EL APARATO RESPIRATORIO HUMANO.
Es el aparato
encargado de captar el oxígeno (O2) del aire y de desprender el dióxido de
carbono (CO2) que se produce durante la respiración mitocondrial.
Partes del aparato respiratorio.
El aparato respiratorio humano está constituido por las fosas
nasales, la faringe, la laringe la tráquea, los dos bronquios y los dos
pulmones. El pulmón derecho tiene tres lóbulos y el izquierdo dos. Cada lóbulo
pulmonar presenta centenares de lóbulos secundarios o lobulillos.
Los bronquios al entrar en los pulmones se ramifican
apareciendo los bronquiolos, que se vuelven a ramificar entrando cada uno en un
lobulillo, dónde al ramificarse de nuevo forman los capilares bronquiales que
acaban en los sáculos pulmonares, las paredes de los cuales presentan
expansiones globoses llamadas alvéolos pulmonares.
La mayor parte de la superficie interna de las vías
respiratorias presenta células productoras de mucosidad (moco). Se trata de una
sustancia muy viscosa dónde quedan adheridas las partículas que lleva el aire y
que presenta sustancias antibacterianas y antivíricas. Además, las fosas
nasales, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos presentan internamente
células ciliadas que mueven dicha mucosidad hacia la faringe, de dónde por
deglución pasa al esófago.
Anatomía del aparato respiratorio
humano.
1. Orificios nasales. Son dos orificios que comunican el
exterior con las ventanas nasales, en el interior de las cuales hay unos pelos
que filtran el aire y unas glándulas secretoras de moco que retienen el polvo y
humedecen el aire.
2. Fosas nasales. Son dos amplias cavidades situadas sobre la
cavidad bucal. En su interior presentan unos repliegues denominados cornetes,
que frenan el paso del aire, favoreciendo así su humidificación y
calentamiento.
3. Faringe. Es un conducto de unos 14cm que permite la
comunicación entre las fosas nasales, la cavidad bucal, el oído medio (a través
de las trompas de Eustaquio), la laringe y el esófago.
4. Boca. Permite la entrada de aire pero sin el filtrado de
polvo y la humidificación que proporcionan las fosas nasales.
5. Lengua. Este órgano presiona el alimento contra el paladar
para introducir los alimentos.
6. Epiglotis. Es una lengüeta que cuando es empujada por un
bolo alimenticio se abate sobre la glotis cerrando el acceso e impidiendo así
que el alimento se introduzca dentro de la tráquea.
7. Laringe. Es un corto conducto de unos 4cm de longitud que
contiene las cuerdas vocales.
8. Cuerdas vocales. Son dos repliegues musculares y fibrosos
que hay en el interior de la laringe. El espacio que hay entre ellas se
denomina glotis y da paso a la tráquea. Constituyen el órgano fonador de los
humanos.
9 . Cartílago tiroides. Es el primer cartílago de la tráquea.
Está más desarrollado en los hombres. En estos provoca una prominencia en el
cuello denominada la nuez de Adán y una voz más grave.
10. Esófago. Es un conducto del aparato digestivo que se encuentra
detrás de la tráquea .
11. Tráquea. Conducto de unos 12cm de longitud y 2cm de
diámetro, constituido por una serie de cartílagos semianulares cuyos extremos
posteriores están unidos por fibras musculares. Esto evita los roces con el
esófago, cuando por este pasan los alimentos.
12. Pulmones. Son dos masas globosas. El pulmón derecho tiene
tres lóbulos y el izquierdo sólo dos.
13. Arteria pulmonar. Contiene sangre pobre en oxígeno y rica
en dióxido de carbono, que se mueve desde el corazón hacia los pulmones.
14. Vena pulmonar. Contiene sangre rica en oxígeno y pobre en
dióxido de carbono que se mueve desde los pulmones hacia el corazón.
15. Músculos intercostales externos. Son los que levantan las
costillas para aumentar el volumen de la cavidad torácica y así producir la
inspiración.
16. Costillas
17. Pleuras. Son dos membranas que rodean los pulmones. El
espacio que hay entre ellas está lleno del denominado líquido pleural. Su
finalidad es evitar el roce entre los pulmones y las costillas.
18. Cavidad torácica. Es la cavidad formada por las costillas
y el esternón, dónde se alojan los pulmones.
19. Bronquios. Son los dos conductos en los que se bifurca la
tráquea.
20. Bronquiolos. Son las ramificaciones de los bronquios. Las
últimas ramificaciones originan los denominados capilares bronquiales que finalizan
en los sáculos pulmonares, que son cavidades con numerosas expansiones globosas
denominadas alvéolos pulmonares.
Considerando los dos pulmones hay unos 500 millones de
alvéolos pulmonares.
21. Cavidad cardíaca. Es una concavidad en el pulmón izquierdo
en la que se aloja el corazón.
22. Diafragma. Se trata de una membrana musculosa que durante
la inspiración desciende permitiendo la dilatación pulmonar y durante la
espiración asciende favoreciendo el vaciado de los pulmones.
EL INTERCAMBIO GASEOSO.
Las características
del intercambio gaseoso que se produce en los alvéolos pulmonares son:
1) La sangre procedente del corazón, que llega a los
capilares sanguíneos que recubren los alvéolos pulmonares, está cargada de
dióxido de carbono y contiene muy poca cantidad de oxígeno.
