Sueño y Control Respiratorio

La respiración se regula de manera diferente durante el sueño que durante la vigilia. El sueño elimina el impulso tónico de la vigilia para respirar, reduce el tono muscular de las vías respiratorias superiores y hace que la ventilación dependa más de la retroalimentación química, por lo que el sistema de control se vuelve menos sensible y, en algunas configuraciones, menos estable. Estos cambios dependientes del estado explican por qué algunas alteraciones respiratorias aparecen solo durante el sueño.

Definition

El estudio del sueño y el control respiratorio investiga cómo la regulación de la respiración cambia con el estado de sueño, incluyendo la pérdida del impulso de la vigilia, la alteración de la sensibilidad quimiorrefleja, la reducción de la actividad muscular de las vías respiratorias superiores y los efectos resultantes sobre la estabilidad ventilatoria.

Scope

La entrada cubre cómo el impulso respiratorio, la capacidad de respuesta quimiorrefleja y la permeabilidad de las vías respiratorias superiores cambian entre la vigilia y las etapas del sueño, el concepto de ganancia de bucle y estabilidad ventilatoria, y los rasgos fisiológicos que hacen que la respiración durante el sueño sea vulnerable a la obstrucción o la inestabilidad. La respiración con trastornos del sueño se menciona como contexto fisiológico, no como tema de tratamiento.

Core questions

• ¿Cómo cambia el impulso para respirar de la vigilia al sueño no REM y REM?
• ¿Por qué las vías respiratorias superiores se vuelven más colapsables durante el sueño?
• ¿Qué es la ganancia de bucle y cómo rige la estabilidad de la respiración durante el sueño?
• ¿Qué rasgos fisiológicos hacen que la respiración durante el sueño sea propensa a la obstrucción o a patrones periódicos?

Key concepts

• Impulso de la vigilia para respirar
• Sensibilidad quimiorrefleja dependiente del estado
• Colapsabilidad de las vías respiratorias superiores (presión crítica de cierre)
• Ganancia de bucle e inestabilidad ventilatoria
• Umbral de excitación
• Respiración periódica

Mechanisms

Durante la vigilia, un impulso no químico de la vigilia complementa el control quimiorreflejo de la respiración. Con el inicio del sueño, este impulso se retira, la ventilación disminuye ligeramente, el dióxido de carbono arterial aumenta unos pocos milímetros de mercurio y la respiración se vuelve más dependiente de la retroalimentación química; en el sueño REM, el impulso se vuelve irregular y la mayoría del tono muscular postural y accesorio se suprime. La reducción de la actividad de los músculos dilatadores de las vías respiratorias superiores aumenta la colapsabilidad de las vías respiratorias, por lo que las vías respiratorias anatómicamente estrechas pueden obstruirse. La estabilidad de la respiración depende de la ganancia de bucle, la relación entre una respuesta ventilatoria y la alteración que la provocó: una alta ganancia del controlador (quimiorreflejo fuerte) o una alta ganancia de la planta (eliminación eficiente de dióxido de carbono) pueden hacer que la ventilación se exceda y se quede corta, produciendo respiración periódica y eventos recurrentes. El trabajo de fenotipado ha demostrado que la anatomía de las vías respiratorias, la capacidad de respuesta de los músculos dilatadores, la ganancia de bucle y el umbral de excitación se combinan en proporciones variables para determinar la vulnerabilidad a los eventos obstructivos durante el sueño.

Clinical relevance

Estos mecanismos subyacen a la fisiología de la respiración con trastornos del sueño, incluidos los patrones obstructivos y centrales, y el marco basado en rasgos ayuda a explicar por qué los individuos difieren en su susceptibilidad. La entrada describe la fisiología normal y estresada y los rasgos detrás de los fenotipos clínicos; es contenido de referencia y educativo, no una guía de diagnóstico o tratamiento.

Evidence & guidelines

La fisiología aquí resumida se basa en una revisión exhaustiva de la fisiopatología de la apnea del sueño y en estudios de fenotipado fisiológico que cuantifican los rasgos contribuyentes; el diagnóstico clínico y el manejo de la respiración con trastornos del sueño se rigen por guías clínicas separadas fuera del alcance de esta entrada.

History

La fisiología respiratoria del sueño se desarrolló junto con la polisomnografía en la segunda mitad del siglo XX, cuando el monitoreo continuo reveló que los patrones respiratorios y los gases en sangre difieren notablemente entre el sueño y la vigilia. La investigación estableció la pérdida del impulso de la vigilia, el papel del tono muscular de las vías respiratorias superiores y el concepto de ganancia de bucle, y un fenotipado fisiológico más reciente ha replanteado la respiración con trastornos del sueño como el producto de varios rasgos medibles.

Debates

¿Cuánto contribuyen los rasgos no anatómicos a la respiración obstructiva con trastornos del sueño?

Más allá de una vía aérea colapsable, rasgos como la ganancia de bucle, la capacidad de respuesta de los músculos dilatadores y el umbral de excitación contribuyen de manera variable entre los individuos; la ponderación de las causas anatómicas versus no anatómicas es un área activa de fenotipado fisiológico.

Key figures

• Jerome A. Dempsey
• Danny J. Eckert
• Atul Malhotra
• David P. White

Seminal works

• dempsey-2010
• eckert-2013

Frequently asked questions

¿Por qué cambia la respiración cuando nos dormimos?

El sueño retira el impulso de la vigilia para respirar y reduce el tono muscular de las vías respiratorias superiores, por lo que la ventilación disminuye ligeramente, el dióxido de carbono arterial aumenta un poco y la respiración depende más de la retroalimentación química.

¿Qué es la ganancia de bucle y por qué es importante durante el sueño?

La ganancia de bucle mide la fuerza con la que el sistema de control respiratorio responde a una alteración en relación con su tamaño; una alta ganancia de bucle puede hacer que la ventilación se exceda y se quede corta, produciendo respiración periódica y patrones inestables durante el sueño.