulmón lo usamos para vencer resistencias como: 
 TRANSPORTES DE GASES SANGUINEOS
El transporte de los gases en sangre es un eslabón que integra la función del sistema respiratorio y circulatorio. El objetivo es aportar O2 (oxigeno) a los tejidos para poder realizar los procesos metabólicos aeróbicos y eliminar el CO2 (dióxido de carbono) producido a nivel celular hacia la atmósfera.
¿Cómo se transporta el oxígeno en la sangre?
El oxígeno que está en la sangre arterial tiene 2 formas de transporte: a) En el plasma que b) unido a la hemoglobina que a su vez está dentro del glóbulo rojo (cada hemoglobina puede unir 4 moléculas de oxígeno). Cada globulo rojo contiene gran cantidad de moleculas de hemoglobina, NO UNA SOLA, por tanto la posibilidad de unir una buena cantidad de moleculas de oxígeno.
FORMAS DE TRANSPORTE:
a) O2 disuelto en el plasma: Para saber cuánto oxigeno va disuelto en el plasma, se aplica la siguiente ecuación:
O2 = [solubilidad del O2 x Presión arterial O2]
}
· S: Solubilidad del O2 (0,003/ml).
· PaO2: Presión parcial del oxígeno arterial a nivel del mar (100mmHg).
¿Cuánto oxigeno disuelto tenemos en 100 cc de sangre?
O2 = [0,003/ml x 100 mmHg] => 0,3 ml de oxígeno en 100 cc de sangre
¿Alcanzará para vivir solo con el oxígeno disuelto en la sangre?
Si en 100 cc de sangre hay 0,3 ml de oxígeno, entonces en 1 litro de sangre tendría 3 ml de oxígeno (10 veces lo que hay en 100 ml) y si el volumen sanguineo total es alrededor de 5 litros de sangre tendría 15 ml de oxígeno (3 ml por cada litro, entonces 15 ml en los 5 litros). Dado que el gasto cardiaco en reposo es 5 litros por minuto y considerando solo el O2 que va en el plasma, en 1 minuto pasan por los tejidos solo15 ml de O2. Considerando que el consumo de O2 en reposo es 250 ml de O2 por minuto, es claro que los 15 ml del plasma no alcanza a cubrir los requerimientos mínimos para la vida humana, ni siquiera en reposo; pues evidentemente 15 ml de oxígeno en el plasma solo representa un 6% de todas nuestras necesidades para mantenernos vivo. 
O2 unido a la hemoglobina: El oxígeno que va unido a la hemoglobina es un 98% de todo el O2 trasnportado 
La curva de saturación de la hemoglobina (Hb), relaciona el % de saturación de la Hb con la presión parcial de O2.Tiene una forma sigmoidea, con una zona empinada, de mayor pendiente y otra zona horizontal, en meseta. La importancia de la zona empinada es que ocurre una rápida caída en la presión parcial de O2 (<40 mmHg) disminuye la afinidad por el O2 y la Hb entrega el O2 a los tejidos
Curva de saturación de la hemoglobina por el O2
 
La zona horizontal: (meseta) de alta afinidad de Hb por el O2, esta caracteristica se da a nivel pulmonar donde la HB recibe O2 desde los alveolos; coincide con la mayor persión parcial de O2 que hay a nivel alveolar (80 o 100 mmHg).
¿De qué depende cuánto oxigeno transporta la hemoglobina?
a) De la capacidad de transportar oxígeno en la hemoglobina: se transporta 1,35 ml de oxigeno por cada gramo de hemoglobina.
 Y como la hemoglobina en promedio en el ser humano es de 15 gr de hemoglobina 100 cc. de sangre
 La capacidad de transporte total de oxígeno en 100 cc de sangre es: 1,35 ml x 15 gr 
 Hb/100 cc = 20,3 ml de oxigeno/100 cc de sangre (también se le denomina 20 
 volumenes % de O2) 
b) Del porcentaje de saturación de hemoglobina: Corresponde el grado de saturación de la : [O2 realmente unido a Hb/capacidad de transporte total de O2] x 100.
