El sistema respiratorio está formado por las
estructuras que realizan el intercambio de gases entre la atmósfera y la
sangre. El oxígeno (O2) es introducido dentro del cuerpo para su posterior
distribución a los tejidos y el dióxido de carbono (CO2)producido por el
metabolismo celular, es eliminado al exterior. Además interviene en la regulación
del pH corporal, en la protección contra los agentes patógenos y las sustancias
irritantes que son inhalados y en la vocalización, ya que al moverse el aire a
través de las cuerdas vocales, produce vibraciones que son utilizadas para
hablar, cantar, gritar......El proceso de intercambio de O2 y CO2 entre la
sangre y la atmósfera, recibe el nombre de respiración externa.
El proceso de intercambio de gases entre la
sangre de los capilares y las células delos tejidos en donde se localizan esos
capilares se llama respiración interna.
TRACTO
RESPIRATORIO SUPERIOR
NARIZ Y FOSAS
NASALES: atrapan
las partículas más grandes suspendidas en el aire inspirado antes de que
alcancen la mucosa nasal, mientras que el
resto de partículas es atrapado por una
fina capa de moco segregada por las
glándulas mucosas del epitelio, que luego es
propulsado por los cilios hacia la faringe
para ser deglutido e inactivado en el
estómago. Además, el aire inspirado al pasar
por la mucosa nasal es humedecido y
calentado antes de seguir su camino por las
vías respiratorias.
El 1/3 superior de la mucosa nasal, situada
en el techo y la zona superior de las
paredes interna y externa de las fosas
nasales, es la mucosa olfatoria, ya que
contiene los receptores sensitivos olfator
re a través de las cuerdas vocales, produce
vibraciones que son utilizadas para hablar,
cantar, gritar......
El proceso de intercambio de O2 y CO2 entre
la sangre y la atmósfera, recibe el
nombre de respiración externa.
El proceso de
intercambio de gases entre la sangre de los capilares y las células de
los tejidos en
donde se localizan esos capilares se llama respiración interna.
TRACTO
RESPIRATORIO SUPERIOR
NARIZ Y FOSAS
NASALES: La
nariz es la parte superior del sistema respiratorio y varía en tamaño y forma
en diferentes personas. Se proyecta
hacia adelante desde la cara, a la que está unidas su raíz, por debajo de la
frente, y su dorso se extiende desde la raíz hasta el vértice o punta.
La parte superior de la nariz es ósea, se
llama puente de la nariz y está compuesto por los huesos nasales, parte del
maxilar superior y la parte nasal del hueso frontal. La parte inferior de la
nariz es cartilaginosa y se compone de cartílagos hialinos: 5 principales y
otros más pequeños. En el interior de la nariz se encuentra el tabique nasal
que es parcialmente óseo y parcialmente cartilaginoso y divide a la cavidad
nasal en dos partes llamadas las fosas nasales. La parte ósea del tabique está
formada por parte del hueso etmoides y por el vómer y se localiza en el plano
medio de las fosas nasales hasta el 7º año de vida. Después suele abombarse
hacia uno de los lados, generalmente el derecho. La parte cartilaginosa está
formada por cartílago hialino y se llama cartílago septal.
Las fosas nasales se abren al exterior por
dos aberturas llamadas los orificios o ventanas nasales, limitados por fuera
por las alas de la nariz, y se comunican con la nasofaringe por dos orificios
posteriores o coanas. En cada fosa nasal se distingue un techo, una pared
medial, una pared lateral y un suelo. El techo es curvado y estrecho y está
formado por 3 huesos: frontal, etmoidal y esfenoidal. El suelo es más ancho que
el techo y está formado por parte de los huesos maxilar y palatino.
La pared interna está formada por el tabique
nasal óseo y es lisa.La pared externa es rugosa debido a la presencia de 3
elevaciones óseas longitudinales: los cornetes nasales superior, medio e
inferior que se proyectan hacia el interior de cada fosa nasal y se curvan
hacia abajo formando canales de paso de aire que se llaman meatos. Debajo del
cornete superior se encuentra el meato superior en donde desembocan los senos
etmoidales. Debajo del cornete medio se encuentra el meato medio en donde
desembocan los senos maxilar y frontal. Debajo del cornete inferior se
encuentra el meato inferior, en donde desemboca el conducto lácrimo-nasal.
Las fosas nasales en su parte más exterior
están recubiertas por piel que contiene un cierto número de gruesos pelos
cortos o vibrisas y en su parte restante, por unamembrana mucosa con epitelio
seudoestratificado columnar ciliado. Las vibrisa que atrapan las partículas más
grandes suspendidas en el aire inspirado antes de que alcancen la mucosa nasal, mientras que el
resto de partículas es atrapado por una fina capa de moco segregada por las glándulas
mucosas del epitelio, que luego es propulsado por los cilios hacia la faringe
para ser deglutido e inactivado en el estómago. Además, el aire inspirado al
pasar por la mucosa nasal es humedecido y calentado antes de seguir su la zona superior de las paredes interna y
externa de las fosas nasales, es la mucosa olfatoria, ya que contiene los
receptores sensitivos olfatorios.
·
Senos frontales: Se localizan entre las tablas
interna y externa del hueso frontal, por detrás de los arcos superciliares y a
partir de los 7 años ya pueden ser visualizados en radiografías. Aunque es
posible encontrar numerosos senos frontales, lo habitual es que haya uno
derecho y otro izquierdo, que rara vez son de igual tamaño en una misma persona
ya que el tabique que los separa no suele encontrarse en el plano medio. El
tamaño de los senos frontales varía desde unos5 mm hasta grandes espacios que
se extienden lateralmente. Cada seno frontal comunica con la fosa nasal
correspondiente a través del meato medio.
·
Senos etmoidales: El número de cavidades aéreas
en el hueso etmoides varía de 3-18 y no suelen ser visibles radiológicamente
hasta los 2 años de edad. Desembocan en las fosas nasales por los meatos
superiores.
·
Senos esfenoidales.: Suelen ser 2, se sitúan en el
hueso esfenoides, por detrás de la parte superior de las fosas nasales, están
separados entre sí por un tabique óseo que habitualmente no se encuentra en el
plano medio y están en relación con estructuras anatómicas importantes como son
los nervios ópticos, el quiasma óptico, la hipófisis, las arterias carótidas
internas y los senos cavernosos. A diferencia de los otros senos éstos
desembocan en las fosas nasales por encima delos cornetes superiores.
·
Senos maxilares: Son los senos paranasales más
grandes y su techo es el suelo de la órbita. En el momento del nacimiento son
muy pequeños pero luego crecen lentamente hasta el momento en que salen los
dientes permanentes. Desembocan en la fosa nasal correspondiente por el meato
medio a través de un orificio situado en la parte superior-interna del seno, de
modo que es imposible su drenaje cuando la cabeza está en posición vertical,
motivo por el que se requieren maniobras
especiales.
