Aparato Respiratorio

El aparato respiratorio es un conjunto de órganos especializados que permiten la captación de oxígeno y la eliminación de dióxido de carbono. Este sistema es vital para mantener la homeostasis corporal al facilitar el intercambio gaseoso entre nuestro cuerpo y el ambiente.

Además del intercambio gaseoso, el sistema respiratorio ayuda a regular el pH de nuestros líquidos corporales y participa en la defensa del organismo mediante reflejos como el estornudo y la tos, que expulsan partículas extrañas de las vías respiratorias.

Los principales órganos que componen este sistema incluyen la nariz, la cavidad nasal, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones. Cada uno tiene funciones específicas que trabajan en conjunto para garantizar una respiración eficiente.

💡 ¿Sabías que? En un día normal, respiramos aproximadamente 20,000 veces y movemos cerca de 10,000 litros de aire a través de nuestro sistema respiratorio.

Anatomía Respiratoria

El aparato respiratorio se puede clasificar de dos formas principales: según su estructura y según su función. Esta organización nos permite entender mejor cómo cada parte contribuye al proceso respiratorio.

Según estructura, se divide en:

• Aparato respiratorio superior: incluye la nariz y la faringe, que son las primeras estructuras que reciben el aire.
• Aparato respiratorio inferior: comprende la laringe (conocida como la "manzana de Adán"), tráquea, bronquios, bronquiolos, pulmones y sacos alveolares, donde ocurre el intercambio gaseoso.

Según función, se organiza en:

• Zona de conducción: formada por nariz, faringe, laringe, tráquea, bronquios y bronquiolos terminales. Estas estructuras transportan el aire hacia los alvéolos.
• Zona respiratoria: incluye bronquiolos respiratorios y sacos alveolares, donde ocurre el verdadero intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.

🔍 La división funcional es clave para entender cómo el aire que respiramos llega hasta donde puede ser aprovechado por nuestro cuerpo.

Vías Respiratorias: Fosas Nasales

Las fosas nasales son la puerta de entrada del aire a nuestro cuerpo y están diseñadas para prepararlo antes de que llegue a los pulmones. ¡Vamos a conocer cómo lo hacen!

La cavidad nasal está revestida por la mucosa nasal, que se divide en dos tipos principales:

1. Mucosa respiratoria (Pituitaria roja):

   • Ocupa los 2/3 anteriores de las fosas nasales
   • Tiene un color rojo intenso debido a su alta vascularización
   • Su función principal es acondicionar el aire inspirado: lo calienta, purifica y humedece

2. Mucosa olfatoria (Pituitaria amarilla):

   • Se encuentra en el tercio posterior de las fosas nasales
   • Tiene un color amarillento característico
   • Su función principal es el olfato

Además de acondicionar el aire, las fosas nasales cumplen otras funciones importantes:

• Transportan el aire hacia las vías inferiores
• Actúan como caja de resonancia para la voz
• Filtran partículas no deseadas del aire que respiramos

Los senos paranasales son cavidades que se comunican con las fosas nasales y ayudan a calentar y humedecer el aire, además de servir como cajas de resonancia para nuestra voz.

🔎 Cuando tienes un resfriado, la inflamación de la mucosa nasal dificulta la respiración. ¡Por eso notas que tu voz suena diferente cuando estás congestionado!

Epitelios del Sistema Respiratorio

El sistema respiratorio está revestido por diferentes tipos de epitelios que se adaptan perfectamente a la función de cada zona. Conocerlos te ayudará a entender cómo nuestro cuerpo protege y optimiza la respiración.

En las fosas nasales encontramos tres regiones con epitelios distintos:

• La región vestibular tiene epitelio plano estratificado no queratinizado (EPENQ)
• La región respiratoria posee epitelio cilíndrico pseudoestratificado ciliado (ECPC)
• La región olfatoria contiene neuroepitelio cilíndrico simple (NECS) especializado en detectar olores

La faringe varía su epitelio según la zona:

• Nasofaringe: epitelio pseudoestratificado cilíndrico ciliado (EPCC)
• Orofaringe y laringofaringe: epitelio estratificado plano no queratinizado (EEPNQ)

Conforme avanzamos hacia las vías respiratorias inferiores, los epitelios se especializan más:

• La laringe, tráquea y bronquios principales mantienen un epitelio pseudoestratificado cilíndrico ciliado (EPCC)
• Los bronquiolos terminales cambian a epitelio simple cilíndrico ciliado (ESCC)
• Finalmente, los alvéolos pulmonares poseen un epitelio simple plano (ESP) que facilita el intercambio gaseoso

💡 El cambio de epitelios a lo largo del sistema respiratorio no es casualidad: permite que cada zona cumpla mejor su función específica, ya sea filtrar, humedecer, calentar el aire o realizar el intercambio gaseoso.

