APARATO RESPIRATORIO

1. Aparato respiratorio

El aparato respiratorio generalmente incluye tubos, como los bronquios, usados para cargar aire en los pulmones, donde ocurre el intercambio gaseoso. El diafragma, como todo músculo puede contraerse y relajarse. En la inhalación, el diafragma se contrae y se allana y la cavidad torácica se amplía. Esta contracción crea un vacío que succiona el aire hacia los pulmones. En la exhalación, el diafragma se relaja y retoma su forma de domo y el aire es expulsado de los pulmones.
En humanos y otros mamíferos, el sistema respiratorio consiste en vías aéreas, pulmones y músculos respiratorios que medían en el movimiento del aire tanto adentro como afuera del cuerpo. Intercambio de gases: es el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono, del animal con su medio. Dentro del sistema alveolar de los pulmones, las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono se intercambian pasivamente, por difusión, entre el entorno gaseoso y la sangre. Así, el sistema respiratorio facilita la oxigenación con la remoción concomitante del dióxido de carbono y otros gases que son desechos del metabolismo y de la circulación.
El sistema también ayuda a mantener el balance entre ácidos y bases en el cuerpo a través de la eficiente remoción de dióxido de carbono de la sangre.

En seres simples

Los protozoarios (organismos unicelulares), así como las hidras y las medusas (organismos pluricelulares que están compuestas por dos capas de células), respiran a través de su membrana celular (por medio de difusión) y la mitocondria. (Ver respiración celular).
El aparato respiratorio generalmente incluye tubos, como los bronquios, usados para cargar aire en los pulmones, donde ocurre el intercambio gaseoso (hematosis). El diafragma como todo músculo puede contraerse y relajarse. Al relajarse los pulmones al contar con espacio se expanden para llenarse de aire y al contraerse el mismo es expulsado . Estos sistemas respiratorios varían de acuerdo al organismo.
En humanos y otros animales, el sistema respiratorio consiste en vías aéreas, pulmones y músculos respiratorios que medían en el movimiento del aire tanto adentro como afuera del cuerpo. Intercambio de gases: es el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono, del animal con su medio. Dentro del sistema alveolar de los pulmones, las moléculas de oxigeno y dióxido de carbono se intercambian pasivamente, por difusión, entre el entorno gaseoso y la sangre. Así, el sistema respiratorio facilita la oxigenación con la remoción contaminante del dióxido de carbono -y otros gases que son desechos del metabolismo- de la circulación.
El sistema también ayuda a mantener el balance entre ácidos y bases en el cuerpo a través de la eficiente remoción de dióxido de carbono de la sangre.

 En organismos complejos

Los insectos, en cambio, bombean aire directamente a los tejidos corporales por medio de una red de tubos, llamados tráqueas, que se abren a los costados del cuerpo. La zona final del sistema traqueal está formada por finísimos conductos denominados traqueolas.
Los peces introducen agua a través de su boca bañando las branquias donde captan oxígeno y liberan el dióxido de carbono; luego expulsan el agua a través del opérculo (una abertura que tienen a cada lado del cuerpo).
Los anfibios mudan su sistema respiratorio durante su paso desde su vida acuática (cuando son jóvenes) a la terrestre cuando son adultos. Así, los renacuajos respiran por medio de branquias, igual que los peces; pero una vez realizada la metamorfosis (por ejemplo como ranas o sapos) respiran por medio de pulmones y en algunos casos, por la respiración cutánea.

 En el ser humano

El hombre utiliza respiración pulmonar, su aparato respiratorio consta de:
La función del aparato respiratorio consiste en desplazar volúmenes de aire desde la atmósfera a los pulmones y viceversa. Lo anterior es posible gracias a un proceso conocido como ventilación.
La ventilación es un proceso cíclico y consta de dos etapas: la inspiración, que es la entrada de aire a los pulmones, y la espiración, que es la salida. La inspiración es un fenómeno activo, caracterizado por el aumento del volumen torácico que provoca una presión intrapulmonar negativa y determina el desplazamiento de aire desde el exterior hacia los pulmones. La contracción de los músculos inspiratorios principales, diafragma e intercostales externos, es la responsable de este proceso. Una vez que la presión intrapulmonar iguala a la atmosférica, la inspiración se detiene y entonces, gracias a la fuerza elástica de la caja torácica, esta se retrae, generando una presión positiva que supera a la atmosférica y determinando la salida de aire desde los pulmones.
En condiciones normales la respiración es un proceso pasivo. Los músculos respiratorios activos son capaces de disminuir aún más el volumen intratorácico y aumentar la cantidad de aire que se desplaza al exterior, lo que ocurre en la espiración forzada.
Mientras este ciclo ventilario ocurre, en los sacos alveolares, los gases contenidos en el aire que participan en el intercambio gaseoso, oxígeno y dióxido de carbono, difunden a favor de su gradiente de concentración, de lo que resulta la oxigenación y detoxificación de la sangre.
El volumen de aire que entra y sale del pulmón por minuto, tiene cierta sincronía con el sistema cardiovascular y el ritmo circadiano (como disminución de la frecuencia de inhalación/exhalación durante la noche y en estado de vigilia/sueño). Variando entre 6 a 80 litros (dependiendo de la demanda).
Se debe tener cuidado con los peligros que implica la ventilación pulmonar ya que junto con el aire también entran partículas sólidas que puede obstruir y/o intoxicar al organismo. Las de mayor tamaño son atrapadas por los vellos y el material mucoso de la nariz y del tracto respiratorio, que luego son extraídas por el movimiento ciliar hasta que son tragadas, escupidas o estornudadas. A nivel bronquial, por carecer de cilios, se emplean macrófagos y fagocitos para la limpieza de partículas.
2 Vías respiratorias

Las fosas nasales o narinas son las aberturas dispuestas generalmente en la nariz de algunos animales, desde el punto en que se bifurcan hasta el exterior, por donde intercambian oxígeno diatómico y dióxido de carbono con el medio aéreo.

