Video: Sistema respiratorio

¡Hola a todos! Soy Ramses de Kenhub, bienvenidos a nuestro tutorial acerca del sistema respiratorio. En el tutorial de hoy, primero definiremos los términos tracto respiratorio superior e inferior. Después, seguiremos con las estructuras principales del sistema respiratorio enfocándonos específicamente en sus funciones. También veremos las estructuras accesorias del sistema respiratorio seguido por algunas correlaciones clínicas. Pero antes de empezar con todo esto, me gustaría darles rápidamente una visión general del sistema respiratorio.

El sistema respiratorio es un sistema imprescindible para la vida. Su trabajo es llevar oxígeno y remover dióxido de carbono del cuerpo y hacer esto de manera segura con riesgo mínimo de infección, absorción de toxinas u obstrucciones. A menudo dividimos el sistema respiratorio en dos secciones – el tracto respiratorio superior y el tracto respiratorio inferior. El tracto respiratorio superior termina y el tracto respiratorio inferior comienza donde la garganta se divide en tráquea y esófago, lo cual es aproximadamente a este nivel. Desafortunadamente, el esófago está oculto en esta imagen ya que se encuentra posterior a la tráquea.

La ilustración que pueden ver a la derecha se presentará en la mayor parte de este tutorial. Esta muestra el cuerpo de frente con el sistema respiratorio dibujado sobre la superficie externa. La cabeza está girada a la derecha y se ha cortado por el medio en el plano medio sagital para revelar las estructuras internas. Todas las áreas que discutiremos hoy están resaltadas en verde en esta imagen y cuando hablemos de una parte específica, la resaltaremos. ¡Empecemos!

Comenzaremos este tutorial hablando del tracto respiratorio superior. El tracto respiratorio superior se refiere a todas las estructuras involucradas en la respiración sobre el nivel del inicio de la tráquea, que es esta estructura de aquí. Estas estructuras incluyen la cavidad nasal, la cavidad oral y la faringe la cual se compone de tres partes – la nasofaringe, la orofaringe y la laringofaringe. El aire ingresa al cuerpo a través de la cavidad nasal y la cavidad oral. La cavidad nasal es el espacio lleno de aire detrás de la nariz. Hay dos espacios separados entre sí por el tabique nasal y cada uno se relaciona con un orificio nasal. La cavidad nasal tiene varias funciones. Una de sus funciones es calentar o enfriar el aire a la temperatura corporal. Otra es humidificar el aire que entra. También sirve para atrapar el polvo, patógenos y otras partículas además de darnos el sentido del olfato.

El otro lugar de ingreso del aire es la cavidad oral. La cavidad oral es el espacio lleno de aire dentro de la boca. En la imagen de la derecha, podemos observar una vista anterior de la boca abierta con el revestimiento de la cavidad oral resaltado en verde. Podemos ver la lengua por inferior, la mucosa bucal por lateral y los paladares duro y blando por superior. La cavidad oral tiene pocas funciones respiratorias. Similar a la cavidad nasal, sirve para calentar o enfriar el aire a la temperatura corporal además de humidificar el aire que entra. También provee nuestro sentido del gusto. Sentidos especiales tales como el gusto y el olfato son importantes para identificar la presencia de aire potencialmente dañino.

El aire inhalado es traído desde la cavidad nasal y oral hacia la faringe – el área que quizás conozcas como garganta. Hay dos conductos que salen de la faringe – la tráquea y el esófago. La faringe guía el aire hacia la tráquea y el alimento hacia el esófago. Además, tiene un papel en el lenguaje produciendo sonidos vocales. La faringe tiene tres partes – una parte relacionada con la cavidad nasal, que es la nasofaringe que se ve aquí; una parte relacionada con la cavidad oral, que es la orofaringe que se ve aquí; y una parte común donde estas dos se encuentran, que es la laringofaringe visible acá. La laringofaringe termina donde inicia la tráquea marcando el final del tracto respiratorio superior. Ahora seguiremos el aire inhalado hacia abajo, hacia el tracto respiratorio inferior.

El tracto respiratorio inferior se compone de varias estructuras. Los componentes en orden son: la tráquea, los bronquios, los bronquiolos, los alvéolos, y de manera general, los pulmones. También mencionaremos los músculos respiratorios principales y accesorios. Ahora echemos un vistazo más de cerca a cada una de estas estructuras.