2) A los alvéolos pulmonares llega aire procedente del
exterior que es rico en oxígeno. También llega dióxido de carbono procedente de
los capilares sanguíneos. El resultado es una mezcla de gases en que predomina
el oxígeno.
3) La distancia que hay entre los gases contenidos en el
interior de los alvéolos pulmonares y los gases contenidos en el interior de
los capilares sanguíneos es muy pequeña, sólo 0,6 micras (0,6µ) y las paredes
que los separan son permeables a ellos. Debido a todo ello los gases pueden
pasar de unos a los otros. El resultado es que ambas mezclas de gases acaban
teniendo una composición muy parecida.
4) La sangre que sale de los capilares sanguíneos que
recubren los alvéolos pulmonares hacia el corazón es rica en oxígeno y muy
pobre en dióxido de carbono.
PRESIONES RESPIRATORIAS
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Presión pleural y sus variaciones durante
la respiración
La presión pleural es la
presión del líquido en el estrecho espacio existente entre la pleura pulmonar y
la pleura de la pared torácica. Existe una pequeña presión negativa en este
espacio debido a la aspiración señalada anteriormente. La presión pleural
normal al comienzo de la inspiración es de -5 cm. de agua, que es la cantidad
de aspiración necesaria para mantener los pulmones abiertos en su nivel de
reposo. Después, durante la inspiración normal, la expansión de la caja
torácica tira de la superficie de los pulmones con más fuerza y crea una
presión aún más negativa, hasta un valor medio de unos -7,5 cm. de agua. Luego,
en la espiración, sucede esencialmente lo contrario.
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Presión Alveolar.
La presión alveolar es la
presión en el interior del alvéolo pulmonar. Cuando no fluye aire ni al
interior ni fuera de los pulmones, la presión en todas partes es igual a la
presión atmosférica, que se considera 0 cm. de agua. Para originar un flujo de
aire en la inspiración, la presión en los alvéolos debe caer a un valor
discretamente inferior al de la presión atmosférica. En la inspiración, la
presión alveolar disminuye aproximadamente a -1 cm. de agua. Esta presión
negativa basta para mover medio litro de aire al interior de los pulmones en
los 2 segundos que dura la inspiración.
Durante la espiración
ocurre lo contrario: la presión alveolar se eleva hasta +1 cm. de agua, y esto
hace salir el medio litro de aire inspirado, durante los 2 o 3 segundos que
dura la espiración.
- ·
Presión transpulmonar
Es la diferencia entre la
presión alveolar y la presión pleural. Es una medida de la fuerza elástica de
los pulmones que tienden a colapsar los pulmones en cada grado de expansión,
denominada presión de retroceso elástico.
AGENTE TENSIOACTIVO,
TENSIÓN SUPERFICIAL Y COLAPSO DE LOS PULMONES.
En el interior de los
alvéolos la superficie de agua intenta contraerse. Esta trata de forzar el aire
fuera de los alvéolos a través de los bronquios y, haciéndolo hace que los
alvéolos (y otros espacios aéreos) intenten colapsarse. El efecto neto es que
se genera una fuerza contráctil elástica de todos los pulmones, que se denomina
fuerza elástica de tensión superficial.
El agente tensioactivo es
una agente activo en la superficie, lo que significa que, cuando se extiende
sobre la superficie de un líquido, reduce notablemente la tensión superficial.
Esta sustancia es segregada por unas células que se encuentran en los alvéolos,
denominadas células epiteliales alveolares de tipo II, que son células
granulares y que contienen inclusiones de lípidos.
El agente tensioactivo es
una mezcla compleja de varios fosfolípidos, proteínas e iones. Esta sustancia
no se disuelve en el líquido; en lugar de ello, se extienden por su superficie
debido a que una parte de la molécula del fosfolípido es hidrófila y se
disuelve en el agua de los alvéolos, mientras que la porción lipídica es hidrófoba
y se orienta hacia el aire.
Los líquidos que revisten
los alvéolos sin agente tensioactivo tienen una tensión superficial de 50
dinas/cm.; mientras que los líquidos que revisten los alvéolos con agente tensioactivo,
entre 5 y 30 dinas/cm.
LA CAPACIDAD PULMONAR
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Volumen
corriente (VC). Es el volumen de aire que normalmente
entra en una inspiración o sale en una espiración. En los hombres es de 0,5
litros.
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Volumen
de la reserva inspiratoria (VRI). Es el volumen de aire
que entra de más en una inspiración forzada. En los hombres es de 3 litros.
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Volumen
de la reserva espiratoria (VRE). Es el volumen de aire
que sale de más en una espiración forzada. En los hombres es de 1 litro.
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Capacidad
vital (CV). Es el volumen de aire que se puede
espirar tras una inspiración forzada. Equivale a la suma de los tres anteriores
volúmenes (VC + VRI + VRE = CV). En los hombres es de 4,5 litros.
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Volumen
residual (VR). Es el volumen de aire que siempre queda
en el interior de los pulmones. En los hombres es de 1,5 litros.
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Capacidad
pulmonar total (CPT). Es la máxima cantidad de aire que pueden
acoger los pulmones. En el hombre son 6 litros.
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