Unidad didáctica 8: El Aparato Respiratorio - Licenciatura en Enfermería y Obstetricia

INTRODUCCIÓN

Es un aparato con importantes funciones, entre ellas el intercambio de gases, principalmente oxígeno por dióxido de carbono, también contribuye a mantener el pH de la sangre y en los líquidos corporales, filtra y humidifica el aire inspirado, contribuye en la eliminación de líquido a través de la expiración y a emitir sonidos e interviene en el sentido del olfato, produce energía a través de reacciones bioquímicas donde interviene el oxígeno, todo para lograr mantener nuestro organismo en homeostasis.

COMPETENCIA

El alumno debe comprender la estructura y el funcionamiento de cada uno de las partes del aparato respiratorio, su división y la importancia de conocer los mecanismos para lograr la inspiración y expiración de gases del medio ambiente externo, para la realización del intercambio gaseoso entre el oxígeno y el dióxido de carbono, en el medio ambiente interno del organismo.

CONTENIDO

7. El Aparato Respiratorio

Clínicamente y anatómicamente el aparato respiratorio es dividido en dos regiones o partes:

Vías aéreas superiores, que consisten en la nariz, y la faringe, con las estructuras internas, que forma parte de las dos
Vías aéreas inferiores, conformadas por laringe, tráquea, bronquios y pulmones, también con sus estructuras internas

Funcionalmente también se divide en dos partes o regiones que son:

Zona de conducción: encargada de conducir el aire al interior del aparato En esta zona ocurre el intercambio de gases y la conforman solo regiones que conducen el aire como es la nariz, faringe, laringe, tráquea, bronquios, bronquiolos, y bronquiolos terminales, a partir de aquí continua la
Zona de respiración, es el lugar donde hay un intercambio de gases, principalmente oxígeno por dióxido de carbono, esta zona está conformada a partir de los bronquiolos respiratorios hasta los alvéolos.

7.1.1 Nariz

Se puede dividir en dos porciones: Porción externa y la interna. La porción externa, consiste en un armazón de soporte óseo y de cartílago hialino cubierto con músculo y piel y revestido por una mucosa, participan los huesos frontales, los huesos nasales y el maxilar.

La estructura cartilaginosa consiste en el cartílago septal, o del tabique nasal que forma la porción anterior del tabique nasal; los cartílagos nasales laterales inferiores con respecto a los huesos nasales y los cartílagos alares, que representan una porción de las paredes de las fosas nasales. La porción externa es flexible, en la porción inferior hay dos aberturas llamadas narinas u orificios nasales.

Imagen 1. Ubicación de la nariz.

Sus estructuras internas tienen tres funciones:

Calentamiento, humectación y filtración del aire inhalado. Dentro de la cavidad nasal se expone una gran cantidad de vasos sanguíneos, que son los responsables de calentar el aire así como de su humidificación, en su mucosa se encuentra moco, que tiene la capacidad de atrapar partículas extrañas que ayuda a filtrar el aire, además de que en el interior hay una cantidad importante de cilios que impiden el paso de partículas.
Detección del estímulo olfatorio pues en su mucosa nasal se encuentran los receptores olfatorios.
Modificación de las vibraciones vocales a medida que pasan a través de las largas cámaras huecas de resonancia, como lo son los senos paranasales, el aire realiza cierto sonido que es característico de cada persona.

La porción interna es una gran cavidad en la parte anterior del cráneo que se dispone en posición inferior con respecto al hueso nasal y superior en relación con la boca, cubierta por músculo y por mucosa. En su parte anterior, la nariz interna emerge con la nariz externa y en su parte posterior se comunica con la faringe a través de dos aberturas llamadas coanas. Los conductos de los senos paranasales y los conductos nasolagrimales también se abren en la nariz interna., Los senos paranasales además de producir moco sirven de cámaras de resonancia para el sonido cuando hablamos o cantamos. Las paredes laterales de la nariz interna están formadas por el etmoides, el maxilar, el lagrimal, el palatino y los cornetes nasales inferiores.

El espacio que hay en la porción interna se denomina cavidad nasal y está dividido por el tabique en las fosas derecha e izquierda. La parte anterior de la cavidad nasal, justo por dentro de los orificios anteriores de la nariz, se llama vestíbulo y la rodea cartílago, la parte superior está circundada por huesos. Los cornetes que casi llegan al tabique, subdividen cada fosa nasal en una serie de conductos a manera de surcos, los meatos nasales superiores, medio e inferior. La mucosa recubre la cavidad y las proyecciones mencionadas, los receptores olfatorios se sitúan en la membrana que reviste el cornete nasal superior y el tabique adyacente, región llamada epitelio olfatorio. El moco humecta el aire y atrapa las partículas de polvo, los cilios mueven el moco y las partículas de polvo atrapadas hacia la faringe, donde se degluten o escupen.

El orificio interno de la cavidad nasal que se comunica con la faringe se llama coana, este orificio es ocluido por el paladar blando, cuando esto no sucede, el alimento entra en la cavidad nasal e indebidamente a la tráquea, se provoca un reflejo violento para la expulsión del mismo tanto por la nariz como por la boca.

Imagen 2. Paredes nasales.

7.1.2 Faringe

También llamada garganta, es un conducto con forma de embudo de unos 13 centímetros de largo que comienza en las fosas nasales internas y se extiende hasta el nivel del cartílago cricoides, que es el cartílago más inferior de la laringe. Se sitúa posterior a las cavidades bucal y nasal y se encuentra anterior a la columna vertebral cervical, está formada por músculo esquelético y revestida por una membrana mucosa.

Constituye un conducto para el paso del aire y los alimentos, además provee una cámara de resonancia para los sonidos del habla, y alberga a las amígdalas, que participan en las reacciones inmunitarias. Se puede dividir en tres regiones anatómicas:

Nasofaringe: es la porción superior de la faringe, está por detrás de la cavidad nasal y se extiende hasta el paladar blando, tiene 5 aberturas: 2 nasales internas, 2 orificios que se comunican con las trompas auditivas, antes conocidas como trompas de Eustaquio y la abertura hacia la orofaringe. La pared posterior contiene a la amígdala faríngea. La nasofaringe recibe el aire desde la cavidad nasal junto con grumos de moco cargados de polvo, intercambia pequeñas cantidades del aire con las trompas auditivas para equilibrar la presión de aire entre la faringe y el oído medio.

Orofaringe: Es la porción intermedia de la faringe, yace detrás de la cavidad bucal y se extiende desde el paladar blando en dirección inferior hasta el nivel del hueso hioides, tiene una sola abertura, el istmo de las fauces que es el paso desde la boca. Ejerce tanto funciones respiratorias como digestivas, sirve como un pasaje común para el aire, los alimentos y los líquidos, se encuentran dos pares de amígdalas, que son las palatinas y las linguales.
Laringofaringe o hipofaringe: porción inferior de la faringe, comienza a nivel del hueso hioides, se abre hacia el esófago (conducto alimenticio) en su parte posterior y hacia la laringe en su parte anterior, es una vía tanto respiratoria como Se llama laringofaringe porque es un conducto que se encuentra virtualmente dividido en dos regiones en la parte anterior está la laringe que conduce el aire a la tráquea, y en la parte posterior se encuentra la faringe, que conduce el alimento al esófago.

