Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann Facultad de Ciencias ALTERACIONES EN EL SISTEMA RESPIRATORIO PRODUCIDAS POR INTOXICACIÓN CRÓNICA CON HUMO DE TABACO EN Rattus norvergicus VARIEDAD SPRAGUE DAWLEY A DIFERENTES ALTITUDES Blgo. Victor Carbajal Zegarra Mblgo. Luis Lloja Lozano S.A.P. Eliana Yatto Tacna – Perú 2003 I. RESUMEN “ALTERACIONES EN EL SISTEMA RESPIRATORIO PRODUCIDAS POR INTOXICACIÓN CRÓNICA CON HUMO DE TABACO EN Rattus norvegicus VARIEDAD SPRAGUE DAWLEY” A DIFERENTES ALTITUDES Blgo. V. Carbajal Z; Mblgo.V. Gutierrez A; Mblgo. L. Lloja L.; E. Yato B. En el Biterio de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann se evaluó las alteraciones provocadas por el humo del tabaco a diferentes altitudes, en la frecuencia respiratoria, frecuencia cardiaca y metabolismo basal, de “ratas albinas”, los resultados nos demuestran que la intoxicación con humo de tabaco provoca un incremento significativo en la frecuencia respiratoria; este incremento se hace más acentuado si consideramos la altitud, lo que significa que a mayor altitud el organismo requiere de mayores volúmenes de oxígeno para mitigar las necesidades o demandas producidas por la intoxicación durante la exposición al humo del tabaco, con la finalidad de satisfacer las exigencias del cuerpo para sus procesos metabólicos. Un acontecimiento parecido sucede con la frecuencia cardiaca; la intoxicación con humo de tabaco provoca una mayor frecuencia cardiaca y esto se acentúa si se considera la altitud, lo que nos da ha entender que esas demandas de oxígeno son vitales ya que está utilizando el sistema de transporte y distribución de este gas. II. INTRODUCCION. El “tabaco”, Nicotiana tabacum es una planta solanacea, de flores purpúreas y fruto capsular con muchas semillas menudas. Es natural u originario de América; el hombre en los inicios de nuestra civilización la utilizó durante más de dos siglos, sus efectos o sea la patología generada fueron desconocidos por los galenos, mas adelante cuando su utilización se diversificó y se hizo mayor, muchos países vieron en el tabaco una lucrativa fuente de ingresos, mejorando la economía; de otro lado la iglesia católica inicialmente se oponía a que sus representantes y sus fieles utilizaran el tabaco, luego la utilización se generalizó a tal punto que los jóvenes, debido a su tradicional rol subordinado a las decisiones de los mayores que consideraban al tabaco como un producto de consumo de adultos, se incorporaron al mismo como un acto de rebeldía, aunque luego de la incursión de las mujeres con similares argumentos el hábito de fumar se popularizó, según las sociedades, lo hacen a partir de la segunda mitad del siglo XX. Los conocimientos acerca del daño al fruto del embarazo es de adquisición relativamente reciente, pero absolutamente irrefutables. La inquietud médica a partir del conocimiento del daño producido por el tabaco, se trasladó al campo de la investigación de los componentes del mismo encontrándose más de 4,000 sustancias de ellas cancerigenas. El tabaco que se fuma hoy es muy diferente al que fumaban los indígenas ancestrales porque, además del papel, los tabaqueros, añaden cientos de sustancias malignas (abonos, pesticidas, aditivos, etc.) que nuestros ancestros no fumaban y, adema, del resultado de la combustión de las mismas, se generan otras tantas sustancias también peligrosas desconocidas para nuestro organismo. La intoxicación crónica producida por consumo habitual de tabaco es frecuente en los pises industrializados. Estas sustancias que entran a la sangre con el humo del tabaco, también entran por la boca y tienen múltiples efectos que son desconocidos por muchas personas, uno de ellos alteran ciertos pasos metabólicos (químicos) de la utilización de las grasas que uno ingiere, como resultado, en el fumador aumentan los niveles de triglicéridos de origen exógeno, además, el monóxido de carbono que tiene el humo del tabaco, interfiere con los procesos químicos que transforman el colesterol en ácidos biliares. Es así que para esta investigación nos hemos trazado el siguiente objetivo genérico: “Determinar las alteraciones producidas por el consumo de tabaco en el sistema respiratorio de Rattus norvegicus a diferentes altitudes sobre el nivel del mar.” Para el que nos propusimos los siguientes objetivos específicos: - Evaluar las modificaciones en la dinámica ventilatoria pulmonar de Rattus norvegicus a los 0 msnm, 500 msnm, 1000 msnm, 1500 msnm, - Evaluar las modificaciones en el metabolismo basal de Rattus norvegicus a los 0 msnm, 500 msnm, 1000 msnm, 1500 msnm III. MARCO TEORICO ANÁLISIS GENERICO DE ALGUNOS COMPONENTES DEL TABACO NICOTINA Es una de las drogas más adictivas que se conocen, es de color blanco y sabor amargo, es considerado como estimulante que acelera el ritmo cardiaco, eleva la frecuencia cardiaca, aumenta el riesgo de insuficiencia coronaria y dilata las pupilas, así mismo incrementa los niveles sanguíneos de determinadas hormonas, incrementa el metabolismo, causa vasoconstricción, aumenta la presión arterial y relaja los músculos. A dosis moderadas tiene un efecto estimulante sobre los ganglios del sistema nerviosos vegetativo, y a dosis elevadas tienen el efecto contrario, es decir bloquea la transmisión nerviosa a través de estos ganglios, a través de la acción sobre el sistema nervioso central, es la causante de la dependencia psíquica del tabaco, es la principal culpable de la adicción que provoca el tabaco. También tiene un cierto efecto vasoconstrictor sobre distintos órganos centrales como el corazón, así como las arterias coronarias, el tabaco también produce vasoconstricción de los vasos de la placenta de la mujer embarazada, cuya función principal es el intercambio de oxígeno y nutrientes con el feto, viéndose afectado este en su desarrollo ( peso y talla inferiores a lo normal ), y también por el menor desarrollo y la acción de la sustancia tóxica inhalada por la madre que ha pasado al torrente circulatorio del feto. Cada cigarrillo posee alrededor de 1 miligramo de nicotina, en dosis elevada es un veneno mortal, una dosis elevada para el ser humano es de 60 miligramos, el equivalente a 3 cigarrillos, esta cantidad depositada en estado puro y directamente en la garganta producirá la muerte casi instantánea del afectado, en siete segundos pasa de los pulmones a la sangre y de a hi al resto del cuerpo. La nicotina es altamente tóxica, por lo que algunos gobiernos obligan a las tabaqueras a rebajar su tasa, pero otros gobiernos no se preocupan por lo que éstas evitan el costoso proceso de hacerlo, evidentemente esto ocurre en el tabaco destinado a países más pobres y sin legislación adecuada. El rebaje consiste en inyectar gas amónico y disolventes como cetona, pentano, acetonitrilo, etc. Es un veneno violento y en su combustión arrastra, cianuros, óxidos de nitrógeno, acetona, amoniaco, benzopìrinas, nitrosaminas ( productos altamente cancerigenos ) así como ácido cianhídrico, arsénico, fenoles, nornicotina, oxinicotina, nicotirina y anabasina, todos letales. Es tan venenoso como el ácido cianhídrico que mata a un conejo con un asola gota depositada en la córnea, o a un perro con una dosis de 1 miligramo por kilogramo de peso y a un caballo con una dosis de 200 – 300 miligramos. Una dosis tóxica para el hombre sería la de 10 – 20 miligramos y mortal de 0.5 a 1 miligramos por kilogramo de peso. Un cigarro puro de 3 a 10 g con una concentración de 1 a 2 % en nicotina tiene de 30 a 120 miligramos de nicotina, dosis mas que suficiente para matara un hombre si se la inyectara concentrada directamente en vena. Cinco cigarrillos con concentración de 1.5 % de nicotina contienen de 10 a 250 miligramos de nicotina, lo que es suficiente para producir la muerte de una persona de 70 kilos de peso ¿Por qué no ocurre esto? Por la escasa absorción digestiva de la nicotina y por que la combustión destruye parte de todo este arsenal mortífero. Al humo sólo pasa el 24 % de la nicotina al arder el tabaco ( lo que tampoco es escaso ), pero esto es solo una ilusión aparente, pues ese porcentaje se va acumulando más y más cada vez que se fuma, por lo que la muerte y el sufrimiento sólo son más lentos a la larga. Por moda proveniente de América se ha impuesto el tabaco rubio que es un tabaco mucho más tóxico y con mas nicotina, actualmente se fuma tres veces más tabaco rubio que negro. La nicotina fue el primer insecticida de uso corriente. La cantidad que absorbe un individuo, varía con la intensidad de la inhalación, generalmente solo absorbe un 30 % del contenido de nicotina, el resto pasa al ambiente de manera que, cuando se fuma en un espacio cerrado, los no fumadores se convierten en fumadores pasivos pues inhalan el humo presente en el ambiente. ALQUITRAN: En esa sustancia negra, viscosa y repugnante en ella, existen nada menos que más de 1,000 sustancias químicas peligrosas incluida una gran variedad de irritantes y por , lo menos 60 agentes cancerígenos conocidos, el alquitrán en realidad mata más que la nicotina, pues es el desencadenante de la mayor parte de las enfermedades que produce el tabaco, entre ellas los diversos tipos de cáncer. El inocente papel no se escapa a la maldición del fumador, pues además de las distintas sustancias que entran en su composición y acabado, como el cloro, cuyos derivados son sumamente tóxicos ( como por ejemplo la lejía o hipoclorito de sulfito o los plásticos de policloruro de vinilo, o el percloretileno de las tintorerías etc. ) y que se utiliza para blanquearlo, se le añaden otras como el sulfonato de amonio que sirve para facilitar su combustión. RADIACTIVIDAD: Según la revista “Vivir con Salud”, # 245, son muy pocas las personas que saben que el tabaco también posee una intensa reactividad producida por las radiaciones alfa emitidas por los isótopos Polonio – 210 y Plomo – 210, encontrándose ambos en gran concentración en las hojas del tabaco y así mismo en el humo del cigarrillo. La mayor parte del Polonio – 210 deriva de los fertilizantes fosfatados que se utilizan en las plantaciones de tabaco, la planta absorbe con sus raíces el Polonio – 210 del suelo y lo almacena en sus hojas, donde este isótopo reactivo permanece a través de todo el proceso de secado e industrialización, al fumar el Polonio – 210 queda atrapado en la mucosa bronquial. Para tener una idea de la reactividad que se recibe al fumar, basta el siguiente ejemplo: el fumador de paquete y medio de cigarrillos por día recibe en las bifurcaciones bronquiales 400 rads de radiaciones alfa por año, lo que equivale a 300 radiografías de tórax, o sea a casi una por día, todo un equipo de rayos X funcionando a todo pulmón, o lo que es lo mismo una minicentral Chernobil en cada paquete de cigarrillos. HUMO: El humo del tabaco añade a su vez nuevas sustancias tóxicas que no se hallan originalmente en el mismo, debido a las reacciones químicas de la combustión. El cigarrillo desprende dos clases de humo, solo hay que mirar el color de humo que sale de la punta encendida del mismo y el que sale por la parte delantera y que es el que se traga directamente, ambos son sumamente tóxicos, pero lo es más el que va destinado a los demás, a los vecinos, pues este no pasa por el pequeño filtro que se opone al recorrido desde un extremo al otro del cigarrillo, sino que va directamente a almacenarse en los pulmones. El humo sale de la punta del cigarro a 800 grados centígrados de temperatura, esta temperatura al ir disipada en el humo, que es un gas y al pasar por la humedad de la boca y el árbol bronquial baja drásticamente, en cualquier caso no es nada desdeñable la baja temperatura a que aun así en la boca y los pulmones dicho humo achicharra las papilas gustativas de la lengua, la mucosa nasal, las paredes de la tráquea, los cilios y los alvéolos pulmonares, etc. Lo que le provoca al fumador el no poder expectorar adecuadamente. Las sustancias que lleva acompañado el humo, pasan a la sangre y desplazan al oxígeno de la misma por lo que todo el proceso de la respiración se empobrece lenta pero indefectiblemente. Ese porcentaje de nicotina que pasa al humo permanece inalterado y con sus propiedades mortíferas intactas, el monóxido de carbono es un gas tóxico que se desprende de la combustión en nuestro caso del tabaco y del papel que lo envuelve, además reduce la cantidad de oxígeno en la sangre ya que viene a ocupar su lugar fijándose a la hemoglobina es peligrosísimo para las embarazadas y para quienes padecen insuficiencia coronaria, es una enorme crueldad la que cometen las madres fumadoras son sus neonatos y lactantes y una gran irresponsabilidad quienes siguen fumando teniendo problemas circulatorios. Intoxicación por Gases irritantes y solubles: los gases más representativos son el amonio y el ácido clorhídrico. Producen lesión inmediata; los pacientes desarrollan manifestaciones de obstrucción de las vías respiratorias altas caracterizadas por tos, disnea, sensación de asfixia y estridor por edema laríngeo, acompañados de dolor y opresión esternal, irritación ocular, nasal, y orofaríngea. Se ha descrito, en casos muy severos, el desarrollo de edema pulmonar no cardiogénico. En algunos individuos se han producido bronquectasias y enfermedad obstructiva residual después de exposición accidental al amonio. Intoxicación por Gases irritantes e insolubles: gases como el cloro, cadmio, cloruro de zinc, y vanadio suelen afectar tanto el tracto respiratorio superior, como el inferior y el epitelio alveolar. Se consideran cuatro fases en las alteraciones clínicas producidas por la exposición al cloro, las cuales pueden servir de prototipo para los otros gases irritantes de este grupo: Fase 1 (0-6 horas) se presenta tos, disnea leve y sibilancias escasas con hiperemia nasofaríngea, que generalmente desaparecen al retiro de la exposición. Fase 2 (6 hras. - 10 días) se caracteriza por síntomas de obstrucción de las vías respiratorias altas, con retracciones inspiratorias y estridor. Se observa severo edema nasal, faríngeo y laríngeo que se extiende hasta la tráquea y los bronquios; igualmente se desarrolla bronquitis severa con taponamiento de los bronquios de mediano y pequeño calibre y aparición de bronquectasias. Algunos pacientes presentan síntomas y signos típicos de un síndrome de dificultad respiratoria del adulto con hipertensión pulmonar. Fase 3 (1 a 4 semanas) se produce una gradual recuperación de la función pulmonar, aunque persiste la tos y cierto grado de bronco-constricción. Fase 4 durante este período mejora aún