Anatomía del aparato respiratorio

El aparato respiratorio consta de las vías aéreas y los pulmones.

Las primeras iniciadas en la nariz, comprenden además, la encrucijada faríngea, la laringe, la tráquea y los bronquios. Estas vías representan los conductos por donde entra y sale el aire. Intervienen también en la defensa y limpieza de los pulmones, calentando el aire respirado e impidiendo la entrada de cuerpos extraños o bacterias al pulmón, o bien, expulsándolos cuando ya han penetrado.

Para lograr estas múltiples funciones, cuentan con una gran superficie cubierta por un epitelio columnar ciliado, con células caliciformes, glándulas serosas y plexos venosos.

Para el presente estudio nos basaremos específicamente a el aparato respiratorio bajo, es decir; nasofaringe, seguida por la laringe y traque, de igual manera describiremos pulmón incluyendo las patologías que en este se presentan.

Laringe:

Órgano principalmente formado por cartílagos hialinos (tiroides, cricoides y dos aritenoides), está provisto de cuatro repliegues membranosos llamados cuerdas vocales.

A las dos cuerdas inferiores que intervienen en la fonación, se les llama “cuerdas vocales verdaderas”, y las superiores son las “falsas”.

Las cuerdas vocales están inervadas por los nervios laríngeos inferiores, también llamados “recurrentes”, dado el trayecto aberrante que siguen: más largo el del lado izquierdo y por ello más vulnerable, siendo más fácilmente afectado en los síndromes mediastinales.

La laringe interviene en la fonación, en el reflejo de la tos y también como regulador de la presión de la columna aérea espirada, ayudando a mantener abiertos los bronquios menores durante esta fase de la respiración.

La tráquea:

Es un conducto rígido de 10 a 12 cm de longitud. Continúa con el cricoides y ya dentro del tórax, a la altura de la 5ª. Vertebra dorsal, se subdivide en los bronquios primarios derecho e izquierdo.

Tanto la tráquea como los bronquios que le siguen, tienen un armazón cartilaginoso en forma de anillos incompletos y superpuestos, que ocupan las cuatro quintas partes anteriores de los conductos aéreos y que aseguran la permeabilidad de estos; la parte posterior de estos conductos es blanda y está formada de haces musculares y fibras elásticas.

La tráquea como los bronquios, están cubiertos por un epitelio ciliado, observándose en sus células un gran número de mitocondrias, que como productoras de ATP preludian la gran movilidad ciliar; además tienen células caliciformes y glándulas mucosas.

Los bronquios primarios dan origen a los bronquios segmentarios y estos a su vez tendrán en cada segmento subdividiéndose en ramas más pequeñas hasta llegar a formar los bronquiolos terminales, en número de 5 a 7 para cada lobulillo pulmonar. En esta forma se siguen dividiendo los bronquios hasta 16 a 17 veces formando así los bronquios terminales.

Su revestimiento al principio es de tipo cilíndrico ciliado, se convierte en cubico no ciliado en las partes más cercanas al bronquiolo respiratorio. Están rodeados de una capa muscular que está bajo el control del sistema órgano vegetativo, siendo el vago el constrictor y el simpatico el broncodilatador. El bronquiolo respiratorio presenta alveolos en sus paredes, por lo que se le considera como una autentica transición entre las partes conductora y respiratoria del árbol bronquial. Esta revestido por epitelio cubico bajo, células poliédricas y las llamadas células de clara.

Conductos alveolares y alveolos:

Los conductos alveolares se originan por la ramificación de los bronquiolos respiratorios, pudiendo ellos también subdividirse. El término alveolar alude a la característica principal de este segmento, o sea, la presencia de alveolos y sacos alveolares en sus paredes. Tienen revestimiento epitelial cubico rodeado de fibras colagenas, fibras elásticas y fibras musculares lisas. Las primeras constituyen el único sistema de sostén de estos conductos. De esta manera se ha descrito la unidad anatomo-funcional de William Snow Miller.

Los alveolos constituyen las últimas porciones del árbol bronquial, siendo los responsables de la estructura esponjosa del parénquima pulmonar. Los alveolos se encuentran constituidos en su pared por células epiteliales, capilares pulmonares, tejido conjuntivo y células intersticiales, los alveolos se comunican entre sí a través de los poros de Cohn.

El aire alveolar está separado de la sangre capilar por cuatro membranas: citoplasma de la célula epitelial, membrana basal de esta célula, membrana basal del capilar y citoplasma de la célula endotelial. El espesor total de estas cuatro membranas es de 0.3 a 0.7 micras.