Imagen 3. Faringe.

7.1.3 Laringe

Es un pasaje corto que conecta la laringofaringe con la tráquea, se encuentra en la línea media del cuello por delante del esófago, a nivel de las vértebras cervicales de la cuarta a sexta vértebra.

La pared de la laringe está compuesta por nueve piezas de cartílago, tres impares: cartílago tiroides, epiglotis y cartílago cricoides, y tres pares: cartílago aritenoides, cuneiformes y corniculados.

Imagen 4. Laringe.

El cartílago tiroides (nuez o manzana de Adán) consta de dos láminas de cartílago hialino fusionadas que forman la pared anterior de la laringe y le dan una forma triangular, presente en hombres y mujeres, pero es más grande en los primeros por la influencia de las hormonas sexuales masculinas durante la pubertad. El ligamento que une al cartílago tiroides con el hueso hioides se llama membrana tirohioidea.

La epiglotis es un cartílago elástico grande, con forma de hoja, cubierto de epitelio. El “tallo” de la epiglotis es un adelgazamiento de la porción inferior que está unido al borde anterior del cartílago tiroides y al hueso hioides. La parte superior de la “hoja” de la epiglotis es libre y puede moverse hacia arriba y hacia abajo como una puerta trampa. La elevación de la faringe ensancha la epiglotis para recibir al alimento o a la bebida y la elevación de la laringe hace que la epiglotis se mueva hacia abajo y cubra como una tapa a la glotis, cerrándola, así evita que el alimento o líquido entre en la tráquea y se dirige hacia el esófago.

La glotis: par de pliegues de membrana mucosa, los pliegues vocales en la laringe y el espacio entre éstas llamado la rima o hendidura glótica. El cierre de la laringe dirige los líquidos y el alimento hacia el esófago y los mantiene fuera de la laringe y las vías aéreas.
El cartílago cricoides: anillo de cartílago hialino que forma la pared inferior de la laringe, unido al primer anillo cartilaginoso de la tráquea por el ligamento El cartílago tiroides está unido al cartílago cricoides por el ligamento cricotraqueal. El cartílago tiroides está unido al cartílago cricoides por el ligamento cricotiroideo. El cartílago cricoides es la referencia para obtener una vía de emergencia.

Imagen 5. Faringe, vista interior y posterior.

Los cartílagos aritenoides: piezas triangulares de cartílago predominante hialino localizados en el borde posterosuperior del cartílago cricoides, se une a los pliegues vocales y a los músculos faríngeos intrínsecos. Sostenidos por los cartílagos aritenoides, los músculos faríngeos intrínsecos contraen y mueven a los pliegues vocales para producir Como podrás deducir los cartílagos aritenoideos son los más importantes porque influyen en los cambios de posición y la tensión de los pliegues vocales.
Los cartílagos corniculados: piezas con forma de cuerno de cartílago elástico, situados en el vértice de cada cartílago Representan estructuras de sostén para la epiglotis.
Los cartílagos cuneiformes: son cartílagos elásticos con forma de cuña o de masa, localizados por delante de los cartílagos corniculados, que sostienen a los pliegues vocales y las caras laterales de la epiglotis.

Estructuras que generan la voz son: La mucosa de la laringe forma dos pares de pliegues:

Pliegues vestibulares: par superior, cuerdas vocales falsas.
Pliegues vocales: par inferior, cuerdas vocales verdaderas.

El espacio entre los pliegues es conocido como rima o hendidura vestibular o hendidura del vestíbulo de la laringe. El ventrículo laríngeo o seno laríngeo es una expansión lateral de la porción media de la cavidad laríngea por debajo de los pliegues vestibulares y por arriba de los pliegues vocales.

Cuando los pliegues vestibulares se juntan permiten que contengas la respiración en contra de la presión en la cavidad torácica. Profundamente con respecto a la mucosa de los pliegues vocales, se localizan bandas de ligamentos elásticos que se encuentran estirados entre piezas de cartílago rígido como las cuerdas de una guitarra. Los músculos intrínsecos de la laringe se insertan en el cartílago rígido como a los pliegues vocales. Cuando los músculos se contraen, tensan los ligamentos elásticos y llevan a las cuerdas vocales hacia la vía aérea de manera que la hendidura glótica se estrecha. Se dirige el aire contra los pliegues vocales, estos vibran y producen sonidos (fonación) y forman ondas en la columna de aire de la faringe, la nariz y la boca. Cuanto mayor es la presión del aire, más fuerte es el sonido.

Imagen 6. Larige.

La tensión de los pliegues vocales controlan el tono del sonido, éste se origina por la vibración de los pliegues vocales, pero requiere otras estructuras para convertir el sonido en un lenguaje reconocible: faringe, boca, cavidad nasal y senos paranasales actúan como cámaras de resonancia que le dan a la voz su calidad humana e individual.

Los músculos de la cara, la lengua y los labios ayudan a pronunciar las palabras, los susurros se logran cerrando toda la rima glótica excepto su porción posterior.

7.1.4 Tráquea

Es un conducto aéreo que mide aproximadamente doce centímetros de largo y dos punto cinco centímetros de diámetro, está localizada por delante del esófago y se extiende desde la laringe hasta el borde superior de la quinta vértebra torácica donde se divide en los bronquios primarios derecho e izquierdo. La pared de la tráquea está compuesta por las capas, que son:

Mucosa: consiste en una capa que provee la misma protección contra el polvo atmosférico que la membrana de revestimiento de la cavidad nasal y la laringe.
Submucosa: constituida por tejido conectivo areolar que contiene glándulas seromucosas y sus conductos.
Cartílago hialino: los 16 a 20 anillos incompletos, se parecen a la letra C y se hallan Se pueden percibir a través de la piel por debajo de la laringe, la parte abierta de cada anillo cartilaginoso mira al esófago, disposición que permite dar cabida a la ligera expansión del esófago en la tráquea durante la deglución de los alimentos. Las fibras musculares lisas transversales llamadas músculos traqueal y el tejido conectivo elástico estabilizan los extremos abiertos de los anillos cartilaginosos, representan un soporte semirígido de manera que la pared traqueal no puede colapsarse hacia adentro y obstruir el paso del aire.
Adventicia: consiste en tejido conectivo que une la tráquea a los tejidos circundantes.

Imagen 7. Tráquea.

7.1.5 Bronquios

Empiezan en la división de la tráquea, que ocurre en el borde superior de la quinta vértebra torácica, a partir del último cartílago de la tráquea llamado Carina, en donde se divide en:

Bronquio primario derecho: va hacia el pulmón derecho.
Bronquio primario izquierdo: va hacia el pulmón izquierdo.

