Aparato Respiratorio PDF

# Capítulo 23 Aparato Respiratorio ## Aparato Respiratorio y Homeostasis - El aparato respiratorio contribuye a la homeostasis mediante el intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono) entre el aire atmosférico, la sangre y las células de los tejidos. - También ayuda a ajustar el pH de los l...

# Capítulo 23 Aparato Respiratorio ## Aparato Respiratorio y Homeostasis - El aparato respiratorio contribuye a la homeostasis mediante el intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono) entre el aire atmosférico, la sangre y las células de los tejidos. - También ayuda a ajustar el pH de los líquidos corporales. ## Las células del cuerpo utilizan oxígeno (O2) en forma constante para las reacciones metabólicas. - Las reacciones metabólicas generan ATP a partir de la descomposición de las moléculas de nutrientes. - Al mismo tiempo, estas reacciones liberan dióxido de carbono (CO2) como producto de desecho. - Un exceso de CO2 produce acidez, que puede ser tóxica para las células, por lo que debe eliminarse en forma rápida y eficiente. - El sistema cardiovascular y el aparato respiratorio contribuyen al ingreso de O2 y la eliminación de CO2. - El aparato respiratorio permite el intercambio de gases (ingreso de O2 y eliminación de CO2) - El sistema cardiovascular transporta la sangre que contiene estos gases entre los pulmones y las células de los tejidos del cuerpo. - Una falla en alguno de estos sistemas altera la homeostasis y causa muerte celular por falta de oxígeno y la acumulación de productos de desecho. ## Además de participar en el intercambio de gases, el aparato respiratorio regula también el pH de la sangre - El aparato respiratorio regula también el pH de la sangre, contiene receptores del sentido del olfato, filtra el aire inspirado, produce sonidos, y permite liberar agua y calor del cuerpo con el aire exhalado. - Al igual que ocurre con el sistema digestivo y el urinario, que se estudiarán en capítulos siguientes, en el aparato respiratorio hay una extensa área de contacto entre el medio externo y los capilares sanguíneos. ## ¿Se ha preguntado alguna vez cómo afecta el cigarrillo al aparato respiratorio? # Generalidades del Aparato Respiratorio ## Objetivos - Conocer los pasos de la respiración. - Definir el aparato respiratorio. - Explicar cómo se clasifican los órganos respiratorios según su estructura y función. ## Los pasos de la respiración - La respiración es el proceso que permite obtener O2 y eliminar CO2, y tiene tres pasos básicos: - **Ventilación pulmonar**: Inhalación y exhalación de aire. Implica el intercambio de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares. - **Respiración externa**: Intercambio de gases entre los alvéolos pulmonares y la sangre de los capilares pulmonares. La sangre gana O2 y pierde CO2. - **Respiración interna**: Intercambio de gases entre la sangre de los capilares sistémicos y las células de los tejidos. La sangre pierde O2 y adquiere CO2. ## Componentes del Aparato Respiratorio - **Aparato respiratorio superior**: nariz, la cavidad nasal, la faringe y estructuras asociadas. - **Aparato respiratorio inferior**: laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones. **Estructura** - **Zona de conducción**: nariz, la cavidad nasal, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios, los bronquíolos y los bronquíolos terminales: filtrar, calentar y humedecer el aire, y conducirlo hacia los pulmones. - **Zona respiratoria**: bronquíolos respiratorios, los conductos y sacos alveolares, y los alvéolos: intercambio de gases entre el aire y la sangre. ## Preguntas de revisión - ¿Cuáles son los tres pasos básicos de la respiración? - ¿Cuáles son los componentes del aparato respiratorio? - ¿Cuál es la importancia de la zona respiratoria? # Aparato Respiratorio Superior ## Objetivos - Describir la anatomía y la histología de la nariz, la faringe y sus estructuras asociadas. - Identificar las funciones de estas estructuras respiratorias. ## Nariz - Es un órgano especializado que se encuentra a la entrada del aparato