SISTEMA RESPIRATORIO El sistema respiratorio está compuesto por órganos que realizan diversas funciones

SISTEMA RESPIRATORIO El sistema respiratorio está compuesto por órganos que realizan diversas funciones, pero, la enorme importancia que estos órganos poseen, es su capacidad de intercambiar CO2 y O2 con el medio, ya que los sistemas biológicos poseen como cualidad principal el de ser sistemas abiertos que intercambian constantemente con el medio que los rodea. La hematosis, o sea, el intercambio gaseoso que proporciona oxígeno a la sangre y elimina el dióxido de carbono que se produce en el organismo producto del metabolismo celular se realiza en los pulmones a nivel de formaciones especializadas denominadas alvéolos, los cuales constituyen parte del parénquima pulmonar. Para que el oxígeno contenido en el aire llegue a los pulmones, es necesario que exista una serie de estructuras tubulares que comuniquen los alvéolos con el exterior y que a su vez se encarguen de calentar, humedecer y eliminar gérmenes y/o partículas extrañas del aire, ésta es la denominada porción conductora del sistema respiratorio (nariz, nasofaringe, laringe, tráquea, bronquios y bronquiolos). La penetración del aire en esas vías se produce por la acción de los músculos respiratorios (intercostales y diafragma, principalmente) que aumentan y disminuyen de forma rítmica el tamaño de la cavidad torácica (inspiración y espiración). A esto contribuye también la cavidad pleural, cuya presión negativa se opone a la retracción elástica del pulmón; por tanto, en el sistema respiratorio existe una porción conductora, cuya función es permitir la penetración del aire (función ventilatoria) y otra 2 porción, la respiratoria integrada por bronquiolos respiratorios, conductos alveolares, sacos alveolares y alvéolos y cuya función es la hematosis. A la par con esta función, los órganos del sistema respiratorio cumplen un conjunto de otras funciones importantes no relacionadas con el intercambio gaseoso como son: 1. Termorregulación y humectación del aire inspirado. 2. Descontaminación del aire inspirado de polvo y microorganismos. 3. Elaboración y secreción de IgA. 4. Participación en la regulación de la presión arterial mediante la producción de "enzima convertidora" que interviene en la transformación de angiotensina I en angiotensina II (metabolismo hidro-mineral) 5. Participa en la fonación; el olfato y en otras funciones que tienen una incidencia sistémica y que Uds. estudiaran en otras disciplinas. La respiración se encuentra regulada normalmente por factores humorales y nerviosos. ELEMENTOS CONSTITUYENTES El sistema respiratorio comprende un conjunto de estructuras que podemos dividir en dos grandes grupos de acuerdo a su participación en la respiración. a) Sistema de conducción. Constituyen un conjunto de cavidades o estructuras tubulares que tienen por finalidad conducir el aire desde el exterior a todas las regiones del pulmón en la inspiración o a la inversa desde el pulmón al exterior en la espiración y comprende órganos y estruc- 3 turas extra e intrapulmonares. Extrapulmonares • cavidad nasal • nasofaringe • laringe • tráquea • bronquios primarios Intrapulmonares • bronquios intrapulmonares • bronquiolos no respiratorios b) Porción de intercambio gaseoso o respiratoria. Región en la cual se realiza el intercambio de O2 y CO2 entre la sangre y la atmósfera y que comprende las siguientes estructuras: • bronquiolos respiratorios. • conductos alveolares. • sacos alveolares. • alvéolos. Porción conductora extrapulmonar Los componentes de la porción conductora presentan algunas características comunes, 4 tales como: la existencia de un esqueleto óseo y/o cartilaginoso que permite a esta porción mantener su luz permeable al aire, y la presencia de un epitelio de revestimiento con cilios y células caliciformes, que sirven para humedecer el aire inspirado y para limpiar y englobar respectivamente los gérmenes o partículas extrañas que llegan a penetran en las vías respiratorias. A continuación pasamos a describir cada una de sus partes. Cavidad nasal