El inicio de la tráquea marca la parte superior del tracto respiratorio inferior. Como se ve en la imagen, desciende por el cuello y entra al tórax donde se bifurca. La tráquea es la estructura responsable de llevar el aire desde el cuello hasta el pecho. También produce moco que atrapa patógenos y partículas que lograron pasar las defensas del tracto respiratorio superior. La tráquea se encuentra hacia el frente del cuello en el centro. Está rodeada de bandas cartilaginosas en forma de letra C haciéndola firme pero expandible para permitir la entrada de aire.

Siguiendo nuestro recorrido hacia abajo están los bronquios – una red de ramificación de vías respiratorias dispuestas en forma de árbol invertido. Como la tráquea, tienen anillos cartilaginosos que los rodean para mantenerlos abiertos. La cantidad de cartílago disminuye a medida que profundizan en los pulmones ya que requieren cada vez mayor flexibilidad. Se ven aquí tres niveles de bronquios, los cuales se aprecian mejor en otra imagen que muestra las vías respiratorias sin los pulmones. Primero, tenemos los bronquios principales también conocidos como bronquios primarios que se ven aquí, después tenemos los bronquios lobares o secundarios que se ven aquí, finalmente tenemos los bronquios segmentarios que se ven aquí, y los intrasegmentarios que no se muestran en la imagen por ser muy pequeños.

La tráquea se divide en dos bronquios principales – el derecho aquí y el izquierdo aquí. Esta bifurcación ocurre al nivel del ángulo esternal o de Louis, que es la protuberancia cercana a la parte superior del esternón. Cada bronquio primario se dirige a un pulmón. Una vez que entran a su respectivo pulmón, cada bronquio principal se divide en varios bronquios lobares más pequeños, los cuales a su vez se dividen en muchos bronquios segmentarios e intrasegmentarios aún más pequeños, los cuales dirigen el aire hacia y desde los bronquiolos. Pero, ¿Qué son exactamente los bronquiolos?

Los bronquiolos son las vías respiratorias más pequeñas en el pulmón, incluso más pequeñas que los bronquios intrasegmentarios. De hecho, son tan pequeños que no podemos verlos en esta imagen. Están distribuidos por todo el pulmón y no tienen anillos cartilaginosos. Su función principal es llevar aire dentro y fuera de los alvéolos, sin embargo, también pueden secretar moco para atrapar cualquier partícula o patógeno que haya sido inhalada a esta profundidad en el tracto respiratorio.

Continuos a los bronquiolos están los alvéolos, que son pequeños sacos de aire que marcan el final de la vía respiratoria. Los alvéolos no se muestran en esta ilustración puesto que como decíamos, son demasiado pequeños, pero se agrupan al final de cada bronquiolo, y también están distribuidos por todo el pulmón. El oxígeno del aire inhalado se absorbe a través de la pared alveolar hacia el torrente sanguíneo. De forma similar, el dióxido de carbono y ciertos otros productos de desecho se difunden desde la sangre a través de la pared y subsecuentemente son exhalados. A este proceso se le llama hematosis y es el rol de los alvéolos en la respiración.

Mientras estamos en el tracto respiratorio inferior, hablemos de los pulmones, los cuales podemos ver aquí resaltados en verde. Los pulmones son los órganos responsables del intercambio gaseoso. Los bronquios lobares, segmentarios e intrasegmentarios, los bronquiolos y alvéolos...todos se ramifican dentro de los pulmones. Los pulmones también contienen vasos sanguíneos pulmonares y tejidos de revestimiento y de soporte de las vías respiratorias. Se encuentran dentro de la cavidad torácica y se inflan y desinflan con el movimiento del pecho. Cada pulmón se divide en lóbulos. Hay tres lóbulos en el derecho y dos en el izquierdo. Solo hay dos lóbulos en el izquierdo para darle espacio al corazón.

Ahora hablemos rápidamente acerca del suministro sanguíneo especial dentro del tracto respiratorio inferior.

