APARATO RESPIRATORIO (AP) -...APARATO RESPIRATORIO (AP)

APARATO RESPIRATORIO (AP)
Cuando estudiamos la sangre como un tejido aprendimos la función de cada
uno de sus elementos formes ya sea como transporte de oxígeno (hematíes),
células de defensa (leucocitos) y coagulación (plaquetas); en el plasma viajan
mensajeros químicos, nutrientes, productos de secreción de los metabolismos
para ser distribuidos en todos los tejidos del organismo, así como los productos
de deshecho que deben ser eliminados porque su acumulación es tóxica para
las células. Al estudiar el sistema circulatorio vimos que es un circuito cerrado
constituido por diferentes órganos encargados de mover (corazón) y distribuir
(arterias y venas) la sangre para que intercambie (lecho capilar) con los tejidos
aquellos productos.
Sabemos que el ATP obtenido en la mitocondria mediante la oxidación
fosforilativa de la glucosa y ácidos grasos es la molécula de alta energía que
requieren todas las células para realizar sus diferentes funciones, ahora bien,
en todos esos metabolismos se generan moléculas de dióxido de carbono que
debemos eliminar ya que resulta nociva para los procesos vitales. El CO2 pasa
por difusión simple a través de la membrana plasmática a la sangre venosa
donde viaja como bicarbonato hasta el pulmón para ser eliminado a la
atmósfera, al mismo tiempo que de ella incorpora el O2. Este intercambio
gaseoso lleva el nombre de hematosis.
Nuestro AR está constituido por una serie de órganos huecos encargados de
ingresar el aire que respiramos (inspiración) hasta el pulmón y eliminarlo
(espiración) con el CO2. Está contenido dentro de la caja torácica, limitado por
detrás por la columna vertebral, lateralmente por costillas, cartílagos costales y
músculos intercostales, el esternón por delante y el músculo diafragma en la
base. Esta constitución le permite expandirse en los movimientos de
inspiración, tanto en sentido antero-posterior y lateral como longitudinalmente
cuando desciende el diafragma.
Con fines didácticos separamos al AR en diferentes sectores relacionados con
la función que cumplen cada uno: una vía conductora, otra de transición y una
respiratoria propiamente dicha.
El sistema de conducción
comienza en las fosas
nasales, se continúa con
nasofaringe,
laringe,
tráquea,
bronquios
y
bronquiolos. Tiene como
función limpiar el aire que
respiramos, calentarlo y
humedificarlo. Por eso son
órganos
huecos
cuya
superficie interna sabemos
que se llama mucosa y
está constituida por TE,
con
características
especiales
(células
caliciformes y glándulas
serosas y mucosas) que le
permiten realizar esas
funciones. Por otra parte
estos órganos deben permanecer abiertos permanentemente, por lo tanto su
pared debe tener un tejido firme que impida que durante la espiración se
colapsen, por eso desde la laringe a los bronquios poseen cartílago hialino.
Además en el aire que inspiramos ingresan partículas extrañas a nuestro
organismo (antígenos) de allí que veremos también tejido linfoide en sus
paredes.
El sistema de transición posee algunas características histológicas comunes a
los de conducción y respiratorio propiamente dicho, éste último está constituido
por los conductos y sacos alveolares y los alvéolos.
En forma breve vamos a referirnos a la constitución de cada uno de los
órganos del AR, relacionando su histología con la función que realizan, por lo
que deberán completar el tema con los textos recomendados.
Antes de continuar una aclaración: sabemos que el TE tapiza las superficies
internas de los órganos huecos formando las mucosas, pero también
conocemos que es un tejido avascular por eso siempre se relaciona con TCL
que le provee sostén, nutrición y defensa. El TCL de las mucosas se llama
también lámina propia o corion de la mucosa.
El epitelio seudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes es
característico del AR, por eso se lo
llama epitelio respiratorio (en
adelante ER). Posee diferentes tipos
celulares:
Célula cilíndrica ciliada: tienen
alrededor de 300 cilias en su borde
apical
fijadas
en
corpúsculos
basales, por debajo se encuentran
abundantes mitocondrias.
Células caliciformes: forma de
copa con una vacuola apical llena de
moco.
Células en escoba: con microvilli en el polo apical, hay dos tipos, una con
expansiones del citoplasma basal para actuar de receptores sensoriales y otras
inmaduras, de reserva para sustituir a las anteriores.
Células basales: pequeñas y redondas, dan origen a las anteriores.