BOCA
La boca es la primera parte del tubo digestivo
aunque también se emplea para respirar. Está tapizada por una membrana mucosa,
la mucosa oral, con epitelio estratificado escamoso no queratinizado y limitada
por las mejillas y los labios. El espacio en forma de herradura situado entre
los dientes y los labios, se llama vestíbulo y el espacio situado por detrás de
los dientes es la cavidad oral Propiamente dicha. El techo de la cavidad oral
está formado por el paladar que consiste en dos partes: una ósea llamada
paladar duro, formada por parte de los huesos maxilar superior y palatinos y
otra, formada por músculos pares recubiertos de mucosa, llamada el paladar
blando o velo del paladar, que se inserta por delante en el paladar duro y, por
detrás es libre y presenta una proyección cónicaEn la línea media, la úvula.
A cada lado del paladar blando hay dos músculos
recubiertos de repliegues verticales de mucosa que constituyen los dos pilares
anteriores y los dos pilares posteriores del paladar y forman el istmo de las
fauces o puerta deComunicación de la cavidad oral con la parte oral de la
faringe u orofaringe. Por su parte anterior la cavidad oral se comunica con el
exterior por la abertura de la boca.
FARINGE
La faringe es un tubo que continúa a la boca
y constituye el extremo superior común de los tubos respiratorio y digestivo. En
su parte superior desembocan los orificios posteriores de las fosas nasales o
coanas, en su parte media desemboca el istmo de las fauces o puerta de
comunicación con la cavidad oral y por su parte inferior se continúa con el
esófago, de modo que conduce alimentos hacia el esófago y aire hacia la laringe
y los pulmones. Para una mejor descripción se divide en 3 partes:
nasofaringe, situada por detrás
de la nariz y por encima del paladarblando, orofaringe, situada por detrás de la boca, y laringofaringe, situada pordetrás
de la laringe. Debido a que la vía para los alimentos y el aire es común en lafaringe,
algunas veces la comida pasa a la laringe produciendo tos y sensación deahogo y
otras veces el aire entra en el tubo digestivo acumulándose gas en elestómago y
provocando eructos.
Nasofaringe: Se la considera la
parte nasal de la faringe ya que es una extensión hacia atrás de las fosas
nasales, está recubierta de una mucosa similar a la mucosa nasal y tiene una
función respiratoria. Hay varias colecciones de tejido linfoide llamadas
amígdalas, así, en su techo y pared posterior la amígdala faríngea (llamada
popularmente vegetaciones o adenoides). En su pared externa desemboca la trompa
de Eustaquio que es la comunicación entre el oído medio y la nasofaringe y por
detrás de cada uno de los orificios de desembocadura se encuentran las dos
amígdalas tubáricas. La infección de una adenoides puede diseminarse a una
amígdala tubárica por proximidad, produciendo el cierre de la trompa
correspondiente y una infección en la cavidad timpánica, lo que dará lugar a
una otitis media con el peligro consiguiente de pérdida de audición temporal o Permanente.
Orofaringe: Es la parte oral
de la faringe y tiene una función digestiva ya que es continuación de la boca a
través del istmo de las fauces y está tapizada por una mucosa similar a la
mucosa oral. La orofaringe está limitada por arriba por el paladar blando, por
abajo por la base de la lengua, en donde se encuentra una colección de tejido
linfoide llamada amígdala lingual, y por los lados por los pilares del paladar
anteriores y posteriores, entre los cuales, en cada lado, se encuentra otra
colección de tejido linfoide que constituye las amígdalas palatinas (que cuando
se infectan son llamadas popularmente anginas) cuya parte visible noes una guía
exacta de su tamaño real porque una gran porción de ellas puede estar oculta
por detrás de la lengua.
Las amígdalas palatinas, lingual y faríngea
constituyen una banda circular de tejido linfoide situada en el istmo de las
fauces llamada anillo amigdalino o anillo de Waldeyer que tiene la misión
fundamental de evitar la diseminación de las infecciones desde las cavidades
nasal y oral hacia los tubos respiratorio y gastrointestinal.
Laringofaringe: Es la parte
laríngea de la faringe ya que se encuentra por detrás de la laringe. Está
tapizada por una membrana mucosa con epitelio plano estratificado no
queratinizado y se continúa con el esófago. Por su parte posterior se relaciona
con los cuerpos de las vértebras cervicales 4ª a 6ª.
LARINGE
Es un órgano especializado que se encarga de
la fonación o emisión de sonidos con la ayuda de las cuerdas vocales, situadas
en su interior. Está localizada entre la laringofaringe y la tráquea y es una
parte esencial de las vías aéreas ya que actúa como una válvula que impide que
los alimentos deglutidos y los cuerpos extraños entren en las vías
respiratorias. Está tapizada por una membrana mucosa con epitelio estratificado
escamoso no queratinizado y su esqueleto está formado por 9 cartílagos unidos
entre sí por diversos ligamentos. Tres cartílagos son:
·
impares: el tiroides, el cricoides y la epiglotis y tres cartílagos son
pares: los
aritenoides, los
corniculados y los cuneiformes
Cartílago tiroides: Es el más grande de los cartílagos laríngeos y
está compuesto por 2 láminas cuadriláteras de cartílago hialino que se fusionan
por delante en la línea media, formando la prominencia laríngea o nuez de Adán
que es más marcadaen los hombres porque el ángulo de unión de las láminas es
mayor que en lasmujeres. Por su borde superior se une al hueso hioides. El
borde posterior de cadalámina se proyecta hacia arriba como cuerno superior y
hacia abajo como cuerno inferior; los cuernos inferiores se articulan con el
cartílago cricoides. Cartílago cricoides. Es el más inferior de los cartílagos
laríngeos y tiene la formade un anillo de sello con el sello dirigido hacia
atrás. Está formado por cartílago Hialino y es más
pequeño que el cartílago tiroides pero más grueso y fuerte. Suborden superior
se articula con el cartílago tiroides y su borde inferior con el primer anillo
de la tráquea.
Cartílago
epiglotis: Tiene forma de raqueta, está formado por cartílago elástico y situado
por detrás de la raíz de la lengua y del hueso hioides y por delante del orificio
de entrada a la laringe. Su borde superior es libre y forma el borde superior del
orificio laríngeo y su borde inferior está unido al cartílago tiroides. Cartílagos
aritenoides. Son 2, están formados por cartílago hialino y se articulan con el
cartílago cricoides. En cada uno de ellos se inserta un ligamento que formaparte
de una cuerda vocal.