La nariz presenta dos cavidades, una al lado de la otra, las cuales reciben el nombre de fosas o cavidades nasales. Están separadas por un tabique cartilaginoso (tabique nasal) y se abren en su parte anterior a través de la ventana nasal y, en la parte posterior, se comunican mediante las coanas con la nasofaringe. La ventana nasal posee cartílago elástico, el cual impide que ellas se adosen al tabique nasal en el momento de la inspiración. La parte anterior de la ventana nasal recibe el nombre de vestíbulo y está recubierto, en su parte anterior, por tejido epitelial estratificado plano queratinizado, y presenta glándulas sebáceas, sudoríparas y folículos pilosos. Los pelos reciben el nombre de vibrisas; estas y las secreciones de las glándulas, impiden la entrada de partículas de polvo y otros cuerpos extraños. En la parte posterior del vestíbulo el epitelio es no queratinizado y más hacia atrás se transforma en el denominado epitelio respiratorio, el cual no es más que un epitelio seudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes. 5 Toda el área respiratoria está revestida por una mucosa gruesa que posee el epitelio respiratorio anteriormente mencionado (seudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes), que se encuentra sobre una membrana basal y se apoya en una lámina propia, la cual contiene glándulas mucosas y serosas, y células propias del tejido conjuntivo, tales como linfocitos y macrófagos. Esta lámina propia se adhiere bien al hueso o al cartílago situado por debajo; debido a esto es frecuente que en cirugía llamen a la mucosa de esta región mucoperiostio y mucopericondrio. La superficie del epitelio está recubierta normalmente de mucus procedente de las células caliciformes y de las glándulas de su lámina propia. La mucosa produce aproximadamente medio litro de líquido en 24 h. El mucus y las partículas de polvo son desplazados hacia detrás por el movimiento ciliar que posee el epitelio; de esta manera son deglutidos o expectorados. Cada célula ciliada posee de 15 a 20 pestañas vibrátiles de unos 7 μm de alto. La pared lateral de las fosas nasales, es irregular debido a que presenta formaciones óseas especiales que reciben el nombre de conchas (por su forma) o cornetes. Estas formaciones, de acuerdo con la posición que ocupan reciben el nombre de superior, medio e inferior. Los cornetes medios, y particularmente los inferiores, poseen en su lámina propia un abundante plexo venoso de paredes delgadas; esta estructura de senos venosos se considera como un tejido eréctil, está recubierta por un endotelio y normalmente está 6 colapsada; en diversas ocasiones (alergias y resfriados) pueden congestionarse (ingurgitarse) y producir cierto estado de obstrucción nasal. La abundante irrigación nasal y las glándulas de la lámina propia, garantizan que el aire inspirado tenga la humedad y temperatura adecuadas. Zona olfatoria En la parte superior de las fosas nasales, a nivel del techo de cada cavidad nasal, existe una región con características particulares que recibe el nombre de zona olfatoria, la cual se extiende hacia abajo en cada cavidad nasal. En la parte externa recubre casi todo el cornete superior y en la parte interna sigue hacia abajo por el tabique nasal hasta un centímetro aproximadamente. A este nivel la mucosa fresca tiene color amarillo que contrasta con el color rosa o rojo del resto de la mucosa, y en ella reside el órgano receptor de la olfación, formado por un epitelio seudoestratificado cilíndrico ciliado que contiene tres tipos diferentes de células: de sostén, basales y olfatorias. Las células de sostén son prismáticas, estrechas en su porción basal y anchas en la apical, donde poseen microvellosidades; el pigmento de lipofucsina que poseen estas células es el responsable del color de la mucosa a este nivel. Los núcleos son ovales, de cromatina laxa, están situados a la mitad de la célula, y en el mismo plano aproximadamente. Las células sensoriales u olfatorias son neuronas bipolares, en las cuales, sus dendritas se introducen entre las hendiduras de las células de sostén