EL APARATO RESPIRATORIO

La misión del aparato circulatorio es facilitar el intercambio de gases entre el medio externo y la sangre para que las células del cuerpo puedan realizar la respiración celular, proceso en que los nutrientes resultantes de la alimentación liberan la energía química que contienen al consumir oxígeno y desprender dióxido de carbono.

 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL APARATO RESPIRATORIO

En la anatomía del aparato respiratorio se distinguen dos partes: el aparato respiratorio superior (fosas nasales, faringe y laringe) y el aparato respiratorio inferior (tráquea, bronquios y pulmones). También los órganos que constituyen el aparato respiratorio se dividen en dos partes: las vías respiratorias y los pulmones.

El árbol respiratorio propiamente dicho empieza con la tráquea y se divide para formar los dos bronquios principales, derecho e izquierdo, que se introducen en los pulmones. A partir de aquí, los bronquios se ramifican una y otra vez, formando bronquios cada vez más pequeños hasta llegar a los denominados bronquiolos, que son extremadamente finos y, por último, éstos dan lugar a unas formaciones parecidas a pequeños sacos que se asemejan a racimos de uvas y contienen aire: los alvéolos.

En los alvéolos se realiza el intercambio entre la sangre venosa que llega desde el corazón para dejar el dióxido de carbono y captar el oxígeno del aire inspirado, más tarde el oxígeno en la sangre llegará al corazón izquierdo y luego al resto de los tejidos del organismo.

Todo el aparato respiratorio tiene una serie de mecanismos de protección contra las impurezas y los gérmenes presentes en el aire:

• La presencia de unos pequeños pelos o cilios en las células de la mucosa que recubre el aparato respiratorio.

• La elaboración de moco por parte de estas células.

• La tos y los estornudos, que expulsan cualquier sustancia o producto extraño que exista en la luz de la vía respiratoria.

FOSAS NASALES

Las fosas nasales están tapizadas por un epitelio mucoso que también se llama pituitaria y tiene dos partes: una roja, muy rica en vasos sanguíneos, que se encarga de calentar y humedecer el aire, y otra amarilla, que está llena de los receptores nerviosos del olfato.

Toda la mucosa interior de las fosas nasales es muy rica en unos pequeños pelos que detienen las impurezas y las partículas de polvo que penetran en ellas al respirar.

Las fosas nasales comunican con el oído interno mediante un conducto estrecho, llamado trompa de Eustaquio, que permite compensar la presión del aire exterior sobre el tímpano.

También se comunican con los senos frontales, espacios vacíos en el interior del hueso frontal, recubiertos de la misma mucosa respiratoria, que intervienen en la emisión de la voz al permitir la creación de la resonancia bocal.

Además, por medio de los conductos lagrimales, se comunican con la conjuntiva, desde donde reciben las lágrimas una vez que han lubricado el ojo.

FARINGE

La faringe es un espacio situado por detrás de las fosas nasales. En su parte más superior se encuentran las adenoides, formadas por un tejido linfoide parecido al de las amígdalas del paladar.

La faringe se divide en tres partes:

• La nasofaringe, justo por detrás de las fosas nasales.

• La orofaringe, al fondo de la boca, por detrás de la úvula y las amígdalas.

• La laringofaringe, por debajo de la base de la lengua, en cuya parte posterior e inferior existe una pequeña lengüeta de tejido cartilaginoso llamada epiglotis, que evita que los alimentos deglutidos pasen a la vía respiratoria y los empuja hacia atrás, hacia el esófago.

LARINGE

La laringe es la continuación hacia abajo de la faringe y funciona como una caja de resonancia.

En la zona central de la laringe existen unos salientes formados por los cartílagos, llamados aritenoides, y ligamentos, que son las cuerdas vocales, que están recubiertas de la misma mucosa que el resto del aparato respiratorio y vibran cuando el aire pasa por el interior de la laringe. Ellas son las responsables directas de la emisión de sonidos, que después se interpretan como sonidos vocales y palabras.

La laringe no es sólo el órgano productor de la voz, sino que protege las vías respiratorias mediante el reflejo de la tos, que se desencadena cuando cualquier sustancia extraña entra en contacto con su mucosa.

TRÁQUEA

Es un conducto de unos 15 cm de longitud y 2,5 cm de diámetro, que consta de unos 20 anillos cartilaginosos. Estos anillos no se hallan completos, sino que están abiertos por su parte posterior, ya que allí se apoya el esófago, de modo que al tragar los alimentos, los anillos no impiden su paso.

El interior de la tráquea está revestido por un epitelio mucoso dotado de una gran cantidad de células que poseen unos pequeños pelos o cilios que vibran y se encargan de mover el moco y las partículas extrañas hacia el exterior.

A la altura de la primera costilla, la traquea se bifurca en dos conductos o bronquios, dotados también de anillos cartilaginosos, que penetran en cada pulmón por una abertura denominada hilio, desde donde se ramifican en diferentes conductos que forman el árbol bronquial.

La primera división son los bronquios lobares, que se dirigen a los lóbulos pulmonares, tres en el lado derecho y dos en el izquierdo. Después emergen los bronquios segmentarios y, por último, los bronquiolos, que no tienen anillos cartilaginosos, pero sí fibras musculares lisas en sus paredes.

PULMONES

Los pulmones son dos órganos esponjosos y elásticos que ocupan gran parte de la caja torácica y están envueltos por la pleura, una membrana doble de tejido epitelial; la exterior o parietal está unida a la caja torácica, y la interior o visceral, a los pulmones. Entre las dos existe el líquido pleural, que permite que los pulmones se deslicen con facilidad durante la respiración.