El bronquio primario derecho es más vertical, más corto y más ancho que el izquierdo, es más fácil que un cuerpo extraño aspirado entre y se aloje en el bronquio primario derecho. En el punto en el que la tráquea se divide en los bronquios primarios derecho e izquierdo se forma una cresta interna llamada la Carina por una proyección posterior e inferior del último cartílago traqueal. La mucosa de la Carina es una de las áreas más sensibles de toda la laringe y la tráquea para desencadenar el reflejo de la tos.

Los bronquios primarios se dividen para formar bronquios más pequeños, los bronquios secundarios (lobulares) uno para cada lóbulo del pulmón (derecho tres lóbulos e izquierdo dos lóbulos), continúan ramificándose y dan lugar a bronquios aún más pequeños, llamados bronquios segmentarios, que se dividen en bronquiolos, a su vez, se ramifican repetidamente y los más pequeños se ramifican en tubos todavía de menor calibre, denominados bronquiolos terminales. Esta ramificación recibe el nombre de árbol bronquial y también es la zona de conducción del aparato respiratorio, ya que en estas regiones no ocurre intercambio de gases.

Imagen 8. Bronquios.

7.1.6 Pulmones

Son órganos pares, de forma cónica, situados en la cavidad torácica. Están separados por el corazón y otras estructuras del mediastino, se encuentran rodeados por dos capas de serosa, llamadas en conjunto membrana pleural, que encierran y protegen a cada pulmón. La capa superficial, es la pleura parietal, tapiza la pared de la cavidad torácica, de ahí su nombre; la capa que recubre al pulmón se llama pleura visceral, en virtud de que cubre y protege una víscera en este caso a los pulmones. Entre la pleura visceral y la parietal queda un pequeño espacio, la cavidad pleural, ésta tiene una presión negativa, es decir, es aquella que es inferior a la presión atmosférica, esto permite que en la inspiración el pulmón se pueda expandir; esta cavidad pleural contiene un escaso volumen de líquido lubricante secretado por las membranas que reduce la fricción entre las membranas y permite que se deslicen suavemente una sobre la otra durante la respiración, hace que las dos membranas se adhieran entre sí. La inflamación de la membrana pleural, llamada pleuritis, el exceso de líquido se acumula en el espacio pleural, estado conocido como derrame pleural.

Imagen 9. Capa Interna y externa.

Los pulmones se extienden desde el diafragma hasta ligeramente por encima de las clavículas y se apoyan a las costillas hacia adelante y hacia atrás. La porción ancha inferior del pulmón, la base, es cóncava y se amolda a la superficie convexa del diafragma. La porción angosta superior es el vértice.

El pulmón tiene tres caras: la cara que toma contacto con las costillas, es la cara costal, que rodea la cavidad torácica. La cara mediastínica (medial) que está en contacto con el mediastino, que es la cavidad que queda entre ambos pulmones, contiene una región, que es el hilio, a través del cual el bronquio, los vasos sanguíneos pulmonares, los vasos linfáticos y los nervios entran y salen del órgano.

Estas estructuras se encuentran, unidas por la pleura mediastínica y el tejido conectivo y constituyen la raíz del pulmón. En su cara medial o interna, el pulmón izquierdo también presenta una concavidad, la incisura o escotadura cardiaca, en la que descansa el corazón. La cara diafragmática se encuentra en la parte inferior de cada pulmón, está en contacto con el músculo diafragma.

Imagen 10. Pulmones

También tiene tres bordes: borde anterior, que delimita la cara costal de la mediastínica por la región anterior; borde posterior, que de la misma manera delimita la cara costal de la cara mediastínica pero por la región posterior y el borde inferior que separa las caras mediastínica y costal de la cara diafragmática.

Los pulmones llenan casi por completo el tórax. El vértice pulmonar excede por arriba el tercio interno de las clavículas, y es la única área donde pueden ser palpados. Las caras anterior, lateral y posterior de los pulmones descansan sobre las costillas. La base se extiende desde el sexto cartílago costal por delante hasta la apófisis espinosa de la décima vértebra torácica por detrás. La pleura se extiende cerca de 5 centímetros, por debajo de la base, desde el sexto cartílago costal anteriormente hasta la duodécima costilla posteriormente.

Los pulmones tienen lóbulos y fisuras

Una o dos fisuras dividen a cada pulmón en lóbulos. Ambos tienen una fisura oblicua, se extiende inferior y anteriormente y dividen al pulmón en un lóbulo superior y un lóbulo inferior. Además el pulmón derecho tiene una fisura horizontal, esta fisura horizontal separa los lóbulos superior e inferior, a un lóbulo que es el lóbulo medio, solo presente en el pulmón derecho.

Cada lóbulo recibe su propio bronquio secundario, el bronquio primario derecho da origen a tres bronquios secundarios: que son el superior, medio e inferior y el bronquio primario izquierdo da origen a los bronquios secundarios, siendo el superior y el inferior. A partir de los bronquios secundarios se forman los bronquios terciarios (segmentarios), 10 bronquios terciarios en cada pulmón. El segmento de tejido pulmonar al cual abastece cada bronquio terciario se llama segmento broncopulmonar. Cada segmento broncopulmonar tiene muchos compartimientos pequeños llamados lobulillos; cada uno está envuelto en tejido conectivo elástico y contiene un vaso linfático, una arteriola, una vénula y una rama de un bronquiolo terminal. Los bronquiolos terminales se subdividen en ramas microscópicas llamadas bronquiolos respiratorios, a su vez, se subdividen en varios conductos alveolares.

Imagen 11. Vista de las relaciones capilares-alvéolos

Los alvéolos se encuentra alrededor de la circunferencia de los conductos alveolares son muy numerosos los alvéolos y los sacos alveolares; un alveolo es una especia de celdilla con forma de copa y un saco alveolar consiste en dos o más alvéolos que comparten una abertura común. Las paredes de los alveolos tienen dos tipos de células epiteliales alveolares. Las más numerosas son las células alveolares (neumocitos) de tipo I, forman un revestimiento casi continuo a la pared alveolar. Las células alveolares de tipo II, células septales, más escasas en número y se disponen entre las células alveolares de tipo I. Las células de tipo I son el sitio principal de intercambio gaseoso y las células de tipo II secretan líquido alveolar, que mantiene húmeda la superficie entre las células y el aire. Incluido en el líquido alveolar se encuentra el surfactante, disminuye la tensión superficial del líquido alveolar, lo cual reduce la tendencia de los alvéolos a colapsarse, es los niños prematuros no se ha producido suficiente surfactante pulmonar, de ahí la necesidad de inyectarle a las madres con amenaza de parto prematuro inductores de maduración pulmonar.