Células granulosas: con gránuos secretorios en el citolasma, son células
endócrinas que actúan como efectoras en las secreciones serosas y mucosas.
Fosas nasales:
Constituyen la puerta de entrada del aire y presentan una pared rígida
constituida por los huesos nasales, cartílago y tejido conectivo denso,
separadas por el tabique nasal con una parte anterior llamada vestíbulo que
es la continuación de la piel, por lo tanto su superficie tiene EPE Queratinizado,
que apoya sobre un TCD y posee pelos y glándulas sudoríparas y sebáceas.
Los pelos constituyen el primer filtro del aire ya que retienen las partículas de
mayor tamaño.
El vestíbulo se continúa con el área respiratoria que se halla tapizada por ER,
por debajo la lámina propia posee abundantes glándulas serosas y mucosas y
es rica en vasos sanguíneos, sobre todo en los cornetes que son repliegues de
la pared del tabique: superior, medio e inferior (ver el primera esquema) los
cuales presentan abundantes vasos (plexos) venosos que actúan como
turbinas calentando el aire. La secreción de mucus de las células caliciformes y
de las glándulas es de aproximadamente 500cc/día, en el cual adhieren
partículas extrañas que luego son volcadas a través de los movimientos de las
cilias a nasofaringe y faringe para ser deglutidas o eliminadas al exterior.
Finalmente, se encuentra el área olfatoria con células especializadas.
(neuronas bipolares)
Senos paranasales: se encuentran a cada lado de las fosas nasales a donde
drenan sus secreciones. Son cavidades óseas alojadas en los huesos maxilar,
frontal, etmoidal y esfenoidal y se hallan revestidas por ER que no posee
membrana basal y su lámina propia es delgada y se continúa con el periostio
de los huesos. La misma posee fibras colágenas, eosinófilos, linfocitos y
fibroblastos, tiene escasas glándulas.
Nasofaringe:
En la parte posterior y superior se encuentra un acúmulo de tejido linfoide
revestido por ER que se continúa con EPE no queratinizado cuando alcanza el
paladar blando, el cual reviste toda la cavidad oral. Se denomina adenoides
cuando se hipertrofia y dificulta el pasaje del aire.
Laringe:
Es el segmento que une la faringe con la tráquea y se encuentra siempre
abierta porque está constituida por una
serie de cartílagos irregulares (elásticos y
hialinos) unidos por tejido fibroelástico. Los
músculos que actúan entre los mismos
son extrínsecos (por fuera de los
cartílagos) e intrínsecos (entre los
cartílagos y la mucosa).
En su parte superior y anterior se
encuentra la epiglotis formada por
cartílago elástico, lámina propia y el
epitelio varía: en la cara anterior es EPE
no queratinizado porque durante la
deglución se pone en contacto con la
lengua, sometida a fricción y desgaste; en la posterior posee ER y la lámina
propia contiene glándulas serosas y mucosas.
Cuerdas vocales: la laringe además de conducir el aire es el órgano de la
fonación por eso presenta pliegues antero-posteriores de la mucosa que
constituyen las cuerdas vocales superiores o falsas que poseen lámina propia
poco densa con glándulas y las cuerdas vocales inferiores o verdaderas que
están constituidas por tejido conectivo elástico y fibras musculares, tapizadas
por EPE no queratinizado. Por debajo de las mismas el epitelio cambia al tipo
respiratorio con glándulas mucosas y tejido linfático.
Tráquea:
Está constituida por unos 20 anillos de cartílago hialino en forma de herradura
o letra C, rodeando casi toda la luz y cerrados en la parte posterior por TC y
músculo liso. Los
anillos se unen
entre sí por TCD
que posee fibras
elásticas que se
fusiona
con
el
pericondrio.
La mucosa presenta
ER
con
su
membrana
basal,
lámina propia con
fibras elásticas que
en la parte más
externa forman una
lámina de elastina
por fuera de la cual
se
halla
la
submucosa con las porciones secretorias de las glándulas mucosas y serosas,
cuyos conductos se abren a través de la mucosa en la luz traqueal. Las fibras
musculares lisas de la cara posterior están sostenidas por TC.
Bronquios:
La tráquea se bifurca en dos bronquios principales que penetran en las
raíces
de
los
pulmones y presentan
su misma histología.