Características

En aves y mamíferos ellas contienen huesos ramificados o cartílagos cuya función es calentar el aire durante la inhalación y retener la humedad en la exhalación. Los peces no respiran a través de sus narices, pero poseen dos pequeños agujeros llamados narinas para oler.
Algunos mamíferos acuáticos, como las ballenas o los delfines, tienen las fosas nasales situadas en la parte superior del cráneo en lugar de en la nariz, facilitando así la respiración cuando ascienden a la superficie.
Los Procellariiformes se distinguen de otros pájaros por tener extensiones tubulares de sus narinas.
En los humanos el ciclo nasal es ultradiano. Los vasos sanguíneos de cada narina aumentan su tamaño hinchándose, y luego decrecen. Sólo una narina es usada a la vez, por lo que durante el curso del día se cambiarán aproximadamente cada cuatro horas.[1]
La irritación de las fosas nasales es la que desencadena el reflejo del estornudo y salen los mocos o la mucosidad.

 Mucosa

Las fosas nasales poseen una mucosa (membrana húmeda) con abundantes vellos (capacidad de filtrar) y glándulas (precipitar). La mucosa tiene dos tipos de células:
  • Células ciliadas y vellosas: Pituitaria Roja.
  • Células nerviosas olfativas: Pituitaria Amarilla.
Sus vellos son macroscópicos y los cilios son microscópicos.
De forma muy elemental, diremos que esta mucosa nasal, desde un punto de vista histológico, tiene dos partes. Una parte, en contacto con el aire, es pues la parte superficial, y la denominamos epitelio. Otra parte, profunda, en contacto con el hueso, y la denominamos conjuntivo. Es en esta parte profunda o conjuntivo, donde se hallan unas glándulas, que son las responsables de la secreción del moco nasal.

Función

La respiración nasal es el elemento básico, indispensable, pero no primordial, etc. para la vida del ser humano. Gracias a la respiración se dan las bases del intercambio gaseoso de nuestro organismo, de la vida neuronal, de la actividad hemática, y de toda una innumerable lista de funciones básicas.
El aire debe penetrar dentro de nuestro organismo y llega a los pulmones. La entrada es y debe ser a través de las fosas nasales o nariz. Cuando respiramos el aire entra por las fosas nasales orificios cubiertos de vellosidades con células que secretan mocosidad

Anatomía


Anatomía de la fosa nasal.
La nariz es la parte anatómica que se encuentra en nuestra cara o fascies, y en su interior presenta un tabique medio que la divide en dos fosas nasales. Así pues, las fosas nasales, tienen dos orificios anteriores que los llamamos vestíbulo nasal, y son los orificios de entrada del aire del exterior o del medio ambiente; otros dos orificios posteriores son llamados coanas, que dan a la parte de la rinofaringe, es decir son orificios interiores, son por donde el aire cae hacia nuestro organismo.

Porción interna

Es importante conocer como son por dentro estas fosas nasales. A grandes rasgos, solo diremos que, anatómicamente, estas fosas nasales tienen una pared medial que se denomina tabique nasal, y una pared lateral, que presenta los llamados cornetes nasales (son unas procidencias óseas). Estos cornetes nasales ofrecen una anatomía muy irregular, y es en esta pared donde hay las comunicaciones con los senos paranasales.
Para entender la necesidad de que la respiración debe ser nasal, debemos saber que estas fosas nasales, están recubiertas de una mucosa. Lo que denominamos mucosa es como un tapiz, o un velo, que se encuentra pegado al hueso, es decir, recubre todo el tabique y todas las cavidades y salientes de estas fosas nasales, así como también recubre el interior de los senos paranasales.

 Fisiología

El aire, entra en las fosas nasales por la inspiración y crea una corriente hacia su interior. Esta corriente de aire, es la responsable del intercambio aéreo de los senos. Esta corriente aérea, llega a una zona muy alta dentro de estas fosas nasales, que es donde se encuentra el órgano de la olfación, así podemos tener un correcto olfato. Mientras existe esta corriente de aire, gracias al moco existente en esta mucosa este aire sufre unos cambios fundamentales.
Este aire es humidificado, así al pasar por la laringe, en su trayecto hacia los pulmones, no estropea este órgano, llegando correctamente saturado de agua. Este aire es también filtrado, dejando en la nariz o fosas nasales, todas las partículas que son dañinas a nuestra laringe, y tráquea. Este filtro puede ser, y en realidad lo es, muy útil para la prevención de alergias y procesos asmáticos. Este aire, es calentado, es decir, penetra dentro de las fosas nasales a una temperatura ambiental, la existente, que en ocasiones puede ser muy fría, y con el contacto de la mucosa, este aire adquiere la temperatura corporal que es necesaria e indispensable para que no dañe a la laringe, tráquea y pulmones. De esta forma se previenen bronquitis, y otros procesos inflamatorios o infecciosos del aparato respiratorio.

 Mecanismos para obtener una respiración nasal satisfactoria

  • Mecanismos fisiológicos:
    • Lavados nasales.
    • Vahos.
  • Mecanismos terapeúticos:
    • Mecanismos locales:
      • Instilación de sprays.
      • Gotas nasales.
    • Mecanismos por vía general:
      • Toma de medicamentos, (que deben estar prescritos por el médico).
2.1 Fosas nasales

Son dos cavidades, situadas en la zona anterior de la cabeza, separada por un tabique, que abren al exterior por las ventanas de la nariz. Su mucus purifica y humedece el aire que penetra.

2.2 Faringe


Faringe

Imagen transversal del cuello; en 1. la faringe.

Imagen de las estructuras de la faringe: Nasofaringe, Orofaringe y Laringofaringe.
Gray
Tema #244 1141
Sistema
Digestivo
Respiratorio
Arteria
Ramas faríngeas de la arteria faríngea inferior, Arteria palatina inferior, Arteria palatina superior, Ramas faríngeas de la arteria tiroidea inferior
Vena
Faringeas
Nervio
Plexo faríngeo del nervio vago

La faringe es un músculo en forma de tubo que ayuda a respirar y está situado en el cuello y revestido de membrana mucosa; conecta la nariz y la boca con la laringe y el esófago respectivamente, y por ella pasan tanto el aire como los alimentos, por lo que forma parte del aparato digestivo así como del respiratorio. En el ser humano mide unos trece centímetros, extendida desde la base externa del cráneo hasta la 6ª o 7ª vértebra cervical, ubicada delante de la columna vertebral.