Entre la membrana basal epitelial y la endotelial capilar se localiza un espacio llamado intersticial que se encuentra ocupado por tejido conectivo, fibras elásticas, fibras reticulares y colagena, las cuales dan sostén a la pared alveolar, proporcionando al pulmón una unidad reticuloelastica que es indispensable para su distención y retracción. Además se encuentra un grupo de células como fibroblastos, células cebadas, células plasmáticas, linfocitos y macrófagos.

Segmentos pulmonares:

Los segmentos pulmonares son parte de los lóbulos pulmonares provistos de bronquios, arteria y venas que les garantiza una cierta independencia y autonomía. Representan la unidad anatomo funcional macroscópica, así como el lobulillo de Miller lo constituye en lo microscópico.

El pulmón derecho con sus 3 lóbulos, tiene 10 segmentos; en cambio el izquierdo, con dos lóbulos, solamente cuenta con 8 ya que algunos de ellos se fusionan, formando un solo segmento.

Los pulmones tienen cerca de 750 millones de alveolos, cuyas paredes desarrollan una superficie de 90 m² aproximadamente.

Cavidad pleural:

Formada por dos hojas pleurales, la pleura parietal y la pleura visceral, dicha cavidad contiene escasa cantidad de líquido.

La pleura parietal recubre todo el interior del tórax, es decir, la pared costal, el diafragma y el mediastino; es fibrosa y más resistente que la visceral, esta inervada por los nervios intercostales y la parte central por el nervio frénico, se refleja a la altura del hilio pulmonar y se coinvierte en pleura visceral, que es la serosa que recubre el pulmón.

Diafragma:

Tabique musculotendinoso que separa el tórax del abdomen, tiene forma de cúpula y es cóncavo hacia el abdomen. Está formado por 3 grupos de fascículos musculares anteriores o extérnales.

Bibliografía

Semiología del aparato respiratorioFernando Rebora GutiérrezMéndez Editores

Neumología Octavio Rivero SerranoEditorial Trillas Segunda edición

EMBRIOLOGIA DEL APARATO RESPIRATORIOEl aparato respiratorio deriva de una “yema” emanada del endodermo. La cara anterior del intestino primitivo, en su porción cefálica emite una “gotera respiratoria longitudinal” (3mm).El desarrollo del aparato respiratorio inferior comienza hacia la mitad de la 4ta SDG cuando la gotera se aísla de abajo hacia arriba constituyendo la hendidura laringotraqueal; esta se hace más profunda para producir un divertículo respiratorio, que en poco tiempo se separa del intestino anterior por pliegues traqueoesofágicos, que se fusionan y forman un tabique traqueoesofágico (origen del esófago y el tubo laringo traqueal). A lo largo de la 4ta SDG (5mm) se desarrolla una yema traqueal en el extremo distal del divertículo respiratorio que se divide en 2 yemas bronquiales en la 5ta SDG. Cada yema aumenta de tamaño formando los bronquios principales; a continuación estos se subdividen, el derecho origina 3 yemas y el izquierdo en 2 (10 mm) para formar los bronquios lobares; estos continuaran dividiéndose (17 divisiones aprox) para ir formando el futuro árbol bronquial. Cada bronquio secundario y el mesénquima circundante constituye el primordio de un segmento broncopulmonar. Después del nacimiento se forman vias respiratorias adicionales hasta que existen unas 24 divisiones.Cuando el embrión mide 5 mm, aparece la arteria pulmonar procedente del 6to arco aórtico, pronto se atrofia la comunicación con la aorta del lado derecho, no así del lado izquierdo, donde perdura formando el conducto arterioso, el cual generalmente se ocluye al nacimiento.Simultáneamente se inicia la formación del alveolo (origen mesodérmico), pero es hasta las 24 SDG cuando se realiza la unión bronquioalveolar, haciendo permeables los conductos brónquicos y viable al producto. Con el crecimiento de los pulmones a partir del mesénquima esplácnico se desarrolla la pleura visceral; la parietal se deriva del mesodérmico somático

Periodos del desarrollo pulmonar1. Pseudoglandular (6-16 semanas) Se forman los bronquios y bronquiolos.2. Canalicular (16-26 semanas) Se desarrollan los bronquiolos respiratorios y los conductos

alveolares.3. De los sáculos terminales (26 semanas-nacimiento) Los conductos alveolares dan lugar a

los sáculos terminales (primordios de los alveolos). A las 26 semanas el epitelio cubico es remplazado por epitelio escamoso. En este momento las redes capilares proliferan cerca del epitelio y el desarrollo pulmonar permite la viabilidad del feto.