Faringe y Laringe

La faringe y laringe son estructuras fundamentales que conectan la parte superior e inferior del sistema respiratorio, cumpliendo funciones tanto respiratorias como digestivas en algunos casos.

La faringe se divide en tres regiones con funciones específicas:

• Nasofaringe (Rinofaringe): ubicada en la parte superior, contiene las coanas (orificios nasales posteriores) y las trompas de Eustaquio que comunican con el oído. También aloja la amígdala faríngea. Su función es exclusivamente respiratoria.

• Bucofaringe (Orofaringe): en la zona media, contiene las amígdalas palatinas. Tiene doble función: respiratoria y digestiva, ya que por aquí pasan tanto el aire como los alimentos.

• Laringofaringe (Hipofaringe): en la parte inferior, también cumple funciones respiratorias y digestivas, siendo un punto crucial de bifurcación entre las vías respiratorias y digestivas.

La laringe, conocida como el "órgano de la voz", está formada por 9 cartílagos (3 impares y 3 pares) y contiene las cuerdas vocales. Sus funciones principales son:

• Purificar el aire inspirado
• Impedir que los alimentos ingresen a las vías respiratorias
• Producir sonidos (cuando las cuerdas vocales están tensas generan tonos agudos, y cuando están relajadas, tonos graves)

🔊 ¡Interesante! La laringe es lo que hace que tu voz sea única. Su tamaño, forma y la tensión de las cuerdas vocales determinan el tono de tu voz.

Tráquea, Bronquios y Bronquiolos

La tráquea, los bronquios y los bronquiolos forman el árbol bronquial, un sistema de conductos que se ramifica progresivamente para llevar el aire hasta los alvéolos pulmonares.

La tráquea es un tubo flexible reforzado por 16-20 semianillos cartilaginosos en forma de C que evitan su colapso. La parte posterior (sin cartílago) contiene el músculo traqueal. Está revestida por epitelio pseudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes que secretan moco para atrapar partículas extrañas.

Los bronquios se dividen en varios niveles:

• Bronquios primarios o principales: tienen anillos cartilaginosos incompletos y epitelio pseudoestratificado cilíndrico ciliado.
• Bronquios secundarios o lobares: revestidos por epitelio monoestratificado cilíndrico ciliado.
• Bronquios terciarios o segmentarios: 10 en el pulmón derecho y 8 en el izquierdo.

Los bronquiolos son conductos más pequeños (diámetro ≤ 1mm) que carecen de cartílago. Cada bronquiolo ventila un lobulillo pulmonar. Tienen epitelio monoestratificado cilíndrico ciliado y una capa de músculo liso en sus paredes que puede contraerse o relajarse para regular el flujo de aire.

💡 En el asma, el músculo liso de los bronquiolos se contrae excesivamente, estrechando las vías aéreas y dificultando la respiración. ¡Por eso los broncodilatadores son medicamentos clave para esta condición!

Árbol Bronquial y Pulmones

El árbol bronquial es un sistema de conductos que se ramifica progresivamente desde la tráquea hasta los sacos alveolares, donde ocurre el intercambio gaseoso. ¡Vamos a recorrer este fascinante camino!

Ramificación del árbol bronquial:

1. Tráquea → Bronquios principales
2. Bronquios principales → Bronquios lobares
3. Bronquios lobares → Bronquios segmentarios
4. Bronquios segmentarios → Bronquiolos
5. Bronquiolos → Bronquiolos terminales
6. Bronquiolos terminales → Bronquiolos respiratorios
7. Bronquiolos respiratorios → Conductos alveolares
8. Conductos alveolares → Sacos alveolares
9. Sacos alveolares → Alvéolos (donde ocurre la hematosis)

Los pulmones son los órganos principales del sistema respiratorio:

• El pulmón derecho tiene tres lóbulos y dos cisuras
• El pulmón izquierdo posee dos lóbulos y una cisura (oblicua)

Los pulmones están cubiertos por la pleura, una membrana con dos capas:

• Pleura parietal (externa)
• Pleura visceral (en contacto con el pulmón)
• Entre ambas se encuentra el líquido pleural, que lubrica los pulmones durante la respiración

🧠 ¡Dato curioso! Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, creando una superficie de intercambio gaseoso equivalente a una cancha de tenis $70-80 m²$.