más el estado clínico del paciente, aunque pueden persistir leves alteraciones en la distribución de la ventilación. Intoxicación por Gases poco o nada irritantes: son los representados por el óxido de nitrógeno, el fosgeno y el mercurio los cuales producen daño y manifestaciones clínicas independientes de la solubilidad. La severidad de las lesiones depende de la concentración del gas y del tiempo de la exposición. El prototipo de este grupo es el óxido de nitrógeno, el cual produce las lesiones principalmente a nivel de los bronquios terminales. La inhalación de altas concentraciones conduce a la formación de meta-hemoglobina, este fenómeno interfiere seriamente con el aporte de oxígeno a los tejidos. El curso clínico de este tipo de exposición tiene varias fases. Inicialmente el paciente presenta tos, disnea y sibilancias, después de varias horas desarrolla edema pulmonar no cardiogénico el cual se resuelve en pocos días, dando inicio a la fase de recuperación que dura de dos a cinco semanas. Inhalación de humo proveniente de incendios: aproximadamente la mitad de las muertes relacionadas con los incendios son secundarias a la inhalación del humo, el cual está conformado por una variedad de gases tóxicos de diversa constitución química, solubilidad y, además, de partículas. ASMA: FISIOPATOLOGIA El asma es una enfermedad de tipo inflamatorio en la cual las principales células involucradas son los eosinófilos, los mastocitos y los linfocitos. La hiperreactividad transitoria o persistente es secundaria a la inflamación con subsiguiente descamación del epitelio, presencia de tapones mucosos en la vía aérea, engrosamiento de la membrana basal, infiltración de la pared por células inflamatorias e hipertrofia del músculo liso. El fenómeno desencadenante, de tipo alérgico (relacionado con las IgE), tiene consecuencias fisiopatológicas similares. La liberación de mediadores químicos es la causa de aparición de edema en la mucosa bronquial y del exceso de producción de moco por las glándulas bronquiales. La broncoconstricción y los tapones mucosos aumentan la resistencia de las vías aéreas, disminuyen la velocidad del flujo espiratorio y aumentan el esfuerzo para respirar. Esto da como resultado un atrapamiento de aire con hiperinsuflación con cambios subyacentes en la retracción elástica y un desequilibrio de la relación entre ventilación y perfusión (trastorno del cociente V/Q). Este desequilibrio se valora con las determinaciones de los gases arteriales: inicialmente con la hiperventilación alveolar la PaCO2 está disminuida, lo que se traduce en alcalosis respiratoria. El empeoramiento del transtorno de la V/Q produce una reducción de la PaO2 (hipoxemia) y, en la medida que empeora el cuadro por causa de la fatiga por el trabajo ventilatorio, aparece retención de CO2, con grave hipoxemia y la aparición de acidosis respiratoria. ETIOPATOGENIA La crisis asmática puede ser precipitada por múltiples factores: 1. Alérgicos 2. Hereditarios 3. Infecciosos 4. Ocupacionales 5. Emocionales 6. Ejercicio El asma atópica (alérgica) tiene características clínicas definidas que suelen iniciarse en el lactante con eczema atópico, posteriormente rinitis y finalmente asma. La exposición al alergeno del individuo susceptible conduce a la producción del anticuerpo reagínico, IgE, que al unirse a la superficie del mastocito inicia la liberación de mediadores químicos, iniciándose la respuesta inflamatoria. En un gran número de asmáticos no es posible detectar causa extrínseca alguna por lo que las crisis asmáticas suelen vincularse a una enfermedad infecciosa respiratoria bacteriana o viral. Se observa su frecuente coexistencia con sinusitis, gripa, pólipos nasales y rinofaringitis. CLASIFICACION DE LA CRISIS ASMATICA Las crisis se caracterizan en tres grandes grupos: OCASIONAL, cuando se presenta con una periodicidad mayor de dos meses. FRECUENTE, cuando los intervalos se reducen a menos de dos meses. PERENNE, cuando los intervalos son menores a una semana. Si se trata de la severidad LEVE SEVERA MODERADA Presión arterial Normal Normal Normal Frecuencia cardíaca <99 100-140 >140 Frecuencia respiratoria<24 25-40 >40 Conciencia Normal Irritable Somnolencia Sibilancias ++ ++++ No audibles Pulso paradójico <10 10-20 >20 pH Normal Normal Bajo PaCO2 Disminuida Disminuida Alta En la actualidad es fácil evaluar el flujo pico máximo con equipos de costo modesto que permite determinar la severidad de la crisis. Estado normal flujo pico = 300-500 l/min Crisis As. leve flujo pico = 200-300 l/min Crisis As. Moderada flujo pico = 100200 l/min Crisis As. severa flujo pico = menor de 100 l/min En las crisis leves se utilizan agentes beta-agonistas inhalados, (salbutamol) hasta dos o tres inhalaciones en la primera hora. Otra opción es la de administrar el agente mediante la nebulización. Las preparaciones orales han perdido vigencia, por cuanto no son más efectivas que los aerosoles y causan más efectos secundarios. En las crisis moderadas lo ideal es la utilización de la nebulización con beta-miméticos (5 gotas de terbutalina o 10 gotas de salbutamol en 5 ml de solución salina) cada hora por 3 o 4 veces. Es aconsejable la aplicación simultánea de succinato de hidrocortisona IV (4-10 mg/kg), se recomienda evaluar al paciente pasadas seis horas. En los casos severos se emplean agentes beta miméticos nebulizados, esteroides por vía parenteral y aminofilina IV (1mg/kg/hora) en solución salina. Concomitantemente el enfermo debe recibir oxígeno húmedo permanente por máscara de Venturi al 35%. Si no hay ese tipo de máscara se administra el oxígeno por cánula nasal con un flujo de 2 a 3 litros por minuto. En caso de infección respiratoria se añade penicilina cristalina en dosis de 3 millones U cada 4-6 horas por vía IV o eritromicina 500 mg c/8 horas por vía oral. Si se trata de un asma de tipo perenne, el tratamiento abarca la utilización de beta-miméticos inhalados + teofilina oral. En algunos casos, se usan drogas preventivas como el cromoglicato de sodio, o corticoides orales (prednisona). DINAMICA RESPIRATORIA La respiración es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el oxigeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado. El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la traquea. A la mitad de la altura del pecho, la traquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez , en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos. Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre. Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados, unas 40 veces la extensión de la piel. La respiración cumple con dos fases sucesivas, efectuadas gracias a la acción muscular del diafragma y de los músculos intercostales, controlados todos por el centro respiratorio del bulbo raquídeo. En la inspiración, el diafragma se contrae y los músculos intercostales se elevan y ensanchan las costillas. La caja torácica gana volumen y penetra aire del exterior para llenar este espacio. Durante la espiración, el diafragma se relaja y las costillas descienden y se desplazan hacia el interior. La caja torácica disminuye su capacidad y los pulmones dejan escapar el aire hacia el exterior. Proporciona el oxígeno que el cuerpo necesita y elimina el dióxido de carbono o. gas carbónico que se produce en todas las células. Consta de dos partes :Vías respiratorias, Pulmones Las vías respiratorias: Están formadas por la boca y las fosas nasales, la faringe, la laringe, la traquea, los bronquios y los bronquiolos. La laringe es el órgano donde se produce la voz, contiene las cuerdas vocales y una especie de tapón llamado epiglotis para que los alimentos no pasen por las vías respiratorias. La tráquea es un tubo formado por unos veinte anillos cartilaginosos que la mantienen siempre abierta, se divide en dos ramas: los Bronquios. Los Bronquios y los bronquiolos son las diversas ramificaciones del interior del pulmón, terminan en unos sacos llamadas alvéolos pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y se purifica y se realiza el intercambio gaseoso. Los pulmones son dos masas esponjosas de color rojizo, situadas en el tórax a ambos lados del corazón, el derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes. La pleura Es una membrana de doble pared que rodea a los pulmones. Respiración: consiste en tomar oxigeno del aire y desprender el diòxido de carbono que se produce en las células. Tienen tres fases: Intercambio en los Pulmones. El transporte de gases. La respiración en las células y tejidos. El intercambio en los pulmones El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos: En la inspiración el aire penetra en los pulmones porque estos se hinchan al aumentar el volumen de la caja torácica. Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan. En la espiración el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica, pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal. Respiramos unas 17 veces por minuto y cada vez introducimos en la respiración normal ½ litro de aire. El número de inspiraciones depende del ejercicio, de la edad etc. la capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros. A la cantidad de aire que se pueda renovar en una inspiración forzada se llama capacidad vital; suele ser de 3,5 litros. Cuando el aire llega a los alvéolos, parte del oxigeno que lleva atraviesa las finisimas paredes y pasa a los glóbulos rojos de la sangre. Y el diòxido de carbono que traía la sangre pasa al aire, así la sangre venenosa se convierte en sangre arterial esta operación se denomina hematosis. Transporte de los gases: El oxígeno tomado en los alvéolos pulmonares es llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón y después distribuido por las arterias a todas las células del cuerpo. El dióxido de carbono es recogido en parte por los glóbulos rojos y parte por el plasma y transportado por las venas cavas hasta el corazón y de allí es llevado a los pulmones para ser arrojado al exterior. La respiración en las células Toman el oxigeno que les lleva la sangre y/o utilizan para quemar los alimentos que han absorbido, allí producen la energía que el cuerpo necesita y en especial el calor que mantiene la temperatura del cuerpo humano a unos 37 grados. ANATOMÍA DEL APARATO RESPIRATORIO Los diferentes niveles del tracto respiratorio inferior usualmente se describen como generaciones, la tráquea sería la primera generación, los bronquios principales la segunda, y así hacia abajo hasta 23 generaciones, siendo los sacos alveolares la última. La tráquea La tráquea es una estructura tubular que comienza en el borde inferior del cartílago frente al nivel de la sexta vértebra cervical, se extiende verticalmente descendiendo con una ligera inclinación a la derecha, y se bifurca en la carina frente al nivel de la quinta vértebra torácica. Es alrededor de 11 cm de largo y tiene un diámetro interno de 12 mm; es más estrecha en las mujeres que en los hombres. En sus paredes se encuentran enclavados cartílagos en forma de U que se unen en su parte posterior por fibras de músculo liso. El revestimiento mucoso de la tráquea se compone de epitelio columnar ciliado que contiene un gran número de células en copa que secretan moco. Los cilios corren de manera similar a la del tracto respiratorio superior, pero aquí la dirección de la corriente del moco es hacia arriba dirigido a la faringe. La tráquea humana tiene una capacidad de 30 ml, que constituyen el 20% del espacio muerto anatómico. Su calibre se puede modificar ya sea pasivamente por compresión externa o bien activamente por contracción de su músculo liso. Los bronquios (generaciones de la 1 a la 11) La bifurcación de la tráquea en la carina no es simétrica; el bronquio derecho es más amplio y más alineado con la tráquea. De este modo, los cuerpos extraños, los tubos endotraqueales, o los catéteres de succión es más probable que vayan al interior del lado derecho que del izquierdo. El epitelio bronquial es ciliado columnar, semejante al epitelio traqueal. Sin embargo, la altura de las células epiteliales disminuye a medida que se aproximan a los bronquiolos periféricos hasta llegar a ser cuboidales en los bronquiolos. Durante la espiración forzada, los bronquios mayores (generaciones de 1 a la 4) están expuestos al colapso cuando la presión intratorácica excede los 50 cm H2O por encima de la presión intraluminal, limitando así la velocidad del flujo espiratorio máximo. Los bronquios son más fáciles de comprimir en los pacientes enfisematosos, lo cual produce la característica tos rasposa que se oye en estos sujetos. Los bronquiolos (generaciones de la 12 a la 16) Un rasgo característico de los bronquiolos es la ausencia de cartílagos y las bien desarrolladas bandas musculares helicoidales en las paredes. El diámetro del pasaje aéreo es alrededor de 1 mm en ese nivel. Debido a la pérdida de la capa de cartílago, están más propensos a ser comprimidos. Sin embargo, ello se evita por el hecho de que se encuentran enclavados en el parénquima pulmonar, y no están muy afectados por las presiones intratorácicas como sucede en los grandes bronquios. Hasta la generación 16ª de los pasajes aéreos, los bronquios son aprovisionados por el árbol vascular sistémico por vía de la circulación bronquial. Más allá de este nivel los pasajes respiratorios se nutren por la circulación pulmonar. Asimismo por encima de este nivel, la función principal de los pasajes respiratorios es la conducción del aire y su humidificación; más allá de este punto, puede presentarse intercambio de gas. Los bronquios respiratorios (generaciones de la 17 a la 19) Los bronquios respiratorios son la zona transicional entre los bronquiolos y los conductos alveolares. El epitelio de las primeras generaciones es cuboidal, llega a ser más plano, y eventualmente es similar al epitelio alveolar en los conductos alveolares. Por lo tanto, hay un intercambio mínimo en estos primeros niveles, el cual aumenta hacia abajo en toda la línea. Lóbulos primarios o unidades funcionales Esta es el área de los pulmones aprovisionada por los bronquiolos respiratorios de primer orden. Cada unidad tiene un diámetro de 3.5 mm y contiene alrededor de 2 000 alvéolos. Estas son probablemente las áreas del pulmón que chasquean cuando un pulmón colapsado se infla durante la toracotomía Los conductos alveolares (generación 20 a la 22 ) y sacos alveolares (generación 23) No existe diferencia funcional entre los conductos alveolares y los sacos alveolares. Ambos se encuentran cubiertos por el epitelio alveolar. A lo largo de los conductos alveolares hay una serie de anillos hechos por el septum alveolar. Estos septum contienen células de músculo liso y se pueden contraer, provocando disminución de la luz del conducto. La única diferencia entre los sacos y los conductos alveolares es que los primeros no tienen salida. La mitad de los alvéolos emerge de los conductos y la otra mitad de los sacos. El alvéolo En el hombre, los alvéolos tienen alrededor de 0.2 mm de diámetro. Son más grandes en las partes superiores de los pulmones que en las partes inferiores debido al efecto de la gravedad. La pared alveolar entre dos alvéolos adyacentes está hecha de dos capas de epitelio alveolar cada una sobre una membrana basal distinta rodeando la red vascular capilar. Estos capilares se encuentran enclavados entre las fibras elásticas y colágenas y entre los músculos lisos y los nervios. Por lo tanto una molécula de gas que pasa del interior del alvéolo a la sangre tiene que cruzar las siguientes capas: 1. Una capa única de células epiteliales alveolares con su membrana basal. 