Los macrófagos alveolares (células que se tragan a los cuerpos extraños), son fagocitos que eliminan las finas partículas de polvo y otros detritos de los espacios alveolares, también están presentes fibroblastos que producen fibras elásticas y reticulares.

El intercambio de O2 y CO2 entre los espacios aéreos en los pulmones y la sangre tiene lugar por difusión a través de las paredes alveolares y los capilares, que juntas forman la membrana respiratoria. Extendiéndose desde el espacio aéreo alveolar al plasma sanguíneo, la membrana respiratoria consta de cuatro capas, de células que son:

Una capa de células alveolares de tipo I y tipo II y macrófagos alveolares asociados que constituyen la pared alveolar.
La membrana basal epitelial por debajo de aquélla.
Una membrana basal capilar que a menudo está fusionada en la membrana basal epitelial.
El endotelio capilar.

Se estima que los pulmones contienen 300 millones de alveolos, los alveolos terminan de desarrollarse hasta los 8 años de edad, por este motivo algunos niños con problemas respiratorios pueden dejar de tenerlos, una vez que se terminó el desarrollo de todo los alvéolos(como el asma) .

Los pulmones reciben sangre a través de dos grupos de arterias: las arterias pulmonares y las arterias bronquiales. La sangre desoxigenada es suministrada por las arterias pulmonares que salen del tronco pulmonar, que se divide en una arteria pulmonar izquierda que entra en el pulmón izquierdo y una arteria pulmonar derecha que entra en el pulmón derecho. El regreso de la sangre oxigenada al corazón se cumple por las cuatro venas pulmonares, dos venas pulmonares derechas y dos venas pulmonares izquierdas, que drenan en la aurícula izquierda.

Imagen 12. Ventrículo izquierdo.

Las arterias bronquiales, que son ramas de la aorta, suministran al pulmón sangre oxigenada. Esta sangre perfunde principalmente las paredes de los bronquios y los bronquiolos, y les suministra oxígeno y nutrientes a las células y desecha dióxido de carbono y desechos; existen conexiones entre las ramas de las arterias bronquiales y las ramas de la pulmonar, aunque la mayor parte de la sangre retorna al corazón por las venas pulmonares, esta sangre lleva desechos y dióxido de carbono.

Parte de la sangre, drena en las venas bronquiales, ramas del sistema ácigos, y vuelve al corazón por la vena cava superior.

7.2 Ventilación pulmonar

En el corazón tenemos cuatro válvulas, dos comunican a las aurículas con los ventrículos y las otras dos comunican a los ventrículos con las arterias, están estructuralmente diseñadas para permitir el paso en una sola dirección, esto se logra debido a los cambios de presión, cuando hay una contracción en el músculo cardiaco, esta fuerza de contracción empuja a la sangre contra la válvula y esta se abre por la fuerza ejercida en ella.

Es la entrada y salida de aire de los pulmones, no lleva implícito el proceso de la respiración, ya que solo lleva los gases a los alvéolos. La respiración es el proceso de intercambio gaseoso en el organismo, tiene tres pasos básicos:

Ventilación pulmonar: es la inspiración y la espiración de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares.
Respiración externa (pulmonar): es el intercambio de gases entre alvéolos pulmonares y la sangre en los capilares pulmonares, la sangre capilar pulmonar gana O2 y pierde CO2.
Respiración interna (tisular): es el intercambio de gases entre la sangre en los capilares sistémicos y las células tisulares, las células ganan oxígeno y pierde CO2 y la sangre pierde O2 y gana CO2.

Imagen 13. Ventilación pulmonar.

Para que ocurra el proceso de la ventilación es necesario la presencia de diferentes presiones entre la atmósfera y la caja torácica, esta diferencia de presiones se ocasiona por la contracción y relajación de los músculos de la respiración de la caja torácica. Donde también se encuentra involucrado la distensibilidad de los pulmones, la presencia de surfactante pulmonar que ocasiona la tensión superficial y la resistencia de las vías aéreas.

7.2.1 Cambios de presión durante la ventilación pulmonar

El aire se desplaza hacia los pulmones cuando la presión del aire en su interior es menor que la presión atmosférica. El aire se moviliza hacia fuera de los pulmones cuando la presión del aire dentro de estos es mayor que la presión atmosférica. Esto se logra por la contracción y relajación alterna de los músculos de la respiración.

La Inspiración, es la introducción del aire en los pulmones. Justo antes de cada inspiración, la presión del aire dentro de los pulmones es igual a la presión atmosférica, que en el nivel del mar es alrededor de 760 milímetros de mercurio (mm Hg) o 1 atmósfera (atm), la presión dentro de los alvéolos debe ser más baja que la presión atmosférica. Esta condición se logra aumentando el volumen de los pulmones, para que los pulmones aumenten de volumen tiene que aumentar de tamaño la caja torácica, esto se logra con la contracción del músculo principal de la respiración que es el diafragma y otros músculos accesorios. El músculo diafragma, es un músculo esquelético con forma de cúpula, que forma el piso de la cavidad torácica. Está inervado por la fibras de los nervios frénicos, que emergen de la médula espinal en las raíces cervicales 3, 4 y 5. La contracción del diafragma hace que se aplane y baje su cúpula. Esto aumenta el diámetro vertical de la cavidad torácica. Durante la inspiración normal, el diafragma desciende alrededor de 1 centímetro y ello produce una diferencia de presión de entre 1 a 3 mm de Hg y se expanden los pulmones, esto produce la inspiración de unos 500 mililitros de aire atmosférico.

Los músculos que siguen el orden de importancia en la inspiración son los intercostales externos, cuando estos músculos se contraen, elevan las costillas, lo que ocasiona que aumente de diámetro la cavidad torácica, y los pulmones tengan lugar para expandirse.

Durante la inspiración normal, la presión entre la dos capas en la cavidad pleural, llamada presión intrapleural (intratorácica), es siempre una presión negativa o presión subatmosférica, (más baja que la presión atmosférica). Cuando el diafragma y los músculos intercostales externos se contraen, el tamaño total de la cavidad torácica aumenta y por consecuencia el volumen de la cavidad pleural también aumenta. Durante la expansión del tórax, la pleura parietal y la visceral se suelen adherir estrechamente por la presión subatmosférica (presión negativa), entre ellas por la presión superficial creada por sus superficies húmedas en contacto. A medida que la cavidad torácica se expande, la pleura parietal que tapiza la cavidad es llevada hacia fuera en todas la direcciones y la pleura visceral junto con los pulmones son arrastrados con ella.