hasta alcanzar la superficie del epitelio, donde se observa una dilatación que suele denominarse bulbo olfatorio y de 7 la que salen de 8 a 10 pequeños cilios olfatorios (elementos de percepción), cada uno de ellos en relación con un corpúsculo basal; dichos cilios son inmóviles. Los axones de las neuronas son amielínicos y penetran en la lámina propia, donde se reúnen y forman fibras nerviosas olfatorias que se dirigen al sistema nervioso central a través de la lámina cribosa del hueso etmoides. Las células basales están situadas en la región basal del epitelio entre las células de sostén y las olfatorias; son pequeñas, redondeadas o cónicas y de núcleo ovoide. Parece que se trata de células capaces de diferenciarse en células de sostén. Este epitelio descansa en la membrana basal que lo separa de la lámina propia. En la lámina propia de esta región, de tejido conjuntivo fibroelástico, además de vasos y nervios, hay glándulas tuboalveolares de tipo seromucoso que desembocan en la superficie epitelial y reciben el nombre de glándulas de Bowman; la secreción de estas glándulas sirve para disolver las sustancias odoríferas y mantener a los cilios olfatorios nerviosos limpios, ya que estos son quimiorreceptores. Senos paranasales Son cavidades que se encuentran en los huesos maxilares superiores, frontal, esfenoides y etmoides, que se comunican con las fosas nasales por pequeños orificios. Están recubiertas por epitelio de tipo respiratorio (seudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes) que se continúa del epitelio que recubre las fosas nasales, pero más delgado y con pocas células caliciformes. La lámina propia es más delgada, formada principalmente por fibras colágenas, fibroblastos, células plasmáticas, linfocitos y eosinófilos, además presenta pocas glándulas y está unida al hueso formando un verdadero mucoperiostio. El mucus 8 producido por las glándulas es drenado hacia las fosas nasales; si las aberturas de los senos son obstruidas, como ocurre algunas veces en los resfriados, la falta de un adecuado drenaje puede ocasionar alteraciones patológicas (sinusitis). Nasofaringe El aire inspirado, después de pasar por las fosas nasales continúa por la nasofaringe o rinofaringe, que es la porción superior de la faringe situada por detrás de las coanas, sigue por la orofaringe o bucofaringe (única porción visible de este órgano cuando abrimos la boca) y, por último, pasa a través de la hipofaringe ó laringofaringe para penetrar en la laringe. El epitelio es estratificado plano no queratinizado, excepto en la nasofaringe, cuya estructura es similar a la porción respiratoria de las fosas nasales, o sea, posee un epitelio respiratorio y en la lámina propia de su porción dorsal encontramos una agrupación de folículos linfoides; la amígdala faringea, que ante estímulos antigénicos reacciona hipertrofiándose y provocando obstrucción al paso del aire. Por su apariencia "glandular" se la conoce con el nombre de "adenoides". Laringe La laringe es un tubo de forma irregular que une la faringe con la tráquea y realiza distintas funciones; además de permitir la entrada y salida del aire, interviene muy directamente en la fonación (capacidad de emitir sonidos vocales), e impide con sus reflejos (ejemplo, la tos) que penetre algo que no sea aire a las vías respiratorias bajas. Las paredes de la laringe contienen una serie de cartílagos unidos por tejido conjuntivo fibroelástico que las mantiene siempre abiertas e impiden que se cierren en el momento de la inspiración. 