Cartílagos
corniculados y cuneiformes. También son cartílagos pares y están formados por
cartílago elástico. Los cartílagos corniculados están unidos a los vértices de
los aritenoides y son como una prolongación de éstos y los cartílagos cuneiformes
se encuentran en los pliegues de unión de los aritenoides y la epiglotis. Estos
cartílagos se aproximan cuando se cierra el orificio de entrada a la laringe en
el momento de deglutir.
INTERIOR DE LA LARINGE
La cavidad o interior de la laringe se
extiende desde el orificio de entrada a la laringe hasta el borde inferior del
cartílago cricoides en donde se continúa con la tráquea, y queda dividida en 3
partes por dos pliegues superiores (o vestibulares o cuerdas vocales falsas) y dos pliegues
inferiores (o cuerdas vocales verdaderas) que se proyectan hacia el interior de
la laringe desde cada lado. La parte de la cavidad laríngea situada por encima
de los pliegues superiores se llama vestíbulo laríngeo, la situada entre los
pliegues superiores y los inferiores se llama ventrículo laríngeo y la situada
por debajo de los pliegues inferiores se llama cavidad infraglótica.
La
mucosa laríngea está recubierta de epitelio estratificado escamoso no queratinizado
hasta la cavidad infraglótica a partir de la cual se encuentra un epitelio
seudoestratificado columnar ciliado que ya se continúa con el de la mucosa mde
la tráquea.
Los
pliegues superiores o vestibulares o cuerdas vocales falsas están separados entre
sí por la hendidura vestibular y los
pliegues inferiores o cuerdas vocales verdaderas están separados entre sí
por la hendidura glótica. La glotis
incluye las cuerdas vocales verdaderas y la hendidura glótica y es, por tanto,
la parte de la cavidad laríngea más directamente relacionada con la emisión de voz.
Las cuerdas vocales falsas consisten en 2 espesos pliegues de mucosa que
rodean a unos ligamentos y se extienden entre los cartílagos tiroides y
aritenoides.No tienen papel en la emisión de voz sino que forman parte del
mecanismo protector por el que la
laringe se cierra en el momento de deglutir para evitar la entrada de alimentos u otros cuerpos extraños en las vías
respiratorias. Las cuerdas vocales
verdaderas tienen forma de cuña con un vértice que se proyecta hacia el interior de la cavidad laríngea y una base que
se apoya en el cartílago tiroides. Cada cuerda vocal verdadera está compuesta
por un ligamento, por una membrana elástica y por fibras de músculo estriado.
Todo ello tapizado por una membrana
mucosa con epitelio estratificado escamoso no queratinizado.
La forma de la hendidura glótica variará según la posición de las
cuerdas vocales. Mientras se respira tranquilamente la hendidura glótica se
estrecha y presenta forma de cuña y, en cambio, se ensancha en la inspiración
intensa. Al hablar, las cuerdas vocales se aproximan mucho de modo que la
hendidura glótica aparece como una línea. Los cambios en el tono de voz se deben
a variaciones en la tensión y en la longitud de las cuerdas vocales, en el
ancho de la hendidura glótica y en la intensidad de los esfuerzos
respiratorios, así por ejemplo, los tonos bajos de la voz de los hombres se
deben a la mayor longitud de sus cuerdas vocales.
TRÁQUEA
Es un ancho tubo que continúa a la laringe y está tapizado por una
mucosa con epitelio seudoestratificado columnar ciliado. La luz o cavidad del
tubo se mantiene abierta por medio de una serie de cartílagos hialinos (16-20)
en forma de C con la parte abierta hacia atrás. Los extremos abiertos de los
anillos cartilaginosos quedan estabilizados por fibras musculares lisas y
tejido conjuntivo elástico formando una superficie posterior plana en contacto
directo con el esófago, por delante del cual desciende, lo que permite acomodar
dentro de la tráquea las expansiones del esófago producidas al tragar. Termina
a nivel del ángulo esternal y de la apófisis espinosa de la 4ª vértebra
torácica, al dividirse en los bronquios principales derecho e izquierdo. El
arco o cayado de la aorta en un principio es anterior a la tráquea y luego se
coloca en su lado izquierdo.
TRACTO RESPIRATORIO INFERIOR
BRONQUIOS
Los bronquios principales son dos tubos formados por anillos completos
de cartílago hialino, uno para cada pulmón, y se dirigen hacia abajo y afuera
desde el
final de la tráquea hasta los hilios pulmonares por donde penetran en
los pulmones. El bronquio principal derecho es más vertical, corto y ancho que
el izquierdo lo que explica que sea más probable que un objeto aspirado entre
en el bronquio principal derecho. Una vez dentro de los pulmones, los bronquios
se dividen continuamente, de modo que cada rama corresponde a un sector
definido del pulmón. Cada bronquio principal se divide en bronquios lobulares
que son 2 en el lado izquierdo y 3 en el lado derecho, cada uno correspondiente
a un lóbulo del pulmón. Cada bronquio lobular se divide, a su vez, en bronquios
segmentarios que corresponden a los llamados segmentos pulmonares, cada uno de
los cuales tiene sus propios bronquio, arteria y vena segmentarios. Los
bronquios segmentarios, a su vez, se dividen en bronquios más pequeños o bronquíolos
que se ramifican en tubos más pequeños, de un modo repetido hasta formar los
bronquíolos terminales. Toda esta ramificación bronquial se parece a un árbol
invertido y por ello se llama árbol bronquial. A medida que se produce la
ramificación bronquial, el epitelio de la mucosa va.cambiando. En los bronquios
principales, lobulares y segmentarios la mucosa tiene epitelio
seudoestratificado columnar ciliado. En los bronquiolos más grandes pasa atener
epitelio columnar simple ciliado, en los bronquiolos más pequeños, epitelio cuboidal
simple ciliado y en los bronquiolos terminales, epitelio cuboidal simple no ciliado.
Además los anillos cartilaginosos van desapareciendo y las fibras musculares
lisas van aumentando, hasta que ya no hay cartílago y solo músculo liso en la
pared de los bronquiolos más pequeños, de modo que la contracción muscular
puede cerrar la cavidad de estos bronquiolos, impidiendo la entrada de aire en
los alvéolos, como sucede por ejemplo en una crisis asmática, lo que puede ser
una situación amenazadora para la vida.
PULMONES
Los pulmones son los órganos esenciales de la respiración. Son ligeros,
blandos, esponjosos y muy elásticos y pueden reducirse a la 1/3 parte de su
tamaño cuando se abre la cavidad torácica. Durante la primera etapa de la vida
son de color rosado, pero al final son oscuros y moteados debido al acúmulo de
partículas de polvo inhalado que queda atrapado en los fagocitos (macrófagos)
de los pulmones a lo largo de los años. Cada pulmón tiene la forma de un
semicono, está contenido dentro de su propio saco pleural en la cavidad
torácica, y está separado uno del otro por el corazón y otras estructuras del
mediastino. El pulmón derecho es mayor y más pesado que el izquierdo y su
diámetro vertical es menor porque la cúpula derecha del diafragma es más alta,
en cambio es más ancho que el izquierdo porque el corazón se abomba más hacia
el lado izquierdo. El pulmón izquierdo está dividido en un lóbulo superior, que
presenta la escotadura cardíaca en donde se sitúa el corazón, y un lóbulo inferior.
