SISTEMA RESPIRATORIO DOCENTE: McS. Jaime Padilla ESTUDIANTES: Daniela Badel Cermeño Jhonier Ruiz Perez Maria Jose Quiogas Cuello Maria Eugenia Hernandez Vega Geiver Palacio Rodriguez Fernando Polo de Aguas Loraine Vasquez Pabuena Wilder Orozco Angulo UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN PROGRAMA DE LIC. EN BIOLOGÍA Y QUÍMICA CURSO DE FISIOLOGIA ANIMAL GRUPO 16 BARRANQUILLA – ATLÁNTICO 20/03/2020 Resumen: El presente trabajo contiene información sobre el tema asignado donde se tocaran puntos como la descripción anatómica del sistema respiratorio, funciones, mecanismo de respiración y además también incluye algunas de las patologías relevantes de este sistema, todo esto soportado mediante una investigación bibliográfica realizada en textos y documentos concernientes del tema. Introducción Este sistema, es el encargado de realizar el intercambio gaseoso captando Oxigeno (O2) para llevarlo a las células del organismo y eliminando el dióxido de carbono (CO2) producido por ellas mismas, dentro de alguna de sus funciones esta ayudar a regular el pH sanguíneo, filtrar el aire inspirado, producir sonidos (fonación) y excretar pequeñas cantidades de agua y calor entre otras. La respiración es un proceso que desempeñamos de manera involuntaria, se puede respirar unas 20.000 veces al día, todo esto gracias a la inspiración y espiración, proceso que es llevado a cabo con ayuda de varios órganos que intervienen en esta acción, el aire que a diario respiramos está compuesto por diversos gases, en estos se encuentra el oxígeno que muy importante en nuestro organismo, gracias a este mantenemos con vida y equilibrio muchos de los procesos vitales de nuestro cuerpo. (J ReirizPalacio. 2015). ANATOMIA DEL SISTEMA RESPIRATORIO Nariz: Es el órgano localizado en la entrada del aparato respiratorio, la cual se divide en dos porciones una interna y otra externa, la parte externa es visible en la cara, está constituida por una parte ósea y por un cartílago hiliano cubierto por un musculo y piel. Fig. 1. Nariz. tomada de cinfasalus Cavidad nasal: Espacio en la región anterior del cráneo, está dividida en dos mitades por el tabique nasal cartilaginoso y óseo, ambas se comunican con el exterior por medio de las narinas y con la nasofaringe por medio de las coanas. Fig. 2. Anatomía de la cavidad nasal y nariz. Tomada: de cuerpo humano 2006 Laringe: Conducto que conecta la laríngeo-faringe con la tráquea, compuesta por 9 piezas cartilaginosas que constituyen una zona compleja de la vía aérea superior encargada de coordinar la respiración y la fonación, contiene unas cuerdas vocales, que vibran para así producir sonidos que denominamos el habla. Fig. 3: Laringe tomada de Principio de anatomía y fisiología. Tomada de: Tortora derrickson 2013 Faringe: Conducto formado por músculos constrictores de la faringe y por la base de la lengua, el cual empieza en la narina interna y se extiende hasta el cartílago cricoides, esta se localiza detrás de la cavidad nasal, su pared está constituida por los músculos esqueléticos. Fig. 4 Anatomía de la faringe. Tomada de: visualsonline Tráquea: Conducto tubular que se prolonga desde la laringe hasta la parte superior de la quinta vertebra torácica, se localiza delante del esófago, llega hasta los pulmones. Fig. 5 Anatomía de la tráquea. Tomada de: Gray 2006 Bronquios: Se dividen en dos, bronquio principal derecho e izquierdo, siendo el bronquio derecho más corto que el izquierdo. Estos están formados por medio de anillos cartilaginosos incompletos, a medida que su trayecto va descendiendo en el pulmón su tamaño va reduciendo. Fig. 6 Anatomía de los bronquios Pulmones: Se encuentran en la cavidad torácica, son separados por medio del corazón y otros órganos mediastinos, ellos son parte clave en la realización del intercambio gaseoso entre la sangre y el aire. Fig. 7:Anatomía de los pulmones. Tomada de: principio de anatomía y fisiología. Tortora derrickson 2013 Cada pulmón tiene forma de medio cono, con una base, un vértice, dos caras y tres bordes. La base se apoya en el diafragma. El vértice se proyecta por encima de la costilla 1 hacia la raíz del cuello. Las dos caras: la cara costal queda vecina a las costillas y los espacios intercostales de la pared torácica. La cara mediastínica se apoya en el mediastino anterior y columna vertebral anterior, en la parte posterior de la columna, se encuentra el hilio pulmonar en donde se aprecia que es ahí donde entran y salen diversas estructuras. Los tres bordes: el borde inferior del pulmón es agudo y separa la base de la superficie costal. Los bordes anterior y posterior separan la superficie costal de la superficie medial. A diferencia de los bordes anterior e inferior, que son agudos, el borde posterior es liso y redondeado. (Drake R.; Et al. 2005) Fig. 8: Pulmones. Tomada de: Gray, 2005 CARACTERÍSTICAS DISTINTIVAS DE LOS PULMONES DERECHO E IZQUIERDO DERECHO IZQUIERDO Tiene tres lóbulos y dos fisuras, estos Más pequeño que el derecho y consta de lóbulos están separados casi hasta el hilio dos lóbulos que están separados por una por las invaginaciones de la pleura fisura oblicua, por cierto, más oblicua que visceral que forman las fisuras. la del pulmón derecho. Fisura oblicua: Separa al lóbulo inferior del Se aprecia la língula, ubicada en la parte superior y del medio del pulmón derecho. inferior del lóbulo superior del pulmón Fisura horizontal: separa el lóbulo superior del izquierdo. lóbulo medio. Peso mayor que el izquierdo, aproximadamente 600 gramos. 3B 4 4 3 2 5 En la fotos 3B: Se Identifican las estructuras anatómicas del pedículo pulmonar derecho en cadáveres frescos. 1. Vena pulmonar superior derecha; 2. Vena pulmonar inferior derecha; 3. Arteria pulmonar derecha; 4. Bronquio principal derecho; 5. Pulmón derecho. Foto 4: Identificación de estructuras anatómicas del pedículo pulmonar izquierdo (cara mediastínica) en cadáveres frescos. 1. Vena pulmonar superior izquierda; 2. Vena pulmonar inferior izquierda; 3. Bronquio principal izquierdo; 4. Arteria pulmonar izquierda; 5. Corazón. . Tomado de: Anatomía Online 2014, Vol. 5, Nº 4, pp. 127 – 134. Mecánica de Respiración Uno de los propósitos de respiración es mantener las concentraciones ideales de oxígeno, dióxido de carbono en los tejidos, pero cuando hay grandes cantidades de dióxido de carbono en la sangre lo que ocurre es que se estimula el centro respiratorio, esto hace que se aumenten los movimientos de inspiración y espiración para lograr un equilibrio. Cuando respiramos el volumen pulmonar aumenta y disminuye esto se debe a la expansión y la contracción de la cavidad torácica. Si se analiza el comportamiento de una respiración normal se puede apreciar que en la inspiración el movimiento es efectivo por el trabajo que realiza el diafragma, este se contrae y este tira hacia abajo desde las estructuras inferiores de los pulmones pero durante la espiración, el diafragma se relaja tanto que se da un retroceso elástico de los pulmones y todas las estructuras abdominales que los comprimían en el movimiento anterior. Algo contrario ocurre cuando hay una respiración enérgica por ejemplo durante alguna actividad física, porque aunque los movimientos son los mismos sus periodos de ejecución son muy cortos, eso hace que las fuerzas elásticas de los pulmones no tengan tanta potencia para lograr una relajación ideal y como resultado aparezca el jadeo. Los movimientos inspiratorios y espiratorios hacen que la caja torácica se eleve y desciende lo que permite que los pulmones se expandan y contraigan. Es pertinente decir que para que esos movimientos se debe contar con la ayuda de algunos músculos que se podrían clasificar como músculos inspiradores como los intercostales externos, los esternocleidomastoideos, los serratos anteriores y los escalenos, en los músculos espiradores podemos encontrar los intercostales internos y los rectos abdominales. Ahora bien si analizamos el movimiento del aire dentro y fuera de los pulmones debemos decir que se da gracias a presiones en las que podemos encontrar; la presión pleural que es la presión del líquido encontrado en el espacio entre la pleura pulmonar y la pleura de la pared torácica , gracias a estas presiones durante la inspiración, la presión en los alvéolos baja lo que permite mover 0.5 litros de aire al interior