Revisión científica del sistema respiratorio
El aparato respiratorio es un conjunto de órganos con la función de transportar el O2 y CO2 largas distancias por sistemas convectivos, y por difusión en cortas distancias [1]. La vía de entrada de este es la nariz y la boca, que conectan el exterior del cuerpo con las vías respiratorias internas, en esta conexión el aire pasa por la faringe y laringe. Al conectar con la tráquea, la vía área desciende hasta los bronquios, que son vías aéreas de menor calibre; estas a su vez se ramifican en vías aéreas más finas llamadas bronquiolos. En el extremo distal de los bronquiolos, se reconocen los bronquiolos terminales, es decir, las estructuras más pequeñas antes del acino (unidad funcional respiratoria), donde se produce la hematosis, compuestos por los bronquiolos respiratorios, conductos alveolares, sacos alveolares y alveolos, siendo las estructuras encargadas de realizar el intercambio gaseoso entre O2 hacia la sangre y CO2 hacia el interior de los alveolos (fig. 1) [2].
La tráquea tiene una longitud aproximada de 11,5cm y se reconoce fácilmente por sus 16 a 20 anillos cartilaginosos (tejido conjuntivo, semiflexible y fibroso), lo que impide que la estructura colapse [3]; mientras que en las vías aéreas más finas, su pared está recubierta por una delgada capa circular de músculo liso, lo que, además de darle soporte, sirve para dilatar o contraer el área transversal del conducto [2]. Es por ello que al presentarse el enfisema, esta pared fibroelastica se desgasta y pierde sus propiedades elásticas, generando una hipersuflación del acino, y colapsamiento de los bronquiolos terminales [4].
Los bronquios (fig. 2 A) se divide al interior del tejido pulmonar en bronquios secundarios con una estructura cartilaginosa pero no en forma de C, en esta división el epitelio pasa de ser pseudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes a simple cilíndrico ciliado y con células caliciformes. La lámina presente en esta sección es rica en fibras elásticas y reticulares, donde contiene fibroblastos, linfocitos, mastocitos y eosinófilos. Los bronquios secundarios se dividen en 10 bronquios terciarios en el pulmón derecho y 8 para el pulmón izquierdo. Los bronquios terciaros son quienes dan origen a los bronquíolos [6].
La pared de los bronquíolos (fig. 2 B) se compone de una mucosa representada por el epitelio y la lámina propia; la capa muscular y la adventicia de tejido conjuntivo laxo fibroso, en esta sección el epitelio presente va de cilíndrico simple ciliado con algunas células caliciformes hasta cúbico alto ciliado sin células caliciformes. Los dos tipos de células principales que se encuentran son las células ciliadas y las células de Clara o células exocrinas bronquiolares, son estas últimas las que encargadas de la producción de sustancias tesioactivas. Los bronquiolos respiratorios (fig. 2 C) se pueden clasificar en 3 órdenes, los de primer orden tienen una estructura similar a los anteriores, y se empiezan a observar alvéolos en su pared; los de segundo orden poseen un epitelio cúbico sin cilios y un mayor número de alvéolos; finalmente los de tercer orden presentan su pared completamente cubierta de alvéolos [6].
Los alveolos (fig. 2 D) no poseen paredes propias sino que comparten una sola pared entre los alvéolos adyacentes, llamada tabique alveolar, los cuales son rodeados por una red capilar que permite el transporte de gases. Los alvéolos internamente están revestidos por células alveolares planas y células alveolares grandes. Las células alveolares planas se llaman también neumocitos tipo I, son células planas de citoplasma muy escaso, con un grosor aproximado de 0,2 μm, teniendo una extensión en el alvéolo 50 veces mayor que los neumocitos tipo II. Las células alveolares grandes o neumocitos tipos II tienen forma romboidal apoyadas sobre la membrana basal y están unidas a las demás células por uniones estrechas; se identifican por sus núcleos vesiculares y citoplasma vacuolado, estas vacuolas poseen inclusiones llamadas cuerpos multilamelares, los cuales poseen fosfolípidos, mucopolisacaridos y proteínas que son producto de la síntesis del componente tensioactivo del material que reviste los alvéolos. El agente tensioactivo, llamado también surfactante, es una mezcla de proteínas más fosfolípidos (dipalmitil fosfatidil colina), y su concentración es inversamente proporcional a la tensión superficial [6].
