Video: Bronquiolos y alvéolos

Esto es una esponja, un material lleno de pequeños agujeros que puede absorber mucho líquido. Probablemente ya sabías esto. Pero si miramos la textura de los pulmones, notaremos que su textura interna no es muy diferente a la de una esponja, también está lleno de pequeñas bolsas llenas de aire llamadas alvéolos. ¿Quién lo pensaría? ¿Pero sabías que si contamos todos los alvéolos de ambos pulmones encontraríamos más de cuatrocientos millones de estos? ¡Impresionante! Y más aún, si juntamos todas sus superficies, sería suficiente para cubrir una cancha de tenis, ¡eso son cien metros cuadrados!

Pero eso no es todo. Envolviendo cada uno de nuestros alvéolos encontramos capilares microscópicos, que llevan sangre hacia y desde el alvéolo para realizar el intercambio gaseoso. Si extendiéramos todos estos capilares y los pusiéramos uno frente al otro, llegarían a ser casi de 1000 km de largo. ¿Quién se imaginaría que tenemos tanta anatomía entre las costillas? ¿Quieres aprender más? Comencemos con la parte más pequeña de los pulmones, los bronquiolos y alvéolos.

Para empezar el tutorial, primero veremos la estructura general de los pulmones. Veremos las estructuras del tracto respiratorio inferior que actúan como conductos para que el aire entre y salga de los pulmones. Primero hablaremos de los bronquios principales y luego de sus subdivisiones. Posteriormente, seguiremos el recorrido de una molécula de oxígeno a través de las vías respiratorias más pequeñas hasta el torrente sanguíneo mirando de cerca los bronquiolos y alvéolos e identificando sus partes y características específicas.

Continuaremos entonces con estructuras nerviosas relacionadas con los bronquiolos y alvéolos, y luego con su vascularización. Para terminar, veremos algunos escenarios clínicos para poner todo en un contexto de la vida real.

Estos son los pulmones, seguro ya lo sabías. En esta imagen, podemos ver tanto el pulmón derecho, como el izquierdo. ¿Sabes cómo entra el aire a los pulmones? ¿Cúal es su recorrido? Cuando inhalamos, nuestro cuerpo absorbe. En esta ilustración podemos ver las moléculas de oxígeno entrando a la cavidad oral y viajando hacia los pulmones. El oxígeno entra a la cavidad oral y nasal, y se dirige hacia la faringe, hacia la laringe y después a la tráquea.

Más o menos a nivel del ángulo esternal, la tráquea se bifurca en el bronquio principal derecho e izquierdo, y en este punto, nuestras pequeñas moléculas de oxígeno pueden tomar muchísimos caminos, pero finalmente terminan en los alvéolos. Te escucho preguntar ¿Dónde están estos alvéolos?

En esta imagen estás viendo en verde el bronquio principal derecho y el izquierdo, los cuales conducen el oxígeno al pulmón derecho e izquierdo respectivamente. Acerquémonos un poco a esta imagen ya que la usaremos en gran parte del tutorial para investigar las partes del pulmón, específicamente, el pulmón derecho que podemos ver aquí en el tórax.

Como te mencioné, los bronquios principales son las primeras ramificaciones de la tráquea y los primeros componentes destinados a cada pulmón. Cada bronquio principal se divide en bronquios lobares, sin embargo esta división ocurre de manera diferente en el lado izquierdo y derecho.

En ambas ilustraciones, vemos los bronquios lobares derechos resaltados en verde, que son tres. Cada bronquio lobar viaja hacia un lóbulo diferente del pulmón derecho. Esto es diferente al izquierdo, ya que el bronquio principal izquierdo solo se divide en dos, y esto se debe a que el pulmón izquierdo solo tiene dos lóbulos en vez de los tres que tiene el derecho. Los bronquios lobares se continúan dividiendo en vías respiratorias aún más pequeñas, los bronquios segmentarios.

