Anatomía y Fisiología Respiratoria

I. Anatomía Respiratoria

·  VÍA RESPIRATORIA ALTA:  

1. Fosas nasales.

2. Faringe.

  2.1. Porción nasal o rinofaringe.

  2,2. Porción oral u orofaringe. 

  2.3. Porción laríngea o laringofaringe.

·  VÍA RESPIRATORIA BAJA:

3. Laringe.

4. Tráquea.

5. Bronquios y sus ramificaciones.

6. Pulmones.

  6.1. Pleura

·  ANORMALIDADES

1. La pulmonía (Neumonía)

2. La bronquitis

3. El asma

4. La difteria (Garrotillo)

5. La tuberculosis

6. La pleuresía

7. El enfisema

 

II. Fisiología Respiratoria

·   Respiración

·   Ventilación

·   Volúmenes Pulmonares

·   Capacidades Pulmonares

·   ¿Por qué se produce la entrada de aire en los movimientos inspiratorios y la salida en los movimientos espiratorios?

·   ¿Quién interviene en la respiración?

Con el nombre de aparato respiratorio conocemos uno de los sistemas fundamentalmente ligado a la función respiratoria y accesoriamente a otras no respiratorias, pero coadyuvantes de la anterior. El aparato respiratorio se divide en vías respiratorias altas y bajas. Las altas comprenden las fosas nasales con sus anexos, la faringe y la laringe. Las bajas comienzan en la tráquea, siguen por los bronquios principales y segmentarios, se continúan en los bronquiolos terminales y respiratorios, para concluir en los bronquiolos alveolares. 

 

VÍA RESPIRATORIA ALTA:  

1. Fosas nasales.

2. Faringe.

VÍA RESPIRATORIA BAJA:

3. Laringe.

4. Tráquea.

5. Bronquios y sus ramificaciones.

6. Pulmones.    

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FOSAS NASALES:

Parte inicial del A.R., en ella el aire inspirado antes de ponerse en contacto con el tejido pulmonar debe ser purificado de partículas de polvo, calentado y humidificado.

Las paredes de la cavidad junto con el septo y las 3 conchas, están tapizadas por la mucosa. La mucosa de la nariz contiene una serie de dispositivos para la elaboración del aire inspirado.

PRIMERO: Está cubierta de un epitelio vibrátil cuyos cilios constituyen un verdadero tapiz en el que se sedimenta el polvo y gracias a la vibración de los cilios en dirección a las coanas, el polvo sedimentados es expulsado al exterior.

SEGUNDO: La membrana contiene glándulas mucosas, cuya secreción envuelve las partículas de polvo facilitando su expulsión y humedecimiento del aire.

TERCERO: El tejido submucoso es muy rico en capilares venosos, los cuales en la concha inferior y en el borde inferior de la concha media constituyen plexos muy densos, cuya misión es el calentamiento y la regulación de la columna de aire que pasa a través de la nariz.  Estos dispositivos descritos están destinados a la elaboración mecánica del aire, por lo que se denomina REGIÓN RESPIRATORIA.

En la parte superior de la cavidad nasal existe un dispositivo para el control del aire inspirado, formando el  órgano del olfato y por eso esta parte interna de la nariz se denomina REGIÓN OLFATORIA; donde se encuentran las terminaciones nerviosas periféricas del nervio olfatorio, las células olfatorias que constituyen el receptor del analizador olfatorio.

 

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FARINGE:

Parte del tubo digestivo y de las vías respiratorias que forma el eslabón entre las cavidades nasal y bucal por un lado, y el esófago y la laringe por otro. Se extiende desde la base del cráneo hasta el nivel de las VI – VII vértebras cervicales. Esta dividida en 3 partes:

1. Porción nasal o rinofaringe.

2. Porción oral u orofaringe.

3. Porción laríngea o laringofaringe.

  • PORCION NASAL: estrictamente respiratorio; a diferencia de las otras porciones sus paredes no se deprimen, ya que son inmóviles. La pared anterior está ocupada por las coanas. Está tapizada por una membrana mucosa rica en estructuras linfáticas que sirve de mecanismo de defensa contra la infección.
  •  PORCION ORAL: parte media de la faringe. Tiene función mixta, ya que en ella se cruzan las vías respiratorias y digestivas. Cobra importancia desde el punto de vista respiratorio ya que puede ser ocluida por la lengua o secreciones, provocando asfixia.
  •  PORCION LARINGEA: segmento inferior de la faringe, situado por detrás de la laringe, extendiéndose desde la entrada a esta última hasta la entrada al esófago. Excepto durante la deglución, las paredes anterior y posterior  de este segmento, están aplicadas una a la otra, separadandose únicamente para el paso de los alimentos.