El tabique alveolar puede tener aperturas con un diámetro de 8 μm a 12 μm, llamados poros de Kohn los cuales comunican a los alvéolos vecinos igualando las presiones entre ambos. En los tabiques alveolares se encuentran fibroblastos, macrófagos, mastocitos, plasmocitos, capilares y fibras elásticas, reticulares (las más abundantes en la desembocadura) y colágenas. Los fibroblastos tienen como función el mantenimiento y reparación del tejido pulmonar, siendo las células más abundantes del intersticio del tabique. Por otra parte, los macrófagos, que también se encuentran en la luz alveolar, protegen la región respiratoria de contaminantes por microorganismos y/o partículas inhaladas; tienen un núcleo irregular con nucléolo prominente, el citoplasma es vacuolado, con el aparato de Golgi y el retículo endoplasmatico rugoso desarollados, ribosomas libres y partículas de glucógeno; los lisosomas primarios presentan enzimas como las fosfatasas ácidas, β glucuronidasa y lisozima [6].
Referencias
[1] Generación Elsevier, «Aparato respiratorio: disección de la máquina perfecta,» Elsevier, 21 Septiembre 2017. [En línea]. Available: https://goo.gl/1agHGW. [Último acceso: 20 Septiembre 2018].
[2] N. Lechtzin, «Aparato respiratorio,» Merck and Co, Kenilworth, USA.
[3] A. B. Donnersberger y A. E. Lesak, «El sistema respiratorio,» de Libro de laboratorio de anatomía y fisiología, Barcelona, Paidotribo, 2012, pp. 327-335.
[4] National Cancer Institute, «Emphysema. NCI Dictionary of Cancer Terms,» National Cancer Institute, [En línea]. Available: https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionario/def/enfisema. [Último acceso: 20 Septiembre 2018].
[5] M. Megías Pacheco, P. Molist García y M. Á. Pombal Diego, «Atlas de histología vegetal y animal. Pulmón,» Facultad de biología. Universidad de Vigo, 12 Mayo 2013. [En línea]. Available: https://goo.gl/aDk44w. [Último acceso: 22 Septiembre 2018].
[6] Centro Nacional de Información de Ciencias Médicas, «Sistema respiratorio,» Ministerio de salud pública, La Habana.
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| Fig. 1 Sistema respiratorio. Se detalla la unidad funcional respiratoria donde se produce la hematosis [17]. |
La tráquea tiene una longitud aproximada de 11,5cm y se reconoce fácilmente por sus 16 a 20 anillos cartilaginosos (tejido conjuntivo, semiflexible y fibroso), lo que impide que la estructura colapse [3]; mientras que en las vías aéreas más finas, su pared está recubierta por una delgada capa circular de músculo liso, lo que, además de darle soporte, sirve para dilatar o contraer el área transversal del conducto [2]. Es por ello que al presentarse el enfisema, esta pared fibroelastica se desgasta y pierde sus propiedades elásticas, generando una hipersuflación del acino, y colapsamiento de los bronquiolos terminales [4].
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| Fig. 2 Histología de pulmón de rata. Teñidos con tricómico de Van Gieson [5] |
Los bronquios (fig. 2 A) se divide al interior del tejido pulmonar en bronquios secundarios con una estructura cartilaginosa pero no en forma de C, en esta división el epitelio pasa de ser pseudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes a simple cilíndrico ciliado y con células caliciformes. La lámina presente en esta sección es rica en fibras elásticas y reticulares, donde contiene fibroblastos, linfocitos, mastocitos y eosinófilos. Los bronquios secundarios se dividen en 10 bronquios terciarios en el pulmón derecho y 8 para el pulmón izquierdo. Los bronquios terciaros son quienes dan origen a los bronquíolos [6].