Al aumentar el volumen de los pulmones de esta manera, la presión en su interior, llamada presión alveolar (intrapulmonar), cae de 760 a 758 milímetros de Hg, por el aumento de tamaño del alveolo. Como el aire fluye de la región de mayor presión a la de menor presión, tiene lugar la inspiración, ya que al aumentar de tamaño disminuye la presión de los gases en su interior, por lo tanto se tiende a nivelar las dos presiones. Esto lo podemos establecer en base a la ley de Boyle, que determina que la presión de un gas es inversamente proporcional al tamaño del recipiente que lo contiene, es decir si tenemos una cantidad de aire en un espacio cerrado, la presión que ejerce el gas sobre el recipiente cerrado va a depender del tamaño del recipiente a mayor tamaño del recipiente, menor presión del gas contenido y a menor tamaña del recipiente mayor presión del gas. Ejemplo cuando tenemos una bolsa cerrada y la abrimos, el aire automáticamente entra por el aumento de tamaño de la bolsa, la cual al estar cerrada tenía una presión menor a la atmosférica, por este motivo al abrirla se nivelan las presiones y el gas puede entrar libremente; para expulsar el gas de esta bolsa tenemos que cerrarla ejerciendo presión en sus paredes, que debe ser superior a la presión atmosférica, esto ocasiona cuando reducimos de tamaño la bolsa, al reducir su tamaño aumenta la presión del gas, en forma superior a la atmosférica, por lo que sale el aire de la bolsa.

Los músculos accesorios de la inspiración son esternocleidomastoideos, que elevan el esternón; los músculos escalenos que elevan las dos primeras costillas; y los pectorales menores que elevan de la tercera a la quinta costilla, estos músculos aumenta aún más el tamaño de la caja torácica y los pulmones pueden expandirse en mayor tamaño, por este motivo son llamados como músculos accesorios de la respiración. Tanto la inspiración normal como la inspiración durante el ejercicio a la ventilación forzada involucran contracción muscular, se dice que el proceso de la ventilación es activo, porque para que se lleve a cabo se requiere de la contracción de los músculos.

La Espiración es la expulsión del aire de los pulmones, que también se debe a los cambios de presión, pero en este caso la presión en la dirección opuesta: la relajación de los músculos de la respiración ocasiona que disminuya de tamaño, la caja torácica lo que incrementa la presión en los pulmones y esta es mayor que la presión atmosférica, los que ocasiona el que aire vaya de un lugar de mayor presión (en este caso en los pulmones) a un lugar de menor presión (aire atmosférico), es un proceso pasivo porque no involucra ninguna contracción muscular. Es producto de la retracción elástica de la pared del tórax y los pulmones, que tiene una tendencia natural a retraerse nuevamente después de su expansión. Dos fuerzas dirigidas hacia adentro contribuyen a la retracción elástica:

El retroceso de las fibras elásticas que fueron estiradas durante la inspiración.
La tracción hacia adentro de la tensión superficial ejercida por la capa del líquido alveolar.

Comienza cuando los músculos inspiratorios se relajan. Cuando el diafragma se relaja, la cúpula se mueve hacia arriba a causa de su elasticidad. Cuando los músculos intercostales externos se relajan, descienden las costillas. La presión alveolar aumenta a cerca de 762 mm Hg. El aire fluye entonces al área de menor presión, en este caso la presión atmosférica.

La espiración se vuelve activa cuando realizamos una la ventilación forzada, para poder hacerlo tenemos que contraer los músculos abdominales, los cuales desplazan hacia abajo, a las costillas inferiores comprimiendo las vísceras abdominales contra el músculo diafragma, de esta manera se ocasiona que el músculo diafragma sea forzado hacia arriba, disminuyendo de diámetro la cavidad torácica y aumentando la presión en los pulmones al nivel de los sacos alveolares al reducirlos de tamaño.

La contracción de los músculos intercostales internos, que se extiende hacia abajo y atrás entre costillas adyacentes, llevan las costillas hacia abajo, lo que disminuye de tamaño la caja torácica y ocasiona que aumente la presión atmosférica dentro de los sacos alveolares.

7.2.2 Tipos de respiración y movimientos respiratorios modificados

Cuando una persona tiene una respiración normal, utilizamos el término eupnea, esta respiración puede tener combinaciones de respiraciones superficiales y profundas, dentro de ciertos límites. Otro tipo de respiración es la respiración superficial (torácica), llamado respiración costal, es el movimiento hacia arriba y hacia fuera del tórax por la contracción de los músculos intercostales externos, en este tipo de respiración se puede observar a través de la piel las costillas. Hay otro tipo de respiración profunda (abdominal), llamado respiración diafragmática, se caracteriza por el movimiento hacia fuera del abdomen causa de la contracción y el descenso del diafragma, lo que modifica el tamaño del tórax y se puede realizar la ventilación.

La respiración nos da pautas para expresar emociones como la risa, el suspiro y el sollozo. El aire respiratorio puede ser usado para expulsar materiales extraños de las vías aéreas inferiores a través de factores internos como el estornudo y la tos y a través de factores externos como la compresión abdominal, que empuja el músculo diafragma hacia arriba y disminuye de tamaño la caja torácica y aumenta la presión del gas contenido en el saco alveolar y es expulsado al exterior súbitamente. Los movimientos respiratorios también se modifican y controlan durante el habla y el canto.

7.3 Tejido muscular cardiaco y sistema de conducción cardiaco

El intercambio de oxígeno y de dióxido de carbono entre el aire alveolar y la sangre pulmonar se produce por difusión pasiva, (en la cual un gas va de un lugar de mayor concentración a un lugar de menor concentración), la cual es gobernada por el comportamiento de los gases como se describe en dos leyes: la ley Dalton (ayuda a entender cómo los gases se mueven según sus diferencias de presión por difusión) y la ley Henry (ayuda a explicar cómo la solubilidad de un gas se relaciona con la difusión).

Leyes de los gases: Ley de DALTON y ley de HENRY

La ley de Dalton dice que es una mezcla de gases, cada gas ejerce su propia presión como si ninguno otro estuviera presente.

Esto se da en una mezcla de gases como el aire atmosférico, en donde se encuentran diferentes gases, como el oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono entre otras gases y cada gas tiene su propia presión y depende de la cantidad en que se encuentre en el ambiente, por ejemplo si tenemos un tanque con oxígeno, la presión de oxígeno en este tanque es mayor que la presión del medio ambiente externo que no tiene oxígeno en la misma proporción, por lo tanto al abrir el tanque el oxígeno escapa al exterior hasta nivelar la presión del oxígeno en el medio externo y en el tanque de oxígeno, por tal motivo el oxígeno deja de salir del tanque.

Imagen 14. Delton Jhon.

La ley de Henry establece que la cantidad de gas que se va a disolver en un líquido es proporcional a la presión parcial de gas y a su solubilidad. En los líquidos del organismo, la capacidad de un gas de mantenerse en solución es mayor cuando su presión parcial es más alta y cuando tiene una alta solubilidad en agua, esto se refiere a la capacidad que tiene un gas de mezclarse con el agua hay gases que tiene mayor grado de solubilidad y otros menor grado de solubilidad, el oxígeno tiene poca capacidad de mezclarse con el agua al igual que el bióxido de carbono

Imagen 15. Henry Philibert.

