RESPIRATORIO

CONSIDERACIONES GENERALES DE LA RESPIRACIÓN.

En el centro del proceso respiratorio se encuentran la producción de trifosfato de adenosina (ATP), que utiliza el oxigeno y produce dióxido de carbono (CO2) como subproducto. Estos procesos pueden dividirse en cinco actividades distintas.

1. Ventilación Pulmonar (respiración)
2. Intercambio externo de gases (respiración externa)
3. Transporte de gases
4. Intercambio de Gases interno (respiración interna)
5. Respiración Celular

Anatomía y función

La zona de conducción esta formada por las vías respiratorias es decir los caminos por los caminos por los que el aire viaja hacia los pequeños alvéolos de los pulmones.
Por su parte los alvéolos forman la zona respiratoria donde se produce el intercambio gaseoso.

En la parte superior del sistema respiratorio, los orificios nasales(también denominados narinas) toman el aire, llevándolo a la nariz, donde el mismo se entibia y humidifica. Los pequeños vellos, denominados cilios, protegen los conductos nasales y otras partes del tracto respiratorio, filtrando el polvo y otras partículas que entran a la nariz a través del aire que respiramos. Las aperturas internas son las coanas que comunican con la faringe.

El camino que sigue el aire dentro de la nariz es: 

Ventanas nasales - vestíbulo - meato inferior - meato medio - meato superior -

coanas - faringe 

La nariz tiene una mucosa ciliada: epitelio simple secretor (como el resto del aparato 

respiratorio menos los pulmones), cuya función es la de lubricar y limpiar el conducto respiratorio. 

En la nariz desembocan los senos frontales, los senos maxilares, las celdillas etmoidales y 

los senos esfenoidales.

Función.

• Vía de paso del aire que entra y sale 

• Filtro de las impurezas del aire 

• Calentamiento del aire 

• Humedecimiento del aire 

• Órgano del olfato 

• Ayuda a la fonación. 

Faringe

Es un tubo de 12,5 cm de largo. Se halla por delante de las vértebras cervicales. Desemboca 

en el esófago. 

Se divide en: 

• nasofaringe: va de las coanas hasta el paladar blando 

• bucofarinfe: de paladar blando hasta hueso hioides 

• laringofaringe: de hioides hasta esófago 

En la nasofaringe desembocan las trompas de Eustaquio, que comunican con el oído medio. 

En el istmo de las fauces (comunicación de la boca con la faringe) se hallan las amígdalas. 

Función

• es el vestíbulo para los aparatos respiratorio y digestivo 

• Actúa en la fonación, para formar las distintas vocales 

Laringe

Va desde la raíz de la lengua al extremo superior de la tráquea, y por delante contacta con la 

parte más baja de la faringe. Abarca la 4ta, 5ta y 6ta. vértebras cervicales. 

Está formada por cartílagos y músculos. Está revestida por una mucosa de epitelio simple 

ciliado, con dos pliegues llamados cuerdas vocales. La glotis es la parte más estrecha

Los cartílagos son: 

• tiroides: forma la manzana o nuez de Adán 

• epiglotis 

• cricoides: es posterior 

• aritenoides, corniculados y cuneiformes. 

Los músculos son. 

• intrínsecos: controlan el largo y tensión de las cuerdas vocales; cierran la glotis porque

mueven la epiglotis 

• Extrínsecos: insertan la laringe en otras estructuras. 

Función

• protege las vías respiratorias de la entrada de líquidos o sólidos durante la deglución 

mediante el cierre de la glotis por la epiglotis. 

• Es el órgano de la voz.

Tráquea

Es un tubo de 11 cm de largo, que va desde la laringe (en la base del cuello), hasta los 

bronquios (dentro de la cavidad torácica). Su diámetro es de 2,5 cm. 

Está formada por anillos cartilaginosos en forma de C. Son incompletos en la parte posterior 

para impedir la obstrucción por colapso. 

Función

• pasaje del aire hacia los pulmones. 

Bronquios

La tráquea se divide en 2 bronquios principales.  El derecho es más largo y vertical que el  izquierdo.

Su estructura es igual a la de la tráquea (cartílagos en C), pero los anillos se hacen completos 

al entrar en los pulmones.  La mucosa es simple y ciliada, igual que la de la tráquea. 

Cada bronquio principal entra al pulmón por el hilio, y se ramifican de forma continua 

dentro de los pulmones, dando origen al árbol bronquial. Cada bronquio principal se divide en 

bronquios secundarios, uno para cada lóbulo (3 a la derecha y 2 a la izquierda). 

Los bronquios secundarios se dividen en bronquios terciarios; y estos en bronquíolos 

terminales. Cada bronquiolo terminal da origen a diversas generaciones de bronquiolos respiratorios  y cada bronquiolo respiratorio termina en 2 a 11 conductos alveolares, que a su vez, emiten 5 o 6  sacos alveolares revestidos por alvéolos. 

En ambos pulmones hay 300 millones de alvéolos. Los alvéolos están cubiertos por una capa  de tejido epitelial sencillo, para permitir la difusión del aire.  La arteria pulmonar lleva sangre poco oxigenada hasta las paredes de los sacos alveolares y  alvéolos, donde forma un plexo capilar. Allí se intercambian el O2 y el CO2.

