01 INTRODUCCIÓN
Los sistemas cardiovascular y respiratorio son los encargados de aportar oxígeno a los tejidos y a la vez de eliminar el dióxido de carbono. Los órganos del aparato respiratorio colaboran en el intercambio gaseoso que se produce entre la sangre y el medio ambiente. Al utilizar la sangre como fluido de transporte, el sistema cardiovascular es el encargado de transportar los gases respiratorios entre los pulmones y los tejidos. Por otra parte, la formación de CO2 es fruto de la utilización del O2; y es un gas que debe ser eliminado, pues modifica el pH sanguíneo y resulta tóxico en altas concentraciones.
En el cuerpo humano los pulmones son superficies internas. Secundariamente, el sistema respiratorio también se encarga de deshacerse del gas residual, que es el CO2.
En resumen, el aparato respiratorio es el encargado de realizar la función de intercambio de gases en colaboración con el aparato circulatorio. Por tanto, la respiración a nivel celular se realiza en las mitocondrias de las células y el aparato respiratorio aporta oxígeno a la sangre.
El aparato respiratorio controla la calidad del aire que entra en el cuerpo y lo conduce a los pulmones. Las funciones principales son:
- Control de la limpieza del aire: sin impurezas.
- Control de la calidad del aire: temperatura y humedad adecuadas.
- Conducción de los gases desde el exterior a la zona de intercambio con la sangre.
- Renovación del aire: Ventilación pulmonar.
- Intercambio de gases: aportar O2 a la sangre y recoger CO2.
Además, realiza otras funciones que no están estrictamente relacionadas con la respiración como:
- Ayuda a regular el pH de líquidos corporales.
- Participa en la vocalización.
- Ayuda en la detección de olores
02 ÓRGANOS DEL APARATO RESPIRATO
El aparato respiratorio humano consta de las vías respiratorias y los pulmones. Puede entenderse de una forma simple como una serie de tubos (vías respiratorias) que conectan el exterior con una gran bolsa cerrada carente de musculatura propia (pulmones).
Las vías respiratorias se dividen en dos partes:
- vía aérea o tracto respiratorio superior, por encima de las cuerdas vocales (orificios nasales, la cavidad nasal y la faringe).
- vía aérea o tracto respiratorio inferior (laringe, la tráquea, y el árbol bronquial).
La gran bolsa o pulmón está constituida por los acinos respiratorios, en esta zona es donde se produce el intercambio gaseoso. Está formada por los bronquiolos respiratorios, conductos alveolares y los sacos aéreos con los alvéolos.
02.1 VÍAS RESPIRATORIAS
FOSAS NASALES
El aire puede entrar por las fosas nasales o por la boca. La vía habitual son las fosas nasales que permanece siempre abierta, pues así se prepara mejor, se calienta, filtra, etc. Pero ante ciertas demandas de aire u obstrucción podemos hacerlo por la boca.
La cavidad nasal contiene una serie de partes y órganos con funciones específicas:
- Orificios nasales. El aire entra en la nariz a través de los orificios nasales o narinas. En su interior hay pelos cortos para impedir la entrada de agentes extraños de gran tamaño.
- El interior de la nariz consta de la cavidad nasal, dividida en dos por la línea media del tabique nasal óseo y cubierto por epitelio ciliado. Tiene los cornetes óseos que separan el aire en varias corrientes y aumentan en cierta medida la superficie de mucosa en contacto con el aire. Los cornetes también incrementan la turbulencia del aire en la cavidad nasal. Mientras el aire avanza haciendo remolinos a través de un trayecto sinuoso, las partículas inhaladas se depositan en la cubierta mucosa, donde quedan atrapadas, y los enzimas del moco las destruyen mediante un proceso químico, evitando que penetren en el árbol respiratorio.
Las células ciliadas de la mucosa nasal crean una corriente que mueve la capa de moco contaminado en sentido retrógrado hacia la garganta (faringe), de donde pasa al estómago para ser digerida por los jugos gástricos. Normalmente no somos conscientes de esta importante acción ciliar, pero cuando la temperatura externa es extremadamente fría, la acción de estos cilios se ralentiza, permitiendo al moco acumularse en la cavidad nasal y escaparse a través de los orificios nasales. Esto ayuda a explicar por qué se produce rinorrea en los días de duro invierno.