7.3.1 Respiración externa e interna

La respiración externa o intercambio pulmonar de gas es la difusión de O2 del aire de los alvéolos de los pulmones a la sangre en los capilares pulmonares y la difusión de CO2 en la dirección opuesta, convierte la sangre desoxigenada proveniente de lado derecho del corazón en sangre oxigenada que vuelve a lado izquierdo del corazón, cada gas se difunde independientemente desde el área donde su presión parcial es mayor hacia el área donde su presión parcial es menos. Es decir es la respiración que se realiza los capilares pulmonares.

La respiración interna es el intercambio de O2 y CO2 entre los capilares sistémicos y las células o también le llama intercambio de gas sistémico, la respiración interna se cumple en todos los tejidos del organismo.

Esto se da debido a las diferencias de presiones que se va dando en la sangre cuando las arterias llevan sangre rica en oxígeno, tiene una presión más elevada al haber más concentración de oxígeno en la arteria que en las células, por lo tanto oxígeno se difunde hacia las células. La célula utiliza el oxígeno para producir energía y desecha dióxido de carbono, por tal motivo la cantidad de dióxido de carbono es mayor que la de oxígeno, por lo que el dióxido de carbono se difunde hacia los vasos sanguíneos donde la presión de dióxido de carbono es baja.

El consumo de oxígeno y su conversión en dióxido de carbono depende de la actividad física que esté realizando el organismo a mayor actividad física mayor consumo de oxígeno. Hay factores que modifican el intercambio gaseoso pulmonar y sistémico, entre estos factores se encuentran:

Presión parcial de oxígeno de los gases:

Está en relación a la cantidad de oxígeno que hay en el ambiente a mayor cantidad de oxígeno, es más fácil que éste se difunda a donde hay menor cantidad del mismo. En el caso de la respiración externa, el aire que entre a los pulmones debe tener una cantidad mayor de oxígeno a la que hay en los vasos sanguíneos venosos pulmonares, esta diferencia de presiones hace que el oxígeno se difunda del media ambiente externo al medio ambiente interno, a mayor diferencia de presiones más rápido se difunde. Al contrario la concentración de dióxido de carbono en la sangre venosa pulmonar es mayor que la cantidad de dióxido de carbono presente en el aire pulmonar, por tal motivo el éste se difunde de un lugar de mayor presión a un lugar de menor presión y sale del organismo.

Superficie disponible para el intercambio gaseoso:

Esto nos indica que a mayor superficie de vasos sanguíneos disponibles para realizar el intercambio gaseoso de oxígeno por dióxido de carbono, es más fácil de captar el oxígeno necesario para alimentar a la célula, si la superficie está disminuida no se puede realizar el intercambio de gases necesarios para tomar la cantidad de oxígeno que requiere la célula, por tal motivo se causan alteraciones en la respiración, que aumentan la cantidad de veces que el oxígeno entra al organismo para realizar el intercambio gaseoso. Si tenemos un pulmón elástico no tendremos ningún problema para captar la cantidad de oxígeno necesario.

Distancia de difusión

Está en relación a las capas de tejido que atraviesa el oxígeno para entrar a la sangre, a esta capa se le llama membrana respiratoria y no debe ser muy gruesa para que el oxígeno la atraviese fácilmente. El espacio de los vasos sanguíneos es muy pequeño y esto ocasiona que los eritrocitos para pasar por el vaso sanguíneo lo hagan en fila, esta hace que el eritrocito esté más en contacto con la membrana respiratoria lo que facilita el intercambio de oxígeno ya que el éste sólo tiene que pasar por la membrana respiratoria y no por otros sitios, como entre los eritrocitos.

Peso molecular y solubilidad de los gases

El peso molecular del oxígeno es menor que el peso molecular del dióxido de carbono, esto favorece que se difunda más rápido el oxígeno a través de la membrana respiratoria por lo tanto le es más fácil entrar que al dióxido de carbono salir; más sin embargo la solubilidad del dióxido de carbono es mayor que la del oxígeno por tal motivo le es más fácil salir al dióxido de carbono a través de la membrana respiratoria que entra al oxígeno en relación a la solubilidad.

La fisiología respiratoria implica una compleja serie de procesos perfectamente integrados y coordinados entre sí para mantener la homeostasis.

La función respiratoria implica

Respiración externa: Hace referencia al intercambio gaseoso que ocurre a nivel alveolar, que se caracteriza por la entrada de oxígeno y la salida de dióxido de El intercambio gaseoso se realiza en los capilares pulmonares.
El transporte de gases en la sangre: La sangre conduce los gases, oxígeno y bióxido de carbono hacia la célula y el retorno a los pulmones.
Respiración interna: El intercambio de gases que se lleva a cabo en el organismo entre las células y la sangre.
Regulación de la respiración: En las arterias tenemos receptores que monitorizan la presencia de los gases en sangre, estos receptores manda impulsos al bulbo raquídeo para modificar la respiración y nivelar los gases arteriales.

7.4 Transporte de oxígeno y dióxido de carbono

El transporte de oxígeno y dióxido de carbono, lo realiza la sangre que es la encargada de transportarlo a todas las células del organismo, para que los gases entren a la sangre deben ocurrir una serie de reacciones químicas encaminadas a favorecer este proceso.

7.4.1 Transporte de oxígeno

Como se mencionó el oxígeno no se disuelve fácilmente en agua, de tal manera que solo el 1.5 % del O2 inspirado se disuelve en el plasma sanguíneo, que en su mayor parte es agua. Cada 100 ml de sangre oxigenada contiene el equivalente a 20 m de O2 gaseoso.

La porción hemo de la hemoglobina contiene cuatro átomos de hierro, cada uno capaz de unirse a una molécula de O2. El oxígeno y la hemoglobina se unen en una reacción fácilmente reversible para formar oxihemoglobina:

A mayor presión parcial del gas oxígeno (es decir a mayor cantidad de oxígeno presente en el aire), más fácilmente se une el oxígeno a la hemoglobina. El 98.5% del O2 que está unido a la hemoglobina se halla dentro de los glóbulos rojos, de tal modo que solo el O2 disuelto puede difundirse fuera de los capilares hacia las células, cuando la hemoglobina captó todas las moléculas de oxígeno posibles se dice que está totalmente saturada, si no atrajo todas las moléculas que puede captar, entonces se dice que está parcialmente saturada. El porcentaje de saturación de la hemoglobina expresa el promedio de saturación de la hemoglobina con el oxígeno, en condiciones de reposo basta que la saturación de oxígeno esté al 75 % para que las células realicen sus funciones necesarias.