2. Un espacio que contiene tejidos conectivos colágeno y elástico. 3. Las membranas basales y las células endoteliales de los capilares. La ramificación de los segmentos pulmonares se completa en el útero, y el desarrollo de las vías aéreas después del nacimiento es totalmente con incremento en el tamaño. Sin embargo, en la primera década de la vida los alvéolos continúan desarrollándose pero no probablemente durante el desarrollo corporal, después de lo cual el crecimiento alveolar es en tamaño. Fisiología respiratoria El sistema respiratorio es el responsable de aportar oxígeno a la sangre y expulsar los gases de desecho, de los que el dióxido de carbono es el principal constituyente, del cuerpo. Las estructuras superiores del sistema respiratorio están combinadas con los órganos sensoriales del olfato y el gusto (en la cavidad nasal y en la boca) y el sistema digestivo (desde la cavidad oral hasta la faringe). En la faringe, los órganos respiratorios especializados se bifurcan. La laringe está situada en la parte superior de la tráquea. La tráquea desciende hacia los bronquios, que se ramifican en la bifurcación traqueal para pasar a través de los hilios de los pulmones izquierdo y derecho. Los pulmones contienen los pasillos más estrechos, o bronquiolos, que transportan aire a las unidades funcionales de los pulmones, los alvéolos. Allí, en los miles de diminutas cámaras alveolares, se transfiere el oxígeno a través de la membrana de la pared alveolar a las células sanguíneas de los capilares. Del mismo modo, los gases de desecho se desprenden de las células sanguíneas hacia el aire en los alvéolos, para ser expelidos en la exhalación. El diafragma, un músculo grande y delgado situado debajo de los pulmones, y los músculos intercostales y abdominales son los responsables de ayudar al diafragma, contrayendo y expandiendo la cavidad torácica por efecto de la respiración. Las costillas funcionan como soporte estructural de todo el conjunto torácico y las membranas pleurales ayudan a proporcionar lubricación a los órganos respiratorios de forma que no se irriten durante la respiración. Nariz El olfato es el sentido más básico y primitivo. Es unas 10.000 veces más sensible que el sentido del gusto. De hecho, la mayoría de los sabores de la comida se huelen y no se saborean, como corroborará cualquier persona que tenga un resfriado. La congestión nasal evita que las pequeñas corrientes de aire, producidas al masticar y tragar, lleguen a los receptores en el techo de la cavidad nasal. Los receptores olfatorios del ser humano pueden diferenciar varios miles de tipos de olores. Algunas personas tienen mejor olfato que otras. La nariz también juega un importante papel al acondicionar el aire inspirado para la parte inferior del tracto respiratorio. Este acondicionamiento incluye el control de la temperatura y de la humedad y la eliminación de polvo y organismos infecciosos. Pulmones Los pulmones son dos bolsas esponjosas que se expanden con el descenso de los diafragmas para admitir aire y que albergan los alvéolos, donde la difusión de oxígeno y dióxido de carbono regenera las células sanguíneas. Los pulmones son dos, derecho e izquierdo, que tienen tres y dos lóbulos, respectivamente. Cada uno está fijado por el mediastino y su parte inferior descansa sobre el diafragma. La superficie media de cada mitad presenta una apertura, denominada hilio, a través de la cual pasan los bronquios, nervios y vasos sanguíneos. Los bronquios continúan en subdivisiones menores, denominadas bronquiolos. Estas, a su vez, se ramifican en conductos alveolares que terminan en grupos de alvéolos en los sacos alveolares. La sangre pobre en oxígeno es bombeada a los pulmones desde el corazón a través de la arteria pulmonar. Esta arteria se divide para llegar a cada pulmón, subdividiéndose en arteriolas y metarteriolas que profundizan en el tejido pulmonar. Estas metarteriolas continúan en redes de vasos menores, denominados capilares, que pasan a través de la superficie alveolar. La sangre difunde los restos de dióxido de carbono a través de la pared membranosa de los alvéolos y recoge oxígeno del aire. La sangre regenerada se envía entonces a las metavénulas y vénulas, que son tributarias de las venas pulmonares. Estas venas transportan la sangre regenerada al corazón para que sea bombeada por todo el cuerpo para la alimentación de las células. Existe una gran variedad de términos que hacen referencia a la capacidad pulmonar: volumen corriente, volumen complementario, volumen suplemental (reserva), capacidad vital, capacidad residual, aire mínimo y capacidad pulmonar total. Cada uno de estos términos se refiere a un aspecto diferente de la capacidad de aire pulmonar. La capacidad pulmonar total se refiere a todo el aire que puede exhalarse de los pulmones más el volumen residual que quede en las cámaras pulmonares. Una persona no puede exhalar todo el aire de los pulmones completamente, pues provocaría el colapso de los propios pulmones, los bronquios y los bronquiolos. Incluso entonces algo de aire permanece en los alvéolos, lo que se denomina aire mínimo. La máxima cantidad de aire que puede exhalarse se denomina capacidad vital (unos cuatro litros de media), siendo la capacidad residual el que queda en los pulmones (un litro de media). La capacidad pulmonar total, por lo tanto, es de unos cinco litros de aire. El volumen corriente es el aire inhalado y exhalado en la respiración normal (cerca de medio litro). Siguiendo a la expiración normal, la cantidad de aire que se toma con la inhalación más profunda posible se conoce como volumen complementario, y es algo menos de tres litros. Siguiendo a la inspiración normal, la cantidad de aire expelido en la mayor exhalación posible se conoce como volumen suplementario, o reserva, y es, aproximadamente, un litro de aire. Las enfermedades y trastornos de los pulmones, como las enfermedades pulmonares inducidas por el tabaco, enfisema, bronquitis, neumonía y asma, pueden llegar a reducir drásticamente la capacidad pulmonar. Se puede apreciar que en nativos el incremento de la presión arterial pulmonar es mucho más acusada que en el resto al realizar actividad física y