Continuación del anterior…
Anatomía de los pulmones
Pleura
La pleura son membranas serosas de doble capa que rodean cada pulmón. Adherida a la pared de la cavidad torácica, la pleura parietal forma la capa externa de la membrana. La pleura visceral forma la capa interna de la membrana que cubre la superficie exterior de los pulmones.
Entre la pleura parietal y la visceral se encuentra la cavidad pleural, que crea un espacio hueco para que los pulmones se expandan durante la inhalación. El líquido seroso secretado por las membranas pleurales lubrica el interior de la cavidad pleural para evitar la irritación de los pulmones durante la respiración.
Anatomía externa
Ocupando la mayor parte del espacio dentro de la cavidad torácica, los pulmones se extienden lateralmente desde el corazón hasta las costillas a ambos lados del tórax y continúan posteriormente hacia la columna vertebral. Cada pulmón blando y esponjoso tiene una forma aproximadamente cónica, con el extremo superior del pulmón formando la punta del cono y el extremo inferior formando la base. El extremo superior de los pulmones se estrecha hasta una punta redondeada conocida como ápice. El extremo inferior de los pulmones, conocido como la base, se apoya en el diafragma en forma de cúpula. La base de los pulmones es cóncava para seguir el contorno del diafragma.
El pulmón izquierdo es ligeramente más pequeño que el derecho porque 2/3 del corazón están situados en el lado izquierdo del cuerpo. El pulmón izquierdo contiene la muesca cardíaca, una hendidura en el pulmón que rodea el vértice del corazón.
Cada pulmón consta de varios lóbulos distintos. El pulmón derecho (el mayor de los dos) tiene 3 lóbulos: el superior, el medio y el inferior. La fisura horizontal separa el lóbulo superior del lóbulo medio, mientras que la fisura oblicua derecha separa los lóbulos medio e inferior. El pulmón izquierdo, más pequeño, sólo tiene 2 lóbulos -superior e inferior- separados por la fisura oblicua izquierda.
Bronchi
El aire entra en el cuerpo por la nariz o la boca y pasa por la faringe, la laringe y la tráquea. Justo antes de llegar a los pulmones, la tráquea se divide en los bronquios izquierdo y derecho, grandes tubos huecos formados por cartílago hialino y revestidos de epitelio ciliado pseudoestratificado. El cartílago hialino de los bronquios forma anillos incompletos en forma de letra «C» con la parte abierta del anillo orientada hacia el extremo posterior de los bronquios. El cartílago hialino rígido impide que los bronquios se colapsen y bloqueen el flujo de aire hacia los pulmones. El epitelio pseudoestratificado recubre el interior del anillo hialino y conecta los extremos inacabados del anillo para formar un tubo hueco con forma de letra «D» con la parte plana del tubo orientada hacia el extremo posterior. Cada pulmón recibe aire de un único y gran bronquio primario.
A medida que los bronquios primarios entran en los pulmones, se ramifican en bronquios secundarios más pequeños que llevan el aire a cada lóbulo del pulmón. Así, el bronquio derecho se ramifica en 3 bronquios secundarios, mientras que el pulmón izquierdo se ramifica en 2 bronquios secundarios. Los bronquios secundarios se ramifican a su vez en muchos bronquios terciarios más pequeños dentro de cada lóbulo. Los bronquios secundarios y terciarios mejoran la eficacia de los pulmones al distribuir el aire de forma uniforme dentro de cada lóbulo pulmonar.
El epitelio pseudoestratificado que recubre los bronquios contiene muchos cilios y células caliciformes. Los cilios son pequeñas proyecciones celulares en forma de pelo que se extienden desde la superficie de las células. Las células caliciformes son células epiteliales especializadas que secretan moco para recubrir el revestimiento de los bronquios. Los cilios se mueven juntos para empujar el moco secretado por las células caliciformes fuera de los pulmones. Las partículas de polvo e incluso los agentes patógenos como los virus, las bacterias y el moho presentes en el aire que entra en los pulmones se adhieren al moco y son arrastrados fuera de las vías respiratorias. De este modo, el moco ayuda a mantener los pulmones limpios y libres de enfermedades.