En la parte posterior de la cavidad nasal se encuentra la nasofaringe, que se comunica a través de unos orificios llamados coanas.
Los senos paranasales son cuatro pares de cavidades que rodean la cavidad nasal y están llenas de aire, lo que aligeran el peso del cráneo y actúan como una caja de resonancia para el habla. Dichas cavidades están tapizadas con un epitelio mucoso, similar al de la cavidad nasal, que también producen moco, drenando a la cavidad nasal. El efecto de succión que se produce al sonarse la nariz ayuda a drenar los senos. El conducto nasolagrimal, que recoge las lágrimas procedentes de los ojos, también vacía su contenido en la cavidad nasal.
El paladar se sitúa entre la cavidad nasal y la oral. La parte anterior es ósea, forma parte del hueso maxilar, y la posterior tiene tejidos blandos acabando en la úvula o campanilla.
FARINGE
La faringe se extiende desde la base externa del cráneo hasta la 6o o 7o vértebra cervical. En su cara interna lleva un epitelio escamoso estratificado con abundantes glándulas.
A modo de defensa, tiene en las paredes un importante anillo de defensa inmunitaria; son las amígdalas –adenoides, palatinas y linguales-, que sirven para evitar infecciones en la boca, cavidad nasal, esófago y tráquea.
Dependiendo de los órganos con que se relaciona, se distinguen tres partes en la faringe: nasofaringe, orofaringe y laringofaringe.
La nasofaringe es la parte más alta de la faringe por encima de la cavidad oral, situada en el espacio entre los orificios nasales internos y el paladar blando. Aquí se abren las trompas de Eustaquio, que conectan con el oído medio. La apertura y cierre de las trompas de Eustaquio sirve para igualar la presión entre el oído medio y la atmósfera. Las mucosas de ambas regiones presentan solución de continuidad, por lo que las infecciones de oído, como la otitis media, pueden ser secundarias a un dolor de garganta u otras infecciones faríngeas.
La orofaringe ocupa la parte media, por detrás de la cavidad oral, extendiéndose desde la úvula (paladar blando) hasta la altura del hueso hioides. La comunicación con la boca puede cerrarse al desplazarse el paladar blando en procesos de salivación, succión y producción de determinados sonidos.
La laringofaringe es la parte más distal de la faringe, se extiende desde la epiglotis hasta la altura de la tráquea y conecta con el esófago y laringe.
LARINGE
Por debajo de la faringe se encuentra un tubo corto que es la laringe, cuyas paredes están constituidas por nueve cartílagos articulados.
El cartílago hialino más grande es el tiroides, que tiene forma de escudo y se proyecta hacia delante, es conocido como nuez de Adán. Otro cartílago importante que rodea la laringe es el cricoides.
La epiglotis es un cartílago ancho con forma de lengüeta; en posición normal, cuando no tragamos, permite el paso de aire hacia las vías aéreas inferiores. Sin embargo, cuando ingerimos alimentos o líquidos, la situación cambia por completo: la laringe asciende y la epiglotis se inclina, tapando la apertura laríngea. Esto impulsa el alimento hacia el esófago y el tubo digestivo, situados en posición posterior. Si entra en la laringe otro elemento que no sea aire, se dispara el reflejo de la tos para expeler la sustancia y evitar que llegue a los pulmones. Debido a que este reflejo no funciona cuando perdemos la conciencia, nunca se deben administrar líquidos a una persona inconsciente a la que se intenta reanimar.
Los músculos de la laringe pueden modificar pueden modificar la tensión de las cuerdas vocales para emitir sonidos de diferentes frecuencias. El tono de la voz es tanto más agudo cuanto más estrecha es la hendidura de la glotis. En las mujeres por lo general la laringe es más estrecha. Cuanto más aire se expulsa mayor es la intensidad del sonido. El timbre de la voz depende de la caja de resonancia que forman la laringe, cavidad bucal y nasal principalmente.
Cuando los músculos de las cuerdas vocales verdaderas se contraen, se mueven los cartílagos aproximándolas. El aire que pasa a través de las cuerdas apretadas las hace vibrar y se produce el sonido.