de los pulmones durante los dos segundos necesarios para la inspiración y durante la espiración es lo contrario porque la presión alveolar se aumenta , y esto hace salir 0.5 litros de aire inspirado fuera de los pulmones durante los 2 ó 3 segundos. Una manera de analizar el volumen y la capacidad pulmonar es gracias a un instrumento llamado espirómetro. Este examen muestra un registro de sucesivos ciclos respiratorios con diferentes profundidades de inspiración y espiración donde el personal de la salud mira el comportamiento de las capacidades pulmonares y sus combinaciones para dar un diagnostico pertinente. Los puntos que evalúa este examen son; La capacidad inspiratoria (IC) que es la cantidad de aire (unos 3500 mL) que una persona puede respirar comenzando en el nivel de una espiración normal e hinchando al máximo los pulmones, la capacidad residual funcional (FRC) definida como la cantidad de aire que queda en los pulmones tras una espiración normal (unos 2300 mL), la capacidad vital (VC) es la máxima cantidad de aire que puede expulsar una persona de los pulmones tras llenarlos al máximo y espirando al máximo (unos 4600 mL) y la capacidad pulmonar total (TLC) que es el máximo volumen al que pueden expandirse los pulmones con el mayor esfuerzo inspiratorio posible (unos 5800 mL). Finalmente el aire se distribuye a los pulmones a través de la tráquea, los bronquios y los bronquíolos , la tráquea es la vía de primera generación, y los bronquios izquierdo y derecho son de segunda generación cada división posterior se constituye unas generaciones adicionales, donde existen entre 20 y 25 generaciones antes de que el aire llegue a las estructuras alveolares. Muchas de las enfermedades obstructivas de este sistema se deben al estrechamiento de bronquios y bronquíolos es por eso que el papel del personal de la salud es indispensable porque a tener este alguna anomalía recurren al uso de la adrenalina y la noradrenalina lo que permiten que se dé la dilatación del árbol bronquial. Otro detalle importante es que la humedad de todas las vías respiratorias se da gracias a una capa de moco dicho moco se segrega en parte por las células caliciformes aisladas del epitelio de las vías y por otra parte por pequeñas glándulas submucosas, su función es permitir mantener húmedas las superficies, atrapar pequeñas partículas en el aire inspirado y para la eliminación de este moco se necesita la acción de las células ciliadas de las propias de dichas vías. Patologías del Sistemas Respiratorio. La Neumonía: Es una infección que produce una inflamación aguda en los alvéolos de los pulmones, es considerada una de las enfermedades infecciosas que causan más muertes en Latinoamérica. Esta infección se produce cuando microorganismos como la bacteria Streptococus pneumoniae (Fig.10); Mycoplasma pneumoniae (Fig.11); Coxiella burnetti; Legionela pneumohila entre otras; ingresan a los pulmones, liberando toxinas que estimulan la inflamación. Por otra parte, las respuestas inmunitarias que produce el Sist. Inmulogoco, causa efectos colaterales nocivos al ser humano, es decir las toxinas y las respuestas inmunitarias del cuerpo lesionan a los alvéolos y las membranas mucosas bronquiales; la inflamación y el edema, producen que los alvéolos se llenan de líquido (Fig. 12), y este interfiere en la ventilación y el intercambio gaseoso. Esta patología pulmonar, tiende a reflejarse con diferentes síntomas como fiebre; escalofríos; pérdida de peso; letargo; tos seca; dolor torácico; y a veces disnea. La rama farmacéutica y médica, trata esencialmente esta enfermedad con antibióticos, los cuales detienen el crecimiento de las bacterias; con la penicilina, que mata las bacterias de manera específica; los broncodilatadores, como el salbutamol; oxigenoterapias, y recomienda el aumento de la ingesta de líquidos. (Tortora, G. Et al. 2013). Fig.10: Streptococcus pneumonia Fig.11: Mycoplasma pneumonia Fig. 12: alvéolos pulmonares llenos de líquido. La gripe. Es considerada una infección que se da a través de las vías respiratorias, donde después que es transmitido este virus, afecta las células epiteliales respiratorias de la tráquea, bronquios