Hay factores que afectan la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno, entre los cuales podemos encontrar:

Acidez (pH). A medida que aumenta la acidez (disminuye el pH), la afinidad de la hemoglobina por el O2 disminuye, y el O2 se disocia más fácilmente de la
Presión parcial de dióxido de carbono.El CO2 también se puede unir a la hemoglobina, y el efecto es similar al de H+ por lo tanto no permite que el oxígeno se una a la hemoglobina.
Temperatura. Dentro de ciertos límites, a medida que la temperatura aumenta, también se eleva la cantidad de O2 liberado de la hemoglobina. El calor es uno de los productos generados por el metabolismo celular, y el calor que se libera por la contracción de las fibras musculares tiende a aumentar la temperatura del cuerpo. Las células metabólicamente activas requieren más O2 y liberan mayor cantidad de sustancias ácidas y de calor. Los ácidos y el calor traen, como consecuencia, un aumento en la liberación de O2 desde la hemoglobina, por tal motivo cuando una persona presenta la temperatura elevada requiere una mayor presencia de oxigeno por tal motivo aumenta su frecuencia respiratoria y cardiaca.
BPG. Una sustancia que se encuentra en los glóbulos rojos llamada 2,3 bisfosfoglicerato (BPG), a la que previamente se denominó difosfoglicerato (DPG), disminuye la afinidad de la hemoglobina por el O2 y de este modo ayuda a la liberación de O2 de la Esta sustancia se forma en los glóbulos rojos cuando degradan glucosa para producir ATP en un proceso llamado glucólisis.
La hemoglobina fetal (HbF) se diferencia de la hemoglobina adulta (HbA) en su estructura y en su afinidad por el Tiene una elevada afinidad por el O2 porque se une al BPG en forma más débil. Cuando la sangre materna entra en la placenta, el O2 se transfiere rápidamente a la sangre fetal. Esto es muy importante porque la saturación de O2 de la sangre materna en la placenta es bastante baja y el feto podría sufrir hipoxia si no fuera por la mayor afinidad de la hemoglobina fetal por el O2.

7.4.2 Transporte de dióxido de carbono

En condiciones de reposo, la sangre contiene 100 ml de sangre desoxigenada contienen con el equivalente de 53 ml de CO2 gaseoso presente en la sangre, el CO2 se transporta en la sangre en tres formas básicamente que son:

CO2 disuelto. El porcentaje más pequeño –cerca del 7%- esta disuelto con el plasma sanguíneo. Una vez que llega a los pulmones se difunde hacia el aire alveolar y se elimina.
Compuestos carbamínicos. Un porcentaje más alto, cerca del 23%, realiza ciertas reacciones químicas y se combina con los grupos amino de los aminoácidos y las proteínas de la sangre para formar compuestos carbamínicos. Dado a que la proteína prevalente en la sangre es la hemoglobina, la mayor parte del CO2 transportado de esta manera está unido a la Los principales sitios de unión del CO2 son los aminoácidos terminales en las dos cadenas alfa y las dos cadenas beta de la hemoglobina. La hemoglobina que ha unido CO2 se denomina carbaminohemoglobina (Hb- CO2).
Iones bicarbonato. El porcentaje mayor de CO2, cerca del 70%, es transportado en el plasma sanguíneo como iones bicarbonato (HCO3-). Cuando el CO2 se difunde hacia los capilares sistémicos y entra en los glóbulos rojos, reacciona con el agua en presencia de la enzima anhidrasa carbónica (AC) para formar ácido carbónico H2CO3, este ácido carbónico también puede reaccionar químicamente y convertirse en un ion H y bicarbonato HCO3, estas reacciones químicas son reversibles. Cuando estos elementos químicos llegan a los pulmones ocurren reacciones químicas reversibles y se vuelve a formar el dióxido de carbono CO2 y es eliminado a través de la respiración externa.

La cantidad de dióxido de carbono que transporta la sangre está en proporción inversa a la saturación de oxígeno que presenta la hemoglobina a menor saturación de oxígeno en la hemoglobina, mayor captación de CO2, para transportar. Este efecto es conocido como Haldene.

7.5. Control de la respiración

Nuestro organismo en reposo necesita la cantidad aproximada de 200 mililitros de oxígeno, para su consumo basal. Este consumo de oxígeno incrementa con la actividad física a mayor actividad física mayor requerimiento de oxígeno que puede llegar a ser hasta 20 veces más de lo requerido en reposo, incluso en los deportistas de alto rendimiento puede llegar a ser hasta 30 veces más el consumo de oxígeno. Esto se logra gracias a una serie de mecanismos que ayudan a que la respiración alterada cumpla con las demandas metabólicas de oxígeno.

7.5.1 Centro respiratorio

El tamaño del tórax se modifica por la acción de los músculos ventilatorios, se contraen como resultado de impulsos nerviosos transmitidos hacia ellos desde centros encefálicos y se relajan en la ausencia de impulsos nerviosos que son enviados desde grupos de neuronas localizadas bilateralmente en el bulbo raquídeo y el puente o protuberancia, a nivel del tronco del encéfalo, en este lugar se encuentra un grupo de neuronas que forman un área específica de agrupación de neuronas, en conjunto estos grupos o a conglomerados de neuronas se llama centro respiratorio que se encuentra ubicado en dos área distintas del tronco del encéfalo por lo que el centro respiratorio se divide en 3 áreas, en base a sus funciones que son:

Área del ritmo bulbar, ubicada en el bulbo raquídeo
El área neumotáxica, situada en el puente
Área apnéustica, localizada también en el puente (protuberancia)

Imagen 16. Centro de control respiratorio.

La función del área rítmica bulbar es el control del ritmo básico de la respiración. Hay áreas inspiratorias y espiratorias en el área rítmica. Durante le respiración normal, la inspiración dura alrededor de 2 segundos y la espiración dura alrededor de 3 segundos. Los impulsos nerviosos que se generan en el área inspiratoria establecen el ritmo básico de la respiración. El área inspiratoria es activa, genera impulsos nerviosos durante unos 2 segundos, durante la cual a través de los nervios intercostales hace que se contraigan los músculos intercostales externos, que elevan las costillas y aumenta el tamaño de la caja torácica y hacia el diafragma a través del nervio frénico que contrae el diafragma, al contraerse simultáneamente ambos músculos, se produce la inspiración, por el cambio de tamaño y de presiones que ocurre en el tórax. Esta contracción dura alrededor de dos segundos, después de la contracción sigue la relajación de los músculos la cual dura alrededor de 3 segundos, por lo que disminuye el tamaño de la caja torácica y sobreviene la expiración.

Las neuronas del área espiratoria se mantienen inactivas durante la espiración tranquila, sin embargo, durante la respiración forzada los impulsos nerviosos del área inspiratoria activan el área espiratoria, lo que ocasiona impulsos nerviosos que ocasionan la contracción de músculos como los intercostales internos y los músculos de la pared abdominal, lo que ocasiona una compresión de la caja torácica y disminuye su tamaño ocasionando una espiración forzada.