Los bronquios, bronquiolos y pulmones se benefician de un doble aporte y drenaje sanguíneo. El primer suministro es a través de las arterias bronquiales las cuales nutren las células del tracto. Estas traen sangre oxigenada desde la aorta torácica y drenan en las venas bronquiales y pulmonares. El segundo suministro viene de las arterias pulmonares, las cuales traen sangre desoxigenada desde el ventrículo derecho del corazón a los alvéolos pulmonares para realizar el intercambio gaseoso. Luego estas drenan en las venas pulmonares para llevar la sangre, ahora oxigenada, al atrio izquierdo del corazón, lista para ser bombeada a la circulación sistémica y suplir a todos los tejidos del cuerpo.

Por medio de esta circulación pulmonar, los pulmones efectúan su función de remover desechos desde la sangre y suministrar oxígeno al cuerpo.

Con el fin de mover el aire dentro y fuera de los pulmones, la pared del pecho se debe expandir y comprimir. Esto se logra por medio de una serie de músculos. En reposo, dos grupos musculares están involucrados. El primero de estos es el diafragma, que es un músculo grande y cóncavo que separa la cavidad torácica de la abdominal. Cuando este se contrae se aplana, por lo que comprime la cavidad abdominal y expande la cavidad torácica creando una presión negativa en los pulmones y subsecuentemente llevando el aire hacia adentro. Cuando el diafragma se relaja, vuelve a su posición original y esto aumenta la presión dentro de la cavidad torácica, obligando al aire a salir de los pulmones. Los pulmones y la pared del pecho tienen una elasticidad innata, la cual ayuda con esta exhalación pasiva.

Los músculos intercostales externos son un grupo de músculos ubicados entre las costillas. Estos utilizan la estabilidad de la columna para tirar de las costillas hacia arriba y hacia abajo, como si fuera el mango de una cubeta. Esto expande la cavidad torácica disminuyendo la presión intratorácica y subsecuentemente lleva el aire hacia los pulmones.

Ahora que hemos hablado acerca de los principales músculos de la respiración, es hora de enfocarnos en los músculos accesorios. En períodos de aumento de demanda metabólica, es decir, cuando más oxígeno y remoción de desechos se requiere, los músculos accesorios de la respiración se activan para aumentar la profundidad y velocidad de la respiración. Usaremos una imagen mostrando solo el esqueleto y los músculos para mostrar donde están. Repasemos algunos de los principales empezando por aquellos que asisten en la inspiración.

El músculo esternocleidomastoideo y los músculos escalenos se insertan en estructuras ubicadas sobre las costillas. Cuando se contraen, tiran de las costillas hacia arriba y afuera asistiendo a los músculos intercostales externos. Aquí podemos ver al esternocleidomastoideo, el cual se origina en el esternón y clavícula y se inserta en el proceso mastoides del cráneo. Después, podemos ver el músculo escaleno posterior, el cual se origina desde las vértebras cervicales y se inserta en la segunda costilla. Luego tenemos al músculo escaleno medio, el cual también se origina desde las vértebras cervicales, pero se inserta en la primera costilla. Finalmente tenemos al músculo escaleno anterior, el cual también se origina desde las vértebras cervicales y se inserta en la primera costilla.

Los músculos de la pared torácica anterior como el músculo pectoral mayor se originan e insertan entre las costillas y el hombro. Cuando los hombros están fijos en su lugar, los músculos tiran la caja torácica hacia arriba y afuera en dirección a cada hombro, aumentando su volumen. Los hombros pueden fijarse usando los músculos de la espalda o empujando algo utilizando los brazos.

Los músculos de la pared torácica posterior como el músculo dorsal ancho, el cual podemos ver aquí, y el músculo trapecio, el cual podemos ver acá, facilitan una mayor inspiración ya que fijan los hombros para permitirle a los músculos de la pared torácica anterior asistir de la forma que acabamos de mencionar. Otros músculos usan la estabilidad de la columna para traccionar las costillas, que suben de una manera similar a los músculos intercostales externos.

Los músculos alrededor de la columna, como el músculo iliocostal mostrado aquí, ayudan a estabilizar la columna y las costillas inferiores. Esto da a otros músculos estructuras fijas contra las cuales pueden tirar y, al extender la columna, el volumen intratorácico aumenta.