respiratorio. - Formado por una porción externa visible y una porción interna ubicada dentro del cráneo llamada cavidad nasal. - La nariz es la porción visible en el rostro, que tiene un marco de sostén formado por hueso y cartílago hialino, cubierta por músculo y piel, y revestida por una membrana mucosa. - El marco óseo de la nariz está constituido por el hueso frontal, los huesos nasales y los maxilares. - El marco cartilaginoso de la nariz está formado por varias piezas de cartílago hialino conectadas entre sí y a los huesos del cráneo mediante tejido conectivo fibroso. - La parte cartilaginosa está formada por el cartílago del tabique nasal, los cartílagos nasales laterales, y los cartílagos alares. - El marco cartilaginoso está constituido por cartílago hialino flexible. - Sobre la superficie inferior de la nariz se encuentran dos orificios llamados narinas, que se comunican con cavidades llamadas vestíbulos nasales. **Funciones** - Calentar, humedecer y filtrar el aire que ingresa. - Detectar los estímulos olfatorios. - Modificar las vibraciones del sonido por medio de la cámara de resonancia hueca. La resonancia es la prolongación, amplificación o modificación del sonido mediante la vibración. ## Cavidad nasal - Es un gran espacio en la parte anterior del cráneo ubicado por debajo del hueso nasal y por encima de la cavidad oral. - Es revestida por músculo y membrana mucosa. - La cavidad nasal está dividida en dos partes, izquierda y derecha, por medio del tabique nasal. - La porción anterior del tabique nasal está constituida por cartílago hialino; el resto está formado por el hueso vómer y la placa perpendicular de los huesos etmoides, maxilar, y palatino. **Funciones** - Calentar, humedecer y filtrar el aire que ingresa. - Detectar los estímulos olfatorios. - Modificar las vibraciones del sonido por medio de la cámara de resonancia hueca. La resonancia es la prolongación, amplificación o modificación del sonido mediante la vibración. ## ¿Cuál es el camino de las moléculas de aire dentro y a través de la nariz? ## ¿Qué parte de la nariz está adherida al hueso frontal? ## Faringe - Es un tubo de unos 13 cm de largo que comienza en las narinas y se extiende hasta el nivel del cartílago cricoides. - Se ubica posterior a las cavidades nasal y oral, superior a la laringe y anterior a las vértebras cervicales. - Sus paredes están compuestas por músculo esquelético y se halla revestida por una membrana mucosa. - Los músculos esqueléticos relajados ayudan a mantener la faringe abierta. - La contracción de los músculos esqueléticos contribuye a la deglución. - Funciona como un pasaje para el aire y el alimento, brinda una caja de resonancia para los sonidos de la voz y alberga las amígdalas, que participan en las reacciones inmunológicas contra invasores extraños. - Se divide en tres regiones anatómicas: la nasofaringe, la orofaringe y la laringofaringe. ## Nasofaringe - Es la porción superior de la faringe, ubicada posterior a la cavidad nasal y se extiende hacia el paladar blando. - El paladar blando, que forma la porción posterior del techo de la boca, es una partición muscular en forma de arco, ubicada entre la nasofaringe y la orofaringe, revestida por una membrana mucosa. - La pared posterior contiene también la amígdala faríngea, o adenoides. **Funciones** - Intercambia pequeñas cantidades de are con los conductos auditivos para equilibrar la presión entre el oído medio y la atmósfera. ## Orofaringe - Es la porción intermedia de la faringe, se ubica posterior a la cavidad oral y se extiende desde el paladar blando en dirección inferior hasta el nivel del hueso hioides. - Tiene una sola abertura, las fauces (garganta), que comunica con la boca. - Funciona como un pasaje del aire, los alimentos y los líquidos. ## Laringofaringe - Es la porción inferior de la faringe, comienza a nivel del hueso hioides. - En su extremo inferior, se abre hacia el esófago en su parte posterior y a la laringe en su parte anterior. ## Preguntas de revisión - ¿Cómo se estructura y qué funciones cumplen la nariz y la cavidad nasal? - ¿Qué