Explicación de la curva de disociación de hemoglobina (para aquellos que se han olvidado)
Tratamiento del aire a través de la mucosa.
Todo el interior de los conductos del sistema respiratorio está revestido por la mucosa respiratoria formada por células epiteliales.
Esta membrana mucosa es la principal responsable de procesar el aire inspirado. Esta mucosa, único tejido de la pared bronquial en contacto con el aire inspirado, debe equiparse de forma que se trate adecuadamente este aire inspirado que es más frío que la temperatura corporal y que contiene polvo y microorganismos que no deben ser no entrar en nuestro entorno interno.
Este tratamiento de aire inspirado implica
- Hidratación al 100%
- calentamiento a la temperatura corporal
- filtración de polvo y microorganismos contenidos en el aire.
En estas condiciones esenciales, el intercambio de gases a nivel pulmonar será eficiente y los microorganismos no podrán llegar a los alvéolos pulmonares y causar infección. El equipo anatómico que interviene en el tratamiento del aire está presente en todo el tracto respiratorio pero difiere según se encuentre en el tracto respiratorio superior o en el tracto respiratorio inferior.
Dada la posición estratégica de la nariz al inicio del sistema respiratorio, juega un papel importante en el tratamiento del aire atmosférico. Gracias a la presencia de pelos en los bordes exteriores de las fosas nasales, la mayor parte del polvo grueso inhalado se detiene y filtra. Además, la membrana mucosa está provista de numerosas glándulas cuyas células producen mocos que, algo así como papel mosca, se adhieren y acumulan polvo y microorganismos. Los cilios pequeños cubren la superficie de las células epiteliales de la mucosa nasal; su latido incesante y coordinado dirige el moco y los microorganismos hacia la nasofaringe (garganta) donde su acumulación desencadena el reflejo de deglución y su eliminación hacia el estómago. Además de esta función protectora, la presencia de este moco,
La mucosa nasal también está muy vascularizada por capilares. Estos vasos sanguíneos emiten calor de la sangre caliente que circula en ellos (37 ° C) y vapor de agua, lo que permite que la nariz caliente y humidifique el aire inspirado. Así, el aire inspirado por la nariz estará 100% hidratado cuando ingrese a la tráquea. Todos sabemos que nos es posible respirar por la boca: además, este hábito no permite una hidratación del aire al 100% mientras no haya llegado al nivel de las vías respiratorias inferiores. Esta situación provoca sequedad de la tráquea y los bronquios y una disminución de la eficiencia de la filtración mucociliada.
Dada la posición de la nariz muy expuesta a los golpes y por su rica vascularización, ahora podemos comprender la aparición de hemorragias nasales. Parece que en algunos individuos varios factores como el estrés, el cansancio y ciertas emociones debilitan los capilares de la nariz y los hacen estallar, provocando así hemorragias.
En la faringe, laringe, tráquea y bronquios, la presencia de células ciliadas y mocos asegura el tratamiento del aire. El moco recoge polvo y microorganismos a medida que el movimiento de las pestañas empuja estos cuerpos extraños hacia la faringe. Esta escalera mucociliar representa en realidad la principal defensa natural de los pulmones contra los microorganismos y las partículas inhaladas. Cuando están pegados, la mayoría de los microorganismos son destruidos por anticuerpos secretados entre otros por las amígdalas en el moco y / o son evacuados del cuerpo por procesos como toser y estornudar.
A medida que se desciende en el árbol bronquial, es decir desde los bronquios hasta los bronquiolos terminales, desaparecen las mucosidades y las células ciliadas. Esta desaparición se complementa con la aparición progresiva de macrófagos que son células fagocíticas intercaladas entre las células epiteliales de la mucosa. Varios de estos macrófagos también se encuentran en los alvéolos. Así, todas las partículas inhaladas, incluidos los microorganismos, que viajan por los conductos y llegan a los alvéolos solo pueden eliminarse a este nivel mediante fagocitosis de los macrófagos.
Estos macrófagos pulmonares están provistos de pseudópodos y, por tanto, son capaces de desplazarse posteriormente hacia los bronquios, integrarse en el moco y posiblemente ser expulsados hacia la faringe. De otra parte, estos macrófagos también pueden viajar a los capilares linfáticos en el tejido pulmonar y alcanzar un ganglio linfático.
Para ello, se ha observado en el caso de algunos trabajadores, la acumulación permanente en sus ganglios linfáticos de la región pulmonar de racimos de partículas fagocitadas como hollín o sílice.