El pulmón derecho está dividido en tres lóbulos: superior, medio e inferior.
Cada pulmón presenta un vértice, una base y dos caras. El vértice es el
polo superior redondeado de cada pulmón y se extiende a través de la abertura
superior del tórax, por encima de la 1ª costilla. La base o cara diafragmática
es cóncava y en forma de semiluna y se apoya en la superficie convexa del
diafragma que separa al pulmón derecho del hígado y al pulmón izquierdo del
hígado, estómago y bazo. La cara costal es grande, lisa y convexa y se adapta a
la pared torácica y la cara interna tiene una parte vertebral que ocupa el canal
a cada lado de la columna vertebral y otra mediastínica que presenta depresiones
debido al corazón y losgrandes vasos.
El hilio de cada pulmón se encuentra cerca del centro de la cara
interna, estárodeado por pleura y es la zona por donde pasan las estructuras
que entran y salende cada pulmón (arterias, venas, bronquios, nervios, vasos y
ganglios linfáticos)formando los pedículos pulmonares que también están
rodeados por pleura. De este modo los pedículos unen la cara interna de cada
pulmón al corazón y latráquea.
Las ramas de la arteria pulmonar distribuyen sangre venosa en los
pulmones para que éstos la puedan oxigenar. Acompañan a los bronquios de tal
modo que hay una rama para cada lóbulo, cada segmento bronco-pulmonar y cada
área funcional del pulmón. Las ramas terminales de las arterias pulmonares se
ramifican en capilares que se encuentran recubriendo las paredes de los
alvéolos. Por su parte, las arterias bronquiales son pequeñas y transportan
sangre oxigenada para irrigar los bronquios en todas sus ramificaciones. Las
venas pulmonares recogen la sangre oxigenada desde los pulmones y la transportan
a la aurícula izquierda del corazón. Por su parte, las venas bronquiales
recogen la sangre venosa procedente de los bronquios y la llevan a la vena
ácigos (la derecha) y la vena hemiácigos (la izquierda).
UNIDAD RESPIRATORIA
Los bronquios se dividen una y otra vez hasta que su diámetro es
inferior a 1 mm, después de lo cual se conocen como bronquiolos y ya no tienen
en sus paredes ni glándulas mucosas ni cartílagos. Los bronquiolos se
subdividen a su vez en bronquiolos terminales. Estos se subdividen hasta formar
los bronquiolos respiratorios que se caracterizan porque en parte tienen estructura
de bronquiolos pero en parte ya tienen alvéolos en su pared que se abren
directamente en su cavidad. La unidad respiratoria es la zona del pulmón que
está aireada por un bronquiolo respiratorio. Cada bronquiolo respiratorio se
divide en varias vías llamadas conductos alveolares que, a su vez, se abren a a
numerosos sacos alveolares y alvéolos. Cada saco alveolar está formado por
varios alvéolos y cada alvéolo es una bolsa redondeada, abierta por un lado,
con un diámetro medio de unas 3oo micras, que tiene una pared extremadamente
delicada formada por epitelio plano simple. En los 2 pulmones hay alrededor de
unos 300 millones de alvéolos.
ESTRUCTURAS ACCESORIAS
PLEURAS
Son membranas serosas, es decir que tapizan una cavidad corporal que no
está abierta al exterior y recubren los órganos que se encuentran en su
interior que, en este caso, son los pulmones. Una serosa consiste en una fina
capa de tejido conjuntivo laxo cubierta por una capa de epitelio escamoso
simple y como el tipo de epitelio es siempre el mismo en todas las serosas, se
le da el nombre genérico de mesotelio al epitelio de una serosa. Hay 2 pleuras
en cada lado. Cada pulmón está cubierto completa e íntimamente por una membrana
serosa, lisa y brillante llamada pleura visceral. La cavidad torácica está
cubierta por otra membrana serosa llamada pleura parietal. El espacio virtual que
hay entre ambas pleuras se llama cavidad pleural. Las cavidades pleurales de cada
lado son 2 espacios no comunicados entre sí y cerrados herméticamente en los
que existe una capa muy fina de líquido seroso lubrificante secretado por el mesotelio,
el líquido pleural, cuya misión es reducir el roce entre las capa parietal y
visceral de cada lado para que no haya interferencias con los movimientos
respiratorios. La pleura parietal
recubre las diferentes partes de la cavidad torácica y, con propósitos
descriptivos, recibe un nombre según la zona que recubre: la pleura costal es
la porción más fuerte de la pleura parietal y cubre las superficies internas de
la caja torácica. La pleura mediastínica
cubre el mediastino, la pleura diafragmática es delgada y cubre la superficie
superior del diafragma y, por último, la cúpula pleural cubre el vértice del
pulmón. Durante la respiración tranquila existen 3 zonas de las cavidades
pleurales que no son ocupadas por los pulmones y en donde dos partes de pleura
parietal contactan una con la otra por sus superficies internas. Estas zonas se
llaman senos pleurales y se llenan en una inspiración profunda. Los senos costodiafragmáticos
derecho e izquierdo están situados entre las pleuras costal y diafragmática a
cada lado y se acortan y se agrandan alternativamente a medida que los pulmones
se mueven dentro cardíaca, en donde se ponen en contacto las partes costal y
mediastínica de la pleura parietal izquierda.
PARED TORÁCICA
MEDIASTINO
La cavidad torácica presenta 3 divisiones principales que son las
cavidades pleurales derecha e izquierda y el mediastino que es la estrecha
parte media y, por tanto, está entre las dos cavidades pleurales. Se extiende
desde el orificio superior del tórax hasta el diafragma y desde el esternón y los
cartílagos costales hasta la superficie anterior de las 12 vértebras torácicas.
Contiene el corazón y los grandes vasos, la tráquea y los bronquios, el timo,
el esófago, los nervios frénicos y los nervios vagos (X par craneal), el
conducto torácico y ganglios linfáticos. Todas estas estructuras están rodeadas
por tejido conectivo laxo y tejido adiposo cuya laxitud junto con la
elasticidad de los pulmones permite al
mediastino acomodarse al movimiento y cambios de volúmen de la cavidad
torácica. El timo es una masa de tejido linfoide de forma aplanada y lobular
que se encuentra por detrás del manubrio esternal. En los recién nacidos puede extenderse
a través de la abertura torácica superior hacia el cuello debido a su gran tamaño,
pero a medida que el niño crece va disminuyendo hasta casi desaparecer en el
adulto. El conducto torácico es el conducto linfático principal del organismo,
con unos 45 cm de longitud, y transporta la mayor parte de linfa del cuerpo
hasta desembocar en el sistema venoso, en la vena braquiocefálica izquierda.