4. Alveolar (entre la semana 32 y los 8 años) A medida que maduran los pulmones, aumentan los bronquiolos respiratorios y alveolos primordiales. Los alveolos se siguen formando hasta los 8 años.

BIBLIOGRAFIA Embriología clínica, Moore Persaud, Ed. Elsevier, Séptima edición Semiología del aparato respiratorio, Fernando Rébora Gutiérrez, Ed. Méndez editores

Histología del aparato respiratorio jonathan fernandez de lara reyes

Resumen

El epitelio respiratorio típico consta de seis tipos de células; de ellas el tipo más abundante es la célula cilíndrica ciliada. Cada una posee cerca de 300 cilios en una superficie apical, posee gran cantidad de mitocondrias para facilitar su movimiento y por ende desarrollar su trabajo que es el de ayudar a desplazar moco y elementos extraños que ingresen a las vías respiratorias.

En segundo lugar encontramos las células caliciformes, que son las encargadas de secretar moco, la porción apical de ésta células posee múltiples inclusiones de moco, rico en polisacáridos.

Células en cepillo, son células cilíndricas, que poseen a nivel apical un gran número de microvellocidades, hay dos tipos de ellas, unas poseen una apariencia inmadura lo cual hace pensar que representan una reserva para sustituir las células caliciformes y ciliadas que han cumplido su ciclo, y el otro tipo que presenta expansiones en su base y son consideradas como receptores sensoriales.

Células basales son pequeñas y redondas, descansan sobre una lámina basal y no se extienden s multiplican continuamente y son las encargadas de dividirse por mitosis para dar origen a las demás células que hacen parte del epitelio respiratorio.Finalmente encontramos las células granulosas que se parecen a las basales, pero poseen gran número de gránulos, son endocrinas que actúan como efectoras en la integración de las secreciones mucosa y serosa.

Células EndotelialesNeumocitos Tipo IConocido también como célula epitelial de revestimiento, presenta núcleo aplanado con una ligera protuberancia hacia el interior del alvéolo. La principal barrera contra el paso de moléculas de la circulación sanguínea hacia los alvéolos están constituidas por las uniones con los Neumocitos Tipo I.Neumocitos Tipo IIConocidos también como células septales, son menos frecuentes que los de tipo I, secretan un producto rico en fosfolípidos, proteínas y glucosaminoglucanos que forman una fina capa en el alveolo que se conoce como surfactante pulmonar.

FISIOLOGÍA DEL APARATO RESPIRATORIO INFERIOR.

La estructura del aparato respiratorio está diseñada, para mantener la sangre en íntimo contacto con el aire, a fin de lograr el intercambio gaseoso, ya que su función primordial es obtener oxigeno (O2) del ambiente y deshacerse del CO2 producido por el metabolismo. (1)

La respiración se inicia en la vía aérea superior, una vez que el aire pasa la vía aérea superior vence 50% de la resistencia que ofrece y se localiza la vía aérea inferior (1). Está se realiza en el tórax para renovar el aire alveolar y a la difusión de los gases a nivel de la membrana alveolo-capilar. (2)

En realidad este fenómeno no es sino parte de una función más amplia, la hematosis, que tiene por objeto proveer de oxígeno a las células y eliminar el bióxido de carbono que resulta de su actividad metabólica (2). La hematosis comprende, por consiguiente, la respiración extrínseca o pulmonar, la respiración intrínseca o tisular y una fase intermedia de trasporte, a cargo del tejido hemático y del aparato cardiovascular; todo ello coordinado por el sistema nervioso (2).

La función pulmonar, es un proceso complejo que tiene como objetivo el aporte de oxígeno a los tejidos, para conseguir la energía necesaria además de realizar las funciones metabólicas celulares y la eliminación del anhídrido carbónico. La respiración incluye varias funciones: ventilación, difusión transporte de oxígeno, consumo periférico, eliminación de anhídrido carbónico. En ella

Pediatría del Niño Enfermo.

intervienen de forma coordinada varios sistemas y órganos: sistema nervioso central y periférico, aparato circulatorio, hematológico, tejidos periféricos y el aparato respiratorio (1).

Para que la respiración extrínseca o pulmonar se realice en forma eficaz, se necesita contar con una buena calidad del aire respirado, permeabilidad de las vías respiratorias, movimientos eficaces de la caja torácica que permitan la entrada y salida del aire en volúmenes suficientes; se requiere por otro lado de la integridad de la membrana alveolo-capilar y de una irrigación sanguínea suficiente en cantidad y calidad (2).