El pulmón izquierdo es más pequeño porque sólo tiene dos lóbulos, ya que en el lado izquierdo del tórax se encuentra el corazón, en tanto que el derecho tiene tres lóbulos.

Todo el espacio de los pulmones que no ocupan los bronquios, los bronquiolos o los alvéolos, está formado por un tejido conectivo elástico con aspecto esponjoso.

Los pulmones limitan en su parte inferior con el músculo diafragma, que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal.

Los bronquiolos van a parar a agrupaciones de alvéolos pulmonares, pequeñas vesículas de más o menos 1,5 mm de diámetro.

Los alvéolos son pequeños sacos de aire cuyas paredes están formadas por capas de una sola célula y rodeadas por las terminaciones arteriales y venosas de los capilares pulmonares. La sangre que circula alrededor de ellos y el aire del interior están separados por dos capas de células, una de los vasos sanguíneos y otra del alvéolo. A través de ellas, los gases se difunden entre la sangre y el aire.

Los pulmones permanecen siempre inflados, incluso después de haber expulsado el aire en la inspiración, debido a que en su interior existe un líquido que algunas células especializadas de su pared secretan dentro de los alvéolos Este líquido, llamado surfactante, está compuesto de proteínas y grasas, es esencial para mantener la tensión superficial del interior de los alvéolos y evitar que éstos se colapsen cuando se vacían de aire, además de ser la sustancia encargada de que los pulmones del recién nacido se llenen de aire justo después de nacer, coincidiendo con la primera inspiración.

MECÁNICA DE LA RESPIRACIÓN

La ventilación

La ventilación es el paso de aire del exterior hasta los pulmones (movimiento de inspiración), y desde los pulmones hasta el exterior (movimiento de espiración).

Por lo general la respiración se realiza de manera automática, controlada por el centro respiratorio, un centro nervioso situado en el bulbo raquídeo que controla la contracción y la relajación de los músculos respiratorios para que se produzcan los movimientos de inspiración y espiración. 

No obstante, la respiración puede realizarse de manera consciente y voluntaria. Durante la inspiración, el diafragma se contrae y aplana, a la vez que los músculos intercostales externos se contraen y hacen descender las costillas. De este modo se consigue un aumento del volumen de la caja torácica y los pulmones, lo que hace disminuir la presión del aire en su interior, de manera que el aire exterior, que está a mayor presión, penetra a través de las vías respiratorias.

Durante la espiración, el diafragma se relaja y asciende, a la vez que también se relajan los músculos intercostales y las costillas vuelven a ascender. Así se reduce el volumen de la caja torácica y los pulmones, por lo que la presión en el aire interior aumenta y pasa al exterior.

Durante los movimientos respiratorios normales se inspira y se espira más o menos 0,5 litro de aire, lo que se denomina aire corriente. Pero si la inspiración es forzada, se puede llegar a movilizar hasta 1,5 litros de aire. 

Además, durante las espiraciones forzadas se puede llegar a expulsar también 1,5 litros de aire, que por lo general se encuentra en los pulmones y se denomina aire de reserva. 

De este modo, el volumen máximo de aire que los pulmones pueden movilizar es de 3,5 litros, lo que se conoce como capacidad vital pulmonar.

INTERCAMBIO DE GASES

El intercambio de gases entre la sangre y el aire se realiza en los alvéolos pulmonares. Se calcula que en los dos pulmones hay entre 300 y 700 millones de alvéolos, lo que constituye una superficie de más o menos 200 m2.

El intercambio de gases se hace directamente entre la sangre de los capilares que rodean los alvéolos, procedente del ventrículo derecho, y el aire contenido en los alvéolos, procedente de la atmósfera exterior.

El paso del oxígeno y el dióxido de carbono se realiza gracias a un sencillo proceso físico de difusión.

La sangre de los capilares pulmonares, una vez cargada de oxígeno, es llevada de nuevo al corazón.

TRANSPORTE SANGUÍNEO DE GASES

El transporte de oxígeno en la sangre se realiza mediante su unión con la hemoglobina, con la que forma la llamada oxihemoglobina, que se encuentra en el interior de los glóbulos rojos.

El contenido de oxígeno en la sangre depende del contenido de oxígeno en el ambiente externo, lo que explica, por ejemplo, que cuando se respira a grandes alturas, donde el contenido de oxígeno del aire ambiente es menor, es necesario respirar más deprisa o tener un número mayor de glóbulos rojos que puedan transportar el oxígeno suficiente a los tejidos.

El dióxido de carbono se transporta en la sangre de diversas maneras: suelto en el plasma, en forma de bicarbonato, combinado con algunas proteínas y unido a la hemoglobina formando la denominada carboxihemoglobina.

El intercambio de gases entre la sangre y los tejidos se hace del mismo modo que en los alvéolos, en función de la diferente presión de los gases entre las células y la sangre. 

De esta manera, las células liberan el dióxido de carbono y captan el oxígeno, con lo que la sangre arterial se convierte en venosa y es llevada de nuevo hasta el corazón.

LA FONACIÓN

La laringe es la parte del aparato respiratorio encargada de la emisión de sonidos, aunque de hecho en ésta interviene todo el árbol respiratorio, por ejemplo, los senos paranasales como cajas de resonancia y los pulmones para la expulsión de aire.

La estructura implicada de manera más directa en la emisión de sonidos, o fonación, son las cuerdas vocales, situadas a ambos lados de la laringe, que vibran con el paso del aire.

Cuando los sonidos que se originan en la laringe se repiten con el mismo tono y de la misma manera, son reconocibles y dan lugar a la formación de palabras.