La pared de los bronquíolos (fig. 2 B) se compone de una mucosa representada por el epitelio y la lámina propia; la capa muscular y la adventicia de tejido conjuntivo laxo fibroso, en esta sección el epitelio presente va de cilíndrico simple ciliado con algunas células caliciformes hasta cúbico alto ciliado sin células caliciformes. Los dos tipos de células principales que se encuentran son las células ciliadas y las células de Clara o células exocrinas bronquiolares, son estas últimas las que encargadas de la producción de sustancias tesioactivas. Los bronquiolos respiratorios (fig. 2 C) se pueden clasificar en 3 órdenes, los de primer orden tienen una estructura similar a los anteriores, y se empiezan a observar alvéolos en su pared; los de segundo orden poseen un epitelio cúbico sin cilios y un mayor número de alvéolos; finalmente los de tercer orden presentan su pared completamente cubierta de alvéolos [6].
Los alveolos (fig. 2 D) no poseen paredes propias sino que comparten una sola pared entre los alvéolos adyacentes, llamada tabique alveolar, los cuales son rodeados por una red capilar que permite el transporte de gases. Los alvéolos internamente están revestidos por células alveolares planas y células alveolares grandes. Las células alveolares planas se llaman también neumocitos tipo I, son células planas de citoplasma muy escaso, con un grosor aproximado de 0,2 μm, teniendo una extensión en el alvéolo 50 veces mayor que los neumocitos tipo II. Las células alveolares grandes o neumocitos tipos II tienen forma romboidal apoyadas sobre la membrana basal y están unidas a las demás células por uniones estrechas; se identifican por sus núcleos vesiculares y citoplasma vacuolado, estas vacuolas poseen inclusiones llamadas cuerpos multilamelares, los cuales poseen fosfolípidos, mucopolisacaridos y proteínas que son producto de la síntesis del componente tensioactivo del material que reviste los alvéolos. El agente tensioactivo, llamado también surfactante, es una mezcla de proteínas más fosfolípidos (dipalmitil fosfatidil colina), y su concentración es inversamente proporcional a la tensión superficial [6].
El tabique alveolar puede tener aperturas con un diámetro de 8 μm a 12 μm, llamados poros de Kohn los cuales comunican a los alvéolos vecinos igualando las presiones entre ambos. En los tabiques alveolares se encuentran fibroblastos, macrófagos, mastocitos, plasmocitos, capilares y fibras elásticas, reticulares (las más abundantes en la desembocadura) y colágenas. Los fibroblastos tienen como función el mantenimiento y reparación del tejido pulmonar, siendo las células más abundantes del intersticio del tabique. Por otra parte, los macrófagos, que también se encuentran en la luz alveolar, protegen la región respiratoria de contaminantes por microorganismos y/o partículas inhaladas; tienen un núcleo irregular con nucléolo prominente, el citoplasma es vacuolado, con el aparato de Golgi y el retículo endoplasmatico rugoso desarollados, ribosomas libres y partículas de glucógeno; los lisosomas primarios presentan enzimas como las fosfatasas ácidas, β glucuronidasa y lisozima [6].
Referencias
[1] Generación Elsevier, «Aparato respiratorio: disección de la máquina perfecta,» Elsevier, 21 Septiembre 2017. [En línea]. Available: https://goo.gl/1agHGW. [Último acceso: 20 Septiembre 2018].
[2] N. Lechtzin, «Aparato respiratorio,» Merck and Co, Kenilworth, USA.
[3] A. B. Donnersberger y A. E. Lesak, «El sistema respiratorio,» de Libro de laboratorio de anatomía y fisiología, Barcelona, Paidotribo, 2012, pp. 327-335.
[4] National Cancer Institute, «Emphysema. NCI Dictionary of Cancer Terms,» National Cancer Institute, [En línea]. Available: https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionario/def/enfisema. [Último acceso: 20 Septiembre 2018].
[5] M. Megías Pacheco, P. Molist García y M. Á. Pombal Diego, «Atlas de histología vegetal y animal. Pulmón,» Facultad de biología. Universidad de Vigo, 12 Mayo 2013. [En línea]. Available: https://goo.gl/aDk44w. [Último acceso: 22 Septiembre 2018].
[6] Centro Nacional de Información de Ciencias Médicas, «Sistema respiratorio,» Ministerio de salud pública, La Habana.
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