 Localización

La faringe es un órgano muscular y membranoso que se extiende desde la base del cráneo, limitado por el cuerpo del esfenoides, apófisis basilar del hueso occipital y el peñasco, hasta la entrada del esófago que coincide con la séptima vértebra cervical. Se encuentra sostenida por una masa muscular, los músculos constrictores de la faringe, los músculos que se insertan en la apófisis estiloides (como el estilogloso, estilofaríngeo, etc) y los músculos que se insertan en la apófisis mastoides, principalmente el esternocleidomastoideo. La faringe se encuentra recubierta por una mucosa la cual es diferente según la zona que se estudie:
  • Rinofaringe: epitelio cilíndrico ciliado pseudo-estratificado;
  • Mesofaringe: epitelio escamoso estratificado;
  • Hipofaringe: epitelio cilíndrico ciliado pseudo-estratificado.

 Partes

  • Nasofaringe: también se llama faringe superior o rinofaringe al arrancar de la parte posterior de la cavidad nasal. El techo de la faringe situado en la nasofaringe se llama cavum, donde se encuentran las amígdalas faríngeas o adenoides. La nasofaringe está limitada por delante por las coanas de las fosas nasales y por abajo por el velo del paladar. A ambos lados presenta el orificio que pone en contacto el oído medio con la pared lateral de la faringe a través de la Trompa de Eustaquio. Detrás de este orificio se encuentra un receso faríngeo llamado fosita de Rosenmüller. En la pared posterior de la nasofaringe se aprecia el relieve del arco anterior del atlas o primera vértebra cervical.
  • Orofaringe: también se llama faringe media o bucofaringe porque por delante se abre a la boca o cavidad oral a través del istmo de las fauces. Por arriba está limitada por el velo del paladar y por abajo por la epiglotis. En la orofaringe se encuentran las amígdalas palatinas o anginas, entre los pilares palatinos anterior o glosopalatino y posterior faringopalatino.
  • Laringofaringe: también se llama hipofaringe o faringe inferior. Comprende las estructuras que rodean la laringe por debajo de la epiglotis, como los senos piriformes y el canal retrocricoideo, hasta el límite con el esófago. En medio de los senos piriformes o canales faringolaríngeos se encuentra la entrada de la laringe delimitada por los pliegues aritenoepiglóticos.

Funciones

  • Deglución: Es el paso del bolo alimenticio desde la boca hacia el esófago.
  • Respiración: Por respiración generalmente se entiende al proceso fisiológico indispensable para la vida de los organismos que consta de inspiración o inhalación y espiración (suele simplificarse en 'aeróbicos' y 'anaeróbicos' vulgarmente).
  • Fonación: Es el trabajo muscular realizado para emitir sonidos inteligibles, es decir, para que exista la comunicación oral.
  • Audición: Interviene en la audición ya que la trompa auditiva está lateral a ella y se unen a través de la trompa de Eustaquio.
  • Otras funciones de la faringe son la olfación, salivación, masticación, funciones gustativas, protección y continación de la cámara de resonancia para la voz.

 Músculos de la faringe


2.3 Amígdalas

Las amígdalas o tonsilas son tejido linfoide situadas en la faringe y que constituyen el anillo de Waldeyer, protegiendo la entrada de las vías digestiva y respiratoria de la invasión bacteriana. En el anillo linfático de Waldeyer, los linfocitos entran enseguida en contacto con los gérmenes patógenos que hayan podido penetrar por la nariz o por la boca y de esta forma pueden desencadenar una pronta respuesta defensiva por parte de nuestro organismo lo que es muy útil en el caso de los recién nacido y menores de tres años de edad, sin embargo esto mismo puede ser el causante de problemas de infección en personas a partir de los tres años (como la amigdalitis), en éste caso se puede tratar con antibióticos pero en caso de ser las infecciones recurrentes estos se pueden extirpar con cirugía llamada tonsilectomía, la extirpación no afecta la respuesta inmunológica del paciente. Según la localización en la que se encuentran en la faringe se llaman: amigdala faringea, tubarica, palatina, lingual.
  • Amígdala faríngea, también se llama amígdala de Luschka y está situada en el techo o bóveda de la faringe. En los niños suelen estar hipertrofiadas y en la parte posterior se encuentran las adenoides. Cuando provocan insuficiencia respiratoria nasal y deformación facial (vegetaciones) suelen extirparse.



  • Amígdala lingual: es el conjunto de tejido linfoide más voluminoso de la faringe y está situado en la base de la lengua.

 Véase también


2.4 Laringe

Laringe

Esquema que muestra la anatomía de la laringe humana.

Ilustración de la entrada de la laringe, vista posterior.
Latín
Larynx
Gray
Tema #236 950
Sistema
Respiratorio
Nervio
Vago, Laríngeo recurrente, Laríngeo superior

La laringe es un órgano tubular, constituido por varios cartílagos en la mayoría semilunares. Además, comunica a la faringe con la tráquea y se halla delante de aquella.
Es una estructura músculo-cartilaginosa, situada en la parte anterior del cuello, a la altura de las vértebras cervicales C5, C6 y C7. Está formada por el hueso hioides y por los cartílagos tiroides, cricoides, aritenoides, corniculado, cuneiforme y la epiglotis y por cuatro pares laterales, todos ellos articulados, revestidos de mucosa y movidos por músculos. En el momento de la deglución la comunicación es interceptada por la epiglotis, que impide que los alimentos o la saliva pasen a las vías respiratorias provocando una broncoaspiración.
  • Corniculados: Son pequeños cartílagos cónicos, incurvados hacia dentro situados sobre los aritenoides.
  • Aritenoides: Cartílagos de forma piramidal asentados sobre el cricoides en el cual se insertan las cuerdas vocales.
La laringe es la parte superior de la tráquea, adaptada a las necesidades de la fonación o emisión de la voz. Es el órgano de la fonación pues contiene las cuerdas vocales superiores o falsas (también llamado pliegue vestibular) e inferiores o verdaderas (también llamado pliegue vocal), separadas por el ventrículo laríngeo.