El sistema linfático es una red vascular paralela a la red vascular del sistema cardiovascular. Esta red linfática recorre todos los órganos (excepto el cerebro) del cuerpo y recolecta la linfa en sus innumerables capilares. En los ganglios linfáticos que se encuentran a lo largo del curso de los vasos linfáticos, hay linfocitos que producen anticuerpos cuando son estimulados por un antígeno. El anticuerpo se fabrica específicamente para el antígeno o contra microorganismos ingeridos y transportados por macrófagos.
A nivel pulmonar, estos anticuerpos formados en los ganglios linfáticos pulmonares pueden llegar a la mucosa respiratoria a través del torrente sanguíneo en los capilares, mezclarse con el moco y así destruir los microorganismos allí. Esta reacción de nuestro sistema de defensa específico nos permite defendernos de los microorganismos presentes en el aire inspirado. Se instala así una protección antimicrobiana específica.
Todos los procesos que permiten el tratamiento del aire tienen como objetivo prevenir cualquier contaminación de los pulmones; Por tanto, estos mecanismos representan uno de los medios de defensa del organismo frente a la infección microbiana, siempre que sean eficaces y estén en buenas condiciones de funcionamiento.
Algunos fumadores empedernidos, por ejemplo, tienen sus vías respiratorias sucias con muchos productos de los cigarrillos. A menudo sigue, por un lado, la parálisis o incluso la destrucción de las pestañas, que ya no pueden cumplir su función filtrante y, por otro lado, una estimulación excesiva de la mucosidad protectora que finalmente puede obstruir el tracto respiratorio al estancarse en su lugar y así reducir la circulación de aire. Mas serio,
La degeneración de la pared de los alvéolos y su sustitución por tejido cicatricial conduce a una gran pérdida de elasticidad del tejido pulmonar; los alvéolos colapsan y solo pueden expandirse con gran dificultad. Muy a menudo, esta situación se agrava y conduce al desarrollo de una enfermedad respiratoria crónica.
Ventilación pulmonar
El objetivo principal de la respiración es satisfacer dos necesidades fisiológicas básicas, a saber
- el de proporcionar el oxígeno necesario a las células y
- el de eliminar el dióxido de carbono producido durante el catabolismo celular.
Este proceso se puede dividir en cinco etapas: ventilación pulmonar, respiración externa, transporte de gases, respiración interna y respiración celular.
El estudio de la anatomía del sistema respiratorio muestra que las rutas de entrada y salida son las mismas y que los pulmones son, de hecho, un callejón sin salida. Esta organización, por tanto, implica una diferencia importante entre el proceso responsable de la entrada de aire y el responsable de la salida.
La ventilación pulmonar es el proceso por el cual el aire atmosférico se mueve desde el ambiente externo a los alvéolos pulmonares y desde los alvéolos al aire atmosférico.
Entonces, estos son dos procesos mecánicos separados que hacen que el aire se mueva hacia adelante y hacia atrás a través del circuito del tracto respiratorio. Estos dos procesos de ventilación pulmonar corresponden respectivamente a la inspiración y la espiración.
Inspiración
La inspiración es un proceso que aumenta el volumen de las vías respiratorias en los pulmones. Es gracias a este aumento de volumen que el aire ingresa a los pulmones.
» ¿Se inflaman los pulmones porque entra aire o entra aire en los pulmones porque se hinchan?» «
Para responder a esta pregunta, echemos un vistazo a lo siguiente:
1 °) El inicio de los movimientos inspiratorios de la ventilación pulmonar se realiza mediante una estimulación procedente de un centro de integración nerviosa ubicado en el bulbo raquídeo. Este centro tiene neuronas inspiratorias que envían impulsos nerviosos, con cierta frecuencia, a los músculos ubicados entre las costillas de la caja torácica, los músculos intercostales externos.
2 °) Estos impulsos nerviosos también se canalizan al diafragma, otro músculo esquelético, que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal.
3) Bajo la acción de estos impulsos nerviosos inspiratorios, los músculos esqueléticos intercostales externos se contraen y las costillas se tiran hacia arriba.
4 °) Esta elevación de las costillas tiene el efecto de aumentar el diámetro de la caja torácica y, en consecuencia, el volumen interno de esta última.
5 °) El diafragma al tener forma de cúpula, su contracción implica un desplazamiento hacia abajo provocando la compresión de los órganos de la cavidad abdominal así como un aumento del volumen interno de la caja torácica.