 Las venas pulmonares  nacen de los capilares pulmonares que drenan, y siguen el curso de los tabiques situados entre  segmentos del pulmón. Las venas transportan la sangre oxigenada al corazón.  También hay un  plexo linfático pulmonar que drena en ganglios linfáticos y lleva la linfa hasta el conducto linfático  derecho (el pulmón derecho) y el conducto torácico (el pulmón izquierdo). 

Función

• el árbol bronquial sirve de vía de paso al aire 

• los alvéolos están envueltos en una red capilar, son el espacio de difusión de los gases 

entre el aire y la sangre.

Pulmones

 Son grandes órganos pares, esponjosos, llenan gran parte de la cavidad torácica. Se  extienden desde el diafragma por debajo (base) hasta algo por encima de los clavículas (vértice).  Por delante y detrás están las costillas. La cara interna es cóncava para dejar lugar a las estructuras  mediastínicas (grandes vasos, esófago, tráquea, bronquios) y el corazón. La concavidad del lado  izquierdo es mayor. El bronquio principal, junto con los vasos sanguíneos pulmonares, unidos por  tejido conectivo y formando el pedículo (pié pequeño), entran a cada pulmón por una hendidura  llamada hilio. 

Las cisuras dividen al pulmón derecho en 3 lóbulos y al izquierdo en 2 lóbulos. 

Cada pulmón está cubierto por una membrana pleural que forma un saco continuo (pleura 

visceral); se repliega a nivel del hilio y cubre también la cavidad torácica (pleura parietal). La  cavidad pleural (virtual) contiene un líquido lubricante.  Los pulmones y la pleura visceral se hallan inervados por el nervio vago y fibras simpáticas  y parasimpáticas. La pleura parietal está inervada por los nervios intercostales y frénico.  El pulmón consiste en conductos aéreos y tejido elástico, por lo tanto es un órgano elástico  esponjoso con una superficie interna muy grande para que se realice el intercambio gaseoso (80 m2). 

Función

• Intercambio gaseoso entre el aire y la sangre. 

• Monocapa celular del alvéolo y epitelio simple del capilar en contacto estrecho. 

Alvéolos

Tiene forma de taza con revestimiento plano simple, y se apoya en una membrana basal 

elástica delgada; un saco alveolar consiste en dos o más alvéolos que comparten una abertura  común.  La pared de los alvéolos está formada por dos tipos de células epiteliales: 

1- las células alveolares (neumocitos) tipo I son epiteliales planas simples y forman 

un revestimiento casi continuo de la pared alveolar; son delgadas y son el sitio de  intercambio gaseoso. 

2- células (neumocitos) tipo II, también llamada células septales; son células  epiteliales redondas o cúbicas cuya superficie libre contiene microvellosidades  que secretan el líquido alveolar, el cual mantiene húmeda la superficie entre las células y el aire. Este líquido incluye un surfactante (mezcla de fosfolípidos y  lipoproteínas) parecido al detergente; este líquido disminuye la tensión superficial  del líquido alveolar y la tendencia al colapso de los alvéolos.

3- Los macrófagos alveolares son fagocitos errantes que retiran las partículas  diminutas de polvo y otros desechos de los espacios entre los alvéolos. Bajo la capa de células alveolares de tipo I, se encuentra la membrana basal elástica.

Alrededor de los alvéolos, hay una red de capilares proveniente de las arteriolas y vénulas  del lobulillo; estos capilares tienen una pared de una sola capa de células endoteliales y membrana  basal. 

El intercambio de O2 y de CO2 entre los espacios alveolares de los pulmones y la sangre  ocurre por difusión a través de las paredes alveolares y capilar. Los gases difunden por la  membrana respiratoria formada por cuatro capas:  

1- la pared alveolar formada por una capa de células alveolares de tipo I y II y los  macrófagos

2- la membrana basal epitelial, subyacente a la pared alveolar

3- la membrana basal capilar, que suele fusionarse con la epitelial

4- la pared capilar, formada por las células endoteliales del capilar. La membrana respiratoria tiene 0,5µ de espesor, lo que permite una rápida difusión de los  gases. 

La cavidad torácica, o tórax, es una caja hermética que alberga el árbol bronquial, los pulmones, el corazón y otras estructuras. Las costillas y los músculos anexos forman la parte superior y los costados del tórax; la parte inferior está formada por un músculo de gran tamaño denominado diafragma. Las paredes torácicas forman una caja protectora alrededor de los pulmones y otros contenidos de la cavidad torácica. El diafragma, que separa el pecho del abdomen, juega un papel muy importante en la respiración. Se mueve hacia abajo cuando inhalamos, aumentando la capacidad de la cavidad torácica cuando tomamos aire por la nariz y la boca. Cuando exhalamos, el diafragma se mueve hacia arriba, lo que hace que la cavidad torácica reduzca su tamaño y los gases de los pulmones suban y salgan por la nariz y la boca.

ANATOMÍA MACROSCOPICA DE LOS PULMONES.