Introducción

Es una estructura cartilaginosa que conecta la faringe con la tráquea localizada en la parte anterior y media del cuello, teniendo detrás de ella al esófago.
Está formada por nueve cartílagos unidos por ligamentos y pequeños músculos voluntarios. El mayor de estos cartílagos es el cartílago tiroides el cual forma una prominencia en la cara anterior del cuello, muy notoria en individuos del sexo masculino, conocida como "nuez de adán".
La epiglotis es otro de sus cartílagos, en forma de hoja unido al borde superior del cartílago tiroides que cierra la entrada de la laringe durante la deglución impidiendo que los alimentos pasen a las vías respiratorias inferiores.
La laringe está recubierta por epitelio mucoso que se continúa con el que reviste la faringe y con el que reviste la tráquea, con la que está unida por abajo. En la parte alta y dentro de ella, presenta dos pares de pliegues en sentido antero posterior, son las cuerdas vocales superiores e inferiores. Las cuerdas vocales delimitan un espacio de forma triangular por donde pasa el aire durante la respiración denominado glotis.
Las cuerdas vocales inferiores pueden vibrar durante el paso del aire y producir una amplia gama de sonidos dependiendo del grado de tensión al que sean sometidas por la acción de los músculos intrínsecos de la laringe, de tal manera que se producirán sonidos graves, si la tensión es poca; o sonidos agudos, si la tensión es mucha. La intensidad del sonido dependerá de la presión del aire. Estos sonidos, con la intervención de los músculos de la boca y la lengua son transformados en palabras. La laringe es más grande en el varón y por lo tanto las cuerdas vocales también y de menor tamaño en la mujer, lo que explica la diferente tonalidad de la voz entre ambos sexos. Las cuerdas vocales superiores son sólo repliegues de la mucosa que la reviste y no intervienen en la fonación.
Las invasiones bacterianas o virales de la laringe ocasionan inflamación de la mucosa de recubrimiento de la laringe y las cuerdas vocales, cuyo nombre técnico es laringitis. La hinchazón de las cuerdas vocales obstaculiza su contracción, limitando su vibración causando ronquera o en casos severos, afonía. La laringitis también puede ser causada por hablar excesivamente, cantar, gritar, toser, ingerir alcohol, por la presencia de diversos contaminantes ambientales en el aire o sobre todo, por tabaquismo. Los fumadores consuetudinarios sufren permanentemente de ronquera como consecuencia de la inflamación crónica.
El cáncer de la laringe como el cáncer pulmonar es casi exclusivo de los fumadores.


2.5 Cuerdas vocales


Dibujo de las cuerdas vocales según la Anatomía de Gray.
Las cuerdas vocales humanas son la parte del aparato fonador directamente responsable de la producción de la voz. No tienen forma de cuerda, sino que se trata de una serie de repliegues o labios membranosos. De hecho, su denominación correcta dejó de ser "cuerdas vocales", ya que no son cuerdas, y pasó a ser "repliegues vocales".
Si consideramos sólo uno de los lados de la laringe, el repliegue vocal se forma gracias a la presencia de un ligamento denominado ligamento vocal o tiroaritenoideo inferior. Este ligamento discurre desde la cara ventral del cartílago aritenoides hasta la cara dorsal del cartílago tiroides y, sobre él, cae a modo de manta el músculo vocal y la mucosa laríngea, constituyendo finalmente los repliegues membranosos de los repliegues vocales. Entre los repliegues vocales inferiores queda una abertura que recibe el nombre de glotis. Esta glotis se divide a su vez en glotis fonadora (espacio que queda entre los bordes ligamentosos de los repliegues vocales y que es más anterior) y glotis respiratoria (espacio que queda entre los bordes membranosos, que no se cierra en la fonación, y constituye un canal por donde transcurre aire de forma contínua. Es más posterior).

Movimiento de las cuerdas vocales.
Hay 4 cuerdas vocales:
·        2 superiores (bandas ventriculares), que no participan en la articulación de la voz.[disfuncionales]
·        2 inferiores, las verdaderas cuerdas vocales, responsables de la producción de la voz.[funcionales]
Los dos repliegues inferiores son dos pequeños músculos elásticos, denominados clínicamente músculo(s) vocal(es):
  • Si se abren y se recogen a los lados, el aire pasa libremente, sin hacer presión: respiramos.
  • Si, por el contrario, se juntan, el aire choca contra ellas, produciendo el sonido que denominamos voz.

 Producción de la voz

Hay 3 mecanismos básicos de produccion de voz:
  • Vibración de los repliegues que produce los sonidos tonales o sonoros (vocales, semivocales, nasales, etc.).
  • Las interrupciones (totales o parciales) en el flujo de aire que sale de los pulmones que da lugar a los sonidos "sordos" (fricativas, etc.)
  • La combinación de vibración e interrupción, como las oclusivas sonoras (en español 'b', 'd' y 'g') estas representan un papel muy importante ya que son las que producen la voz escrito.

Ejecución de la respiración

Se debe ejecutar siempre por la nariz, de lo contrario, el aire no es filtrado para evitar que contaminantes como el polvo lleguen a la garganta, cuerdas vocales, laringe y finalmente a los pulmones.
Se recomienda que al respirar después de una agitación, se tome aire por la nariz en cuatro tiempos y se exhale por la boca en ocho tiempos, esto ha demostrado ser un método eficaz para reducir la agitación, fatiga y vaso.

 Tesitura

El sonido de la voz no solo es determinada por los repliegues vocales, sino también por la formación ósea del tracto vocal, la coordinación de diafragma y músculo vocalis y el entrenamiento del orador o cantante. Mientras que algunos de esos factores están predeterminados por el físico individual, otros se pueden adquirir o mejorar a través de entrenamiento constantes.