funciones cumplen las tres subdivisiones de la faringe? ## Aparato Respiratorio Inferior ## Objetivos - Identificar las características y la función de la laringe. - Enumerar las estructuras productoras de la voz. - Describir la anatomía y la histología de la tráquea. - Identificar las funciones de cada estructura bronquial. ## Laringe - Es un corto pasaje de aire que comunica la faringofaringe con la tráquea. - Ubicada en la línea media del cuello, por delante del esófago y de las vértebras cervicales cuarta a sexta (C4-C6) ## La pared de la laringe está compuesta por nueve piezas de cartílago. - Tres son únicas (cartílago tiroides, epiglotis y cartílago cricoides), y tres son pares (cartílagos aritenoides, cuneiformes y corniculados). ## La epiglotis es una pieza de cartílago elástico en forma de hoja, cubierta por epitelio. - El "tallo" de la epiglotis es la porción inferior afinada que se adhiere al borde anterior del cartílago tiroides. - La porción superior más ancha de la epiglotis está libre y se mueve hacia arriba y hacia abajo como una puerta. - Durante la deglución, la faringe y la laringe se elevan. - Al elevarse, la faringe se amplía para recibir el alimento y la bebida; esta desciende la epiglotis, que cubre la glotis y la cierra. - La glotis consiste en un par de pliegues de membrana mucosa, los pliegues vocales (cuerdas vocales verdaderas) en la laringe y el espacio entre ellos, denominado hendidura glótica. Al cerrarse la laringe durante la deglución, los alimentos y los líquidos se dirigen hacia el esófago, y no ingresan en la laringe ni en las vías aéreas. ## ¿Cómo previene la epiglotis la aspiración de alimentos y líquidos? ## Tráquea - Es un conducto por el que transcurre el aire que mide unos 12 cm de longitud y 2,5 cm de diámetro. - Se ubica por delante del esófago y se extiende desde la laringe hasta el borde superior de la quinta vértebra torácica (T5), donde se divide en los bronquios primarios izquierdo y derecho. **Las capas de la pared traqueal son**: - **Mucosa**: formada por una capa epitelial de epitelio cilíndrico seudoestratificado ciliado y una capa más profunda de lámina propia que contiene fibras elásticas y reticulares. - **Submucosa**: formada por tejido conectivo areolar que contiene glándulas seromucosas y sus conductos. - **Cartílago hialino**: formados por 16 a 20 anillos horizontales incompletos de cartílago hialino que se disponen formando una letra C, apilados uno sobre otro, y están conectados por tejido conectivo denso. - **Adventicia**: compuesta por tejido conectivo areolar que une la tráquea a los tejidos circundantes. ## ¿Qué beneficio tienen los anillos cartilaginosos incompletos de la tráquea entre esta y el esófago? ## Bronquios - En el borde superior de la quinta vértebra torácica, la tráquea se divide en un bronquio derecho principal (primario), que ingresa en el pulmón derecho, y un bronquio izquierdo principal (primario), que entra en el pulmón izquierdo. - El bronquio derecho principal es más vertical, más corto y ancho que el izquierdo. Por esto, un objeto aspirado tiene mayor probabilidad de ingresar y alojarse en el bronquio derecho principal que en el izquierdo. - La proyección del último cartílago traqueal forma una cresta llamada carina. La membrana mucosa de la carina es una de las zonas más sensibles de la laringe y la tráquea, capaz de desencadenar el reflejo de la tos. ## Al ingresar en los pulmones, los bronquios principales se dividen y forman los bronquios menores –bronquios lobulares (secundarios). - El pulmón derecho tiene tres lóbulos, y el izquierdo, dos. - Los bronquios lobulares se ramifican y dan lugar a bronquios más pequeños, llamados bronquios segmentarios (terciarios), que llegan a segmentos broncopulmonares específicos dentro de los lóbulos. - Los bronquios segmentarios se dividen en bronquíolos. - Los bronquíolos se ramifican repetidas veces. - Los más pequeños lo hacen en tubos llamados bronquíolos terminales. ## Los bronquíolos contienen células cilíndricas no ciliadas - Las células de Clara, intercaladas entre las células