Contenido arterial de O2 
Se refiere a la cantidad total de O2 que se transporta en la sangre arterial y se calcula según la ecuación: 
Contenido arterial de O2 (CaO2) = (1,35 ml x gr. Hb x % sat. Hb) + 0,03 x PO2
TRANSPORTE DE O2 UNIDO A HEMOGLOBINA (HbA): 
La hemoglobina en el adulto es un tetrámero de 68 Kd cada uno compuesto por un grupo hem y una globina, cada HEM posee un único átomo de Fe ++; la globina es una cadena polipeptídica compuesta por dos cadenas α (114 aa) y dos cadenas β (146 aa); la HbA tiene (α)2 + (β)2 y puede unir una molécula de O2 por cada átomo de Fe ++ (4 O2 por cada molécula de Hb) y así está 100% saturada.
La hemoglobina en su unión con oxígeno, tiene 2 estados de afinidad: 
· Estado de alta afinidad por el oxígeno: (relajado) que es el estado R, a presiones parciales alta hay alta afinidad por el oxígeno y ocurre por unión cooperativa (ocurre a nivel pulmón; en la zona de meseta de la curva de Hb).
· Estado de baja afinidad por el oxígeno: (tenso) que es el estado T, a presiones parciales baja hay baja afinidad por el oxígeno (ocurre a nivel de tejidos, zona empinada de la curva de Hb).
 EFECTO DE LA Tº EN LA AFINIDAD DE LA HEMOGLOBINA POR EL OXÍGENOTemperatura
Curva roja: curva de saturación normal de la hemoglobina, esquemáticamente puede moverse a la derecha o la izquierda dependiendo del ambiente fisiológico y biológico de la sangre. Cuando aumenta la temperatura corporal la hemoglobina pierde afinidad por el oxígeno (desplaza hacia laderecha) y entrega más oxígeno, cuando hay un más alto metabolismo (curva azul). 
Cuando disminuye la temperatura corporal la hemoglobina tiene más afinidad por el oxígeno (se desplaza a la izquierda) entrega
 menos oxígeno (curva verde) 
En el caso del ejercicio en el musculo la temperatura aumenta a 39 a 41°C, debido a que el músculo es una “maquina” no muy eficiente, un 30% de la energía generada se usa para realizar trabajo biológico; un 70% se pierde como calor y eleva la temperatura corporal y temperatura central. Por lo que se debe echar a andar mecanismos como la sudoración; para disminuir la Tº corporal mientras se realiza ejercicio. 
EFECTO DE BOHR: CAMBIO DEL pH Y EL CO2 Y SUS EFECTOS EN LA AFINIDAD DE LA EFECTO DEL CO2 EN LA AFINIDAD DE LA HEMOGLOBINA POR EL OXÍGENO
Christian Bohr (1904) observó que la acidosis respiratoria (aumento de la PCO2) desplaza la curva Hb- O2 hacia la derecha disminuyendo su afinidad por O2. (Liberando O2 a los tejidos)
Ambos mecanismos, el aumento de la PCO2 y el aumento de los H+ (disminución del pH) llevan la curva Hb- O2 a la derecha (curva azul). Mientras una caída en la PCO2 o un aumento del pH giran la curva hacia la izquierda y aumenta la afinidad por el O2 (curva verde). Durante el ejercicio aumenta la producción de CO2 y de H+ lo que favorece la liberación de O2 hacia los tejidos.
EFECTO DEL 2,3 DPG (2,3 DIFOSFOGLICERATO) EN LA AFINIDAD DE LA HEMOGLOBINA POR EL OXÍGENO
El 2-3 DPG se produce en el interior de los glóbulos rojos mediante la glicólisis. Ejercicios de alta intensidad y exposición a altura geográfica aumenta el 2,3 DPG (difosfoglicerato).