PROCESO DE LA RESPIRACIÓN
El proceso de intercambio de oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2)
entre la sangre y la atmósfera, recibe el nombre de respiración externa. El
proceso de intercambio de gases entre la sangre de los capilares y las células
de los tejidos en donde se localizan esos capilares se llama respiración
interna. El proceso de la respiración externa puede dividirse en 4 etapas
principales: La ventilación pulmonar o intercambio del aire entre la atmósfera
y los alvéolos pulmonares mediante la inspiración y la espiración La difusión
de gases o paso del oxígeno y del dióxido de carbono desde los alvéolos a la
sangre y viceversa, desde la sangre a los alvéolos El transporte de gases por
la sangre y los líquidos corporales hasta llegar a las células y viceversas y,
por último, la regulación del proceso respiratorio.
VENTILACIÓN PULMONAR
Es la primera etapa del proceso de la respiración y consiste en el flujo
de aire hacia adentro y hacia afuera de los pulmones, es decir, en la
inspiración y en la espiración.
El aire atmosférico es una mezcla de gases y vapor de agua. La presión
total de una mezcla de gases es la suma de las presiones de los gases
individuales. La presión atmosférica a nivel del mar es 760 mmHg, de la que un
78% se debe a moléculas de nitrógeno (N2), un 21% a moléculas de oxígeno (O2) y
así sucesivamente. La presión de un gas en una mezcla de gases, se llama
presión parcial de ese gas y es determinado por su abundancia en la mezcla.
Para encontrar la presión parcial, se multiplica la presión atmosférica (Patm)
por la contribución relativa del gas (%) a la mezcla de gases que constituye el
aire: Presión parcial de oxígeno (P02) = 760 mmHg x 21% = 160 mmHg en la
atmósfera.
La presión parcial de los gases varía dependiendo de la cantidad de
vapor de agua del aire. El agua diluye la contribución de los gases a la
presión del aire, de modo que cuando hay mucha humedad en el aire, la presión
parcial de los gases disminuye, es decir, disminuye la cantidad de esos gases
en el aire que respiramos. Por convención, en fisiología respiratoria se
considera a la presión atmosférica como 0 mmHg. Así que cuando hablamos de una
presión negativa nos referimos a una presión por debajo de la presión
atmosférica y de una presión positiva nos referimos a una presión por encima de la atmosférica. El
flujo de aire hacia adentro y hacia afuera de los pulmones depende de la diferencia
de presión producida por una bomba. Los músculos respiratorios constituyen esta
bomba y cuando se contraen y se relajan crean gradientes de presión. Las
presiones en el sistema respiratorio pueden medirse en los espacios aéreos de los
pulmones (presión intrapulmonar) o dentro del espacio pleural (presión intrapleural).
Debido a que la presión atmosférica es relativamente constante la presión en
los pulmones debe ser mayor o menor que la presión atmosférica para que el aire
pueda fluir entre el medio ambiente y los alvéolos.
Durante la inspiración, la
contracción del diafragma y de los músculos inspiratorios da lugar a un
incremento de la capacidad de la cavidad torácica, con lo que la presión
intrapulmonar se hace ligeramente inferior con respecto a la atmosférica, lo
que hace que el aire entre en las vías respiratorias. Durante la espiración,
los músculos respiratorios se relajan y vuelven a sus posiciones de reposo. A
medida que ésto sucede, la capacidad de la cavidad torácica disminuye con lo
que la presión intrapulmonar aumenta con respecto a la atmosférica y el aire
sale de los pulmones. Como los pulmones son incapaces de expandirse y
contraerse por sí mismos, tienen que moverse en asociación con el tórax. Los
pulmones están “pegados” a la caja torácica por el líquido pleural que se
encuentra entre las dos hojas pleurales, la visceral y la parietal (es lo mismo
que sucedería con dos láminas de cristal unidas entre por una fina capa de
líquido, es imposible separar entre sí esas dos láminas de cristal, a no ser
que se deslicen una sobre otra).
La presión intrapleural, del espacio
intrapleural, es inferior a la atmosférica y surge durante el desarrollo, a medida
que la caja torácica con su capa pleural asociada crece más rápido que el pulmón
con su capa pleural asociada. Las dos hojas pleurales se mantienen juntas por
el líquido pleural, de modo que los pulmones elásticos son forzados a estirarse
para adaptarse al mayor volúmen de la caja torácica. Al mismo tiempo, sucede
que la fuerza elástica tiende a llevar a los pulmones a su posición de reposo,
lejos de la caja torácica.
La combinación de la fuerza de estiramiento hacia fuera de la caja torácica
y la fuerza elástica de los pulmones hacia adentro, crea una presión intrapleural
negativa, lo que significa que es inferior a la presión atmosférica. No hay que
olvidar que la cavidad pleural está cerrada herméticamente, de modo que la
presión intrapleural núnca se puede equilibrar con la presión atmosférica.
TRABAJO RESPIRATORIO
En la respiración normal tranquila, la contracción de los músculos
respiratorios solo ocurre durante la inspiración, mientras que la espiración es
un proceso pasivo ya que se debe a la
relajación muscular. En consecuencia, los músculos repiratorios normalmente
solo trabajan para causar la inspiración y no la espiración. Los dos factores
que tienen la mayor influencia en la cantidad de trabajo necesario para respirar
son:
• la expansibilidad o compliance de los pulmones
• la resistencia de las vías aéreas al flujo del aire
La EXPANSIBILIDAD o COMPLIANCE es la habilidad de los pulmones para ser estirados
o expandidos. Un pulmón que tiene una compliance alta significa que es estirado
o expandido con facilidad, mientras uno que tiene una compliance baja requiere
más fuerza de los músculos respiratorios para ser estirado. La compliance es
diferente de la elastancia o elasticidad pulmonar. La elasticidad significa resistencia
a la deformación y es la capacidad que tiene un tejido elástico de ser deformado
o estirado por una pequeña fuerza y de recuperar la forma y dimensiones
originales cuando la fuerza es retirada. El hecho de que un pulmón sea estirado
o expandido fácilmente (alta compliance) no significa necesariamente que volverá
a su forma y dimensiones originales cuando desaparece la fuerza de estiramiento
(elastancia). Como los pulmones son muy elásticos, la mayor parte del trabajo
de la respiración se utiliza en superar la resistencia de los pulmones a ser
estirados o expandidos. Las fuerzas que se oponen a la compliance o expansión
pulmonar son dos: la elasticidad o elastancia de los pulmones ya que sus fibras
elásticas resultan estiradas al expandirse los pulmones y como tienen tendencia
a recuperar su forma y dimensiones originales, los pulmones tienden
continuamente a apartarse de la pared torácica la tensión superficial producida
por una delgada capa de líquido que revisteinteriormente los alvéolos, que
incrementa la resistencia del pulmón a ser estirado y que, por tanto, aumenta
el trabajo respiratorio para expandir los alvéolos en cada inspiración.