Bronquiolos
Muchos bronquiolos pequeños se ramifican desde los bronquios terciarios. Los bronquiolos difieren de los bronquios tanto en el tamaño (son más pequeños) como en la composición de sus paredes. Mientras que los bronquios tienen anillos de cartílago hialino en sus paredes, los bronquiolos están formados por fibras de elastina y tejido muscular liso. El tejido de las paredes de los bronquiolos permite que el diámetro de éstos cambie de forma significativa. Cuando el cuerpo necesita que entren mayores volúmenes de aire en los pulmones, como ocurre durante el ejercicio, los bronquiolos se dilatan para permitir un mayor flujo de aire. En respuesta al polvo u otros contaminantes ambientales, los bronquiolos pueden constreñirse para evitar la contaminación de los pulmones.
Los bronquiolos se ramifican además en muchos bronquiolos terminales diminutos. Los bronquiolos terminales son los tubos de aire más pequeños de los pulmones y terminan en los alvéolos pulmonares. Al igual que los bronquiolos, los bronquiolos terminales son elásticos, capaces de dilatarse o contraerse para controlar el flujo de aire hacia los alvéolos.
Alvéolos
Los alvéolos son las unidades funcionales de los pulmones que permiten el intercambio de gases entre el aire de los pulmones y la sangre de los capilares de los pulmones. Los alvéolos se encuentran en pequeños grupos llamados sacos alveolares al final del bronquiolo terminal. Cada alvéolo es una cavidad hueca, con forma de copa, rodeada de muchos capilares diminutos.
Las paredes del alvéolo están revestidas de células epiteliales escamosas simples conocidas como células alveolares. Una fina capa de tejido conectivo subyace y sostiene las células alveolares. Los capilares rodean el tejido conjuntivo en el borde exterior del alvéolo. La membrana respiratoria se forma donde las paredes de un capilar tocan las paredes de un alveolo. En la membrana respiratoria, el intercambio de gases se produce libremente entre el aire y la sangre a través de las paredes extremadamente delgadas del alvéolo y el capilar.
Las células septales y los macrófagos también se encuentran dentro de los alvéolos. Las células septales producen líquido alveolar que recubre la superficie interna de los alvéolos. El líquido alveolar es extremadamente importante para la función pulmonar, ya que es un surfactante que humedece los alvéolos, ayuda a mantener la elasticidad de los pulmones y evita que las delgadas paredes alveolares se colapsen. Los macrófagos de los alvéolos mantienen los pulmones limpios y libres de infecciones al capturar y fagocitar los patógenos y otras materias extrañas que entran en los alvéolos junto con el aire inhalado.
Fisiología de los pulmones
Ventilación pulmonar
Nuestros pulmones reciben aire del ambiente externo mediante el proceso de respiración a presión negativa. La respiración a presión negativa requiere una diferencia de presión entre el aire del interior de los alvéolos y el aire atmosférico. Los músculos que rodean los pulmones, como el diafragma, los músculos intercostales y los músculos abdominales, se expanden y contraen para cambiar el volumen de la cavidad torácica. Los músculos expanden la cavidad torácica y disminuyen la presión dentro de los alvéolos para atraer el aire atmosférico hacia los pulmones. Este proceso de introducción de aire en los pulmones se conoce como inhalación o inspiración. Los músculos también pueden contraer el tamaño de la cavidad torácica para aumentar la presión dentro de los alvéolos y forzar la salida de aire de los pulmones. Este proceso de empujar el aire fuera de los pulmones se conoce como exhalación o espiración.
La respiración normal implica varios mecanismos diferentes.
- La respiración superficial se lleva a cabo mediante la contracción del diafragma y los músculos intercostales externos para la inhalación. Durante la espiración, los músculos se relajan y la elasticidad de los pulmones vuelve a su volumen de reposo y expulsa el aire fuera de los pulmones.