TRÁQUEA, BRÓNQUIOS Y BRONQUIOLOS
La tráquea es un cilindro constantemente abierto que comunica la laringe con los bronquios, conduciendo el aire a los pulmones. La tráquea en una persona adulta mide entre 10 y 11 cm de longitud por 2 – 2,5 cm de diámetro, según el estado de contracción de la musculatura lisa.
Los anillos de cartílago al ser duros, mantienen constantemente abierta la tráquea tanto en inspiraciones como en espiraciones e impiden su colapso, pese a los cambios de presión que acontecen durante la respiración. La musculatura lisa es elástica y permite la dilatación del esófago cuando pasa el bolo alimenticio.
La tráquea está tapizada internamente por un epitelio ciliado que tiene intercaladas células secretoras de mucus, que atrapa las partículas de polvo antes de llegar a los pulmones. Los cilios de la tráquea, bronquios y bronquiolos baten continuamente, empujando el moco y las partículas extrañas atrapadas hacia la faringe, donde son tragados.
Los bronquios se originan por la bifurcación de la tráquea y están formados por anillos cartilaginosos íntegramente cerrados.
Cada bronquio con todas sus ramificaciones constituye un árbol bronquial. El derecho se introduce en el pulmón derecho de forma bastante vertical y como es más ancho, es más probable que en este lado acaben alojándose los cuerpos extraños inhalados. El izquierdo penetra en el pulmón izquierdo con mayor ángulo de inclinación, casi en horizontal, ya que está el corazón en este lado y por tanto no puede descender tanto.
Los bronquios principales son histológicamente muy similares a la tráquea. Después de entrar en los pulmones, los bronquios principales se subdividen en bronquios cada vez más pequeños (bronquios secundarios, terciarios, y así sucesivamente), terminando en las vías conductoras más pequeñas, los bronquiolos (sin cartílago pero con una capa muscular lisa más gruesa). La contracción y relajación de este músculo se halla bajo control del sistema nervioso autónomo, que ajusta el flujo de aire según las demandas metabólicas.
LOS PULMONES
En el interior de los pulmones los bronquiolos se ramifican y terminan en estructuras más o menos esféricas llamados sacos aéreos que contienen cámaras vacías llamadas alvéolos pulmonares.
Hay unos 600 millones de alveolos que aportan una superficie total de unos 100-140 m2, entre ambos pulmones, esta área es de tamaño suficientemente grande como para garantizar los intercambios con toda eficacia, siendo unas 40 veces mayor que la superficie de la piel de una persona.
Los pulmones son órganos de gran tamaño que ocupan toda la cavidad torácica excepto la porción central donde está el corazón, llamada mediastino.
Los pulmones están formados por el árbol bronquial, incluidos los acinos respiratorios y toda la red sanguínea junto con tejido conjuntivo, blando y elástico, que le sirve de protección. A pesar de su relativo gran tamaño, los pulmones solo pesan alrededor de 1,5 kg y son suaves y esponjosos.
Los pulmones externamente están recubiertos por la pleura, es una doble membrana de tejido conjuntivo que evita el roce con la caja torácica. La pleura parietal o externa se adhiere al diafragma y a la cara interior de la caja torácica, y la pleura visceral recubre el exterior de los pulmones, introduciéndose en sus lóbulos a través de las cisuras.
Entre las dos membranas se encuentra el líquido pleural (unos 15 cc), cuya inflamación produce una dolencia llamada pleuresía. Este líquido actúa como lubricante, permite a los pulmones deslizarse sobre la pared torácica durante los movimientos respiratorios, y mantiene las dos capas pleurales unidas.
02.3 LA VENTILACIÓN PULMONAR
La ventilación pulmonar es el proceso por el cual se renueva el aire que llena los pulmones. Se produce mediante los movimientos de inspiración y espiración. Los cambios en el volumen de la cavidad torácica generan una variación de presión en los pulmones.
Dado que los pulmones carecen de musculatura propia, para que el aire se renueve se recurre a la ampliación o reducción de la caja torácica con movimientos de músculos externos. Estos movimientos de la caja torácica son producidos por el diafragma, músculo situado bajo la caja, y por los movimientos de los músculos intercostales situados entre las costillas. En menor medida también colaboran otros músculos torácicos y abdominales.