Estos son los bronquios segmentarios. Son más pequeños y numerosos que los bronquios lobares y viajan a los segmentos de cada lóbulo pulmonar. También se les denomina bronquios terciarios; y si nos acercamos más a la imagen, puedes ver estos bronquios resaltados en verde en el pulmón derecho.

Luego los bronquios segmentarios se dividen varias veces originando los bronquios intrasegmentarios, los cuales eventualmente perderán las placas cartilaginosas de su pared. Entonces se llaman bronquiolos; y los bronquiolos se pueden continuar ramificando y ramificando y ramificando entre veinte y veinticinco veces más antes de llegar al final. Estos siguen siendo un conducto para el paso del aire, y hay diferentes tipos de bronquiolos. Los que terminan como bronquiolos más pequeños y solo ayudan a transportar el aire se llaman bronquiolos terminales; y los que también transportan aire pero terminan con alvéolos se llaman bronquiolos respiratorios.

Los bronquiolos terminales, como el que vemos resaltado en verde, son un tipo de bronquiolo conductor. Que como su nombre lo dice, son los últimos y los más pequeños antes de llegar a los alvéolos. Podemos ver que distal a los bronquios terminales se encuentran otros bronquiolos que tienen pequeños sacos, y los veremos a continuación, pero estos ya no son del tipo conductor.

Estos son los bronquiolos respiratorios, resaltados en verde, distales a los bronquiolos terminales. Los bronquiolos respiratorios, que tienen un diámetro de aproximadamente 0.5 milímetros, transportan aire y tienen estas pequeñas bolsas para facilitar el intercambio gaseoso. Así que, ¿Qué son estas bolsas?

Finalmente hemos llegado al punto final del recorrido de las moléculas de oxígeno en los pulmones, los alvéolos, resaltados en verde. Los alvéolos, del latín alveolus que quiere decir “pequeña cavidad”, son la unidad estructural básica que posibilita el intercambio gaseoso en los pulmones. Es por esto que los alvéolos están envueltos por una red capilar extensa, que veremos más adelante.

Muchos alvéolos se abren internamente a un espacio llamado saco alveolar, que está resaltado en verde. Los alvéolos y sacos alveolares marcan el final del tracto respiratorio. Recuerda que el humano adulto promedio tiene alrededor de cuatrocientos millones de alvéolos. Eso son muchísimos intercambios gaseosos, ¿no crees? La última estructura relacionada al árbol bronquial son los poros alveolares de Kohn, también conocidos como conexiones alveolares, que vemos en verde. Son aberturas entre alvéolos contiguos que permiten el movimiento del aire entre ellos. En otras palabras, los poros alveolares de Kohn crean una comunicación directa entre los alvéolos.

Existen diferentes tipos de células que conforman las paredes alveolares. Recuerda que en los alvéolos es donde ocurre el intercambio gaseoso, así que estas células están allí para facilitar el proceso. Lo que vemos resaltado en verde, son neumocitos. Hay dos tipos de neumocitos, tipo I y tipo II. Los que están resaltados son neumocitos tipo I. Estas células constituyen el noventa por ciento de la superficie alveolar, pero en número, solo son el cuarenta por ciento de las células. Los neumocitos tipo I son muy delgados, siendo esto fantástico para el intercambio gaseoso.

Los neumocitos tipo II constituyen el otro sesenta por ciento de las células, pero sólo el diez por ciento de la superficie alveolar. Estos neumocitos son circulares y poseen un citoplasma rico en mitocondrias y en retículo endoplasmático, tanto liso como rugoso. Lo que nos lleva a la siguiente característica del neumocito tipo II. Estos secretan una sustancia llamada surfactante. El surfactante reviste las paredes alveolares y disminuye la tensión superficial en ellos, lo que previene el colapso alveolar durante la espiración y asiste en la expansión del alvéolo durante la inspiración.

El tercer tipo de célula que se encuentra en el alvéolo son los macrófagos alveolares. Estos macrófagos son iguales a los otros macrófagos, solo que se ubican en los alvéolos. Ellos patrullan el área en busca de bacterias, partículas tóxicas, u otros cuerpos extraños para fagocitarlos y deshacerse de ellos. Los macrófagos alveolares son una línea de defensa importante para prevenir las infecciones pulmonares. Ya conociste las estructuras del árbol bronquial. ¡Pero hay más! Sigamos con las estructuras nerviosas que se encuentran en las profundidades de los pulmones.