Para poder realizar la inspiración con facilidad, estas dos fuerzas son contrarrestadas
por:
la presión intrapleural negativa que existe en el interior de las
cavidades pleurales y que obliga a los pulmones a seguir a la pared torácica en
su expansión el agente tensioactivo o surfactante que es una mezcla de
fosfolípidos y proteínas, segregada por unas células especiales que forman
parte del epitelio alveolar, los neumocitos de tipo II, y que disminuye la tensión
superficial del líquido que recubre interiormente los alvéolos. La síntesis de
surfactante comienza alrededor de la semana 25 del desarrollo fetal y cuando no
se segrega, la expansión pulmonar es muy difícil y se necesitan presiones
intrapleurales extremadamente negativas para poder vencer la tendencia de los
alvéolos al colapso. Algunos recién nacidos prematuros no secretan cantidades
adecuadas de esta sustancia tensioactiva y pueden morir por no poder expandir
sus pulmones: es lo que se llama síndrome de distrés respiratorio.
En cuanto a la RESISTENCIA DE LAS
VÍAS AÉREAS AL FLUJO DEL AIRE, los factores que contribuyen a la
resistencia de las vías respiratorias al flujo del aire son:
• la longitud de las vías
• la viscosidad del aire que fluye a través de las vías
• el radio de las vías La longitud de las vías respiratorias es
constante y la viscosidad del aire también es
constante en condiciones normales, de modo que el factor más importante
en la
resistencia al flujo del aire es el radio de las vías respiratorias. Si
no hay una patología de estas vías que provoque un estrechamiento de las
mismas, la mayor parte del trabajo realizado por los músculos durante la
respiración normal tranquila, se utiliza para expandir los pulmones y solamente
una pequeña cantidad se emplea para superar la resistencia de las vías
respiratorias al flujo del aire.
VOLÚMENES Y CAPACIDADES
PULMONARES
Volumen corriente (VC): Es el volumen de aire inspirado o espirado con
cada respiración normal. El explorador dice al paciente: “respire tranquilamente”.
En un varón adulto es de unos 500 ml. Volumen de reserva inspiratoria (VRI): Es
el volumen extra de aire que puede ser inspirado sobre el del volumen
corriente. El explorador dice al paciente: “inspire la mayor cantidad de aire
que usted pueda”. En un varón adulto es de unos 3000 ml. Volumen de reserva
espiratoria (VRE): Es el volumen de aire que puede ser espirado en una
espiración forzada después del final de una espiración normal. El explorador
dice al paciente: “expulse la mayor cantidad de aire que usted pueda”. En un varón
adulto es de unos 1100 ml. Volumen residual (VR): Este volumen no puede medirse
directamente como los anteriores. Es el volumen de aire que permanece en los
pulmones al final de una espiración forzada, no puede ser eliminado ni siquiera
con una espiración forzada y es importante porque proporciona aire a los alvéolos
para que puedan airear la sangre entre dos inspiraciones. En un varón adulto es
de unos 1200 ml.
LAS CAPACIDADES PULMONARES son combinaciones de 2 ó más volúmenes.
·
Capacidad inspiratoria (CI): Es la combinación del volumen corriente más el
volumen de reserva inspiratoria (VC + VRI). Es la cantidad de aire que una persona
puede inspirar comenzando en el nivel de espiración normal y distendiendo los
pulmones lo máximo posible. En un varón adulto es de unos 3500 ml.
·
Capacidad residual funcional (CRF): Es la combinación del volumen de reserva espiratorio
más el volumen residual (VRE + VR). En un varón adulto es de unos 2300 ml.
·
Capacidad
vital (CV): Es la combinación del volumen de reserva inspiratorio más el
volumen corriente más el volumen de reserva espiratorio (VRI + VC + VRE). Es la
cantidad máxima de aire que una persona puede eliminar de los pulmones después de
haberlos llenado al máximo. El explorador dice al paciente: “inspire todo el
aire que pueda y después espire todo el aire que pueda”. La medición de la capacidad
vital es la más importante en la clínica respiratoria para vigilar la evolución
de los procesos pulmonares. En un varón adulto es de unos 4600 ml. En esta
prueba se valora mucho la primera parte de la espiración, es decir, la persona
hace un esfuerzo inspiratorio máximo y a continuación espira tan rápida y completamente
como puede. El volumen de aire exhalado en el primer segundo, bajo estas
condiciones, se llama volumen espiratorio forzado en un segundo
·
Capacidad pulmonar total (CPT): Es la combinación de la capacidad vital más
el
·
volumen residual (CV + VR). Es el volumen máximo de aire que contienen los
pulmones después del mayor esfuerzo inspiratorio posible. En un varón adulto es
de unos 5800 ml.
·
Volumen corriente (VC): Es el volumen de aire inspirado o espirado con
cada respiración normal. El explorador dice al paciente: “respire
tranquilamente”. En un varón adulto es de unos 500 ml.
·
Volumen de reserva inspiratoria (VRI): Es el volumen extra de aire que puede ser
inspirado sobre el del volumen corriente. El explorador dice al paciente:
“inspire la mayor cantidad de aire que usted pueda”. En un varón adulto es de
unos 3000 ml.
·
Volumen de reserva espiratoria (VRE): Es el volumen de aire que puede ser espirado en
una espiración forzada después del final de una espiración normal. El explorador
dice al paciente: “expulse la mayor cantidad de aire que usted pueda”. En un
varón adulto es de unos 1100 ml.
·
Volumen residual (VR): Este volumen no puede medirse directamente
como los anteriores. Es el volumen de aire que permanece en los pulmones al
final de una espiración forzada, no puede ser eliminado ni siquiera con una
espiración forzada y es importante porque proporciona aire a los alvéolos para
que puedan airear la sangre entre dos inspiraciones. En un varón adulto es de
unos 1200 ml.
Las CAPACIDADES PULMONARES son combinaciones de
2 ó más volúmenes.
·
Capacidad inspiratoria (CI): Es la combinación del volumen corriente más el volumen
de reserva inspiratoria (VC + VRI).
Es la cantidad de aire que una persona puede inspirar comenzando en el nivel de
espiración normal y distendiendo los pulmones lo máximo posible. En un varón
adulto es de unos 3500 ml.