El diafragma se sitúa bajo los pulmones, separado de ellos por la pleura. En reposo tiene forma acampanada, mientras que los músculos intercostales, se sitúan entre las costillas y al contraerse hace que estas asciendan.
En la inspiración el diafragma desciende y las costillas se levantan, con lo que aumenta el volumen de la cavidad torácica. En detalle lo que ocurre es que el diafragma, al contraerse se mueve hacia abajo y se aplana, a la vez los músculos intercostales elevan las costillas y tiran del esternón hacia arriba. El resultado de ambos procesos es que la caja torácica se expande. Como los pulmones están fuertemente adheridos a la pared torácica, debido al efecto adhesivo del líquido pleural, se expanden de manera acorde con el nuevo y mayor tamaño del tórax. Como resultado de la expansión, la presión del aire en los pulmones es inferior a la presión atmosférica, y por tanto entra aire a las vías respiratorias. El aire continúa moviéndose hacia los pulmones hasta que la presión se equipara con la atmosférica. La inspiración (inhalación) es, por tanto, un proceso activo.
Durante la inhalación forzada, también se utilizan los músculos accesorios de la inspiración (esternocleidomastoideos, escalenos y pectoral menor, e incluso abdominales).
En la espiración el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal y la caja torácica disminuye de volumen. Durante la espiración los músculos intercostales se relajan, las costillas y el diafragma vuelven a su posición inicial. Ello fuerza a los gases que están en el pulmón a juntarse, de modo que la presión pulmonar crece hasta superar a la atmosférica. En consecuencia, los gases tienden a salir y disminuye el volumen de la capa torácica. El pulmón se desinfla para igualar la presión dentro y fuera de los pulmones.
Pueden realizarse espiraciones forzadas para expulsar más aire que el de la posición de reposo. En ellas intervienen los músculos abdominales que, al contraerse empujan las vísceras contra el diafragma lo que obliga a contraer todavía más los pulmones.
El intercambio de gases ocurre por difusión pasiva en los alvéolos, como consecuencia de diferentes presiones parciales de O2 y CO2.
02.4 EL TRANSPORTE DE LOS GASES EN LA SANGRE
El oxígeno es relativamente insoluble en el plasma sanguíneo, de forma que solo una pequeña cantidad de oxígeno se transporta disuelto en el plasma y la mayoría se une a una proteína llamada hemoglobina (Hb- O2).
El dióxido de carbono es más soluble que el oxígeno en la sangre y se encuentra en la sangre en tres formas diferentes:
- CO2 disuelto en el plasma (10 %)
- HCO3 (ION BICARBONATO), un 60 -70 %, desempeñando un papel muy importante como tampón o control de pH sanguíneo. El bicarbonato se forma en la sangre mediante la secuencia siguiente: CO2 +H2O<—>H2CO3 <—>H+ +HCO3-
- CARBAMINOHEMOGLOBINA, es decir unido a la Hb (20 – 30%), pero como se une a la hemoglobina en un lugar diferente al que lo hace el oxígeno, no interfiere en modo alguno en el transporte de oxígeno.
Una vez que se ha liberado en el plasma, el CO2 difunde a los alvéolos y fluye del pulmón con el aire exhalado.
02.5 REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN
El sistema nervioso central controla la ventilación, ajustando la frecuencia y la amplitud de los movimientos de inspiración y espiración de acuerdo con las demandas del organismo.
Para que se mantengan las presiones de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre se realiza un ajuste constante gracias a neuronas del bulbo raquídeo y del puente de Varolio), que controlan la respiración rítmica y automática (sistema nervioso autónomo).
Los cambios en las concentraciones de CO2 en la sangre se controlan directamente en los centros nerviosos del bulbo raquídeo, influenciados por el pH del líquido cefalorraquídeo. En cambio, las variaciones en las concentraciones de O2 en sangre se detectan a través de quimiorreceptores periféricos situados en la aorta y arterias carótidas y cuando caen los niveles de O2 en la sangre envían impulsos al bulbo.
