Cuando los humanos y otros animales están tranquilos, tienden a respirar más despacio y su ritmo cardíaco también disminuye. Por el contrario, cuando hacen ejercicio o están bajo estrés psicológico, tanto su respiración como su ritmo cardíaco tienden a acelerarse.
Por Ingrid Fadelli , Medical Xpress
La variación innata en el tiempo entre los latidos del corazón que están sincronizados con la respiración se describe mediante el término variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria (VFCr). Se sabe que la sincronización entre el corazón y la respiración es un indicador de la salud cardíaca y del correcto funcionamiento del sistema nervioso autónomo.
En cambio, algunas afecciones médicas, como la insuficiencia cardíaca crónica o la hipertensión, se han relacionado con una sincronización deficiente entre el corazón y la respiración (es decir, una variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria disminuida). Si bien las implicaciones para la salud de la variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria están bien documentadas, los mecanismos neuronales que vinculan la frecuencia respiratoria con el ritmo cardíaco aún no se han dilucidado por completo.
Una nueva investigación descubre una vía neuronal en ratones.
Investigadores de la Universidad de Aix-Marsella realizaron recientemente un estudio con ratones para dilucidar las bases neuronales de la variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria (RespHRV). Sus hallazgos, publicados en Nature Neuroscience , sugieren que el neurotransmisor oxitocina (OT) modula la sincronización de la respiración y el latido cardíaco a través de una vía neuronal recientemente descubierta que conecta el hipotálamo, el tronco encefálico y el corazón.
«La relajación y los estados socioemocionales positivos pueden amplificar la variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria (VFCr), pero el mecanismo subyacente sigue siendo en gran parte desconocido», escribieron Julie Buron, Ambre Linossier y sus colegas en su artículo. «Identificamos una vía neuronal hipotálamo-troncoencefálica en roedores mediante la cual la oxitocina (OT) amplifica la VFCr durante la conducta de calma. Las neuronas de OT del núcleo paraventricular caudal del hipotálamo regulan la actividad de un subgrupo de neuronas inhibitorias en el complejo pre-Bötzinger, el núcleo del tronco encefálico que genera el ritmo inspiratorio».
Cómo influye la oxitocina en la sincronización del corazón y la respiración
Para investigar las bases neurobiológicas de la variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria (RespHRV), Buron, Linossier y sus colegas llevaron a cabo una serie de experimentos con ratones. Mediante diversas técnicas avanzadas de imagen y métodos experimentales, analizaron cómo la liberación de oxitocina influía en la sincronización entre el ritmo cardíaco y la respiración del animal, y también observaron cómo las neuronas productoras de oxitocina influían en otras células cerebrales .
Esto les permitió, en última instancia, descubrir una vía neuronal hasta entonces desconocida que involucra neuronas del hipotálamo, una población neuronal del tronco encefálico (el complejo pre-Bötzinger) y el corazón. Se observó que la actividad colectiva de estas neuronas y la liberación de oxitocina modulan la sincronización entre el latido cardíaco y la respiración de los ratones.
Potencial de nuevas terapias dirigidas al estrés y la ansiedad
«Específicamente, la oxitocina (OT) potencia la entrada glicinérgica desde las neuronas que expresan receptores de OT en el complejo pre-Bötzinger a las neuronas parasimpáticas que inervan el corazón en el núcleo ambiguo durante la inspiración», escribieron los autores. «Esto conlleva una modulación respiratoria amplificada de la actividad parasimpática cardíaca, lo que aumenta la variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria (VFCr). Demostramos que las neuronas de OT participan en la recuperación de la amplitud de la VFCr durante la recuperación del estrés en ratones, lo que indica que la OT actúa a nivel central para regular la actividad cardíaca durante un comportamiento de relajación».
Los resultados de este reciente estudio resaltan el papel fundamental de la oxitocina (OT) en la sincronización entre la respiración y el ritmo cardíaco, a la vez que identifican los mecanismos neuronales mediante los cuales este neurotransmisor podría potenciar la relajación y la variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria (VFCr). Una vez que los hallazgos del equipo se exploren con mayor profundidad y se validen en otros estudios, podrían servir de base para el desarrollo de nuevas intervenciones terapéuticas que faciliten la recuperación del estrés o alivien algunos de los síntomas de los trastornos de ansiedad.
Más información: Julie Buron et al, La oxitocina modula la variabilidad de la frecuencia cardíaca respiratoria a través de una vía neuronal hipotálamo-tronco encefálico-corazón, Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-02074-2 .