9 Los cartílagos mayores, tiroides, cricoide y aritenoides, son del tipo hialino, mientras otros son de tipo elástico (corniculados, cuneiformes y los externos de los aritenoides). La epiglotis es un cartílago elástico en forma de lengüeta situada delante del orificio superior de la laringe, el cual ocluye al ascender la laringe en el acto de deglución. La mucosa de la laringe forma dos pliegues que sobresalen en la luz del órgano; estos son las cuerdas vocales verdaderas y las cuerdas vocales falsas, constituidas por el músculo tiroaritenoideo. El movimiento de las cuerdas vocales permite la salida de una mayor o menor columna de aire en el momento de la espiración, lo cual modifica la tonalidad del sonido. El epitelio de la laringe es de tipo respiratorio, excepto en su cara ventral y en la cara dorsal de la epiglotis, así como en las cuerdas vocales verdaderas. En dichos lugares el epitelio es estratificado plano no queratinizado, por ser en estas zonas donde tiene lugar mayor fricción y desgaste. La lámina propia está formada por abundantes fibras elásticas donde hay glándulas de tipo mixto, predominando las mucosas. Estas glándulas no existen en las cuerdas vocales verdaderas; también encontramos folículos linfáticos. Es de destacar que en la laringe no hay una verdadera submucosa. Tráquea La laringe se continúa con la tráquea que es un tubo de aproximadamente 12 cm. de longitud y 2,5 cm. de diámetro; posee de 16 a 20 anillos de cartílago hialino en forma de C, es decir, que no se cierra en la parte posterior. Como todo órgano tubular está constituido por diferentes capas. 10 La mucosa traqueal está revestida por epitelio seudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes, en el cual encontramos los siguientes tipos de células: ciliadas, caliciformes, en cepillo tipo 1, en cepillo tipo 2, cortas y de gránulos pequeños. Células del epitelio respiratorio. 1. Células cilíndricas ciliadas: Son células cilíndricas altas, con cerca de 300 cilios apicales, presentan un núcleo parabasal, El Aparato de Golgi está poco desarrollado, mitocondrias abundantes para el movimiento ciliar bajo los cuerpos basales. 2. Células caliciformes: Forma de cáliz o de copa, le siguen en cantidad a las anteriores, son células secretoras de proteínas y glicosaminoglucanos sulfatados (moco), presentan pocas vellosidades apicales, en el interior de su citoplasma tienen un RER desarrollado hacia la superficie basal, con basofilia a ese nivel, núcleo hacia la base, el Aparato de Golgi supranuclear poco desarrollado y en su parte apical se encuentran numerosos gránulos de secreción que con técnicas corrientes de H/E no se observan, debido a que son glucoproteínas por lo que sí son PAS+. 3. Células basales indiferenciadas: (lo cual le da la imagen de seudoestratificado, son las que permiten la regeneración del epitelio) Son pequeñas y redondeadas o piramidales, descansan en la lámina basal, pero no llegan a la superficie libre del epitelio, tiene un núcleo grande heterocromático, localizado por debajo del núcleo de las células cilíndricas y presentan un 11 citoplasma basófilo, con escasos organitos y abundantes polirribosomas, además de que se multiplican por mitosis continuamente y originan los demás tipos celulares del epitelio respiratorio. 4. Células neuroendocrinas o granulosas: Pertenecen al Sistema APUD (sistema neuroendocrino difuso), son células muy similares a las células basales, presentan numerosos gránulos secretores de 100 a 300 nm, su centro es más denso a los electrones (se dirigen hacia la base, en relación directa con los vasos sanguíneos, son argirófilos o argentafines), que pueden contener neurohormonas, neurotransmisores y neuropéptidos. 5. Células en cepillo (tipo I y II): Son el resto de las células cilíndricas, que se caracterizan por tener microvellosidades apicales largas. Las de tipo I: Presentan expansiones en su base y son consideradas como células receptoras sensoriales. Las de tipo II: Tienen las características de una célula inmadura, son células en vías de diferenciación, probablemente representan una reserva para sustituir a las células ciliadas y caliciformes. 6. Células M: Son células presentadoras de antígeno, las zonas de la lámina propia que contienen nódulos linfáticos están recubiertas por células M similares a las que se localizan en el epitelio digestivo. Estas son células epiteliales especializadas, tienen forma de M, presentan en sus regiones basolaterales numerosas invaginaciones de la membrana plasmática, que forman 12 depresiones que contienen linfocitos, ellas captan los antígenos de la luz y los interiorizan, luego los transportan a los linfocitos presentes en sus invaginaciones basales que emigran a los nódulos y a otros órganos linfoides. 