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LARINGE:

Órgano impar, situado en la región del cuello a nivel de las IV, V y VI vértebras cervicales. Por detrás de la laringe se encuentra la faringe, con la que se comunica directamente a través del orificio de entrada en la laringe, el ADITO DE LA LARINGE, por debajo continúa con la tráquea.

Esta constituido por una armazón de cartílagos articulados entre sí y unidos por músculos y membranas. Los principales cartílagos son:

- Tiroide. 

- Epiglotis.

- Aritenoideos

A la entrada de la laringe se encuentra un espacio limitado que recibe el nombre de GLOTIS. Cerrando la glotis se encuentra un cartílago en forma de lengüeta que recibe el nombre de EPIGLOTIS y que evita el paso de líquidos y alimentos al aparato respiratorio durante la deglución y el vómito, si permanece abierto se produce la bronco aspiración.

La laringe en su interior presenta un estrechamiento, producido por 4 repliegues, dos a cada lado, denominándose cuerdas vocales superiores e inferiores, encargadas de la fonación.

 

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TRAQUEA:

Prolongación de la laringe que se inicia a nivel del borde inferior de la VI vértebra cervical y termina a nivel del borde superior de la V vértebra torácica, donde se bifurca, en el mediastino, en los dos bronquios.    Aproximadamente la mitad de la tráquea se encuentra en el cuello mientras que el resto es intratorácico. Consta de 16 a 20 anillos cartilaginosos incompletos (cartílagos traqueales) unidos entre sí por un ligamento fibroso denominándose ligamentos anulares. La pared membranosa posterior de la tráquea es aplanada y contiene fascículos de tejido muscular liso de dirección transversal y longitudinal que aseguran los movimientos activos de la tráquea durante la respiración, tos, etc.

La mucosa está tapizada por un epitelio vibrátil o cilios (excepto en los pliegues vocales y región de la cara posterior de la epiglotis) que se encuentra en movimiento constante para hacer ascender o expulsar las secreciones o cuerpos extraños que puedan penetrar en las vías aéreas.

El movimiento ciliar es capaz de movilizar grandes cantidades de material pero no lo puede realizar sin una cubierta de mucus. Si la secreción de mucus es insuficiente por el uso de atropina o el paciente respira gases secos, el movimiento ciliar se detiene. Un Ph < 6.4 o > de 8.0 lo suprime.

  

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BRONQUIOS Y SUS RAMIFICACIONES:

A nivel de la IV vértebra torácica la tráquea se divide en los bronquios principales, derecho e izquierdo. El lugar de la división de la tráquea en dos bronquios recibe el nombre de bifurcación traqueal. La parte interna del lugar de la bifurcación presenta un saliente semilunar penetrante en la tráquea, la CARINA TRAQUEAL.

Los bronquios se dirigen asimétricamente hacia los lados, el bronquio derecho es más corto (3 cm), pero más ancho y se aleja de la tráquea casi en ángulo obtuso, el bronquio izquierdo es más largo (4 – 5 cm), más estrecho y más horizontal. Lo que explica que los cuerpos extraños, tubos endotraqueales y sondas de aspiración tiendan a ubicarse más frecuentemente en el bronquio principal derecho. En los niños menores de 3 años el ángulo que forman los dos bronquios principales en la Carina, es igual en ambos lados.

El número de cartílagos del bronquio derecho es de 6 a 8 y el bronquio izquierdo de 9 a 12. Los cartílagos se unen entre sí mediante los ligamentos anulares traqueales.

