Estructura del Sistema Respiratorio

El sistema respiratorio se divide anatómicamente en:

• Vías aéreas superiores: nariz, cavidad nasal y faringe.
• Vías aéreas inferiores: laringe, tráquea, bronquios y pulmones.

Funcionalmente, se clasifica en:

• Zona de conducción: filtra, calienta y conduce el aire a los pulmones.
• Zona respiratoria: realiza el intercambio gaseoso entre el aire y la sangre.
• Sistema motor: músculos encargados de la mecánica respiratoria.

Nariz

• Porción externa: compuesta por piel, cartílago y mucosa. Inhala, filtra, calienta y humidifica el aire.
• Porción interna: drena el moco, mantiene la permeabilidad y participa en el olfato.

Faringe

Sirve como vía de paso del aire y alimentos, actúa como caja de resonancia y contiene las amígdalas. Se divide en nasofaringe, bucofaringe y laringofaringe.

Laringe

Formada por el hueso hioides, la nuez (cartílago tiroides) y el cartílago cricoides.

Tráquea

• Mucosa: contiene cilios que protegen contra el polvo.
• Submucosa: compuesta por glándulas seromucosas, fibras musculares lisas y tejido conectivo elástico.
• Cartílago hialino.
• Adventicia: tejido conectivo.

Bronquios

El bronquio principal derecho es más corto, más ancho y más vertical que el izquierdo. Se ramifican en bronquios secundarios (3 en el derecho y 2 en el izquierdo), bronquios terciarios (10 en cada pulmón), bronquios terminales y bronquios respiratorios, de donde nacen los alvéolos.

Alvéolos

• Tipo 1: principal sitio de intercambio de gases.
• Tipo 2: secretan líquido alveolar con surfactante, compuesto por fosfolípidos y lipoproteínas que disminuyen la tensión superficial del líquido alveolar y evitan el colapso alveolar, manteniendo la permeabilidad.

Los neumocitos son las células que se encuentran en los alvéolos.

Pulmones

Están protegidos por la membrana pleural. La pleura parietal recubre la cavidad pleural, que contiene el líquido lubricante para evitar la fricción de los pulmones con la cavidad torácica y las costillas. La pleura visceral recubre los pulmones.

Funciones Principales del Sistema Respiratorio

Las funciones principales del sistema respiratorio están estrechamente vinculadas con el sistema cardiovascular e incluyen:

• Intercambio de gases.
• Regulación del pH.
• Protección.
• Comunicación verbal y oral.

El transporte de O₂ y CO₂ involucra cuatro procesos:

1. Ventilación o respiración: intercambio de aire entre la atmósfera y los pulmones. El aire fluye gracias a las diferencias de presión generadas por la contracción de los músculos respiratorios. Durante la inspiración (contracción), el diafragma desciende, y viceversa. El diafragma es responsable de la mayor parte del aire que entra en los pulmones. Los músculos accesorios incluyen los escalenos, el esternocleidomastoideo (ECOM) y el pectoral menor. La inspiración es un proceso activo, mientras que la espiración es un proceso pasivo.
2. Difusión pulmonar: intercambio de gases entre los pulmones y la sangre. La principal función de los alvéolos es intercambiar gases entre ellos y la sangre de los capilares a través de la difusión pasiva. El intercambio de gases en los pulmones es rápido, pero el flujo de sangre en los capilares es lento. Los factores que afectan la difusión pulmonar son: espesor de la membrana entre el alvéolo y el capilar, superficie de intercambio, coeficiente de difusión de cada gas, gradiente de presión (a menor presión, más fácil entra el aire) y presión parcial de cada gas (la del O₂ es mayor que la del CO₂).
3. Transporte de CO₂ y O₂ por la sangre: el O₂ no se disuelve fácilmente en agua; solo el 1,5% se disuelve en el plasma, mientras que el 98,5% se une a la hemoglobina. La hemoglobina puede transportar 4 moléculas de O₂, pero puede viajar estando 100% saturada o no. A mayor presión de O₂, mayor saturación de la hemoglobina. Solo el O₂ disuelto puede pasar a los tejidos. A mayor presión de O₂, más O₂ se une a la hemoglobina. La presión en los pulmones es mayor que la de los capilares, lo que facilita que más O₂ disuelto pase a los tejidos.
4. Difusión tisular: intercambio de gases entre la sangre de los capilares y los tejidos. El 7% del CO₂ se disuelve en el plasma y en los pulmones se difunde hacia los alvéolos. El 23% se combina con compuestos amino de los aminoácidos de la sangre. El 70% del CO₂ forma iones de HCO₃^– dentro de los eritrocitos, y parte de estos iones son liberados al plasma.

La función respiratoria depende de componentes mecánicos (evaluados mediante espirometría) y del intercambio de gases (evaluado mediante pulsioximetría).

Control de la Respiración

El tamaño del tórax se modifica por la acción de los músculos respiratorios, que se contraen en respuesta a impulsos nerviosos y se relajan en ausencia de estos. Hay tres centros básicos que controlan la respiración:

• Área de ritmicidad bulbar: controla el ritmo básico de la respiración. Contiene áreas inspiratorias, que establecen el ritmo básico generando impulsos, y áreas espiratorias, que se activan durante la espiración forzada.
• Área neumotáxica: ayuda a coordinar la transición entre la inspiración y la espiración. Transmite impulsos inhibitorios a la inspiración y ayuda a desactivarla.
• Área apnéustica: tiene una función similar a la anterior, pero envía impulsos estimuladores al área inspiratoria, prolongando la inspiración.

Volúmenes y Capacidades Pulmonares

• Volumen de reserva inspiratorio: volumen de aire adicional que se introduce en los pulmones durante una inspiración máxima o forzada.
• Volumen corriente o tidal: volumen de aire que se mueve en cada ciclo de respiración normal.
• Volumen de reserva espiratorio: volumen máximo de aire que se puede espirar.
• Volumen residual: volumen de aire que permanece en los pulmones después de una espiración máxima y que no se utiliza. El surfactante de los alvéolos es el responsable de esto y garantiza que haya intercambio de gases en todo momento.
• Capacidad vital: cantidad total de aire que se puede movilizar desde una inspiración forzada hasta una espiración forzada.
• Capacidad funcional residual: volumen de aire que permanece en los pulmones en condiciones normales y que no se utiliza.
• Capacidad pulmonar total: capacidad total del sistema pulmonar.