epiteliales. - Producen surfactante (al que se hará referencia más adelante) y funcionan como células madre (células de reserva), que dan origen a diversas células del epitelio. - Los bronquíolos terminales representan el final de la zona de conducción del aparato respiratorio. - Esta extensa ramificación desde la tráquea hasta los bronquíolos terminales es similar a un árbol invertido y se conoce como el árbol bronquial. ## Las ramificaciones siguientes a los bronquíolos terminales del árbol bronquial son microscópicas. - Se denominan bronquíolos respiratorios y conductos alveolares. ## Desde la tráquea hasta los conductos alveolares, las vías respiratorias contienen unas 23 generaciones de ramas. - La ramificación desde la tráquea hasta los bronquios principales es la primera generación. - La ramificación desde los bronquios principales hasta los bronquios lobulares es la segunda, y así sucesivamente hasta los conductos alveolares. ## A medida que la ramificación se extiende en el árbol bronquial, se observan cambios en su estructura: - **Membrana mucosa**: epitelio cilíndrico seudoestratificado ciliado en los bronquios principales, los lobulares y los segmentarios, epitelio cilíndrico simple ciliado con algunas células caliciformes en los bronquíolos más grandes, epitelio cúbico simple ciliado sin células caliciformes en los bronquíolos más pequeños, y a epitelio cúbico simple no ciliado en los bronquíolos terminales. - **Anillos cartilaginosos**: incompletos de los bronquios principales son reemplazados en forma gradual por placas de cartílago, y finalmente desaparecen en los bronquíolos distales. - **Músculo liso**: aumenta la cantidad de músculo liso en bandas espirales. ## Pulmones - Son dos órganos en forma de cono ubicados en la cavidad torácica. - Están separados entre sí por el corazón y otras estructuras del mediastino, que divide la cavidad torácica en dos compartimientos anatómicamente separados. - Cada pulmón está rodeado y protegido por una doble capa de membrana serosa llamada membrana pleural o pleura. - La capa superficial, llamada pleura parietal, reviste la pared interna de la cavidad torácica; la capa profunda, la pleura visceral, cubre los pulmones. - Entre la pleura visceral y la parietal hay un pequeño espacio, la cavidad pleural, que contiene una pequeña cantidad de líquido lubricante. ## ¿Qué tipo de membrana es la pleural? ## Los pulmones se extienden desde el diafragma hasta por encima del borde superior de las clavículas, y se apoyan contra las costillas en su parte anterior y posterior. - La porción inferior del pulmón, más ancha, es su base. Es cóncava y se adecua a la superficie convexa del diafragma. - La porción superior, más angosta, es el vértice. - La superficie del pulmón que se apoya sobre las costillas, la superficie costal, se adecu a la curvatura redonda de las costillas. - La superficie mediastínica (medial) de cada pulmón contiene una región, el hilio, a través de la cual ingresan y salen los bronquios, los vasos sanguíneos pulmonares, los vasos linfáticos, y los nervios. - Estas estructuras se mantienen juntas gracias a la pleura y el tejido conectivo, y constituyen la raíz pulmonar. - En su parte medial, el pulmón izquierdo contiene también una cavidad, la escotadura cardíaca, en la que se ubica el vértice del corazón. ## ¿Por qué el pulmón derecho difiere del izquierdo en su tamaño y su forma? ## Lóbulos, cisuras y lobulillos - Cada pulmón está dividido por una o dos cisuras en secciones llamadas lóbulos. - Ambos pulmones tienen una cisura oblicua. - El pulmón derecho tiene también una cisura horizontal. - La cisura oblicua del pulmón izquierdo separa el lóbulo superior del inferior. - En el pulmón derecho, la parte superior de la cisura oblicua separa el lóbulo superior del inferior; la parte inferior de la cisura oblicua separa el lóbulo inferior del lóbulo medio, y la parte superior de la cisura oblicua se limita por la cisura horizontal. - Cada lóbulo recibe su propio bronquio lobular. - El bronquio principal derecho da origen a tres bronquios lobulares, los bronquios lobulares