Al llegar los bronquios a los pulmones, penetran en ellos por el HILIO PULMONAR, acompañado de vasos sanguíneos, linfáticos y nervios, iniciando su ramificación. El bronquio derecho se divide en 3 ramas ( superior, media e inferior), mientras que el izquierdo se divide en 2 ramas (superior e inferior).

En el interior de los pulmones cada una de estas ramas se divide en bronquios de menos calibre, dando lugar a los llamados BRONQUIOLOS, que se subdividen progresivamente en BRONQUIOLOS de 1ero, 2do y 3er orden, finalizando en el bronquiolo terminal, bronquiolo respiratorio, conducto alveolar, sacos alveolares y atrios.

A medida de la ramificación de los bronquios va cambiando la estructura de sus paredes. Las primeras 11 generaciones tienen cartílagos como soporte principal de su pared, mientras que las generaciones siguientes carecen de él. 

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PULMONES:

El pulmón es un órgano par, rodeado por la pleura. El espacio que queda entre ambos recesos pleurales, se denomina MEDIASTINO, ocupado por órganos importantes como el corazón, el timo y los grandes vasos.

Por otra parte el DIAFRAGMA es un músculo que separa a los pulmones de los órganos abdominales.

Cada pulmón tiene forma de un semicono irregular con una base dirigida hacia abajo y un ápice o vértice redondeado que por delante rebasa en 3 – 4 cm el nivel de la I costilla o en 2 – 3 cm el nivel de la clavícula, alcanzando por detrás el nivel de la VII vértebra cervical. En el ápice de los pulmones se observa un pequeño surco (surco subclavicular), como resultado de la presión de la arteria subclavia que pasa por ese lugar.

En el pulmón se distinguen 3 caras:

- Cara diafragmática.

- Cara costal.

- Cara media

El pulmón derecho es más ancho que el izquierdo, pero un poco más corto y el pulmón izquierdo, en la porción inferior del borde anterior, presenta la incisura cardiaca.

Los pulmones se componen de lóbulos; el derecho tiene 3 (superior, medio e inferior) y el izquierdo tiene 2 (superior e inferior).Cada lóbulo pulmonar recibe una de las ramas bronquiales que se dividen en segmentos, los que a su vez están constituidos por infinidad de LOBULILLOS PULMONARES. A cada lobulillo pulmonar va a para un bronquiolo, que se divide en varias ramas y después de múltiples ramificaciones, termina en cavidades llamadas ALVEOLOS PULMONARES.

Los alvéolos constituyen la unidad terminal de la vía aérea y su función fundamental es el intercambio gaseoso. Tiene forma redondeada y su diámetro varía en la profundidad de la respiración.

Los alvéolos se comunican entre sí por intermedio de aberturas de 10 a 15 micras de diámetro en la pared alveolar que recibe el nombre de POROS DE KOHN y que tienen como función permitir una buena distribución de los gases entre los alvéolos, así como prevenir su colapso por oclusión de la vía aérea pulmonar.

Existen otras comunicaciones tubulares entre los bronquiolos distales y los alvéolos vecinos a el, que son los CANALES DE LAMBERT. Su papel en la ventilación colateral es importante tanto en la salud como en la enfermedad.

Existen diferentes características anatómicas que deben ser recordadas:

  • El vértice pulmonar derecho se encuentra más alto que el izquierdo, al encontrarse el hígado debajo del pulmón derecho.
  • En el lado derecho la arteria subclavia se encuentra por delante del vértice, mientras que en el izquierdo su porción es más medial.
  • El pulmón derecho es más corto y ancho que el izquierdo.
  • El parénquima pulmonar carece de inervación sensitiva, por lo que muchos procesos pulmonares resultan silentes.

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PLEURA:

Representa una túnica serosa, brillante y lisa. Como toda serosa, posee 2 membranas, una que se adhiere íntimamente al pulmón (pleura visceral) y otra que reviste el interior de la cavidad torácica (pleura parietal). Entre ambas se forma una fisura (la cavidad pleural), ocupada por una pequeña cantidad de líquido pleural que actúa como lubricante y permite el deslizamiento de ambas hojas pleurales.

La pleura visceral carece de inervación sensitiva mientras que la parietal si posee inervación sensitiva, esto hace que los procesos que afectan a la pleura parietal sean extremadamente dolorosos.