Área neumotáxica:

Ésta ayuda a coordinar la transición entre la inspiración y la espiración durante el proceso de la respiración, se encuentra en la parte superior del puente (protuberancia), la cual transmite impulsos nerviosos inhibitorios al área inspiratoria, contribuye a desactivar el área inspiratoria para que deje de respirar aire y los pulmones se insuflen excesivamente, pudiendo ocasionar un daño en el parénquima pulmonar. La frecuencia de la respiración es mayor entre más permanezca activa el área neumotáxica.

Área apnéustica:

Coordina la transición entre la inspiración y la espiración, está en la parte inferior del puente, envía impulsos estimulatorios al área inspiratoria, los cuales la activan y prolongan la inspiración. El resultado es una inspiración larga y profunda, cuando esta área está activa, contrarresta las señales del área apnéustica.

7.5.2 Regulación del centro respiratorio

El ritmo básico de la respiración, establecido y coordinado por el área inspiratoria, puede ser modificado en respuesta a aferencias de regiones cerebrales, receptores en el sistema nervioso periférico y otros factores, entre los que encontramos a los siguientes:

Influencias corticales sobre la respiración

La corteza cerebral tiene influencia en el centro respiratorio que le permite tener un breve control del ritmo básico de la respiración, pudiendo suspender por breves momentos la inspiración, sobre todo en situaciones de peligro para la vida. El control voluntario es protector porque nos permite evitar que el agua o los gases irritantes entren en los pulmones. Ejemplo, como cuando una persona está sumergida en el agua en el cual se suspende el proceso respiratorio, pero al incrementar los niveles de CO2 en la sangre, se producen estímulos intensos que obligan al organismo a realizar una inspiración, debido a esta situación una persona no puede dejar de respirar voluntariamente, ya que debido al cambio de niveles en el pH sanguíneo y altos niveles de CO2, la persona cae inconsciente y se restablece el patrón de la respiración. Cuando las concentraciones de CO2 y H+ aumenta a un cierto nivel, el área inspiratoria es fuertemente estimulada, son enviados impulsos nerviosos a lo largo de los nervios frénicos e intercostales a los músculos inspiratorios, y se produce la respiración, sea que la persona lo quiera o no. El sistema límbico también tienen influencia en los centros respiratorios por lo tanto cuando hay alguna alteración en el sistema límbico tiene repercusiones en el sistema respiratorio que modifica los patrones respiratorios.

Regulación de la respiración por quimiorreceptores:

Los quimiorreceptores detectan los cambios de los niveles de CO2, H+ y O2 en la sangre en dos localizaciones diferentes y envían aferencias al centro respiratorio a través de neuronas sensitivas. Los quimiorreceptores centrales están localizados en el bulbo raquídeo o en sus inmediaciones dentro del sistema nervioso central.

Responden a cambios en la concentración de H+, la PCO2 o ambos en el líquido cefalorraquídeo. Los quimiorreceptores periféricos están localizados en los cuerpos aórticos, acúmulos de quimiorreceptores situados en la pared del arco aórtico, y en los cuerpos o glomus carotídeos, que son nódulos ovales en la pared de las arterias carótidas comunes derecha e izquierda y en el punto donde se dividen en las arterias carótidas comunes en arteria carótida interna y externa.

Los quimiorreceptores participan en un sistema de retroalimentación negativa que regula los niveles de CO2, O2 y H+ en la sangre. Los estímulos provenientes de los quimiorreceptores centrales y periféricos llegan al centro de la respiración y activan el área inspiratoria intensamente, cuando hay aumento en la concentración de CO2 en la sangre, el centro inspiratorio modifica los patrones respiratorios y la respiración se hace más rápida y profunda (llamada hiperventilación), este proceso permite la inspiración de más O2 y la espiración de más CO2 hasta que la PCO2 y el H+ descienden a sus valores normales. Si la PCO2 arterial es menor de 40 mm Hg, a este estado se denomina hipocapnia, los quimiorreceptores centrales o periféricos no son estimulados y no se envían impulsos estimulatorios al área inspiratoria.

La estimulación de la respiración por propioceptores:

En los músculos, tendones y articulaciones tenemos receptores llamados propioceptores que son los encargados de detectar cuando hay movimiento en el organismo, y al menor movimiento, los impulsos nerviosos de los propioceptores estimulan el área inspiratoria del bulbo raquídeo, al mismo tiempo, las ramas colaterales de los axones de las neuronas motoras superiores que se originan en la corteza motora primaria también estimulan los impulsos excitatorios hacia el área inspiratoria, para modificar el patrón de la respiración incrementado la frecuencia respiratoria ya que debido al movimiento las células requieren de la presencia de más oxígeno.

El reflejo de insuflación

Cuando las pulmones se estiran secundario a una inspiración las paredes de los bronquios y bronquiolos detectan a través de los receptores sensibles al estiramiento llamados barorreceptores o receptores de estiramiento, que hay una distensión debida a una hiperinsuflación de los pulmones, los impulsos nerviosos viajan a lo largo de los nervios vagos a las áreas inspiratorias y apnéusticas. En respuesta, el área inspiratoria es inhibida directamente, mientras que el área apnéustica es inhibida por la activación del área inspiratoria, como consecuencia de la inhibición del área inspiratoria comienza la espiración, por lo que los pulmones expulsan el aire y disminuye de tamaño al igual que los bronquios y los bronquiolos, por lo tanto los receptores de estiramiento dejan de percibir esta sensación y dejan de estimular al área inspiratoria, como el área inspiratoria ya no recibe estímulos comienza nuevamente el reflejo de la inspiración. A esto se le llama el reflejo de insuflación (o de hering-Breuer). Esto es un mecanismo básico de protección para impedir la insuflación excesiva de los pulmones más que un componente clave de la regulación normal de la respiración.

CONCLUSIÓN

El aparato respiratorio dividido en vías aéreas superiores y vías aéreas inferiores, son las estructuras encargadas de filtrar, humidificar y calentar el aire, además los músculos respiratorios logran la respiración por compresión y distensión de los pulmones, lo cual a su vez hace que la presión alveolar aumente o disminuya. Durante la inspiración el aire atmosférico que contiene oxígeno entra a los alvéolos. La ventilación alveolar es el flujo de aire hacia los alvéolos, mientras que la perfusión alveolar es el flujo de sangre a éstos, el acoplamiento de ambos implica una capacidad limitada para mantener un intercambio gaseoso como en la vasoconstricción.

Con la información que se te presentó para el desarrollo del conocimiento del “Aparato Respiratorio” has logrado identificar y comprender su estructura y función lo que permitirá contar con las bases para conocer los procesos de salud enfermedad de este sistema desde un punto de vista anatómico y fisiológico, orientando tus conocimientos hacia un cuidado de enfermería oportuno y de calidad.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

Thibodeau GA, Patton Anatomía y Fisiología. 6ª ed. Madrid: Elsevier Mosby; 2007
Gerard Tortora, Bryan Derrickson: Principios de Anatomía y Fisiología; 13 Edición., Editorial Médica Panamericana; 2013.