aumentar el gasto cardiaco. Esta adaptación crónica podría interpretarse como una mayor predisposición al edema pulmonar de altura, pero no es un grupo proclive a este tipo de mal. Se verá que el origen del edema pulmonar de altura y su fisiopatología es aún un tema a debatir, aunque la teoría más aceptada es que su causa es por una excesiva y desigual presión arterial pulmonar. El mal agudo de montaña (MAM) es una variedad de síntomas que son conocidos por los montañeros de todas las épocas y lugares. Así por ejemplo en Sudamérica también se llama puna o soroche y desde 1913 se analiza y clasifica como un cuadro a tener muy en cuenta para prevenirlo mediante la aclimatación. Normalmente aparece entre las 4 a 8 horas de llegar a cotas altas, sobre todo a partir de 3.000 mts, aunque se pueden dar casos a partir de 2.500 mts. Los síntomas que se producen son los siguientes: • Dolor de cabeza. • Insomnio y vértigo. • Pérdida de apetito. • Nauseas. • Disnea anormal al esfuerzo. • Disminución de la diuresis. Todos estos síntomas se darán dependiendo de la intensidad del MAM. En ocasiones solamente aparece el dolor de cabeza y con un analgésico y una progresión más lenta de ascensión se elimina, pero cuantos más síntomas aparecen más en cuenta hay que tenerlo y tratarlo. Varios autores proponen una clasificación y en base a ella actuar en consecuencia: IV. MATERIAL Y METODOS El material biológico utilizado para este trabajo consistió en especimenes de Rattus norvegicus Variedad Sprague Dawley, en un número de 60 distribuidos en cinco grupos de doce individuos; los cuales fueron distribuidos en: grupo control; grupo a cero metro sobre el nivel del mar; grupo a quinientos metros sobre el nivel del mar; grupo a mil metros sobre el nivel del mar; grupo a mil quinientos metros sobre el nivel del mar. Todos los especimenes fueron acondicionados en jaulas y trasladadas a sus lugares de experimentación: Para el caso del grupo a cero metros sobre el nivel del mar se instaló en una vivienda ubicada en el balneario los Palos; para el grupo de quinientos metros sobre el nivel del mar se instaló en los ambientes del Bioterio de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann – Facultad de Ciencias; para el grupo de mil metros sobre el nivel del mar, se instaló en una vivienda ubicada en la ciudad de Moquegua, altura puente Montalvo; para el grupo de mil quinientos metros sobre el nivel del mar se instaló en una vivienda ubicada en el Pueblo de Torata. El acondicionamiento de los especimenes incluyó comederos y bebederos ad libitun para cada individuo, sobre el que se les proporcionó alimento consistente en cebada y pelet concentrado de conejina en una proporción de 10 gramos por día y por individuo; lo mismo con el agua. Para la intoxicación se utilizó una cámara consistente en una campana de desecación de 4 litros de capacidad, en el que se introdujo los especimenes sometidos a la intoxicación. Para evidenciar alteraciones funcionales en los pulmones implica realizar una exploración minuciosa de las actividades que desempeñan los pulmones en relación al cuerpo, o relacionándolo directamente con alguna actividad de un órgano específico, esto se logra evaluando al organismo a través de ciertos instrumentos o equipos que nos ayudan a elaborar y entender sus particularidades funcionales, es el caso del espirómetro, a través del cual se pueden evaluar los volúmenes y capacidades pulmonares; metabolímetro que de alguna forma de facilita la evaluación indirecta del consumo de oxígeno, y otros parámetros adicionales como: la evaluación de la frecuencia respiratoria, a nivel toráxico y abdominal, o la alternancia de ambos, y adicionalmente se puede evaluar la frecuencia cardiaca, esto nos ayudaría a evidenciar el traslado del oxígeno desde los pulmones hasta los tejidos. Cualquier alteración en la frecuencia respiratoria o cardiaca, nos insinúa una anomalía funcional; por otro lado con una cirugía en los especimenes, que permita exponer estos órganos para su observación, esta observación macroscópica nos evidenciará razgos de disfunciones o alteraciones, realizar desde el punto de vista microscópico, nos permitirá esclarecer algunos detalles de estas anomalías funcionales, para lo cual se ha implementado una pequeña mesa de cirugía acondicionada par los especimenes de experimentación, con un sistema de cuidados intensivos que perita al espécimen estar bajo condiciones de anestesia quirúrgica por un periodo de 12 horas continuas, este acondicionamiento incluye un sistema de perfusión de aire, para incorpora oxígeno a los pulmones y un frasco de Marriote, para proporcionar suero fisiológico y Ringer al espécimen. Así mismo un estereoscopio que nos permita ampliar la observación de algunas alteraciones macroscópicas, un microscopio para evaluar los tejidos. Se consideran como alteraciones morfológicas a todo cambio estructural observado en la superficie de los órganos, así como también al crecimiento exagerado o bloqueo en el desarrollo ontogénico del espécimen. Se considera como alteraciones funcionales a cualquier disfunción en el organismo. ACONDICIONAMIENTO DE ESPECIMENES Para este trabajo se utilizan 12 especimenes de Rattus norvegicus variedad Sprague Dawley , cepa C – 53 , los cuales son instalados en jaulas individuales por un periodo de 15 días para su familiarización con su ambiente, posteriormente, los especimenes son sometidos a una cámara de intoxicación con humo de tabaco por un tiempo de 4 minutos cada dos horas y durante 7 días; Otro grupo muy similar durante quince días y el último durante treinta días. INTOXICACIÓN DE ESPECIMENES Antes de empezar con la intoxicación, es necesario averiguar cual es la tolerancia de los especimenes al tabaco, para esto se está realizando una curva para determinar la dosis letal media y dosis de tolerancia en tiempo de exposición al humo del tabaco, inicialmente se está trabajando con 4 especimenes 90 días de edad, exponiéndolos a la cámara de intoxicación por un periodo de 1 minuto, luego del cual se evalúa el tiempo de recuperación y los datos basales ( ritmo respiratorio, frecuencia cardiaca, metabolismo basal ) EVALUACIÓN Para evidenciar alteraciones funcionales la evaluación consiste en: Medir la frecuencia respiratoria, cuatro repeticiones por individuo y durante tres veces al día, para sacar un promedio; lo mismo ocurre con la frecuencia cardiaca y el metabolismo basal V. RESULTADOS Tabla # 1 EVALUACIÓN DE LA RATAS INTOXICADA CON HUMO DE TABACO A CERO METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR Sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Frec. Respiratoria 26 22 24 25 23 21 26 24 25 22 25 23 Frec. Cardiaca 221 224 226 221 222 221 223 221 224 222 223 224 Metab. Basal 2.4 2.5 2.1 2.3 2.6 2.5 2.1 2.2 2.7 2.1 2.3 2.1 Tabla # 2 EVALUACIÓN DE LA RATAS CONTROL A CERO METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR Sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Frec. Respiratoria 20 21 21 20 22 21 20 21 21 21 20 21 Frec. Cardiaca 218 216 217 218 218 217 216 218 217 216 218 217 Metab. Basal 2.1 2.2 2.1 2.3 2.1 2.1 2.1 2.2 2.2 2.1 2.0 2.1 Tabla # 3 EVALUACIÓN DE LA RATAS INTOXICADA CON HUMO DE TABACO A 500 METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR Sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Frec. Respiratoria 29 28 29 29 30 31 29 29 29 31 30 31 Frec. Cardiaca 228 226 228 226 228 226 228 226 229 227 226 228 Metab. Basal 2.8 2.7 2.8 2.9 2.7 2.8 2.7 2.8 2.9 2.7 2.6 2.8 Tabla # 4 EVALUACIÓN DE LA RATAS CONTROL A 500 METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR Sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Frec. Respiratoria 20 21 21 20 22 21 20 21 21 21 20 21 Frec. Cardiaca 218 216 217 218 218 217 216 218 217 216 218 217 Metab. Basal 2.1 2.2 2.1 2.3 2.1 2.1 2.1 2.2 2.2 2.1 2.0 2.1 Tabla # 5 EVALUACIÓN DE LA RATAS INTOXICADA CON HUMO DE TABACO A 1,000 METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR Sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Frec. Respiratoria 32 32 28 29 30 29 29 31 30 29 28 28 Frec. Cardiaca 229 228 227 228 229 228 227 226 228 227 229 228 Metab. Basal 2.8 2.7 2.6 2.8 2.8 2.9 2.7 2.8 2.7 2.6 2.8 2.8 Tabla # 6 EVALUACIÓN DE LA RATAS CONTROL A 1,000 METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR Sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Frec. Respiratoria 20 21 21 20 22 21 20 21 21 21 20 21 Frec. Cardiaca 218 216 217 218 218 217 216 218 217 216 218 217 Metab. Basal 2.1 2.2 2.1 2.3 2.1 2.1 2.1 2.2 2.2 2.1 2.0 2.1 Tabla # 7 EVALUACIÓN DE LA RATAS INTOXICADA CON HUMO DE TABACO A 1,500 METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR Sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Frec. Respiratoria 36 33 35 34 36 35 36 34 35 32 35 33 Frec. Cardiaca 231 234 236 231 232 231 233 231 234 232 233 234 Metab. Basal 2.8 2.9 2.8 2.9 2.8 2.7 2.9 2.9 2.7 2.9 2.8 2.9 Tabla # 8 EVALUACIÓN DE LA RATAS CONTROL A 1,500 METROS SOBRE EL NIVEL DEL MAR Sp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Frec. Respiratoria 20 21 21 20 22 21 20 21 21 21 20 21 Frec. Cardiaca 218 216 217 218 218 217 216 218 217 216 218 217 Metab. Basal 2.1 2.2 2.1 2.3 2.1 2.1 2.1 2.2 2.2 2.1 2.0 2.1 Tabla # 9 PROMEDIO EN LA EVALUACIÓN DE LA RATAS INTOXICADA CON HUMO DE TABACO A DIFERENTES ALTITUDES Grupo Control 0 msnm 500 msnm 1000 msnm 1500 msnm Frec. Respiratoria 20.7 23.8 25.6 27.5 29.7 Frec. Cardiaca 218.4 221.6 226.3 229.7 232.4 Metab. Basal 2.1 2.5 2.9 2.9 2.9 Tabla # 10 ANÁLISIS DE VARIANZA PARA LA EVALUACIÓN DE RATAS INTOXICADAS CON HUMO DE TABACO A DIFERENTES ALTITUDES Fuente de variación Entre grupos Error Total Suma de cuadrados 6653.54 Grados de libertad 2 Cuadrado de medias 2426.79 9678.82 16332.36 35 37 286.78 Razón F 8.35 Grafico # 1 HISTOGRAMA DE LAS FRECUENCIAS RESPIRATORIAS EN RATAS INTOXICADAS CON HUMO DE TABACO A DIFERENTES ALTITUDES Frec. Resp 35 30 25 20 15 10 5 0 Control 0 msnm 500 msnm Frec. Resp 1000 msnm 1500 msnm Grafico # 2 HISTOGRAMA DE LAS FRECUENCIAS CARDIACAS EN RATAS INTOXICADAS CON HUMO DE TABACO A DIFERENTES ALTITUDES Frec. Card 235 230 225 220 215 210 Control 0 msnm 500 msnm Frec. Card 1000 msnm 1500 msnm Grafico # 3 HISTOGRAMA DEL METABOLISMO BASAL EN RATAS INTOXICADAS CON HUMO DE TABACO A DIFERENTES ALTITUDES Metab.Basal 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Control 0 msnm 500 msnm Metab.Basal 1000 msnm 1500 msnm VI. DISCUSIÓN Los resultados de esta investigación nos demuestran que la intoxicación con humo de tabaco ha provocado un incremento significativo en la frecuencia respiratoria, Tabla # 1 y 3, haciendo una comparación entre el grupo control y el primer grupo experimental a nivel del mar, es decir a cero metros sobre el nivel del mar, este incremento se da en 3.1 unidades lo que significa aumentar su dinámica ventilatoria en tres inspiraciones y espiraciones por cada minuto, esto evidentemente debido a las necesidades de oxígeno para sus procesos metabólicos, lo que nos demuestra que la intoxicación con humo de tabaco está creando una mayor necesidad de oxígeno, esta necesidad es provocada por la nicotina que es la sustancia química que produce la dependencia del tabaco. Directamente no produce ninguna alteración a nivel respiratorio, pero es la sustancia que nos va a hacer seguir fumando. La nicotina sólo necesita 9 segundos desde que se inhala con el humo del tabaco, hasta que llega al cerebro y ejerce su acción, es precisamente ésta rapidez de acción la que le confiere su gran poder de dependencia. El mecanismo por el que se produce el daño a nivel broncopulmonar es muy complejo. El humo del tabaco produce la lesión tanto por un mecanismo físico como químico. La lesión inicial se produce a nivel de la mucosa bronquial por una acción física que ocasiona un daño en la barrera de defensa y una alteración del normal funcionamiento de algunas de sus células. Como consecuencia de esta lesión inicial se activan ciertas células inflamatorias en el bronquio y en el intersticio pulmonar que aumentan y mantienen el daño. Además el humo del tabaco produce unos compuestos oxidantes que tienen capacidad lesiva directa sobre la estructura pulmonar que a la larga puede ocasionar la formación de un cáncer. Dejando a un lado el cáncer, hay varias enfermedades broncopulmonares relacionadas directamente con el hábito de fumar: enfisema, bronquitis crónica (enfermedad pulmonar obstructiva crónica), enfermedad de las pequeñas vías aéreas, bronquiolitis respiratoria asociada a enfermedad intersticial pulmonar. En un segundo lugar podremos encuadrar aquellas enfermedades respiratorias en las que el tabaco no tiene un papel en su origen pero aumentan las posibilidades de padecerlas y empeora su evolución: asma, infecciones respiratorias, neumotórax espontáneo, histiocitosis por hemorragias pulmonares, fibrosis pulmonar y otras enfermedades pulmonares menos comunes, tales como una enfermedad pulmonar obstructiva crónica. El término enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), incluye diferentes entidades respiratorias que cursan con obstrucción crónica de la vía aérea, de evolución progresiva y que pueden o no cursar, con hiperreactividad bronquial. Es un enfermedad muy frecuente en una exposición aguda o crónica al tabaco con una prevalencia del 5-10% en función de las series. Como ya hemos adelantado en su definición comprende varias enfermedades respiratorias, la bronquitis crónica, el enfisema, y las bronquiectasias. Estas 2 primeras enfermedades están directamente ligadas al hábito tabáquico en el 90% de los enfermos y muchas veces pueden coexistir lesiones estructurales de ambas enfermedades en un mismo organismo. A partir de los 25 a 30 minutos de exposición se suele observar una caída progresiva de la capacidad pulmonar debida a la intoxicación, fundamentalmente de lo que los médicos llaman volumen espirado en el primer segundo (FEV1), que disminuye aproximadamente 25 ml anuales (su valor normal ronda los 3000 ml , pero varía en función de la edad, altura y peso) . En los fumadores esa disminución es mayor y más rápida produciéndose descensos anuales de entre 30-100 ml. La disminución progresiva, con el paso de los años lleva a la aparición de síntomas respiratorios, sobre todo falta de aire para realizar esfuerzos severos inicialmente y a medida que avanza la enfermedad con esfuerzos cada vez menores, e incluso en reposo. La velocidad de descenso del FEV1 guarda relación con el número cigarrillos que se fuma al día y con la profundidad de la inhalación del humo. Un gran número