A nivel del hilio se
dividen y sus ramas
principales se hallan
en contacto con las
arterias que penetran
y venas y linfáticos
que salen del pulmón,
todos contenidos en
TCD que forman la
raíz del pulmón. Los
bronquios se dividen
en ramas menores hasta llegar a los más delgados llamados bronquíolos los
que penetran en cada lóbulo pulmonar y se ramifican formando entre 5 a 7
bronquiolos terminales. Los lóbulos tienen forma piramidal con el vértice hacia
el hilio y la base hacia la superficie pulmonar, delimitado por delicados tabiques
conectivos, incompletos y mal delimitados en el adulto; solo en el feto son
completos.
En realidad la forma de los lóbulos es irregular excepto en las áreas periféricas.
El bronquíolo terminal da origen a los bronquiolos respiratorios que marcan
la transición a la porción respiratoria que como dijimos comprende los
conductos y sacos alveolares y los alvéolos.
Los bronquios intrapulmonares poseen láminas cartilaginosas irregulares que
rodean toda la luz (se ven como óvalos o medialunas) que en las zona de
bifurcación tienen forma en silla de montar. Los espacios entre los cartílagos
tienen TCD que se fija al pericondrio. Entre la mucosa y el cartílago hay una
capa de músculo liso que rodea completamente la luz dispuesto en dos bandas
en espiral que se disponen en sentido contrario. El lugar de la lámina elástica
de la tráquea está reemplazado por fibras elásticas entre las fibras musculares
y la mucosa y en la lámina propia, paralelas entre sí y a lo largo del árbol
bronquial. A medida que se dividen en ramas más chicas, el ER se hace
simple. Las glándulas mucosas tienen sus porciones secretoras por fuera de la
capa muscular. Existe tejido linfoide.
Los
bronquiolos
miden
menos
de
1mm, poseen epitelio
cilíndrico simple con
disminución
de
células caliciformes,
no tienen cartílago,
glándulas ni tejido
linfoide. La lámina
propia es delgada con
fibras
elásticas
y
tienen
bien
desarrollada la capa
muscular lisa que
tiene
inervación
parasimpática
a
través del nervio vago
(contracción)
y
simpática (relajación).
Los bronquiolos terminales tienen paredes más delgadas con revestimiento
epitelial simple cilíndrico bajo o cuboide con algunas células ciliadas y no
ciliadas. Poseen células de Clara que tienen gránulos secretorios que secretan
una proteína de revestimiento pobre en moco. No poseen glándulas.
Los bronquiolos respiratorios poseen epitelio simple cuboide o cilíndrico,
músculo liso y fibras elásticas muy desarrolladas. Presentan protrusiones llenas
de aire en sus paredes limitadas por redes de capilares incluidos en fina
armazón de tejido comenzando aquí el intercambio gaseoso. Se abren en los
conductos alveolares, vías largas y ramificadas de paredes irregulares
incompletas que se comunican con los sacos alveolares, espacios
redondeados de donde se proyectan las últimas porciones del árbol bronquial,
que son cubículos pequeños llamados alvéolos (300 millones en el adulto: 70
a 80m2 de superficie), responsables de la estructura esponjosa del pulmón.
Solamente hay fibras musculares lisas en los conductos alveolares rodeando la
abertura de un alvéolo, pero no se prolongan en la pared de éstos. Los
conductos alveolares con los sacos alveolares y los alvéolos que parten de un
bronquiolo respiratorio forman el acino o unidad respiratoria terminal.
Las paredes alveolares se hallan constituidas por una red capilar sostenida por
un soporte básico de fibras elásticas gruesas y escasas responsables de
impedir una expansión excesiva que colapse los vasos y un soporte profundo
proporcionado por fibras reticulares, colágenas y membranas basales. Estas
paredes se hallan tapizadas por células epiteliales.
Las células epiteliales son
de dos tipos: células planas
o neumocito de tipo I,
constituyen una membrana
epitelial
continua,
con
citoplasma muy delgado (0.2
micras) por debajo de las
cuales hay una membrana
basal.
Poseen
núcleo
aplanado que sobresale
ligeramente en la pared del
alvéolo. Tienen RER poco
desarrollado y microvillis
cortas en algunos puntos de
su superficie. Se unen entre
sí por desmosomas. Constituyen el 95% de la superficie alveolar.
Las células secretorias o neumocitos de tipo II o células septales se unen
a las anteriores por complejos de unión, son redondeadas, bastante
voluminosas
y
se
proyectan en la luz
alveolar.