La estructura que ves en verde es uno de los tantos nervios bronquiales. Los pulmones están inervados por diferentes partes del sistema nervioso. Estos nervios llevan fibras del sistema nervioso parasimpático, el cual es broncoconstrictor para el árbol traqueobronquial. También hay fibras del sistema nervioso simpático, el cual al contrario, provoca broncodilatación. Las últimas estructuras que identificaremos son las estructuras vasculares, o sea algunas venas y arterias.

La primera estructura que veremos es la arteria pulmonar. Esta arteria es un poco diferente a las demás. Aunque también sale del corazón, como el resto de las arterias, esta lleva sangre desoxigenada. Esta sangre desoxigenada es transportada a los alvéolos para deshacerse del dióxido de carbono y a su vez, recoger oxígeno. Antes de llegar a los alvéolos, las ramas de la arteria pulmonar se continúan subdividiendo hasta llegar a ser arteriolas pulmonares más pequeñas, aquí en verde. Las arteriolas son más pequeñas y delgadas que las arterias, aún llevando sangre desde el corazón para realizar el intercambio gaseoso.

Hemos llegado a nivel del sistema circulatorio, donde el intercambio gaseoso ocurre en los pulmones. Los capilares, son los vasos sanguíneos más pequeños y abundantes en el cuerpo, conectando las arteriolas con el sistema venoso. Ya que las paredes capilares son tan delgadas, es fácil que las moléculas de gas las atraviesen por medio de difusión pasiva. Es así como el oxígeno se difunde desde el alvéolo hasta los capilares, y el dióxido de carbono desde la sangre a los alvéolos para ser exhalado.

Después de atravesar el lecho capilar, la sangre, ahora oxigenada, entra a las vénulas pulmonares. Las vénulas son equivalentes a las arteriolas en el lado venoso, son más pequeñas que las venas y se forman con la unión de dos o más capilares. Desde las vénulas pulmonares, la sangre viaja hacia las venas pulmonares, que eventualmente llegan con sangre oxigenada al corazón para luego ser bombeada por todo el cuerpo. Usualmente las venas contienen sangre desoxigenada, pero así como las arterias pulmonares, las venas pulmonares son la excepción a la regla. Las arterias y venas pulmonares tienen una ramificación parecida a los bronquiolos.

Así es como la sangre desoxigenada llega a los alvéolos y la sangre oxigenada llega al corazón, pero ¿de dónde saca el árbol bronquial su oxígeno y nutrientes? Es aquí donde las arterias bronquiales entran en juego. Estas arterias por lo general surgen de la aorta torácica y llevan el oxígeno y sangre rica en nutrientes a los bronquios y tejido conectivo de los pulmones. Mientras viajan a través de los pulmones, ellas se ramifican, nuevamente de manera similar a los bronquios y bronquiolos, dejando pequeñas arterias a los largo de su recorrido que suplen las células de estas estructuras.

A nivel de los bronquiolos terminales y respiratorios, las arterias bronquiales se pueden anastomosar en uno de tres lugares. Primero, pueden hacerlo directamente con las arterias pulmonares ocasionando que la sangre oxigenada y desoxigenada se mezclen. También lo pueden hacer con los capilares pulmonares que envuelven los alvéolos; y finalmente, pueden crear una red capilar propia, lo cual hace cuando suple estructuras como el músculo liso del árbol bronquial.

Las venas bronquiales drenan la sangre desoxigenada del árbol bronquial. Podemos verlas aquí en verde surgiendo de la red capilar en el bronquiolo respiratorio. En este nivel profundo distal de los bronquiolos, algunas venas bronquiales pueden drenar en las venas pulmonares. Recuerda que las venas pulmonares llevan la sangre rica en oxígeno desde los alvéolos hasta el corazón después del intercambio gaseoso. Esto quiere decir que las venas bronquiales añaden un poco de sangre desoxigenada al contenido altamente oxigenado de las venas pulmonares. De igual forma, algunas venas bronquiales continúan de manera independiente a los largo del árbol bronquial para eventualmente desembocar en las venas ácigos o hemiácigos.