El pulmón derecho es algo mas grande que el izquierdo, que debe dejar espacio para el corazón.

Cada pulmón esta compartimentado en divisiones mas pequeñas llamadas lóbulos. El pulmón izquierdo esta dividido en dos mitades por una única cisura oblicua: un lóbulo superior y un lóbulo inferior. El derecho esta dividido en tres lóbulos por dos cisuras, una horizontal y una oblicua: un lóbulo superior, un poco mas pequeño, un lóbulo inferior grande y un pequeño lóbulo medio.

A su vez, cada lóbulo esta dividido por delgadas laminas de tejido fibroso denso en dos a cinco segmentos.

LOS PULMONES ESTÁN RECUBIERTOS POR LA PLEURA.

La pleura es una membrana serosa muy fina, una membrana única con dos caras:

pleura visceral y pleura parietal:

La pleura recubre los pulmones con 2 caras:
La pleura visceral recubre los pulmones siguiendo de cerca sus contornos, incluidas las cisuras entre lóbulos.
La pleura parietal recubre el interior de la pared torácica y la superficie superior del diafragma.
Estas 2 producen un líquido transparente llamado líquido pleural que permite se deslicen una sobre la otra.
La pleura fija los pulmones a la pared torácica y al diafragma. 
Si entra aire en el espacio pleural se rompe el sello y la pleura visceral que cubre los pulmones se separa de la pleura parietal, a esto se le conoce como neumotórax.

CADA PULMÓN ESTA IRRIGADO POR VASOS SANGUÍNEOS E INERVADO POR NERVIOS.

Las celulas del pulmon como todas las del cuerpo, necesitan oxigeno para funcionar adecuadamente. Por tanto, cada pulmon dispone de dos suministros de sangre: "las arterias pulmonares" transportan la sangre pobre en oxigeno para su procesamiento y "las arterias bronquiales" suministran la sangre rica en oxigeno para el uso de las celulas del pulmon.

Tambien los pulmones estan inervados por fibras de los sistemas nerviosos simpatico y parasimpatico. Las señales de las fibras simpaticas relajan el musculo liso bronquial. Las señales parasimpaticas del nervio vago mantiene los bronquios en estado brevemente contraido.

Ventilación Pulmonar 

El proceso de la respiración puede dividirse en cuatro etapas funcionales principales: 1)Ventilación pulmonar, que consiste en el movimiento de entrada y salida de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares; 2) Difusión de oxigeno y dióxido de carbono entre los alvéolos y la sangre; 3)Transporte en sangre y líquidos corporales de oxígeno y dióxido de carbono hacia las células, y viceversa, y 4)Regulación de la ventilación  y otros aspectos de la respiración.

Mecanismo  de la respiración

La ventilación pulmonar Consiste en :

La inspiración, o entrada de aire a los pulmones. Este mecanismo es diferente en distintos grupos de vertebrados:

• en anfibios es una deglución, como si se tragaran el aire.

• En aves por la compresión de los sacos aéreos por los músculos de las alas.

• En mamíferos y en el hombre,  el aire entra activamente en los pulmones al dilatarse la caja torácica

La espiración, o salida de aire, se realiza pasivamente

La presión de los pulmones varía por cambios en el volumen de la cavidad torácica, según se ilustra en el modelo de la figura. Estos cambios son inducidos por la contracción y relajación del diafragma muscular y de los músculos intercostales ("entre las costillas"). Inhalamos contrayendo el diafragma cupuliforme, que aplana y alarga la cavidad torácica, y contrayendo los músculos intercostales, que empujan la caja torácica hacia arriba y hacia afuera. Estos movimientos agrandan la cavidad torácica; dentro de ella disminuye la presión y el aire entra a los pulmones. El aire es forzado a salir de los pulmones cuando los músculos se relajan, reduciéndose el volumen de la cavidad torácica. Habitualmente sólo un 10% del aire de la cavidad pulmonar se intercambia con cada respiración, pero puede intercambiarse hasta el 80% por una respiración profunda deliberada.Las ballenas y otros mamíferos acuáticos grandes se asfixian en tierra por la incapacidad de sus músculos intercostales para expandir la masa pectoral maciza a fin de inhalar cuando se encuentran comprimidos por el peso de sus cuerpos.

Difusión de gases a través de la membrana respiratoria 

Membrana respiratoria: la difusión del O2  del alveolo hacia el eritrocito y la difusión del CO2 en sentido inverso se puede observar en estas imágenes de arriba se hace a través de la membrana respiratoria que está compuesta por :

1-el epitelo alveolar
2-el espacio intersticial
3-la membrana endotelial del capilar pulmonar

Según estudios histológicos se ha calculado que la superficie total de la membrana respiratoria es de aproximadamente de 160 metros cuadrados.Esto equivale al suelo de una habitación que tiene 15 m. de largo por 9 m. de ancho.La cantidad de sangre total que existe en los capilares pulmonares en un momento determinado es de unos 60 a 140 ml. Ahora imagínese esta cantidad pequeña de sangre extendida por toda la superficie de un suelo que mide 15 x 9 metros , y será fácil comprender la rapidez del intercambio gaseoso