2.6 Tráquea

Tráquea

Imagen de la laringe; en detalle, estructuras de la tráquea

Laringoscopia al interior de la laringe (tráquea al fondo)
Gray
Tema #237 1084
Arteria
Ramas traqueales de la arteria tiroidea inferior
Enlaces externos
MeSH
Tráquea

La tráquea (del griego trakhys; "áspero, rugoso") es un órgano del aparato respiratorio de carácter cartilaginoso y membranoso que va desde la laringe a los bronquios. Su función es brindar una vía abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones.

 Vertebrados

La tráquea es un tubo que en los mamíferos une la laringe con los bronquios y en las aves la faringe con la siringe para llevar aire a los pulmones. El conducto se encuentra poblado interiormente de células ciliares que expulsan cualquier partícula extraña que penetre en el sistema respiratorio. La estructura del órgano presenta así mismo numerosos anillos de cartílago conectados entre sí por fibras musculares y tejido conectivo. Estos anillos refuerzan la tráquea previniendo que colapse durante la respiración.

 En humanos

En una persona adulta la tráquea mide entre 10 y 11 cm de longitud, mientras que su diámetro es de 2 a 2,5 cms.[nota 1] Está formada generalmente por veinte anillos de cartílago en forma de herradura, los cuales están unidos a los ligamentos traqueales; con la parte anterior de cartílago duro, y la parte posterior de músculo liso, ya que la vía digestiva esofágica pasa por detrás de este órgano; este se extiende desde la faringe a nivel de la vertebra C4 hasta la T5.
La tráquea se divide al llegar a los pulmones, quedando el lado izquierdo más pequeño que el derecho: el izquierdo mide 1,5 cm de diámetro y el derecho 2 cm debido a que el pulmón izquierdo posee solo dos lóbulos, mientras que el derecho, más voluminoso, posee tres. No interfiere con nuestros movimientos porque los anillos cartilaginosos le proporcionan flexibilidad.

Patologías

En personas enfermas o accidentadas, la vía natural de respiración que constituye la tráquea puede sufrir daños e incluso obstruirse.
El procedimiento médico habitual en caso de obstrucción es la intubación endotraqueal, que consiste en insertar un tubo a través del órgano para permitir la respiración. Otro procedimiento frecuente es la traqueotomía, mediante la cual se abre una vía en el frente de la garganta, insertando un corto tubo que lleva hasta la tráquea, por debajo de la laringe y las cuerdas vocales.
Entre las enfermedades y condiciones de la tráquea se encuentran:

Trasplante de tráquea

El 6 de noviembre de 2002 fue realizado el primer trasplante de tráquea en el hospital universitario San Vicente de Paul en Medellín, Colombia[1]

 Miscelánea

El diámetro de la tráquea de los niños, es considerado en la manufactura de juguetes. Se ha desarrollado un tubo de material sintético que asemeja el diámetro y longitud de la tráquea y sirve como un práctico instrumento de medición para determinar el peligro que puede representar un objeto, y así prevenir la asfixia u otros males que pudieran producirse.

 Véase también


2.7 Bronquios
Imagen de los pulmones y parte de los órganos del aparato respiratorio. Los números 2 y 3 corresponden con los bronquios.
Un bronquio es uno de dos conductos tubulares fibrocartilaginosos en que se bifurca la tráquea a la altura de la IV vértebra torácica, y que entran en el parénquima pulmonar, conduciendo el aire desde la tráquea a los bronquiolos y estos a los alvéolos. Los bronquios son tubos con ramificaciones progresivas arboriformes (25 divisiones en el hombre) y diámetro decreciente, cuya pared está formada por cartílagos y capas musculares, elásticas y de mucosa. Al disminuir el diámetro pierden los cartílagos, adelgazando las capas muscular y elástica. Separa el aire inhalado a los pulmones para ser utilizado.

Ramificaciones

Cada bronquio se dirige asimétricamente hacia el lado derecho e izquierdo formando los bronquios respectivos de cada lado. El bronquio derecho es más corto (2-3 cm) y ancho que el bronquio izquierdo (3-5 cm), el cual a su vez es más horizontal. El número de cartílagos del bronquio derecho es de 6-8 y los del bronquio izquierdo de 9-12. El bronquio derecho se divide progresivamente en tres ramas de menor calibre (superior, medio e inferior) y el bronquio izquierdo se divide en 2 (superior e inferior).[]

Epitelio bronquial

Continuando la histología de la tráquea, los bronquios están internamente recubiertos por epitelio cilíndrico pseudoestratificado y ciliado. Los cilios tienen una longitud de 5 a 7 μm habiendo unos 200 por cada célula ciliada. Los cilios mueven sustancias invasoras de manera sincronizada y se mueven a una velocidad de entre 1000 a 1500 veces por minuto desplazando de 1-2 mm/min. estos son casi tan veloces como las células de nuestro cuerpo (recorren un campo de fútbol en menos de un segundo y 97.000 kilómetros por minuto)

Más información

Los bronquios son la entrada a los pulmones. Se dividen en dos, el derecho y el izquierdo, el derecho cuenta con 3 ramas mientras que el izquierdo con 2.

2.8 Bronquiolos

Diagrama del alvéolo en que termina un bronquiolo.
Los bronquiolos son las pequeñas vías aéreas en que se dividen los bronquios llegando a los alveolos pulmonares.
Los bronquiolos se encuentran en la parte mediana del pulmón. En nuestros pulmones tenemos alrededor de 750.000.000. Es importante destacar que la tráquea lleva el aire a los bronquios, de ahí a los bronquiolos y por último a los alveolos pulmonares, y regresa en forma de dióxido de carbono (CO2) por la misma vía. Este ciclo se continúa sucesivamente para conformar el proceso total de la respiración. No poseen cartílagos, la pared es sólo musculatura lisa.

2.9 Alveólos pulmonares

Alvéolo pulmonar detallado
Los alveolos pulmonares son los divertículos terminales del árbol bronquial, en los que tiene lugar el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre.
Entre los 2 pulmones, se suman unos 750.000.000 alvéolos. Si los estirásemos ocuparían alrededor de unos 70 metros cuadrados.