· La curva verde representa una disminución del 2,3 DPG 
y un desplazamiento a la izquierda de la curva de
 disociación Hb-O2 
· La curva azúl representa un aumento del 2,3 DPG 
y un desplazamiento a la derecha de la curva de
 disociación Hb – O2
TRANSPORTE DEL CO2 : El CO2 producido por las células debe difundir a través de la membrana del capilar sanguíneo, luego un 89% el CO2 producido en los tejidos entra al glóbulo rojo y 11% queda disuelto en el plasma de la sangre. 
Del 11% que permanece disuelto en la sangre: 
· 6% sigue disuelto en el plasma de la sangre.
· 5% se hidrata con agua para transformarme en ácido carbónico que se disocia en un bicarbonato y un protón, en la molécula de bicarbonato va incluido el CO2.
Del 89% que entra al glóbulo rojo :
· 4% va disuelto en el citoplasma de los glóbulos rojos.
· 21% se une a la hemoglobina NH, como carbamino-hemoglobina 
· 64% se hidrata con agua para formar ácido carbónico (H2CO3), que gracias a la presencia de la enzima anhidrasa carbónica dentro del globulo, se acelera miles de veces la reacción en la qie el acido carbónico produce bicarbonato (HCO3-) y H+. La forma mas masiva de transporte de CO2 es en forma de bicarbonato que luego sale del globulo rojo y se intercambia con un cloro que entra al globulo rojo para mantener la electroneutralidad 
LIBERACIÓN DEL CO2 DESDE LA SANGRE A LOS ALVEÓLOS
A nivel alveolar, el bicarbonato que está en el plasma entra al glóbulo rojo y se expulsa el anión cloruro que previamente se había intercambiado por bicarbonato en los tejidos. El HCO3 - que ingresa al glóbulo rojo, se une a un protón formando H2 CO3 -[footnoteRef:1], el que se disocia en agua y CO2, éste último ingresa a los alveolos y posteriormente a la atmósfera. [1: ] 
Regulación de la respiración. 
La respiración es un mecanismo de retroalimentación negativa.
Los mecanismos de la generación y control respiratorio deben cumplir tres tareas básicas: 
· Establecer un ritmo respiratorio básico.
· Ajustar las demandas metabólicas y modificar el ritmo respiratorio según los cambios en los gases respiratorios y los cambios en el pH.
· Modular la respuesta de los músculos respiratorios según las necesidades del sistema. 
Generación del ritmo respiratorio
Las neuronas que generan el ritmo respiratorio están localizadas en el bulbo. A cada lado del bulbo existe una alta densidad de neuronas distribuidas en dos grupos:
 
1. Grupo respiratorio dorsal: Contiene fundamentalmente neuronas relacionadas con la inspiración. Tiene inter-neuronas y neuronas pre motoras que se conectan al pool de neuronas motoras inspiratorias. Tiene múltiples aferencias para modificar el ritmo respiratorio según requerimientos y mantener el ritmo respiratorio básico. 
2. Grupo respiratorio ventral: Contiene neuronas de ambos tipos; neuronas relacionadas con la inspiración y neuronas relacionadas con la espiración, se extiende por todo la longitud del bulbo. Contiene interneuronas, neuronas premotoras y motoras. 
Consta de 3 partes: 
1. Región rostral primariamente espiratoria, que se conecta a través de inter-neuronas con la región caudal; no tiene conexiones con músculos motores . 
2. Región intermedia principalmente inspiratoria, contiene neuronas pre-neuronas y motoras que se asocian y apoyan la actividad inspiratoria del grupo respiratorio dorsal. 
3. Región caudal exclusivamente espiratoria y genera el output hacia los músculos 
4. espiratorios (abdominales e intercostales internos).
Respiración normal
La respiración normal consta de 2 fases: 
1. Fase inspiratoria: Durante la fase inspiratoria la actividad de las neuronas inspiratorias, nervio frénico y diafragma se incrementa en rampa, lo que permite una respiración suave y controlada. Habitualmente en un ciclo respiratorio normal, la inspiración dura aproximadamente 2 segundos. 