7. Linfocitos del compartimiento mucoso (intraepiteliales): Se encuentran en los espacios extracelulares entre las células epiteliales y siempre por debajo de las uniones oclusivas, estos linfocitos vuelven al tejido conectivo de la lámina propia y a los nódulos linfáticos. 8. Células migratorias: Leucocitos de la sangre, basófilas y células cebadas. El epitelio de la tráquea se localiza sobre una membrana basal que se encuentra, a su vez, sobre una lámina propia formada por tejido conectivo laxo rico en fibras elásticas dispuestas longitudinalmente. Es notable la gran tendencia linfática pudiéndose observar gran número de linfocitos y también nódulos linfáticos (compartimiento mucoso). El límite entre la mucosa y la submucosa está determinado por una mayor condensación de fibras elásticas a modo de lámina elástica. La submucosa está constituida por tejido conectivo laxo sin límites definidos con el tejido conjuntivo fibroso del pericondrio de los anillos cartilaginosos. En la submucosa encontramos glándulas mixtas con predominio mucoso, las cuales son más abundantes entre los anillos cartilaginosos y en la parte posterior de la tráquea. El mucus que 13 elaboran tiene importancia en la eliminación de partículas. Cuando las vías aéreas son expuestas al tabaco o a otros irritantes, las glándulas de la submucosa aumentan en talla. Así mismo las células caliciformes también aumentan en talla y en ambos se modifica la glicoproteina que ellos secretan. Estos cambios pueden regresar si se abandona el mal hábito de fumar. La muscular (incompleta), está formada por 20 anillos cartilaginosos con forma de herradura, que en su porción posterior están cerrados por haces entrelazados de músculo liso lo que hace que la tráquea sea aplanada en su parte posterior. Se trata de cartílago hialino con tendencia a hacerse fibroso con la edad. La adventicia, formada por tejido conjuntivo laxo y fibroso, une este órgano con las partes del mediastino. Además, tanto los vasos sanguíneos como linfáticos forman verdaderos plexos en la mucosa de la tráquea. Los nervios contienen fibras cerebroespinales y fibras vegetativas que terminan también en la mucosa. La inervación y la vascularización traqueales son independientes de la pulmonar. Bronquios La tráquea termina bifurcándose en dos bronquios primarios, principalmente extrapulmonares. Las características histológicas de estos bronquios son análogas a las de la tráquea ya descritas. El bronquio primario derecho penetra en el pulmón derecho dirigiéndose hacia la base de él, dando dos ramas destinadas a los lóbulos medio y 14 superior. El bronquio primario izquierdo penetra en el lóbulo inferior de dicho pulmón y da una rama bronquial para el lóbulo superior. Bronquios extrapulmonares Estos bronquios se localizan en los hilios de los pulmones, donde establecen relaciones con todo un complejo tubular formado por arterias, venas y linfáticos, rodeado todo por tejido conjuntivo denso; este complejo tubular recibe el nombre de raíz del pulmón. PULMONES Los pulmones son dos órganos macizos por su apariencia macroscópica. Están situados en la cavidad torácica a cada lado del mediastino; ambos están recubiertos por una capa de células mesoteliales, la pleura visceral que a nivel del hilio o raíz de los pulmones se refleja sobre los mismos y forma la pleura parietal. Entre ambas pleuras existe un espacio potencial ocupado por una delgada película de líquido seroso. Si penetra aire en la cavidad pleural (por rotura del pulmón o por punción de la pared torácica) el pulmón afectado se retrae produciéndose un neumotórax. Si en vez de aire penetra líquido (sangre por ejemplo) en la cavidad pleural se produce un hidrotórax o derrame pleural. En ambos casos se afecta la función respiratoria. El pulmón está conectado con el mediastino por una zona pequeña, el pedículo pulmonar en donde están localizados los vasos y estructuras que entran y salen del pulmón.

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