Definición

Los alvéolos son sacos recubiertos en su pared interna por líquido y agente tensoactivo, hay aproximadamente 300 millones de ellos en todo el aparato respiratorio, ubicados en las terminaciones de los bronquiolos pulmonares. En ellos se producen el intercambio de gases entre la sangre y el aire inspirado. Este intercambio permite al organismo obtener el gas principal para el mismo (oxígeno).

 Composición

El alvéolo es la unidad básica del aparato respiratorio, donde se da el intercambio de gases. Son evaginaciones del epitelio de los conductos aéreos con una sola abertura para que salgan y entren los gases, controlada por la acción de un esfínter de músculo liso. Sus paredes, llamadas septos alveolares, proporcionan un gran aumento de la superficie de intercambio. Los alvéolos se sitúan unos junto a los otros separados por septos interalveolars, que son muy delgados ya que están formados por el epitelio plano simple de un alvéolo, su lámina basal, tejido conectivo con una abundante red de capilares sanguíneos, lámina basal, y el epitelio plano simple del alvéolo vecino. Además, las paredes de los alvéolos contienen el esfínter de músculo liso, fibras elásticas y colágeno III (reticulina). Si fallan las fibras elásticas, los alvéolos se distienden provocando la desaparición de las divisiones del saco alveolar y la incapacidad de hacer el intercambio. En algunos alvéolos hay un poro que comunica con la luz del alvéolo adyacente.

Detalle de la anatomía bronquial de los alvéolos y la circulación pulmonar
Revestimiento epitelial alveolar:
  • Neumocitos tipo I. Llevan a cabo el intercambio gaseoso. Ocupan un 95% de la superficie del alvéolo gracias a sus prolongaciones citoplasmáticas. Son células planas en epitelio plano monoestratificado muy delgado. Núcleo con protusión hacia la luz alveolar, pocos orgánulos y con uniones estrechas entre neumocitos vecinos. Tienen lámina basal.
  • Neumocitos tipo II. Son células cúbicas con microvellosidades apicales, abundante RER y Golgi. Son el 60% en número, pero ocupan sólo el 5% del espacio porque son pequeñas. No hacen el intercambio gaseoso sino que intervienen en la distensión y la recuperación del tamaño de los alvéolos mediante la síntesis y secreción de surfactante, un agente tensoactivo formado por fosfatidilcolina-fosfatidilglicerol y componentes proteicos (reduce la tensión superficial). Los neumocitos tipo II también degradan el agente tensioactivo, ya que debe haber un recambio continuado. El surfactante en el citoplasma se encuentra dentro de los cuerpos mielínicos o laminares y se secretan por exocitosis a la luz del alvéolo formando una película líquida sobre la superficie del epitelio. Tienen lámina basal.
  • Fibroblastos del tejido conectivo. Glándulas cebadas y macrófagos también hay en el epitelio de los septos. Los macrófagos alveolares se encuentran en los septos interalveolars o flotando en la luz de los alvéolos. Capturan y fagocitan partículas nocivas que puedan entrar y salen del alvéolo por vía linfática o por moco de las vías respiratorias (los fumadores pueden presentar muchos macrófagos).
En la zona alveolar donde se da el intercambio gaseoso, la pared es más delgada y se llama barrera alveolo-capilar. Está formada por:
  1. Surfactante, en la superficie alveolar.
  2. Neumocitos tipo I, del epitelio alveolar.
  3. Láminas basales del neumocito y endotelio fusionadas.
  4. Célula endotelial de la pared capilar.

3. Pulmones


Pulmón

Pulmones humanos

Pulmones de cerdo
Latín
Pulmo

Los pulmones humanos son estructuras anatomoclínicas (EAC) de origen embrionario mesodérmico, pertenecientes al sistema respiratorio, se ubican en la caja torácica, delimitando a ambos lados el mediastino, sus dimensiones varían, el pulmón derecho es algo más grande que su homólogo izquierdo (debido al espacio ocupado por el corazón), poseen tres caras; mediastínica, costal y diafragmática, lo irrigan las arterias bronquiales, y las arterias pulmonares le llevan sangre para su oxigenación.
Los pulmones son los órganos en los cuales la sangre recibe oxígeno desde el aire y a su vez la sangre se desprende de dióxido de carbono el cual pasa al aire. Este intercambio, se produce mediante la difusión del oxígeno y el dióxido de carbono entre la sangre y los alvéolos que forman los pulmones.