Cuando respiras intensamente necesitas forzar el aire fuera de tus pulmones. Normalmente, esto no requiere de mucha, si es que de alguna, contracción muscular debido a la elasticidad de los pulmones, de la pared torácica y del diafragma; pero cuando está bajo estrés, el cuerpo recluta la ayuda de algunos músculos para asistir con la espiración.

Los músculos intercostales internos son un conjunto de músculos que se encuentran entre las costillas, situados profundamente a los intercostales externos. Estos tiran de las costillas hacia abajo y las juntan para aumentar la presión intratorácica y empujar el aire hacia afuera. Los músculos de la pared abdominal también ayudan. En este grupo hay cuatro músculos y estos son: el recto del abdomen aquí, el oblicuo interno del abdomen aquí, el oblicuo externo del abdomen aquí y, para finalizar, el transverso del abdomen acá. Cuando estos músculos se contraen, aumentan la presión dentro de la cavidad abdominal. Esto fuerza al diafragma hacia arriba, lo cual a su vez aumenta la presión dentro de la cavidad torácica y ayuda a empujar el aire de los pulmones.

Ahora que hemos cubierto las estructuras principales del sistema respiratorio, continuemos discutiendo las estructuras accesorias. Las estructuras accesorias que ahora vemos resaltadas en verde generalmente cumplen dos funciones. Una es ayudar a optimizar el intercambio gaseoso y la otra es minimizar los riesgos hacia la vía respiratoria. Hay bastantes estructuras, pero hablaremos de ellas de la misma manera que anteriormente, siguiendo el recorrido del aire inhalado.

Al inicio de este tutorial, hablamos acerca de la cavidad nasal y sus funciones. Para ayudar a maximizar su habilidad para llevar a cabo estas funciones, la cavidad nasal contiene algunas estructuras accesorias. Estas son los cornetes y meatos nasales. Los cornetes nasales son láminas enroscadas de hueso que protruyen desde el cráneo. En la imagen de la derecha, podemos ver los cornetes nasales superior, medio e inferior resaltados en verde.

Ahora vemos resaltados los meatos nasales, los cuales son espacios llenos de aire bajo los cornetes nasales dentro de la cavidad nasal. Juntos, los cornetes y meatos nasales sirven para aumentar el área de superficie de la cavidad nasal. Esto optimiza su habilidad para controlar la temperatura y humedad del aire inhalado y provee más oportunidades para atrapar partículas y patógenos. Los cornetes además generan turbulencia del aire inhalado, lo cual mejora la capacidad para detectar olores.

Otra estructura importante de la cavidad nasal es la lámina cribosa, la cual podemos ver aquí resaltada en verde. Es parte del hueso etmoides del cráneo y es parte de la pared superior de la cavidad nasal. Lo que la hace única es que está perforada por muchos agujeros diminutos por los cuales sobresalen ramos del nervio olfatorio. El nervio olfatorio es responsable del sentido del olfato, por lo que necesita tener terminaciones nerviosas en la cavidad nasal, por tanto la lámina cribosa posibilita el sentido del olfato. El olfato es importante en la respiración ya que permite la detección de ambientes riesgosos o potencialmente tóxicos.

Moviéndonos posteriormente en la cabeza llegamos a las tubas auditivas, también llamadas trompas de Eustaquio, las cuales son conductos llenos de aire que conectan el oído medio a la nasofaringe. Este pequeño agujero aquí es donde la tuba auditiva se comunica con la nasofaringe. Hay una tuba en cada lado de la cabeza, cada una conectando con el oído. Podemos ver esto de manera más clara en la siguiente imagen, donde este canal – la tuba auditiva – conecta el oído medio con la nasofaringe. Las tubas auditivas tienen dos funciones. Son responsables de equilibrar presión del tímpano para prevenir su sobreesfuerzo, y de drenar las secreciones mucosas y detritos del oído medio para minimizar el riesgo de infección.

Mirando hacia la boca, podemos ver algunas estructuras accesorias. La primera que estamos viendo es la lengua. La lengua se compone de un grupo de músculos que pueden ser controlados de manera consciente o inconsciente. Ya que es un grupo de músculos, la lengua es sumamente controlable y tiene numerosas funciones. La función de la lengua en la respiración es humidificar y calentar o enfriar a temperatura corporal el aire inhalado y percibir la temperatura de elementos en la boca, por ejemplo la comida, para permitirte reaccionar y evitar daños a la garganta. Además, es responsable de la deglución, guiando guía la comida lejos de la tráquea, y del gusto, para detectar alimentos potencialmente tóxicos. Finalmente, también facilita el lenguaje.