- Nuestros cuerpos logran la respiración profunda mediante un pronunciado movimiento inferior del diafragma hacia el abdomen. Los músculos intercostales externos junto con los músculos esternocleidomastoideos y escalenos del cuello expanden el espacio entre las costillas, aumentando el volumen del tórax. Durante la espiración profunda, los músculos intercostales internos y los músculos abdominales se contraen para disminuir el volumen de la cavidad torácica, expulsando el aire de los pulmones.
- La eupnea es la respiración tranquila que se produce cuando el cuerpo está en reposo. Durante la eupnea, el cuerpo depende principalmente de la respiración superficial con respiraciones profundas ocasionales, ya que el cuerpo necesita niveles ligeramente más altos de intercambio de gases.
Volumen pulmonar
El volumen total de aire de los pulmones es de unos 4 a 6 litros y varía según el tamaño, la edad, el sexo y la salud respiratoria de una persona. Los volúmenes pulmonares se miden clínicamente con un aparato conocido como espirómetro. La respiración superficial normal sólo mueve una pequeña fracción del volumen total de los pulmones dentro y fuera del cuerpo con cada respiración. Este volumen de aire, conocido como volumen corriente, suele medir sólo unos 0,5 litros. La respiración profunda puede hacer que entre y salga más aire de los pulmones que durante la respiración superficial. El volumen de aire intercambiado durante la respiración profunda se conoce como capacidad vital y oscila entre 3 y 5 litros, dependiendo de la capacidad pulmonar del individuo. Hay un volumen residual de alrededor de 1 litro de aire que permanece en los pulmones en todo momento, incluso durante una exhalación profunda. El aire fresco que entra en los pulmones con cada respiración se mezcla con el aire residual de los pulmones, de modo que el aire residual se intercambia lentamente con el tiempo, incluso en reposo.
Respiración externa
La respiración externa es el proceso de intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el aire del interior de los alvéolos y la sangre de los capilares de los pulmones. El aire del interior de los alvéolos contiene una mayor presión parcial de oxígeno en comparación con la sangre de los capilares. A la inversa, la sangre de los capilares de los pulmones contiene una mayor presión parcial de dióxido de carbono en comparación con el aire de los alvéolos. Estas presiones parciales hacen que el oxígeno se difunda del aire a la sangre a través de la membrana respiratoria. Al mismo tiempo, el dióxido de carbono sale de la sangre y entra en el aire a través de la membrana respiratoria. El intercambio de oxígeno en la sangre y de dióxido de carbono en el aire permite que la sangre que sale de los pulmones proporcione oxígeno a las células del cuerpo, mientras que deposita los residuos de dióxido de carbono en el aire.
Control de la respiración
La respiración está controlada por el cerebro y puede ser controlada tanto consciente como inconscientemente.
- El control inconsciente de la respiración es mantenido por el centro respiratorio del tronco cerebral. El centro respiratorio supervisa la concentración de gases en la sangre y ajusta el ritmo y la profundidad de la respiración según sea necesario. Durante el ejercicio u otros esfuerzos, el centro respiratorio aumenta automáticamente la frecuencia respiratoria para proporcionar niveles constantes de oxígeno a la sangre. Durante el descanso, el centro respiratorio reduce la frecuencia respiratoria para evitar la hiperventilación y mantener niveles saludables de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre.
- El control consciente de la respiración lo mantiene la corteza cerebral del cerebro. La corteza cerebral puede anular el centro respiratorio y a menudo lo hace durante actividades como hablar, reír y cantar. El control inconsciente de la respiración se reanuda tan pronto como finaliza el control consciente de la respiración, lo que evita que el cuerpo se asfixie por falta de respiración.
Enfermedades pulmonares
Hay muchas enfermedades y afecciones que perjudican el funcionamiento normal de nuestros pulmones, llegando incluso a provocar la muerte. Navegue por nuestra sección sobre enfermedades y afecciones respiratorias para saber más sobre problemas de salud comunes como el asma y la neumonía. Además, puede que le interese saber más sobre cómo las pruebas de salud de ADN pueden detectar el riesgo genético de una enfermedad hereditaria infradiagnosticada llamada deficiencia de alfa-1 antitripsina.