 Anatomía y características de los pulmones

Véase también: Pulmones humanos

1:Tráquea 2:Arteria pulmonar 3:Vena pulmonar 4:Bronquiolo terminal 5:Alvéolos 6:Corte cardíaco 7:Bronquios terciarios o segmentados 8:Bronquios secundarios o lobales 9:Bronquio principal 10:Bifurcación traquial o carina 11:Laringe
Los pulmones están situados dentro del torax, protegidos por las costillas y a ambos lados del corazón. Son huecos y están cubiertos por una doble membrana lubricada (serosa) llamada pleura. Están separados el uno del otro por el mediastino.
La pleura es una membrana de tejido conjuntivo, elástica que evita que los pulmones rocen directamente con la pared interna de la caja torácica. Posee dos capas, la pleura parietal o externa que recubre y se adhiere al diafragma y a la parte interior de la caja torácica, y la pleura visceral que recubre el exterior de los pulmones, introduciéndose en sus lóbulos a través de las cisuras. Entre ambas capas existe una pequeña cantidad (unos 15 cc) de líquido lubricante denominado líquido pleural.
La superficie de los pulmones es de color rosado en los niños y con zonas oscuras distribuidas irregularmente pero con cierta uniformidad en los adultos. Esto es denominado antracosis y aparece con carácter patológico, mostrándose casi en la totalidad de los habitantes de ciudades, como resultado de la inhalación de polvo flotante en la atmósfera que se respira, principalmente carbón.
El peso de los pulmones depende del sexo y del hemitórax que ocupen: El pulmón derecho pesa en promedio 600 gramos y el izquierdo alcanza en promedio los 500. Estas cifras son un poco inferiores en el caso de la mujer (debido al menor tamaño de la caja torácica) y algo superiores en el varón.[1] El pulmón derecho está dividido por dos cisuras (mayor y menor) en 3 partes, llamadas lóbulos (superior, medio e inferior). El pulmón izquierdo tiene dos lóbulos (superior e inferior) separados por una cisura (cisura mayor). Esto se debe a que el corazón tiene una inclinación oblicua hacia la izquierda y de atrás hacia adelante; "clavándose" la punta inferior (el ápex) en el pulmón izquierdo, reduciendo su volumen y quitando espacio a dicho pulmón. Se describen en ambos pulmones un vértice o ápex (correspondiente a su parte más superior, que sobrepasa la altura de las clavículas), y una base (inferior) que se apoya en el músculo diafragma. La cisura mayor de ambos pulmones va desde el 4º espacio intercostal posterior hasta el tercio anterior del hemidiafragma correspondiente. En el pulmón derecho separa los lóbulos superior y medio del lóbulo inferior, mientras que en el pulmón izquierdo separa los dos únicos lóbulos: superior e inferior. La cisura menor separa los lóbulos medio e inferior del pulmón derecho y va desde la pared anterior del tórax hasta la cisura mayor. Puede estar ausente o incompleta en hasta un 25% de las personas. En cada lóbulo se distinguen diferentes segmentos, bien diferenciados, correspondiéndole a cada uno un bronquio segmentario (3ª generación bronquial). Existen varias clasificaciones para nombrar a los diferentes segmentos, siendo una de las más aceptadas la de Boyden.[2] Los bronquios segmentarios se subdividen en bronquios propiamente dichos y bronquiolos (generaciones 12-16). Estos últimos carecen de cartílago y se ramifican en bronquiolos terminales y bronquiolos respiratorios (generaciones 17 a 19) que desembocan en los alvéolos: las unidades funcionantes de intercambio gaseoso del pulmón.

Vista frontal de ambos pulmones abiertos en un plano de disección para visualizar las cisuras, los lóbulos y las vías respiratorias: tráquea y árbol bronquial.
La mucosa de las vías respiratorias está cubierta por millones de pelos diminutos, o cilios cuya función es atrapar y eliminar los restos de polvo y gérmenes en suspensión procedentes de la respiración, evitando, en lo posible, cualquier entrada de elementos sólidos que provoquen una broncoaspiración.
Los pulmones tienen alrededor de 500 millones de alvéolos, formando una superficie total de alrededor de 140 m2 en adultos (aproximadamente la superficie de una pista de tenis). La capacidad pulmonar depende de la edad, peso y sexo; oscila entre 4.000-6.000 cm3. Las mujeres suelen tener alrededor del 20-25 % más baja la capacidad pulmonar, debido al menor tamaño de la caja torácica.

 Función

Los pulmones tienen una función respiratoria y otra no respiratoria:

 Respiratoria

La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alvéolos están en estrecho contacto con capilares. En los alvéolos se produce el paso de oxígeno desde el aire a la sangre y el paso de dióxido de carbono desde la sangre al aire. Este paso se produce por la diferencia de presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono (difusión simple) entre la sangre y los alvéolos.

 Anatomía funcional

El pulmón de mamífero está constituido por multitud de sacos adyacentes llenos de aire denominados alvéolos. Se hallan interconectados unos con otros por los llamados poros de Kohn, que permiten un movimiento del aire colateral, importante para la distribución del gas. Los conductos aéreos del pulmón, que no intervienen en la función respiratoria, están formados por cartílago y músculo liso. El epitelio es ciliado y secreta un mucus que asciende por el conducto respiratorio y mantiene todo el sistema limpio.
El proceso de respiración en los pulmones ocurre atravesando los gases una barrera de difusión constituida en los mamíferos por una película superficial acuosa, las células epiteliales que forman la pared del alvéolo, la capa intersticial, las células endoteliales de los capilares sanguíneos, el plasma y la membrana del eritrocito que capta o suelta el gas. Existen diferentes tipos de células en el epitelio respiratorio. Así, las células tipo I son las más abundantes, forman la pared entre dos alvéolos y tienen un núcleo arrinconado en un extremo. Las células de tipo II son menos abundantes, y se caracterizan principalmente por la presencia de un cuerpo laminar en su interior, además poseen vellosidades en su superficie; son células productoras de surfactantes. Los surfactantes son complejos lipoprotéicos que proporcionan tensión superficial muy baja en la interfase líquido-agua, reduciendo así el trabajo necesario para el estiramiento de la pared pulmonar por la reducción de la tensión, y previniendo a su vez el colapso de los alvéolos. Las células de tipo III son menos abundantes y tienen gran cantidad de mitocondrias y ribete en cepillo. Existen además en el epitelio respiratorio macrófagos alveolares.

No respiratoria

- La producción de moco impactan las partículas de cierto tamaño y es producido por células en las glándulas seromucosas bronquiales y por células caliciformes del epitelio bronquial.

 Circulación pulmonar

El sistema arterial que irriga a los pulmones (arterias pulmonares y sus ramificaciones) sigue un trayecto paralelo al de las vías respiratorias, mientras que el sistema venoso es más variable y puede disponerse en diferentes trayectos. En el pulmón derecho la vena pulmonar superior drena los lóbulos superior y medio, y la vena pulmonar inferior drena al lóbulo inferior. En el pulmón izquierdo cada vena pulmonar drena al lóbulo de su mismo nombre. Hay que tener en cuenta que la circulación pulmonar presenta una peculiaridad con respecto al resto de la circulación sistémica, puesto que las arterias pulmonares aportan sangre poco oxigenada desde el ventrículo derecho, mientras que las venas pulmonares, tras el intercambio gaseoso en los alvéolos, aportan sangre oxigenada hacia la aurícula izquierda.