de gases irritantes puede producir daño agudo y en ocasiones crónico al sistema respiratorio. La inhalación aguda puede ocurrir en una gran variedad de circunstancias, pero es más frecuente en el ámbito industrial, muy parecido al expuesto en una cámara de intoxicación. Los gases irritantes que usualmente alteran las vías respiratorias son: Amonio, cloruro de hidrógeno, dióxido de sulfuro, cloro, dióxido de nitrógeno y fósforo. Ocasionalmente producen lesiones por inhalación el formaldehido, el cianuro de hidrógeno, el sulfuro de hidrógeno y los vapores de mercurio todos ellos presentes en el humo del tabaco. Por otro lado se sabe que las alteraciones respiratorias producidas por la inhalación aguda de gases irritantes, como es el caso del tabaco, depende de varios factores: a. Las concentraciones del gas depositado en el aparato respiratorio (vías aéreas superiores, árbol traqueo-bronquial y parénquima) b. La toxicidad específica del gas c. La respuesta de cada individuo La concentración está determinada tanto por la cantidad del gas, como por su solubilidad en las mucosas. La toxicidad y las características irritativas de un gas dependen de su composición química. Los gases más irritantes y solubles como el amonio y el ácido clorhídrico, producen con menor probabilidad lesión de vías aéreas inferiores y alvéolos, ya que su naturaleza irritante hace que el individuo escape rápidamente de su exposición; las lesiones se producen principalmente en las vías aéreas superiores, a menos que el individuo no pueda apartarse del ambiente contaminado por el gas. En contraste, los gases con menor poder irritante producen alteraciones tanto en las vías aéreas superiores como en las inferiores y los alvéolos. La reacción de la persona ante el gas es un factor significativo para determinar el patrón de la lesión bronco-pulmonar; igual importancia tiene el antecedente o previa existencia de enfermedad pulmonar aguda o crónica. Independientemente del mecanismo, se puede producir inflamación severa de las vías aéreas, tanto de las superiores como de las inferiores y del parénquima pulmonar, lo cual puede ocasionar, en forma aguda, obstrucción de la vía aérea y ruptura de la membrana alvéolo-capilar con desarrollo de edema pulmonar e insuficiencia respiratoria aguda. Estos cambios agudos pueden ser seguidos de bronquiolitis obliterante, fenómenos de hiperactividad bronquial y, en algunos casos, de fibrosis pulmonar. El compromiso pulmonar y sistémico es causado por mecanismos térmicos, químicos e hipóxicos. La injuria térmica es ocasionada por la inhalación de gases calientes y otros productos de la combustión. Gran parte del daño térmico está limitado a la faringe, vía aérea superior y rara vez se extiende más allá de la región subglótica. La injuria química es determinada por los constituyentes contenidos en el humo, como el ácido hidroclorhídrico, acroleina, fosgeno, cianuro y nitratos. La hipoxia es la consecuencia inmediata, como resultado de la asfixia por obstrucción de la vía aérea o por la intoxicación con monóxido de carbono. Etiológicamente existen tipos de bronquitis que se relaciona con el hábito de fumar o la exposición al tabaco. La prevalencia de la enfermedad en fumadores es aproximadamente cuatro veces superior que la de sujetos sin este hábito. Otros factores implicados en la evolución de la enfermedad son la contaminación ambiental y la exposición ocupacional, especialmente a polvos inorgánicos. En nuestro país el cocinar con leña en espacios mal ventilados es una causa importante en mujeres sin antecedentes de tabaquismo. La enfermedad bronquítica crónica predispone a los enfermos a episodios más frecuentes y severos de bronquitis aguda, lo cual aumenta con ello los índices de hospitalización, incrementa la incidencia de infección y deteriora las condiciones del aparato respiratorio. La bronquitis crónica es más común en los hombres que en las mujeres y su más alta prevalencia se encuentra en individuos mayores de cuarenta años. Las estructuras que sufren los cambios anatómicos más severos son las vías respiratorias de conducción, especialmente las vías periféricas. Como consecuencia de la inflamación crónica, la vasodilatación, congestión y edema de la mucosa, las paredes bronquiales se estrechan y se establece la obstrucción. Si continúa la irritación, las glándulas bronquiales se agrandan y aumenta el número de células caliciformes, dando como resultado la producción excesiva de moco. Los cilios que tapizan el árbol traqueobronquial disminuyen en número y los bronquios periféricos se ocluyen total o parcialmente por los tapones mucosos, ocasionando la hiperinflación de los alvéolos. . VII. CONCLUSIONES - - - La exposición al humo de tabaco en dosis aguda o crónica provoca un aumento en la frecuencia respiratoria hasta en un 35 % La altitud sobre el nivel del mar aumenta la frecuencia respiratoria en ratas albinas intoxicadas con humo de tabaco hasta en un 45 % La intoxicación con humo de tabaco incrementa la frecuencia cardiaca en ratas albinas hasta en un 25 % La altitud sobre el nivel del mar facilita el incremento de la frecuencia cardiaca en ratas intoxicadas con humo de tabaco hasta en un 30 % VIII. BIBLIOGRAFÍA 1. ALVARADO J.C. 1991. Manual de Fisiología de la Sangre. Impresión Litografía. Lima – Perú. 2. ANGEL, G. 1996. Interpretación Clínica del Laboratorio. 5ta . Edic. Edit. Medica Panamericana. México 3. BALCELL S. A. 1999. La Clínica y el Laboratorio. 18ava. Edic. Edit. Masson. Barcelona-España. 4. BERE Y LEVY. 1986. FISIOLOGÍA. De. Panamericana. 5. CASTEJON, F. FRAILE, A. 1996. Fundamentos de Fisiología Animal. De. Universidad de Navarra. España 6. 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Síntomas inertes (especialmen- de hipoxe-mia (nitrógeno, te soldadura) sin irritación de argón) vías respiratorias Asficiantes Monóxido Fuegos Forma químicos de carbono carboxihemoglobina; inhibe trans-porte de oxígeno. Cefalea es el primer síntoma Acido hidroIndustria; Asfixiante ciánico plásticos celular muy quemados, tóxico mobiliario, tejidos Gas de Industria; Inicio temprano Irritantes cloro substancias de lagrimeo, Muy Acido para piscinas, ardor faríngeo, hidrosolubles clorhí-drico blanqueador estridor, Amoniaco mezclado con traqueobronqui ácido en el tis en la hogar exposición Industria; intensa puede tejidos progresar a quemados edema pulmonar en 2 a 6 horas Tratamiento Retire al paciente de la fuente; administre oxígeno Oxígeno a 100% Use antídoto contra cianuro Oxígeno humedificado, broncodilatado res, tratamiento de vías respiratorias Poco hidrosolubles Alergénicos Vapores de metales Bióxido de nitrógeno Celulosa quemada; tejidos. Silos granos (gas rojo ácrido) Tiene olor dulce. Inicio tardío (12-24 horas) de traqueobronqui tis, neomonitis y edema pulmonar. Bronquitis crónica tardía Diisocianato Fabricación de Constricción de poliuretanos bronquial tolueno reactiva; puede haber efectos a largo plazo (enfermedad pulmonar obstructiva crónica) en personas propensas Cinc Soldadura Escalofríos, Cobre (espefiebre, Estaño cialmente mialgias, Teflón solda-dura de cefalea, tos metales seca galvanizados) Oxígeno; observación por 24-48 horas; esteroides (discutible) Dilatadores bronquiales Se limita por sí solo (12 a 24 horas)