Para ello existen 300 millones de alveolos y 70 m2 de superficie con un espesor de 0.5 µ. El gas ya en el alveolo, atraviesa la membrana alveolocapilar por difusión activa intercambiándose una molécula de 02 por dos de CO2, pero teniendo una capacidad de respuesta de 1:20 y un tiempo aproximado de un tercio de segundo para lograrlo, siguiendo la ley de Fick: “la difusión de un gas a través de una membrana es directamente proporcional a su superficie e inversamente proporcional a su espesor” (1).

La respiración pulmonar comprende diversas fases: 1) ventilación. Consiste en una serie de mecanismos que al lograr la entrada y salida de una corriente suficiente de aire permite la renovación de los gases contenidos en los alveolos. 2) Perfusión. Es la llegada de la sangre venosa proveniente del ventrículo derecho a través de las arterias pulmonares hasta los capilares alveolares, en donde se transforma en sangre arterial, oxigenada, antes de regresar a la aurícula izquierda por las venas pulmonares. 3) Difusión. Es el paso del oxígeno del aire alveolar a la sangre y del bióxido de carbono de la sangre al aire alveolar a través de la membrana alveolo-capilar (2).

La respiración es un proceso autónomo donde la inspiración es dinámica y la espiración pasiva; la primera se inicia por cambios de la presión negativa de la cavidad pleural y contracción de músculos respiratorios, el principal el diafragma. El centro respiratorio se compone de varios grupos de neuronas, dispersas de manera amplia en ambos lados del bulbo raquídeo y el puente, dividiéndose en tres grupos: un grupo respiratorio dorsal, que es inspiratorio; otro ventral, que puede dar lugar a espiración o inspiración, según sean las neuronas que se estimulan del grupo; y un tercero, centro neumotáxico, que es el que controla la frecuencia respiratoria y se encuentra en forma dorsal en la parte superior del puente. Además existen señales reflejas extraneuronales que proceden de receptores de estiramiento en la pared de los bronquios, y bronquiolos que se dirigen hacia el grupo respiratorio dorsal vago, cuando los pulmones se expanden en exceso, e interrumpe la respiración. Asimismo, este centro respiratorio se estimula para un incremento de la fuerza inspiratoria y espiratoria, cuando existe un incremento de bióxido de carbono. En cambio el O2 ejerce un efecto escaso en el centro respiratorio, pero es importante sobre quimiorreceptores periféricos carotideos y aórticos (1).

El aire inspirado llega a los alvéolos mediante la ventilación: los volúmenes pulmonares dependen de diferentes características que van desde; la raza, sexo, edad, siendo estas tres las más importantes (1).

El volumen de aire que entra y sale del pulmón en cada respiración normal se denomina volumen tidal o corriente (VT) 6 a 7mL/kg o 500 mL; el volumen de reserva inspiratoria (VRI) es el volumen de aire inhalado durante una inspiración forzada máxima realizada después de una respiración normal. El volumen de reserva espiratoria (VRE) es el aire exhalado durante una espiración forzada máxima que se inicia al final de una espiración; el volumen resudial (VR) es volumen de gas que queda en los pulmones después de una espiración forzada máxima que representa 25% de la capacidad pulmonar total. Una vez que se conocen los volúmenes podemos definir las capacidades pulmonares que son la suma de volúmenes (3).

La capacidad inspiratoria (CI) es la cantidad de aire inspirado durante una inspiración forzada máxima después de una inspiración normal (CI:VT+VRI); la capacidad funcional residual (CFR o FCR) volumen de aire que queda en los pulmones después de una espiración normal (CFR:VR+VRE); la capacidad vital (CV) es el aire exhalado después de una espiración forzada máxima realizada después de una inspiración forzada máxima, que se calcula entre 65-70 cc/kg (CPT:CV+VR) (3).

La función pulmonar puede ser evaluada con métodos no invasivos como son la flujometría y espirometría, siendo esta última la más completa, ya que determina más parámetros y entre ellos los tres básicos: volumen espiratorio forzado en el primer segundo (FEV1), capacidad vital forzada (FVC), la relación de FEV/FVC (1).

Bibliografía:

1) Pediatría Martínez. (1)Salud y enfermedad del niño y del adolescente. 6ta. Edición. Manual moderno.

2) Fernando Rebora Gutiérrez. (2)

Semiología del aparato respiratorio. Méndez editores.

3) Gayton & Hall. (3)Tratado de fisiología médica. 11ª. Edición. Elsevier.

Elaboró: Angélica Yazmin Martínez Maldonado.