Enfermedades y problemas de los pulmones


Imagen que muestra un pulmón afectado con cáncer.
Se pueden presentar desde el nacimiento (como el secuestro broncopulmonar), desarrollarse a lo largo de la vida o tras sufrir una herida. Las causas más comunes son la inhalación de gases, humo, polvo y sustancias químicas. Entre las lesiones pulmonares destacan las de carácter inflamatorio, secundarias a un germen infectivo. Algunas enfermedades destacables son:
  • Bronquitis: Cuando aparece inflamación únicamente en los conductos aéreos de grueso calibre.
  • Neumonía: La zona inflamada se trata de un lóbulo.
  • Bronconeumonía: La zona inflamada afecta al territorio de varios lóbulos.
  • Enfisema: Enfermedad crónica caracterizada por el agrandamiento permanente de los espacios aéreos distales a los bronquiolos respiratorios, con destrucción de la pared alveolar, con o sin fibrosis manifiesta.
  • Neumotórax: Se produce por la ruptura de la pleura, entrando aire al espacio pleural y causando un colapso pulmonar. Algunos síntomas son agudo dolor en el pecho, cianosis, falta de aire, entre otros.
  • Asbestosis: Es una enfermedad irreversible producida por inhalación prolongada de asbesto. Después de la inhalación, el asbesto se fija en los pulmones produciendo cicatrización y engrosamiento de las pleuras. por esto los pulmones no se contraen ni expanden en forma normal.
  • Tuberculosis: Se trata de una enfermedad infecto-contagiosa que se suele contagiar por vía aérea. Durante muchos años ha sido la enfermedad más grave de la humanidad.
Las neumonías y bronconeumonías han sido durante muchos siglos la causa de mortalidad más importante entre niños y ancianos, apareciendo ya de entrada como complicación de otra enfermedad. En la actualidad son un problema muy grave estadísticamente, y gran parte de la mortalidad senil se debe a ello. Las bronconeumonías, la tuberculosis y el cáncer de pulmón son las enfermedades pulmonares más destacadas.

3.1 Lóbulos pulmonares

3.2  Pleura



La pleura es una membrana serosa de origen mesodérmico que recubre ambos pulmones, el mediastino, el diafragma y la parte interna de la caja torácica. La pleura parietal es la parte externa, en contacto con la caja torácica mientras que la pleura visceral es la parte interna, en contacto con los pulmones.
La cavidad pleural es un espacio virtual entre la pleura parietal y la pleura visceral. Posee una capa de líquido casi capilar. El volumen normal de líquido pleural contenido en esta cavidad es de 0,1 a 0,2 ml/kg de peso.
El movimiento de líquido entre las hojas parietal y visceral, está determinado por la ecuación de Starling del transporte de líquidos y por el drenaje linfático, lo que permite la entrada y salida de líquido y proteínas en forma balanceada para mantener un volumen y concentración constante de proteínas.
Principales enfermedades de la pleura:

3.3 Inspiración
La inhalación o inspiración es el proceso por el cual entra aire desde un medio exterior hacia el interior de un organismo (pulmones). La comunicación de los pulmones con el exterior se realiza por medio de la tráquea

 Mecánica inspiratoria

En la inhalación (incorporación de aire al organismo) el músculo diafragma y los músculos intercostales se contraen. El diafragma desciende de su posición y los músculos intercostales, como consecuencia de la postura que adoptan, elevan las costillas. Al suceder esto, el volumen de la caja torácica aumenta conjuntamente con el volumen de los pulmones, y se dispone de un mayor espacio. Como el volumen de los pulmones asciende, la presión del aire que se encuentra en éstos disminuye. Producto de la diferencia de presiones (ahora mayor en el exterior) el aire penetra rápidamente por las vías respiratorias hasta el interior de los pulmones. Esta entrada de aire es la inspiración. El efecto contrario es conocido como espiración.

3.4 Espiración
La exhalación o espiración es el fenómeno opuesto a la inspiración, durante el cual el aire que se encuentra en los pulmones sale de éstos. Es una fase pasiva de la respiración, porque el tórax se retrae y disminuyen todos sus diámetros, sin intervención de la contracción muscular, volviendo a recobrar el tórax su forma primitiva. los músculos puestos en juego. al dilatarse el tórax, se relajan en esta fase; las costillas vuelven a su posición inicial así como el diafragma.
La espiración se considera como un fenómeno pasivo y, no obstante, en parte es también activo, como lo era la inspiración, puesto que intervienen en este acto algunos músculos como los intercostales internos, a los que hay que añadir los músculos abdominales en la espiración forzada y el dorsal ancho en los accesos de tos.
En la espiración el aire sale con rapidez, lo que facilita la expulsión de mucosidades y partículas extrañas que podrían obstruir las vías respiratorias.

3.5 Ritmo respiratorio

3.6 Oxihemoglobina
La oxihemoglobina o hemoglobina oxigenada (HbO2) es la hemoglobina cuando está unida al oxígeno, dando el aspecto rojo intenso característico de la sangre arterial. Cuando pierde el oxígeno, se denomina hemoglobina reducida, y presenta el color rojo oscuro de la sangre venosa.
La hemoglobina tiene 2 subunidades de cadenas polipéptidas: subunidad α y la subunidad β, cada una con dos cadenas polipéptidas. Cada cadena polipéptida (globina) está unida a un anillo HEM (también llamados anillos porfirínicos), el cual tiene en su interior una molécula de hierro. El O2 se asocia a la molécula de hierro del anillo HEM
Con una menor concentración de Ox ( Ox representa X moléculas de O2 ) la Hb no suelta el Ox ( curva de disociación de la oxihemoglobina ), a medida que la oxihemoglobina se acerca a las células del cuerpo, empieza a soltar el Ox
Medio con Ox :
  Hb + O2 → HbO2
Medio sin Ox :
  HbO2 → Hb + O2
Sucede algo similar con el carbohemoglobina, que una parte se asocia con la Hb ( Hb + CO2 → HbCO2 ) y el resto se asocia con el H2O para formar H2CO3
  CO2 + H2O → H2Co3
Después, esto último se disocia en el Ion Bicarbonato:
  H2CO3 → H-CO3+H+
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