·
Capacidad residual funcional (CRF): Es la combinación del volumen de reserva espiratorio
más el volumen residual (VRE + VR). En un varón adulto es de unos 2300 ml.
·
Capacidad vital (CV): Es la combinación del volumen de reserva
inspiratorio más el volumen corriente más el volumen de reserva espiratorio (VRI + VC + VRE). Es la
cantidad máxima de aire que una persona puede eliminar de los pulmones después
de haberlos llenado al máximo. El explorador dice al paciente: “inspire todo el
aire que pueda y después espire todo el aire que pueda”. La medición de la capacidad
vital es la más importante en la clínica respiratoria para vigilar la evolución
de los procesos pulmonares. En un varón adulto es de unos 4600 ml. En esta
prueba se valora mucho la primera parte de la espiración, es decir, la persona
hace un esfuerzo inspiratorio máximo y a continuación espira tan rápida y completamente
como puede. El volumen de aire exhalado en el primer segundo, bajo estas condiciones, se llama volumen espiratorio forzado en un
segundo (FEV1, siglas en inglés). En adultos sanos el FEV1 es de alrededor del
80% de la apacidad vital, es decir, que el 80% de la capacidad vital se puede
espirar forzadamente en el primer segundo. El FEV1 constituye una medida muy
importante para examinar la evolución de una serie de enfermedades pulmonares.
En las enfermedades pulmonares obstructivas, por ejemplo, el FEV1 está
disminuido
Capacidad
pulmonar total (CPT): Es la
combinación de la capacidad vital más el
volumen residual (CV + VR):Es el volumen máximo de aire que contienen los pulmones
después del mayor esfuerzo inspiratorio posible. En un varón adulto es de unos
5800 ml.}
A nivel alveolar, la cantidad de O2 que se combina con la hemoglobina
disponible en los glóbulos rojos es función de la presión parcial del oxígeno
(PO2) que existe en el plasma. El oxígeno disuelto en el plasma difunde al
interior de los hematíes en donde se une a la Hb. Al pasar el oxígeno disuelto en
el plasma al interior de los hematíes, más oxígeno puede difundir desde los
alvéolos al plasma. La transferencia de oxigeno desde el aire al plasma y a los
hematíes y la Hb es ta rápida, que la sangre que deja los alvéolos recoge tanto
oxígeno como lo permite la PO2 del plasma y el número de hematíes. De modo que
a medida que aumenta la presión parcial de O2 en los capilares alveolares,
mayor es la cantidad de oxihemoglobina que se forma, hasta que toda la
hemoglobina queda saturada de O2. El porcentaje de saturación de la hemoglobina
se refiere a los sitios de unión disponibles en la Hb que están unidos al
oxígeno. Si todos los sitios de unión de todas las moléculas de Hb están unidos
al oxigeno se dice que la sangre esta oxigenada al 100%, es decir, la
hemoglobina está 100% saturada con oxígeno
Si la mitad de los sitios disponibles están ocupados con oxígeno, se
dice que la Hb está saturada en un 50% etc. etc.... Cuando la sangre arterial llega a
los capilares de los tejidos, la Hb libera parte delO2 que transporta, es decir
se produce la disociación de parte de la oxihemoglobina lo que se representa en
la curva de disociación de la Hb. Esto se produce porque la presión parcial del
O2 en el líquido intersticial (líquido situado entre las células) de los
tejidos (<40 mmHg) es mucho menor que la del O2 de los capilares (100 mmHg). A medida que el oxígeno disuelto difunde desde el plasma al interior de las
células tisulares, la caída resultante en la PO2 del plasma hace que la Hb
libere sus depósitos de oxígeno. La cantidad de oxígeno que libera la Hb para una
célula es determinada por la actividad metabólica de la misma. A más actividad
metabólica celular, más oxígeno consumido por las células y, por tanto, más
disminución de la PO2 en el líquido intersticial y más disociación de la hemoglobina.
En los tejidos en reposo, la PO2 intersticial es de 40 mmHg y la Hb permanece
saturada en un 75%, es decir, que solo ha liberado 1/4 parte del oxigeno que es
capaz de transportar y el resto sirve como reserva para las células, que lo
pueden utilizar si su metabolismo aumenta y, por tanto, su PO2 intersticial disminuye ya que consumen más oxígeno. Cualquier factor que cambie la
configuración de la Hb puede afectar su habilidad para unir oxígeno. Por
ejemplo, incrementos en la temperatura corporal, en la presión parcial del
dióxido de carbono (PCO2) o en la concentración de hidrogeniones (H+) (es
decir, disminución del pH) disminuyen la afinidad de las moléculas de Hb por el
oxígeno, es decir, que la Hb libera oxígeno con más facilidad en los tejidos y su
nivel de saturación y su capacidad de reserva disminuyen. Es lo que se llama
desviación a la derecha de la curva de disociación de la Hb, produciéndose una desviación
a la izquierda en los casos opuestos, cuando hay una disminución de la
temperatura corporal, de la PCO2 o de la concentración de H+ (aumento del pH), entonces
la Hb no libera el oxígeno, es decir, que no se disocia fácilmente.
TRANSPORTE
DE DIÓXIDO DE CARBONO
La producción de dióxido de carbono (CO2) se realiza en los tejidos como
resultado del metabolismo celular, de donde es recogido por la sangre y llevado
hasta los pulmones. Aunque el dióxido de carbono es más soluble en los líquidos
corporales que el oxígeno, las células producen más CO2 del que se puede
transportar disuelto en el plasma. De modo que la sangre venosa transporta el
CO2 de 3 maneras: Combinado con la hemoglobina (Hb) (20%) En forma de
bicarbonato (73%) En solución simple (7%) COMBINADO CON LA HB: el 20% del CO2
que penetra en la sangre que circula por los capilares tisulares es
transportado combinado con los grupos amino de la hemoglobina. Cuando el
oxígeno abandona sus sitios de unión en los grupos hemo de la Hb, el dióxido de
carbono se une a la Hb en sus grupos amino formando carbaminohemoglobina
proceso que es facilitado por la presencia de hidrogeniones (H+) producidos a
partir del CO2 ya que el pH disminuido en los hematíes, disminuye la afinidad
de la Hb por el oxígeno. EN FORMA DE BICARBONATO: cerca del 75% del CO 2 que pasa
de los tejidos a la sangre es transportado en forma de iones bicarbonato
(HCO3-) en el interior de los hematíes. El dióxido de carbono difunde al interior
de los hematíes en donde reacciona con agua en presencia de un enzima, la
anhidrasa carbónica, para formar ácido carbónico. El ácido carbónico se disocia
en un ión de hidrógeno y unión de bicarbonato por medio de una reacción
reversible:
CO2 + H2O <-------> CO3H2
<-------> HCO3-+ H+
A medida que el CO2 va entrando en los hematíes se va produciendo ácidocarbónico
y bicarbonato hasta alcanzar el equilibrio. Los productos finales de la reacción
(HCO3- y H+) deben ser eliminados del citoplasma de los hematíes. Los hidrogeniones
se unen a la Hb y así se mantiene baja su concentración en el interior de los
hematíes y los iones bicarbonato salen desde los hematíes al plasma utilizando
una proteína transportadora.