Moviéndonos hacia arriba de la boca, encontramos los paladares duro y blando que forman la pared superior de la cavidad oral. Esto puede verse en esta visión anterior de la boca abierta. Primero tenemos el paladar duro y, posterior a este, tenemos el paladar blando. Ambos separan la cavidad nasal y la nasofaringe de la cavidad oral y la orofaringe. El paladar duro está compuesto por huesos del cráneo, mientras que el paladar blando es un conjunto de músculos que se coordinan con la lengua. El paladar en conjunto tiene tres funciones: cerrar la vía respiratoria nasal durante la deglución y el vómito, proporcionar la sensación del reflejo nauseoso y articular el lenguaje.

Unida al borde del paladar blando se encuentra una estructura llamada úvula palatina, o simplemente úvula. Es una estructura pequeña parecida a una uva colgante que se mueve al decir “ahhh”. También proporciona la sensación del reflejo nauseoso y asiste con el lenguaje. Las tonsilas, también llamadas amígdalas, son órganos linfoides ubicados en la laringe. Existen en total cuatro tonsilas principales: una tonsila faríngea en la pared posterior de la nasofaringe, una palatina a cada lado del paladar blando, y una lingual que se encuentra en la base de la lengua.

Podemos apreciar las tonsilas palatinas derecha e izquierda en esta visión anterior de la boca abierta. Juntas como unidad, las tonsilas atrapan e identifican las partículas y patógenos que ingresan al cuerpo. Crean un anillo casi completo en la garganta llamado Anillo faríngeo o de Waldeyer. Esto permite a las tonsilas atrapar todo lo que ingresa al cuerpo por esta vía.

Descendiendo por el cuello, tenemos la epiglotis. Esta es una pestaña de tejido conectivo unida a la entrada de la laringe. Durante la deglución, la epiglotis se cierra sobre la laringe y previene que las substancias deglutidas ingresen al tracto respiratorio inferior. Debajo de la epiglotis, podemos ver esta estructura de aquí que llamamos laringe. La laringe es una colección de estructuras cartilaginosas, y envuelve y protege a las cuerdas vocales. La manzana de Adán es un útil marcador superficial al frente de la laringe. La función de las cuerdas vocales es modular el tono y producción de la voz, y además actúa como otra barrera que previene la aspiración de objetos más grandes.

Antes de concluir este tutorial, repasemos algunas correlaciones clínicas relacionadas con el sistema respiratorio. Las enfermedades respiratorias pueden dividirse en dos categorías. Las enfermedades obstructivas afectan las vías respiratorias que se ven resaltadas, entre ellas está el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica también conocida como EPOC. Las enfermedades restrictivas, por otro lado, causan problemas con la expansión pulmonar. Ejemplos de estas son la fibrosis pulmonar y el síndrome de hipoventilación por obesidad.

Las enfermedades obstructivas producen estrechamiento y bloqueo de las vías respiratorias. En el asma, existe una reacción de hipersensibilidad reversible mediada por anticuerpos en la vía respiratoria en respuesta a un desencadenante, como por ejemplo el aire frío o el polen. Esto ocasiona aumento de secreciones y constricción de los músculos que envuelven los bronquios pequeños y bronquiolos, los cual ocasiona obstrucción del flujo aéreo. Esto mejora rápidamente con la terapia broncodilatadora y es esto a lo que nos referimos cuando decimos reversible, lo cual es crucial para hacer el diagnóstico de asma.

En la EPOC, la inflamación persistente de toda la vía respiratoria resulta en un estrechamiento debido a hinchazón, aumento de secreciones y reducción en elasticidad pulmonar. Como mencionamos al hablar sobre los músculos respiratorios, la elasticidad pulmonar es la principal manera de expulsar el aire. Así que si la elasticidad disminuye, es más difícil expulsar el aire de los pulmones y este quedará atrapado en ellos. Esto ocupa espacio, previniendo la entrada de aire nuevo y reduciendo la habilidad de los pulmones de transferir oxígeno a la sangre. A diferencia del asma, esto es mínimamente reversible, si acaso, con terapia broncodilatadora.