¡Ahora un poco de correlaciones clínicas! ¿Qué crees que pasaría si uno o más de estos bronquiolos se obstruyen? ¿Si tal vez sea por un objeto que haya sido inhalado y el aire no pueda entrar? Pues este escenario puede llevar a la formación de atelectasias segmentarias. En general, las atelectasias son colapsos del tejido pulmonar. Pueden afectar parte o todo el pulmón. Específicamente, las atelectasias segmentarias, como su nombre lo dice, son el colapso de segmentos pulmonares.

¿Recuerdas qué parte del árbol bronquial se divide en los segmentos pulmonares? Son los bronquios segmentarios. Si un bronquio segmentario se obstruye con un cuerpo extraño, un maní por ejemplo, el aire no logra entrar a dicho segmento broncopulmonar, y distal a esta obstrucción el aire será absorbido por la sangre, llevando al colapso del segmento. ¡Ahora eres experto en bronquiolos y alvéolos!

Antes de irte, repasemos un poco lo que aprendimos hoy.

Empezamos con el árbol bronquial, siguiendo su recorrido desde el componente más grande hasta el más pequeño. Primero estaban los bronquios principales bifurcándose de la tráquea. Luego estos se dividen en bronquios lobares, que viajan a cada lóbulo pulmonar. Los siguientes son los bronquios segmentarios, uno para cada segmento broncopulmonar que se ramificarán formando los bronquios intrasegmentarios y después, mucho más pequeños, encontramos a los bronquiolos.

Primero están los bronquiolos terminales, el tipo más pequeño de bronquiolo conductor que transporta aire pero no tiene alvéolos. Después tenemos los bronquiolos respiratorios, que sí tienen alvéolos y por eso facilitan algo el intercambio gaseoso. Finalmente llegamos a los alvéolos, el fin del árbol bronquial y la unidad estructural básica del pulmón, donde sucede realmente el intercambio gaseoso. El aspecto interno de muchos alvéolos crea el saco alveolar. Los poros alveolares de Kohn también se encuentran en su interior, estos son pequeñas aberturas entre alvéolos contiguos que permiten el movimiento de aire. Posteriormente identificamos tres tipos de células; los neumocitos tipo I que son aquellas células delgadas que facilitan el intercambio gaseoso, los neumocitos tipo II que secretan el surfactante, y por último los macrófagos alveolares, que son una línea importante de defensa fagocitando patógenos.

La única estructura nerviosa que identificamos fue el nervio bronquial. Este nervio carga diferentes tipos de fibras, incluyendo fibras del sistema nervioso simpático y parasimpático. Por último, aprendimos sobre las estructuras vasculares, las primeras siendo ramas de la arteria pulmonar. La arteria pulmonar lleva sangre desoxigenada a los pulmones para ser oxigenada, y esta se ramifica en varias arteriolas pulmonares más pequeñas para finalmente llegar a los capilares pulmonares, donde ocurre el intercambio gaseoso.

Continuando con el sistema venoso, primero nos encontramos con estas pequeñas vénulas pulmonares, que se unen para formar las venas pulmonares más grandes, llevando sangre oxigenada desde los pulmones hasta el corazón. Las estructuras finales, son aquellas que suministran nutrientes y sangre oxigenada a las estructuras pulmonares y bronquiolos como tal, las arterias bronquiales; y drenando estas profundas estructuras pulmonares están las venas bronquiales. Para terminar, aprendimos acerca de las atelectasias segmentarias, que son el colapso de un segmento broncopulmonar, afectando todo lo distal a la obstrucción de un bronquio segmentario.

¡Y con eso concluimos el video! Espero que lo hayas disfrutado, gracias por acompañarme y ¡Feliz estudio!