Respiración Interna y Externa

Para obtener energía, nuestras células recurren a la oxidación de la materia orgánica en el proceso llamado respiración celular (o interna).

La respiración celular se realiza en el interior de las mitocondrias de cada célula.

Respiración Externa

El aparato respiratorio aporta oxígeno (O₂) a la sangre para que sea llevado a todas las células que necesiten consumirlo.

El dióxido de carbono (CO₂), que es un gas residual de la respiración celular, se elimina también por este aparato. El aparato circulatorio transporta estos gases.

El movimiento del sistema respiratorio se realiza por los músculos intercostales y el diafragma.

• Está regulado por el sistema nervioso central.
• Es involuntario con cierto control voluntario.
• La luz (diámetro interno) de los bronquios es variable y está regulada por el sistema nervioso autónomo.

Anatomía del Sistema Respiratorio

Componentes principales:

• Fosas nasales
• Faringe
• Laringe
• Tráquea
• Bronquios y bronquiolos
• Alvéolos
• Pulmones

Vía Aérea Superior

• Orificios nasales
• Cavidad nasal
• Cavidad oral
• Faringe

Vía Aérea Inferior

• Laringe
• Tráquea
• Árbol bronquial (bronquios y bronquiolos)

Intercambio Gaseoso

La entrada de oxígeno en el organismo y su paso a la sangre se debe a la diferencia de concentración de este gas entre los alvéolos y los capilares sanguíneos. Es un proceso pasivo denominado difusión.

• Lo mismo sucede para la salida de CO₂ desde la sangre hacia los alvéolos.

Control del Sistema Respiratorio

Sistemas Sensoriales Relacionados

Olfato

• Detector de sustancias químicas en el aire.
• Sus células sensitivas se encuentran en la cavidad nasal.
• Son capaces de detectar decenas o cientos de sustancias químicas diferentes.

Propioceptores Internos

• El organismo es capaz de detectar concentraciones de oxígeno y CO₂ en la sangre para modular el ritmo respiratorio.
• También detectan cambios en el pH sanguíneo (relacionado con la concentración de CO₂).
• Existen propioceptores de distensión en los músculos respiratorios y bronquiales.

Regulación Nerviosa y Hormonal

• El control voluntario permite modificar temporalmente el ritmo y la profundidad de la respiración.
• El control de la musculatura lisa de bronquios y bronquiolos es debido al sistema nervioso autónomo y a hormonas.

Órganos Principales

Laringe

Está formada por 9 cartílagos articulados, revestidos de mucosa y movidos por músculos.

• Internamente presenta una hendidura anteroposterior, la glotis, limitada lateralmente por las cuerdas vocales (dos superiores o falsas y dos inferiores o verdaderas).
• La epiglotis es un cartílago que cierra la laringe durante la deglución para evitar que los alimentos pasen a la vía aérea.
• Tiene importancia en la fonación (producción de la voz) y en la producción de la tos.

Tráquea

Conducto que comunica la laringe con los bronquios, mantenido abierto de manera constante por anillos cartilaginosos.

• En una persona adulta mide entre 10 y 11 cm de longitud por 2 a 2,5 cm de diámetro.
• Posee unos veinte anillos de cartílago en forma de herradura: la parte anterior es de cartílago y la parte posterior es de músculo liso.

Pulmones

Poseemos dos pulmones de diferente tamaño (el derecho es ligeramente más grande y tiene tres lóbulos, el izquierdo tiene dos) que rodean en su parte inferior e interna al corazón.

• Están situados dentro de la caja torácica, protegidos por las costillas.
• Están cubiertos por una doble membrana lubricada (serosa) llamada pleura (pleura visceral adherida al pulmón y pleura parietal adherida a la caja torácica).
• Entre ambas capas existe una pequeña cantidad (unos 15 cm³) de líquido pleural lubricante, que permite el deslizamiento suave durante los movimientos respiratorios.

Alvéolos

Son los diminutos sacos terminales del árbol bronquial, donde tiene lugar el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre.

• Hay unos 500 millones de alvéolos en total, que aportan una enorme superficie de intercambio (aproximadamente 140 metros cuadrados entre ambos pulmones).
• Están en íntima relación con una densa red de capilares sanguíneos.

Mecánica Respiratoria

Movimientos Respiratorios

Inspiración

Si la caja torácica aumenta de volumen, se produce una presión negativa dentro de los pulmones (menor que la atmosférica) que hace que el aire penetre. Es un proceso activo.

• El diafragma se contrae y desciende.
• Los músculos intercostales externos se contraen y elevan las costillas.
• Otros músculos accesorios (escalenos, esternocleidomastoideo) pueden intervenir en inspiraciones forzadas.

Espiración

Si la caja torácica disminuye en volumen, se crea una presión positiva dentro de los pulmones (mayor que la atmosférica) que hace salir el aire. Normalmente es un proceso pasivo (por relajación muscular y retroceso elástico del pulmón y tórax).

• El diafragma se relaja y asciende.
• Los músculos intercostales externos se relajan y las costillas descienden.
• En la espiración forzada intervienen los músculos intercostales internos y los músculos abdominales.

El diafragma se sitúa bajo los pulmones, separado de ellos por la pleura. En reposo tiene forma acampanada.