superior, medio e inferior, y el bronquio principal izquierdo da origen a los bronquios lobulares, superior e inferior. - Dentro del pulmón, los bronquios lobulares originan los bronquios segmentarios, que tienen un origen y una distribución constantes. - Cada segmento broncopulmonar de los pulmones tiene muchos compartimientos pequeños llamados lobulillos; cada lobulillo está rodeado por tejido conectivo elástico y contiene un vaso linfático, una arteriola, una vénula y una rama de un bronquíolo terminal. - Los bronquíolos terminales y los lobulillos se subdividen en ramas microscópicas llamadas bronquíolos respiratorios. ## Sacos alveolares y alvéolos - La dilatación terminal de un conducto alveolar se denomina saco alveolar y es similar a un racimo de uvas. - Cada saco alveolar está compuesto por evaginaciones llamadas alvéolos, análogas a uvas individuales. - La pared de cada alvéolo está formada por dos tipos de células epiteliales alveolares: - **Células alveolares de tipo I**: células epiteliales escamosas simples que forman un revestimiento casi continuo de la pared alveolar. Son las más numerosas. - **Células alveolares de tipo II**: células epiteliales redondas o cúbicas, con microvellosidades en su superficie libre, secretan líquido alveolar, que mantiene húmeda la superficie intercelular y el aire. - Dentro del líquido alveolar se encuentra el surfactante, una mezcla de fosfolípidos y lipoproteínas. ## ¿Qué tipo de células forman la pared del alvéolo? ## Irrigación sanguínea de los pulmones - Los pulmones reciben sangre a través de dos grupos de arterias: las pulmonares y las bronquiales. - La sangre desoxigenada circula por el tronco pulmonar, que da origen a la arteria pulmonar izquierda, la cual ingresa en el pulmón izquierdo, y a la arteria pulmonar derecha, que ingresa en el pulmón derecho. - Las pulmonares son las únicas arterias del cuerpo que llevan sangre desoxigenada. - La sangre oxigenada retorna al corazón a través de las cuatro venas pulmonares, que drenan en la aurícula izquierda. ## Permeabilidad del aparato respiratorio - Los órganos respiratorios tienen varias estructuras o secreciones que ayudan a mantener abiertas las vías aéreas y a evitar obstrucciones. - Estas incluyen: - el marco óseo y cartilaginoso de la nariz, - los músculos esqueléticos de la faringe, - los cartílagos de la laringe, - los anillos cartilaginosos en forma de C de la tráquea y los bronquios, - el músculo liso de los bronquiolos y el surfactante en los alvéolos. ## Preguntas de revisión - ¿Dónde se ubican los pulmones? Distinga la pleura parietal de la pleura visceral. - Defina las siguientes partes del pulmón: base, vértice, superficie costal, superficie medial, hilio, raíz, escotadura cardíaca, lóbulo y lobulillo. - ¿Qué es un segmento broncopulmonar? - Describa la histología y la función de la membrana respiratoria. ## Ventilación Pulmonar - Es el flujo de aire hacia dentro y hacia afuera de los pulmones. - El aire fluye entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares debido a las diferencias de presión alternadas creadas por la contracción y relajación de los músculos respiratorios. ## ¿Qué tipo de células forman la pared del alvéolo? - Células alveolares de tipo I (epitelio pulmonar escamoso), - Células alveolares de tipo II (células septales), - Macrófagos alveolares (células de polvo). ## ¿Qué tipo de células forman la pared del alvéolo? ## Correlación clínica. La laringitis es una inflamación de la laringe. - La laringitis es una inflamación de la laringe causada por una infección respiratoria o por irritantes como el cigarrillo. - La inflamación de las cuerdas vocales causa ronquera o pérdida de la voz, pues interfiere con la contracción de los pliegues o produce hinchazón que impide la vibración. - Muchos fumadores adquieren una ronquera permanente debido al daño producido por la inflamación crónica. - El cáncer de laringe se observa casi exclusivamente en fumadores. Se caracteriza por ronquera, dolor al tragar, o dolor que irradia a un oído. - El tratamiento se realiza con radioterapia o cirugía