La pleura parietal se divide en 3: pleura costal, pleura diafragmática y mediastínica.

 

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Anormalidades:

El aparato respiratorio está compuesto por los diferentes organismo que se encuentran en la cavidad torácica, como los pulmones, los bronquios, y demás vías respiratorias. Actualmente las enfermedades respiratorias son muchas debido a la alta contaminación del aire. Entre las enfermedades del sistema respiratorio están:

 ·                     La pulmonía (neumonía)

Ocurre cuando bacterias como el neumococo infectan a los alvéolos causando una inflamación. Es importante detectar el tipo de pulmonía que el enfermo tiene, ya sea pulmonía lobar (cuando uno o más de los cinco lóbulos se infecta) o bronconeumonía (cuando los dos pulmones están infectados), porque en muchos casos la bacteria resiste al antobiótico y puede ser la causa de enfermedades más graves.

 

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 ·                     La bronquitis

Es una infección viral o bacteriana en los bronquios. Los síntomas de la bronquitis son la tos, el dolor de cabeza, el catarro y la fiebre alta. Es necesario reposar y tomar el medicamento recetado por el doctor, que por lo general es antitusígeno con codeína.

 

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 ·                     El asma

El asma, término que significa “respirar difícil” en griego, es causada por espasmos de los bronquios y los bronquiolos y el hinchamiento de las membranas mucosas. Existen dos tipos de asma: la forma intrínseca por un alergeno y la forma intrínsica causada por una infección del aparato respiratorio. Las personas que sufren de asma utilizan un aerosol de isoproteronol para aliviar el ahogo.

 

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·                     La difteria (el garrotillo)

La difteria es una infección de las mucosidades de la laringe, de la tráquea y de los bronquios que por el aumento de mucosidad puede causar asfixia. Si la infección es grave se debe de hacer una traqueotomía (abertura del cuello para restablecer la respiración).

 

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 ·                     La tuberculosis

La tuberculosis es una infección por los bacilos tuberculosos. Esta enfermedad ataca en la gran mayoría de los casos a los pulmones. La tos, el pérdida de peso, el cansancio y el esputo sangriento son los principales síntomas. Se debe aplicar la vacuna BCG contra la tuberculosis para disminuir el riesgo de contraer la enfermedad.

 

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 ·                     La pleuresía

La pleuresía es una inflamación de la membraba que cubre los pulmones, la pleura. Cuando los pulmones sufren de cualquier mal, tumor, pulmonía o tuberculosis, las dos membranas de la pleura al hincharse rozan una con la otra produciendo un gran dolor. Se recomienda reposar para recuperarse.

 

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·                     El enfisema

Ocurre cuando los pulmones pierden su elasticidad; ya no absorve o expele aire. Por lo general el tabaco y la vejez son la principal causa del enfisema. El uso de un aerosol bronquilatador se necesario para poder respirar.

 

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La respiración es un proceso que se lleva a cabo por todos los órganos que forman el sistema respiratorio y este sistema participa en 2 funciones fundamentales del ser humano, que son : la respiración y la emisión de la voz.

En relación con la emisión de la voz los pulmones forman parte de los órganos fuelle de la voz, pues proporcionan el material necesario para la producción del sonido, que es una columna de aire fónico que choca contra las cuerdas vocales haciéndolas vibrar.

En cuanto a la función respiratoria hay que distinguir entre 2 conceptos fundamentales, que son el de respiración propiamente dicha y el de ventilación.

 

- Respiración: es el proceso mediante el cual existe un intercambio gaseoso en los pulmones o en los tejidos del organismo, así las células necesitan oxígenos y desprenden dióxido de carbono, que consigue y desecha a la sangre. Esto provoca que ocurra una disminución de oxígeno y un aumento de dióxido de carbono lo que obliga a restablecer los niveles de dichos gases, y esto se consigue gracias a los pulmones a través de la respiración pulmonar.

- Ventilación: es el proceso mediante el cual se renueva el aire contenido en los pulmones. Básicamente consiste en la entrada de aire desde la atmósfera hasta los alvéolos pulmonares y en la salida desde los mismos hasta el exterior.