Al estudiar la anatomía de los pulmones sabemos que la capa visceral de la pleura (pulmón) se adhiere a la capa parietal (caja torácica) a través del líquido pleural. Por tanto, los pulmones están “unidos” a la caja torácica de tal forma que cualquier movimiento de esta última también hace que los pulmones se muevan en la misma dirección. El aumento del volumen interno de la caja torácica implica, por tanto, un aumento del volumen de los pulmones y, en consecuencia, del volumen de los alvéolos pulmonares.
Por tanto, la inspiración se considera un proceso activo porque implica la contracción de varios músculos esqueléticos, a saber, los músculos intercostales externos y el diafragma.
» Entonces, ¿por qué, si los pulmones aumentan de tamaño, puede entrar aire?» «
El movimiento del aire sigue la misma ley que hemos estudiado en el proceso de difusión, a saber, que
las moléculas se mueven de un lugar donde hay mucho a un lugar donde hay menos.
Así, durante la difusión, para determinar el desplazamiento de las moléculas entre 2 medios, se tuvo en cuenta el gradiente de concentración. En cuanto al movimiento del aire durante la ventilación pulmonar, tendremos en cuenta el gradiente de presión entre la presión atmosférica (la presión que ejerce el aire alrededor del organismo) y la presión intraalveolar (la presión dentro de los pulmones).
El tracto respiratorio inferior y los alvéolos se comunican con la atmósfera a través de la tráquea. En reposo, es decir entre una espiración y una inspiración, la presión intraalveolar está en equilibrio con la presión atmosférica. A nivel del mar, la presión atmosférica es típicamente de 760 mm Hg o 101,325 kPa (kiloPascal). Este es un promedio que permanece relativamente constante.
En reposo, la presión intraalveolar siempre se iguala con la presión atmosférica por lo que las dos presiones son idénticas y, por lo tanto, la variación de presión es igual a 0. Por eso no hay movimiento de aire hacia los pulmones.
Durante nuestro estudio del sistema cardiovascular explicamos que la sangre siempre circulaba desde un área de alta presión a un área de baja presión permitiendo que esta última circulara desde el ventrículo izquierdo, donde la presión es de 120 mm Hg, hacia el ventrículo derecho, donde la presión es de aproximadamente 3 mm Hg. Para que el aire entre en los pulmones, será necesario crear un gradiente de presión entre el aire atmosférico y el aire alveolar, los gases circulantes de un área de alta presión a un área de baja presión.
Al escuchar las noticias meteorológicas, a menudo se oye hablar de áreas de alta y baja presión y movimiento de aire desde puntos de alta presión a puntos de baja presión. Ya sea que estemos hablando del proceso inspiratorio o del clima, el movimiento del aire obedece a la misma ley. El desplazamiento de un volumen de aire de la atmósfera a los alvéolos pulmonares es proporcional a la diferencia de presión entre estos dos puntos.
Por tanto, podemos decir que cuanto mayor sea la diferencia de presión, mayor será el volumen de aire desplazado del aire atmosférico a los alvéolos.
Se debe tener en cuenta otra presión, sin embargo, es la presión intrapleural. La presión intrapleural es la presión que existe en la cavidad pleural, es decir, entre las capas de la pleura que rodean cada uno de los pulmones. Se debe a la presión que ejerce el líquido pleural presente en la cavidad pleural sobre la pleura. En reposo, esta presión intrapleural es igual a 756 mm Hg, por lo que es menor que la presión intraalveolar.
Así, al ser mayor la presión intraalveolar, el aire empuja la pared de los alvéolos hacia el tejido conectivo del pulmón creando una ligera distensión de estos cuando un individuo no realiza ningún movimiento respiratorio. Esta distensión de los alvéolos facilita la entrada de aire a los pulmones durante la inspiración.
Así, el aumento del volumen interno de la caja torácica implica un aumento del volumen de los pulmones y, en consecuencia, del volumen de los alvéolos pulmonares.
Según la ley de Boyle que dice:
» La presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente «.
Entonces se entiende que este aumento del volumen interno de los alvéolos durante la inspiración conduce a una disminución de la presión intraalveolar. Esta disminución de la presión intraalveolar crea un gradiente de presión entre el aire atmosférico y el aire alveolar. Dado que la presión del aire atmosférico es más alta que la presión intraalveolar, el aire atmosférico ingresa al tracto respiratorio. La diferencia entre las presiones es del orden de 1 a 2 mm Hg, que no es enorme, pero es suficiente para llevar un promedio de 500 ml de aire a los pulmones durante una sola inspiración. La inspiración cesa cuando se detiene la contracción de los músculos inspiratorios y la presión intraalveolar se vuelve igual a la presión atmosférica.