Tipos de Respiración

Respiración Abdominal o Diafragmática

Es aquella en la que interviene principalmente el diafragma:

• En la inspiración se abulta el abdomen al contraerse y descender el diafragma.
• En la espiración, el abdomen vuelve a su posición al relajarse el diafragma.
• Predomina en reposo. Se asocia con la relajación física y psíquica, mejora la circulación venosa y masajea los órganos abdominales.

Respiración Torácica o Costal

Es aquella en la que intervienen principalmente los músculos intercostales:

• En la inspiración, los músculos intercostales externos se tensan levantando las costillas, expandiendo el tórax.
• En la espiración, los músculos se relajan (o se contraen los intercostales internos en espiración forzada).
• Aumenta su importancia durante el ejercicio intenso.

La respiración normal suele ser mixta, combinando ambos tipos.

Ritmo y Volumen Respiratorio

• La capacidad pulmonar total de una persona adulta es de 4 a 6 litros.
• El volumen corriente (aire intercambiado en una respiración normal en reposo) es de unos 0.5 litros.
• Las inspiraciones y espiraciones forzadas permiten movilizar volúmenes adicionales (volumen de reserva inspiratoria y volumen de reserva espiratoria), pudiendo llegar a una capacidad vital de unos 3.5 – 5 litros.
• Siempre queda un volumen residual (aproximadamente 1-1.5 litros) que no puede eliminarse de las vías aéreas.
• El ritmo respiratorio en reposo es de unas 12 a 17 respiraciones por minuto en adultos.
• La frecuencia respiratoria varía según el ejercicio, la edad, el estado emocional, etc.

Factores que aumentan el ritmo respiratorio:

• Aumento de CO₂ en sangre.
• Disminución importante del nivel de oxígeno en sangre.
• Disminución del pH sanguíneo (sangre más ácida).
• Ejercicio físico (a través de propioceptores y cambios químicos).
• Estrés o emociones intensas.

Otras Funciones

Reflejos Respiratorios

• Tos: Expulsión brusca de aire para limpiar la laringe, tráquea o bronquios.
• Estornudo: Expulsión brusca de aire por la nariz y boca para limpiar las fosas nasales.
• Sensación de asfixia: Respuesta a la falta de oxígeno o exceso de CO₂.
• Broncoconstricción: Estrechamiento de los bronquios, a menudo como respuesta a irritantes o alérgenos.

Fonación

Producción de sonidos (incluyendo el habla).

Intervienen:

• Los pulmones (fuente de aire).
• La laringe (específicamente las cuerdas vocales, que vibran).
• La cavidad bucal, los labios, la lengua, el paladar y la cavidad nasofaríngea (estructuras de resonancia y articulación).

Patologías del Sistema Respiratorio

Infecciones Microbianas

(Bacterianas, víricas, fúngicas…)

• Resfriado común y catarros virales.
• Gripe (Influenza).
• Faringitis (inflamación de la faringe, puede ser viral o bacteriana).
• Laringitis (inflamación de la laringe).
• Bronquitis (inflamación de los bronquios).
• Neumonía (infección del parénquima pulmonar).
• Tuberculosis (infección bacteriana, principalmente pulmonar).
• Tosferina (infección bacteriana).

Afecciones Alérgicas

El sistema respiratorio es una vía habitual de entrada de alérgenos.

• Rinitis alérgica: Inflamación de la mucosa nasal con abundante producción de mucosidad, estornudos, picor y congestión.
• Asma bronquial: Enfermedad inflamatoria crónica de las vías aéreas que causa episodios recurrentes de sibilancias (pitidos), dificultad respiratoria, opresión en el pecho y tos, debido a una reducción reversible de la luz de los bronquios (broncoconstricción), inflamación y aumento de mucosidad.

Enfermedades Sistémicas y Otras Afecciones

• Apnea del sueño: Interrupciones repetidas de la respiración durante el sueño.
• Neumotórax: Presencia de aire en el espacio pleural (entre la pleura visceral y parietal), que causa el colapso del pulmón.
• Reflujo gastroesofágico (RGE): El ácido del estómago sube hacia el esófago y puede ser aspirado hacia las vías respiratorias, causando irritación, tos crónica o empeoramiento del asma.
• Enfisema pulmonar: Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) caracterizada por la destrucción progresiva de las paredes de los alvéolos, lo que disminuye la superficie para el intercambio gaseoso y la elasticidad pulmonar. Causado principalmente por el tabaquismo, pero también por tóxicos, déficits genéticos o exposición crónica al polvo.
• Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC): Término que engloba principalmente al enfisema y la bronquitis crónica.

Cánceres del Sistema Respiratorio

• Cáncer de pulmón: Muy relacionado con el tabaquismo (activo y pasivo). Es una causa importante de mortalidad por cáncer debido a su agresividad y a menudo detección tardía.
• Cáncer de laringe y otros cánceres de las vías respiratorias (faringe, tráquea).

Accidentes y Lesiones

• Asfixia por obstrucción de las vías respiratorias (atragantamiento).
• Lesiones de la caja torácica (fracturas costales) que pueden afectar la respiración o dañar los pulmones.
• Lesiones de las vías aéreas superiores.

Principales Afecciones del Sistema Fonador

1. Pólipos y nódulos de las cuerdas vocales: Lesiones benignas causadas a menudo por sobreesfuerzo vocal.
2. Laringitis: Inflamación de la laringe y las cuerdas vocales.
3. Afonía/Disfonía: Pérdida total o parcial de la voz debida a diversas causas (inflamación, sequedad, sobreesfuerzo, parálisis de cuerdas vocales, tumores, etc.).