Los defectos restrictivos se pueden resumir en una incapacidad de los pulmones de expandirse como deberían hacerlo. El concepto de fibrosis pulmonar significa cicatrización de los pulmones y hace referencia a un grupo de condiciones con distintas causas, sin embargo, muchas veces esta causa no se encuentra. En otros casos, tratamientos médicos como la radioterapia son el factor desencadenante. La cicatrización resulta en menor distensibilidad pulmonar, llevando a una inhabilidad para expandirse y permitir que una adecuada cantidad de aire entre a los pulmones.

El síndrome de hipoventilación por obesidad ocurre en individuos obesos donde el peso del tejido adiposo en las paredes del pecho es mayor del que los músculos pueden soportar. Esto lleva a que el tórax no se pueda expandir apropiadamente, restringiendo la entrada de aire a los pulmones. Es peor al acostarse y durante el esfuerzo; sin embargo, es importante hacer énfasis en que el ejercicio es el mejor tratamiento para esta condición.

Ahora ya conocemos el recorrido del aire al entrar y salir del cuerpo. Para resumir, primero cubrimos el tracto respiratorio superior, el cual consiste en: la cavidad nasal, que se ubica detrás de la nariz; la cavidad oral, que contiene estructuras accesorias tales como la lengua y úvula palatina; y luego hablamos de los tres componentes de la faringe. Hablamos de la nasofaringe, la cual podemos ver aquí; después de la orofaringe, la cual podemos ver aquí; y finalmente hablamos de la laringofaringe, la cual podemos ver aquí. Después nos sumergimos en el tracto respiratorio inferior, el cual está compuesto por la tráquea, que se bifurca en dos bronquios principales.

Los bronquios principales se dividen en bronquios lobares, segmentarios e intrasegmentarios hasta terminar en los bronquiolos, que son contiguos a los alvéolos. También mencionamos a los pulmones como una unidad respiratoria que contiene a los bronquios lobares, segmentarios e intrasegmentarios, bronquiolos y alvéolos.

También hablamos acerca de los músculos principales de la respiración, primero el diafragma, el cual podemos ver aquí, y luego los músculos intercostales externos, los cuales vemos aquí. Una vez terminamos con los músculos principales, continuamos con los músculos accesorios de la respiración, incluyendo el músculo esternocleidomastoideo; los músculos escalenos posterior, medio y anterior; los músculos de la pared torácica anterior como el pectoral mayor, los músculos de la pared torácica posterior como el músculo dorsal ancho y el músculo trapecio, al igual que los músculos espinales como el músculo iliocostal. Asimismo, revisamos los músculos intercostales internos, los cuales se encuentran entre las costillas, y por último a los músculos de la pared abdominal.

Para terminar, vimos las estructuras accesorias del tracto respiratorio, entre ellas los cornetes y meatos nasales. Aquí podemos ver los meatos superior, medio e inferior resaltados en verde. A continuación, mencionamos la lámina cribosa, la cual se encuentra en el techo de la cavidad nasal seguida por las tubas auditivas, que están representadas por este pequeño orificio. Luego, hablamos de la lengua, que se ubica en el piso de la boca, y los paladares duro y blando, los cuales conforman el techo de la boca. Después, te presentamos a la úvula, la cual se encuentra continua al paladar blando, y a las tonsilas, de las cuales hay cinco. En esta imagen podemos observar las tonsilas palatinas. Seguidamente, describimos la epiglotis, la cual protege al tracto respiratorio inferior del ingreso del alimento, y por último revisamos a la laringe, esta estructura de aquí que aloja a las cuerdas vocales.

Así que con eso llegamos al final de nuestro tutorial sobre el sistema respiratorio. ¡Espero que lo hayan disfrutado y gracias por escuchar!

Ahora que han completado este tutorial, es hora de que continúen su aprendizaje evaluando y aplicando su conocimiento. Hay tres maneras de hacerlo aquí en Kenhub. La primera es haciendo clic en el botón “Empieza a practicar”, la segunda es explorando nuestra biblioteca de artículos relacionados y la tercera es consultando nuestro atlas.

Buena suerte a todos, y los veré en la próxima.