 

La entrada de aire se denomina inspiración y la expulsión de aire al exterior se denomina espiración.

 

La cantidad de aire que se mueve en cada ciclo respiratorio es variable, y depende de las necesidades del organismo, fundamentalmente asociadas a estados de reposo o actividad.

El estudio de la mecánica ventilatoria se realiza mediante técnicas espirométricas.

La espirometría es la determinación de la cantidad de aire que se mueve en un ciclo respiratorio y el análisis de la velocidad de dicho movimiento.

Existen varias medidas que hacen referencia a los procesos de ventilación, como por ejemplo los volúmenes y capacidades pulmonares.

Los volúmenes pulmonares son diversas cantidades de aire que se estudian en la mecánica respiratoria, así tenemos por ejemplo :

·    Volumen corriente (vc), que es la cantidad de aire que se mueve en cada ciclo respiratorio normal (no forzado y el organismo en reposo); oscila entre los 300 – 600 ml.

·    Volumen de reserva inspiratorio (VRI), que es el volumen máximo que se puede inspirar forzadamente.

·    Volumen de reserva espiratorio (VRE), que es el máximo volumen de aire que se puede espirar.

·    Volumen residual (VR), que es la cantidad de aire que queda dentro de la caja torácica, después de una espiración forzada. Este VR se adquiere en el momento del nacimiento y no se puede eliminar.

Las capacidades pulmonares resultan de la suma de los volúmenes pulmonares y siempre reflejan cantidades de aire, así tenemos:

·    Capacidad total (CT), que es la suma de todos los volúmenes anteriores y significa la cantidad máxima de aire que cabe en los pulmones.

·    Capacidad vital (CV), que es el máximo volumen de aire que se puede mover.

Por otro lado existe lo que se denomina un espacio muerto anatómico al volumen de aire que ocupa las vías respiratorias y no se utiliza en el intercambio gaseoso, así en una persona normal, adulta el espacio muerto anatómico ocupa unos 150 ml, es decir, el trabajo respiratorio que se realiza en cada inspiración debe llenar los alvéolos y este espacio muerto.

De la misma forma al expulsar el aire aproximadamente otros 150 ml de aire pobre en oxígeno ocupan las vías respiratorias.

Según esto, este espacio muerto resulta negativo ya que disminuye la cantidad de oxígeno que llega a los pulmones, así por ejemplo cualquier aumento del espacio muerto, como por ejemplo un tubo de buceo o un respirador artificial supone una disminución del oxígeno alveolar y un aumento del trabajo respiratorio.

¿Por qué se produce la entrada de aire en los movimientos inspiratorios y la salida en los movimientos espiratorios?

La inspiración permite que el aire llegue hasta los alvéolos pulmonares, esta entrada de aire se produce porque en las vías respiratorias existe una presión inferior a la atmosférica, de forma que el aire fluye libremente desde el exterior hasta el interior.

En la espiración por el contrario existe una mayor presión en los alvéolos y en las vías respiratorias que en la atmósfera, de manera que el aire fluye libremente hacia el exterior.

¿Quién interviene en la respiración?

En la respiración interviene de forma activa los músculos respiratorios, existiendo los músculos inspiratorios y los músculos espiratorios.

  • Los músculos inspiratorios provocan con su contracción un aumento en el tamaño de la caja torácica que consiguen elevando las costillas que realizan un movimiento de rotación sobre las vértebras, aumentando así el área por lo que la presión en su interior disminuye y por tanto se provoca la entrada de aire.

El principal músculo inspiratorio es el diafragma que tiene forma de cúpula y se sitúa entre el tórax y el abdomen, al contraerse provoca un aumento en la altura del tórax.

Otros músculos inspiratorios son los intercostales, los músculos escalenos, los pectorales, etc.

  • Los músculos espiratorios son aquellos que participan en la espiración reduciendo el tamaño de la caja torácica actuando de forma totalmente inversa a los músculos inspiratorios, es decir, reduce el volumen de la caja torácica y descienden las costillas.
  • El diafragma también actúa como músculo respiratorio y otros ejemplos son: los intercostales internos, los abdominales, el cuadro lumbar, etc. Todos ellos tienen un punto de inserción en las costillas.

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