Alvéolos Pulmonares

Los alvéolos son las unidades funcionales más pequeñas del sistema respiratorio donde ocurre el verdadero intercambio gaseoso (hematosis). Su estructura está perfectamente diseñada para esta función vital.

La pared alveolar cuenta con tres tipos de células especializadas:

1. Neumocitos tipo I (células alveolares tipo I):

   • Son células extremadamente delgadas y planas
   • Cubren aproximadamente el 95% de la superficie alveolar
   • Su principal función es permitir el intercambio gaseoso (hematosis) gracias a su reducido grosor

2. Neumocitos tipo II (células septales):

   • Son células cuboides a redondeadas con microvellosidades
   • Secretan el líquido alveolar que mantiene húmeda la superficie del alvéolo
   • Producen el surfactante pulmonar (mezcla de fosfolípidos y lipoproteínas)
   • El surfactante se produce desde el 7º mes de gestación y su función es reducir la tensión superficial, evitando el colapso alveolar

3. Macrófagos alveolares (células del polvo):

   • Son células de defensa que fagocitan microorganismos y partículas de polvo
   • Constituyen la primera línea de defensa inmunitaria en los pulmones

⚠️ La falta de surfactante en recién nacidos prematuros causa el "Síndrome de distrés respiratorio neonatal" o "Enfermedad de la membrana hialina", una condición potencialmente grave que dificulta la respiración.

Volúmenes Pulmonares y Transporte de Gases

Conocer los volúmenes pulmonares y cómo se transportan los gases en la sangre es fundamental para entender la eficiencia de nuestro sistema respiratorio.

Volúmenes pulmonares básicos:

• Volumen corriente (VT): 500 ml - cantidad de aire que entra y sale en cada respiración normal
• Volumen de reserva inspiratoria (VRI): 3100 ml - aire adicional que podemos inspirar forzadamente
• Volumen de reserva espiratoria (VRE): 1200 ml - aire adicional que podemos espirar forzadamente
• Volumen residual (VR): 1200 ml - aire que siempre permanece en los pulmones

Capacidades pulmonares (combinaciones de volúmenes):

• Capacidad vital (CV): 4800 ml $VT + VRI + VRE$ - máximo volumen que podemos expulsar tras una inspiración máxima
• Capacidad pulmonar total (CPT): 6000 ml $CV + VR$ - volumen total de los pulmones

Espacio muerto:

• Espacio muerto anatómico (VDAn): 150 ml - aire que queda en las vías de conducción y no participa en el intercambio gaseoso
• Espacio muerto fisiológico (VD): suma del espacio muerto anatómico y alveolar

Transporte de gases en sangre:

• Oxígeno (O₂):
  • 97% unido a la hemoglobina (oxihemoglobina)
  • 3% disuelto en plasma sanguíneo
• Dióxido de carbono (CO₂):
  • 70% en forma de ion bicarbonato (HCO₃⁻)
  • 23% unido a la hemoglobina (carbaminohemoglobina)
  • 7% disuelto en plasma sanguíneo

📊 La frecuencia respiratoria varía según la edad: neonatos $30-60 respiraciones por minuto$, niños $20-40 rpm$ y adultos $14-18 rpm en reposo$.

Fisiología Respiratoria: Ventilación Pulmonar

La ventilación pulmonar es el proceso mecánico por el cual el aire entra y sale de los pulmones. Consiste en dos fases: inspiración y espiración, que funcionan como un sistema de presiones.

Inspiración (entrada de aire):

• Es un proceso activo que requiere gasto energético
• El diafragma se contrae y desciende (músculo principal)
• Los músculos intercostales externos elevan las costillas
• Estos movimientos aumentan el volumen torácico
• Al aumentar el volumen, la presión dentro del tórax se vuelve negativa respecto al exterior
• Esta diferencia de presión hace que el aire ingrese a los pulmones

Espiración (salida de aire):

• Generalmente es un proceso pasivo (en reposo)
• El diafragma se relaja y asciende
• Los músculos intercostales se relajan
• Esto provoca una disminución del volumen torácico
• La presión dentro del tórax se vuelve positiva respecto al exterior
• Esta diferencia de presión hace que el aire salga de los pulmones

Músculos respiratorios:

• Inspiratorios principales: diafragma $responsable de 2/3 del aire inspirado$ e intercostales externos
• Inspiratorios accesorios: escalenos, esternocleidomastoideo, serrato anterior y pectorales
• Espiratorios: intercostales internos y abdominales (transverso, recto abdominal, oblicuos)

💪 En ejercicio intenso, la espiración se vuelve activa usando los músculos abdominales para expulsar más aire y permitir una mayor ventilación.