2. Fase espiratoria: En la fase espiratoria cesa la actividad de las neuronas inspiratorias, del frénico y del diafragma. La espiración ocurre en forma pasiva. Las neuronas y músculos espiratorios no se activan en la espiración normal, sino que se activan en espiración forzada y cuando se necesitan mover mayores volúmenes ventilatorios como durante el ejercicio. La fase espiratoria en un ciclo normal dura alrededor de 3 segundos. 
Control químico de la respiración
Quimiorreceptores periféricos
· Cuerpos carotideos: Situados en la bifurcación de las carótidas, sus aferencias son a través del nervio glosofaríngeo.
· Cuerpos aórticos: Situados en la región lateral del arco aórtico, sus aferencias son a través del nervio vago.
La función esencial es sensar de los cambios en la PaO2. Ellos responden ante una caída de la PaO2 por debajo de 60 mmHg., denominada hipoxia y señalizan a la región respiratoria dorsal para aumentar la ventilación pulmonar y así compensar la menor disponibilidad de O2 por los tejidos .
Los quimiorreceptores periféricos también responden a los cambios rápidos en el aumento de la PaCO2 y/o disminución de pH.
Mecanismo para sensar O2 por el cuerpo carotideo 
Cuerpo carotideo es un tejido pequeño que tiene el más alto flujo sanguíneo del organismo, lo que le permite sensar mínimas variaciones en los gases arteriales y el pH sanguíneo. 
La célula quimiosensible es la célula tipo I llamada “glomus” que tiene características de tipo neurona. Cuando cae la PaO2 (hipoxia), por mecanismos aún estudio, se cierran canales de K+, lo que lleva a un aumento de las cargas positivas dentro de la célula glomus, lo que provoca que se despolarice la membrana, activando canales de Ca++sensibles a voltaje, al entrar Ca++, este gatilla la liberación de neurotransmisores excitatorios, previamente almacenados en vesículas intracelulares; los neurotrasnmisores son captados por receptores post sinápticos del nervio del seno carotideo (rama del glosofaringeo) gatillando potenciales de acción a través del nervio glosofaríngeo hasta el grupo respiratorio dorsal para que ajuste la respiración.
Quimiorreceptores centrales
En condiciones normales los quimiorreceptores centrales ejercen el más potente control sobre la respiración por períodos prolongados, por ejemplo durante la respiración cotidiana. Se han identificado dos áreas quimiosensibles principales ubicadas en la región ventrolateral bulbar y región del rafe.
Los quimiorreceptores centralesresponden a hipercapnia, aumento de la PCO2 y a una disminución del pH (↑ H+), pero no a los cambios en la PaO2.
El estímulo directo de los quimiorreceptores centrales son los H+ (protones) y responden a la acidosis, ya sea que deriven de un aumento de la PCO2 (acidosis respiratoria) o sean de origen metabólico (acidosis metabólica). 
Las neuronas quimiosensibles están separadas de la sangre del capilar cerebral por la barrera hemato encefálica, la cual tiene una baja permeabilidad a H+ y alta permeabilidad a moléculas neutras como el CO2.
Las moléculas de CO2 difunden rápidamente en la barrera hemato encefálica y se hidratan según la ecuación: CO2 + H2O H2CO3- HCO3- + H+ . Este H+ derivado del CO2 en la acidosis respiratoria estimulara al quimiorrecepror central. 
Efectos en el pH cerebral de la acidosis respiratoria v/s la acidosis metabólica 
La acidosis respiratoria, la cual es un aumento de la PCO2, provocará mayores y rápidos cambios en el pH cerebral que la acidosis metabólica que es un aumento en la producción metabólica de H+.
El cambio de la ventilación a nivel de quimiorreceptores centrales se debe al aumento en la concentración de H+, sin considerar donde provienen los H+ (acidosis respiratoria o acidosis metabólica). 
(Boron, 2009)
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