Cuando la sangre venosa llega a los pulmones sucede que la presión
parcial deL dióxido de carbono (PCO2) de los alvéolos es más baja que la de la
sangre venosa. El CO2 difunde desde el plasma al interior de los alvéolos y la
PCO2 del plasma empieza
a bajar, lo que permite que el CO2 salga de los hematíes. La reacción
entonces se produce a la inversa. Los H+ se liberan de la Hb y el bicarbonato
del plasma entra en los hematíes. El bicarbonato y los H+ forman ácido
carbónico que, a su vez, se convierte en CO2 y en agua. El dióxido de carbono
entonces difunde desde los hematíes al interior de los alvéolos para ser
expulsado al exterior del organismo por la espiración.
EN SOLUCIÓN SIMPLE: el CO2 es muy soluble en agua y la cantidad del que
estransportado en solución depende de su presión parcial, aunque en condiciones
normales solo un 7-10% del transporte del CO2 se realiza en solución, disuelto
en El plasma.
REGULACIÓN
O CONTROL DE LA RESPIRACIÓN
La respiración se realiza a consecuencia de la descarga rítmica de
neuronas motoras situadas en la médula espinal que se encargan de inervar los músculos
inspiratorios. A su vez, estas motoneuronas espinales están controladas por 2 mecanismos
nerviosos separados pero interdependientes:
(1) un sistema VOLUNTARIO, localizado en la corteza cerebral, por el que
el ser humano controla su frecuencia y su profundidad respiratoria
voluntariamente, por ejemplo al tocar un instrumento o al cantar.
(2) un sistema AUTOMÁTICO O
INVOLUNTARIO, localizado en el
tronco del encéfalo que ajusta la respiración a las necesidades metabólicas delorganismo,
es el centro respiratorio (CR) cuya actividad global es regulada por 2
mecanismos, un control químico motivado por los cambios de composición química
de la sangre arterial: dióxido de carbono [CO2], oxígeno [O2] e hidrogeniones
[H+] y un control no químico debido a señales provenientes de otras zonas del
organismo.
CONTROL QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓN
La actividad respiratoria cíclica está controlada por las neuronas
espacializadas que constituyen el centro respiratorio (CR). Sin embargo, la
actividad de estas neuronas esta sujeta a una modulación continuada dependiendo
de los niveles de gases en la
sangre arterial.
(1) Efecto de la concentración de
O2 en la sangre arterial. En
el organismo existen unos receptores químicos especiales llamados
quimiorreceptores periféricos que se encargan de percibir cambios en la
composición química de la sangre arterial. En condiciones normales, el mecanismo
de control de la respiración por la presión parcial de oxígeno (PO2) no es el
más importante, y ésto es debido a que como el oxígeno (O2) es vital para
nuestro organismo, el sistema respiratorio conserva siempre una presión de O2
alveolar más elevada que la necesaria para
saturar casi completamente la hemoglobina, de modo que la ventilación
alveolar puede variar enormemente sin afectar de modo importante el transporte
de O2 a los tejidos y solo condiciones extremas como una enfermedad pulmonar
obstructiva crónica puede reducir la PO2 arterial a niveles tan bajos que
activen los quimiorreceptores periféricos.
(2) Efecto de las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) e hidrogeniones
(H+) en la sangre arterial. El controlador químico más importante de la
ventilación pulmonar es el dióxido de carbono, a través de quimiorreceptores
centrales del tronco del encéfalo que son sensibles a la
concentración de H+ en el líquido cefalorraquídeo. Cuando se incrementa
la PCO2 arterial, el CO2 cruza con gran facilidad la barrera sangre-líquido
cefalorraquídeo pero tiene muy poco efecto estimulante directo sobre las
neuronas del centro respiratorio. En cambio, su acción indirecta a través de los
H+, es muy potente. Los iones H+ sí que tienen una acción estimulante directa
potente sobre el CR pero cruzan muy poco la barrera sangre-líquido cefalorraquídeo
como protección para evitar que iones H+ procedentes del metabolismo celular
puedan alcanzar el sistema nervioso. Por tanto, siempre que se incremente la
concentración de CO2 en la sangre arterial, se incrementará también en el líquido
cefalorraquídeo en donde reacciona de inmediato con el H2O para formar iones H+
los cuales estimularán directamente el CR dando lugar a un aumento de la
frecuencia ventilatoria, un aumento de la eliminación del CO2 desde la sangre,
y la consiguiente disminución
de los iones H+, alcanzando el equilibrio de
nuevo.
CO2 + H2O <-----> CO3H2
<-----> HCO3- + H+
Aunque los quimiorreceptores periféricos también son estimulados por el
CO2 a través de la [H+], se cree que solo responden inicialmente a una
elevación de la presión parcial de CO2, mientras que la respuesta mayoritaria
es a nivel de los quimiorreceptores centrales. Como las variaciones en la
ventilación alveolar tienen un efecto enorme sobre la [CO2] en sangre y tejidos,
no es extraño que sea éste el regulador principal de la respiración en
condiciones normales.
CONTROL
NO QUÍMICO DE LA RESPIRACIÓN
(1)
Por receptores especiales de sensibilidad profunda o propioceptores:
• receptores de estiramiento en los pulmones que son estimulados cuando los
pulmones se estiran en exceso, y envían impulsos al centro respiratorio (CR) para
disminuir la ventilación. Se trata de un mecanismo protector pulmonar
• receptores en las articulaciones que son estimulados durante el
ejercicio, y nvían impulsos al CR para aumentar la frecuencia respiratoria.
¡Ojo¡ incluso los movimientos pasivos de las extremidades incrementan varias
veces la
ventilación pulmonar.
(2)
Por actividad del centro vasomotor (CVM) que controla la vasoconstricción
periférica y la actividad cardiaca. Si aumenta la actividad del CVM
también aumenta la actividad del CR, como sucede en el caso de una hipotensión.
(3) Por aumento de la temperatura
corporal (Tª) que también
provoca un aumento de la ventilación alveolar, por un efecto indirecto ya que
al aumentar la Tª, aumenta el metabolismo celular y, como consecuencia, la
concentración de dióxido de carbono y, por tanto, la ventilación alveolar, y
también por un efecto estimulante directo de la temperatura sobre las neuronas
del CR.
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