Poseen
en
su
citoplasma
cuerpos
laminares que les dan
aspecto
vesiculoso.
Dichos
cuerpos
contiene fosfolípidos,
proteinas y GAG que
son eliminados a la luz
alveolar
donde
contribuyen a formar
una
fina
película
lipoproteica
o
surfactante pulmonar
que
disminuye
la
tensión superficial de
los neumocitos de tipo I, permitiendo que los alvéolos sena insuflados con
mayor facilidad en cada inspiración y no se colapsen al final de la espiración.
Después de secretada es transportada a los vasos linfáticos a través de
vesículas pinocitóticas del citoplasma de las células epiteliales, existiendo así
un ciclo continuo de renovación de la capa lipoproteica. Estas células tienen
además la función de reparar el epitelio alveolar tras la destrucción del
neumocito tipo I.
Las células endoteliales de los capilares de las paredes alveolares son más
numerosas, planas y con núcleos más pequeños que las que revisten los
alvéolos y se hallan unidas por uniones ocluyentes (capilres continuos), poseen
membrana basal.
Los macrófagos alveolares son voluminosos y contienen generalmente
pigmento carbóbn. Hacen prominencia en la luz alveolar, provienen de los
monocitos de la sangre y se mueven a través del revestimiento epitelial.
Los poros alveolares de Kohn son defectos del tabique que permiten la
comunicación entre los espacios aéreos en caso de obstrucción de algunos de
ellos así como de la diseminación de bacterias y exudados entre los alvéolos.
Los senos de Lambert son pequeñas aberturas de las paredes de los
bronquiolos respiratorios con la misma finalidad.
Se denomina membrana respiratoria a la delgada pared (0.3 a 0.7
nanomicras) que separa la sangre del aire alveolar, a través de la cual se
produce el intercambio gaseoso, la que se halla constituida por el citoplasma y
la membrana basal del neumocito de tipo I, mas la membrana basal y el
citoplasma de la célula endotelial. En este lugar se fusionan las membranas
basales de los neumocitos tipo I y de las células endoteliales. En los tabiques
alveolares donde se interpone tejido conectivo entre ambas membranas forma
lo que se conoce como intersticio pulmonar que no participa de la hematosis
y contribuye al sostén del pulmón, constituido por TC con fibras colágenas y
elásticas, fibroblastos, células musculares lisas, células cebadas y algunos
linfocitos y monocitos.
MECANISMOS DE DEFENSA PULMONAR:
De los 10.000 litros de aire que diariamiente respiramos seguramente que
ingresan a nuestros pulmones gran cantidad de microorganismos patógenos,
partículas de polvos, sustancias químicas, etc. Sin embargo los pulmones
normalmente son estériles, gracias a una serie de mecanismos complejos de
filtro y aclaramiento del aire:
Aclaramiento nasal: pelos, secreción de moco y estornudo.
Aclaramiento traqueobronquial: manto mucociliar, el batido de las cilias
desplaza una película de mucus con particulas adheridas que son luego
deglutidas o expectoradas.
Aclaramiento alveolar: macrófagos alveolares que fagocitan aquellas
partículas que llegan al alvéolo, luego son arrastrados hacia los bronquiolos o
pasan al intersticio pulmonar o la red linfática.
Circulación funcional: Comprende las arterias pulmonares que llevan el CO2
al alvéolo y las venas pulmonares que llevan O2 a la aurícula izquierda para ser
distribuido a todo el organismo. Las arterias son elásticas y acompañan a los
bronquios hasta alcanzar los alvéolos donde se forma la red capilar mas
desarrollada del organismo.
Circulación nutricia: a cargo de las arterias y venas bronquiales (menor
diámetro)
Vasos linfáticos: existe una red profunda que se distribuye acompañando a
los bronquiolos y vasos pulmonares y una res superficial de la pleura visceral.
Pleura:
Es una membrana serosa que envuelve al pulmón formada por dos hojas, una
visceral que se continúa con el pulmón y otra parietal que lo sostiene a la pared
torácica y órganos vecinos, ambas se reflejan en el hilio y forman una cavidad
virtual que apenas contiene líquido que los lubrica y permite el deslizamiento
suave del pulmón en los movimientos respiratorios. Están tapizadas por
mesotelio (ESP) y poseen TC con fibras colágenas y elásticas.
BIBLIOGRAFIA:
Tratados de Histología de Ham y Junquiera
Atlas de Histología de FCS UNER
Imágenes de diferentes sitios de Internet