En ocasiones particulares, ej. durante el canto, o nadar bajo el agua, el control de la respiración es muy importante, y con bastante frecuencia se corta la respiración durante cortos periodos de tiempo. Sin embargo, este control voluntario de la respiración es limitado, y cuando el aporte de O2 en la sangre baja y el pH sanguíneo desciende los centros respiratorios del tronco cerebral simplemente ignoraran mensajes del córtex (sistema nervioso somático). Incluso si conscientemente dejamos de respirar, nuestro cuerpo reacciona ante la falta de O2; se produce un desmayo para evitar lesiones cerebrales, y la respiración es activada automáticamente.
0.3 APARATO FONADOR
03.1 QUÉ ES EL APARATO FONADOR
El aparato fonador es el conjunto de órganos encargados de producir los sonidos hablados o cantados en el ser humano. Es el responsable de producir lo que conocemos como voz. La producción de la voz es una función secundaria generada en los mismos órganos que se encargan de otras funciones primarias: la respiración y la deglución.
03.2 PARTES DEL APARATO FONADOR
Dividimos el aparato fonador en tres partes que realizan misiones específicas en la producción de la voz.
- cavidades supraglóticas (órganos de articulación) Lo forman principalmente los labios, la cavidad bucal (paladar, lengua, dientes), la cavidad nasal y la faringe.
- cavidad laríngea o glótica (órganos de fonación) Formada por un tubo cartilaginoso denominado laringe, que se encuentra a continuación de la tráquea. Es un órgano móvil con capacidad para subir y bajar, aunque su posición habitual o de reposo es la inferior: cavidades glóticas: laringe y cuerdas vocales. Las cuerdas vocales son dos músculos gemelo y elásticos en forma de pliegues. Están unidas a los cartílagos pudiendo contraerse y relajarse dejando una abertura menor o mayor
- cavidades infraglóticas (órganos respiratorios): pulmones, bronquios y tráquea).
03.3 PRODUCCIÓN DEL SONIDO ARTICULADO
La voz se origina por el efecto que supone la corriente de aire procedente de los pulmones. Esta columna de aire golpea contra las cuerdas vocales y rompe la resistencia que estas crean a ese paso de aire, obligando a las cuerdas vocales a abrirse, pero éstas por su propias elasticidad, vuelven a cerrarse, produciendo una vibración y sonido.
Si no pudiéramos modificar las cuerdas vocales el sonido sería siempre en el mismo tono. Debido a que se trata de músculos, podemos estirarlos (sonidos graves) o acortarlos (sonidos agudos). A continuación, el aire espirado se articula en la boca, labios, mandíbula y se articula en distintos sonidos.
03.4 PRINCIPALES ENFERMEDADES DEL APARATO RESPIRATORIO Y FONADOR
RESFRIADO COMÚN
El resfriado común, también conocido como catarro o constipado, es una enfermedad infecciosa provocada por un rhinovirus. Es muy frecuente del aparato respiratorio superior que afecta la nariz, los senos paranasales, la faringe y la laringe.
El virus se contagia a través del contacto con las secreciones de la persona infectada o la inhalación de sus gotitas de saliva. Los síntomas aparecen entre uno y dos días posterior al contacto.
Los síntomas incluyen generalmente dolor de garganta, rinitis, rinorrea y malestar general, alcanzan su mayor intensidad entre el primer y tercer día de evolución y tienen una duración de siete a diez días, aunque ocasionalmente pueden persistir hasta por tres semanas. La fiebre se presenta con mayor frecuencia en niños. A medida que se avanza en edad, la incidencia del resfriado común es menor.
El resfriado común es un tipo de infección respiratoria alta distinto de la gripe (virus influenza), una infección viral más grave del tracto respiratorio que se diferencia por ser una enfermedad generalizada, con síntomas más intensos, especialmente en las vías respiratorias, las cuales suelen complicarse a nivel de los bronquios o pulmones. Así mismo, la gripe puede afectar simultánea o sucesivamente, el cerebro, las meninges, el corazón, las vías digestivas y la musculatura. No obstante, muchas personas confunden ambos términos.
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN:
- TEST
- ACTIVIDAD DE VÍDEO. La inspiración y la espiración. El efecto del humo del tabaco en los pulmones.