y entra en ellas, se replica y luego destruye a la célula del huésped. El virus es eliminado por las secreciones respiratorias durante 5 a 10 días por eso es caracterizada como una enfermedad esporádica. La gripa es provocada por un virus que se aisló en 1993 y es un virus RNA de la familia de los ortomyxovirus, existen variedades de gripe A, B y C, los tipos A y B son causas de epidemias mientras que el C produce una enfermedad esporádica. El virus de la gripa presenta tres antígenos (la nucleoproteína, la hemaglutinina y la neuraminidasa). (Leblebiciog,2009, pag.1. Esta enfermedad es muy contagiosa debido que se esparce cuando la persona inhala las gotitas infectadas transmitidas por el aire (después de toser o estornudar) y cuando están en contacto directo con las secreciones. Sus síntomas típicos inician alrededor de los 2 a 3 días después de la exposición al virus, las cuales pueden presentar fiebre, tos, dolor de garganta, congestión nasal, dolores musculares, dolor de cabeza y fatiga (cansancio) Coronavirus (Covid-19) la secuenciación el análisis filogénico y el proceso de secuenciación del genoma, se dio a conocer que el coronavirus que causa COVID-19 es caracterizado como un betacoronavirus del mismo subgénero que el virus del síndrome respiratorio agudo severo (SARS) pero en un clado diferente. También se indica que la estructura de la región del gen de unión al receptor es muy similar a la del coronavirus SARS, y se ha dado a entender de manera significativa que el virus usa el mismo receptor, la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), para la entrada celular se cree que el período de incubación de COVID-19 es dentro de los 14 días posteriores a la exposición, y la mayoría de los casos ocurren aproximadamente de cuatro a cinco días después de la exposición, los síntomas que se presentan más comunes de la COVID-19 son fiebre, cansancio y tos seca. Varios de los pacientes pueden presentar dolores, congestión nasal, dolor de garganta o diarrea (este en particular muy pocas veces se presenta). Estos síntomas suelen presentarse levemente y de manera gradual. La mayoría de las personas el 80% mejora significativamente sin necesidad de realizar algún tipo de tratamiento especial y 1 de cada 6 personas que contraen la COVID-19 presenta la complejidad de sufrir o desarrollar una enfermedad grave. Tabaquismo, incluido por la OMS como uno de los Trastornos mentales y del comportamiento debido al consumo del tabaco , esta es una enfermedad adictiva crónica, y ocurre por la dependencia hacia la nicotina, estructuralmente la nicotina es una amina terciaria su absorción se da a nivel alveolar de forma rápida esta sustancia tiene gran contacto con las estructuras de los alveolos, produciendo al consumidor experimentar euforia, aumento de la atención y memoria, además disminuye los niveles de estrés, ansiedad y apetito psicológicamente. El tabaquismo repercute en estado físico desarrollando enfermedades como trastornos cardiovasculares, cáncer de pulmón, cáncer tráquea, tumores pulmonares, trastornos respiratorios, bronquitis crónica, a los fumadores se les presenta la aparición de manchas negras en los pulmones que corresponde a un problema denominado antracosis pulmonar (Fig 13). Se puede ver que el CO (monóxido de carbono) presente en el humo del tabaco se fija a la hemoglobina sanguínea, produciendo carboxihemoglobina (HbCO), la HbCO altera las células del endotelio de la capa interna de la pared vascular y los tejidos del aparato respiratorio produciendo necrosis de estas células dando una coloración oscura. Según la OMS (organización mundial de la salud) el tabaquismo es la segunda causa de muerte a nivel mundial con alrededor de cinco mil muertos al año y según esta misma entidad las cifras pueden duplicarse en los próximos años hacia el 2030. Fig.13. Pulmones de un fumador/ pulmones de una persona no fumadora El asma, es caracterizada, por la inflamación crónica de las vías aéreas, y obstrucción de estas estructuras, esta inflamación en las vías aéreas se debe a espasmos del músculo liso en las paredes de los bronquios más pequeños y los bronquiolos, edema de la mucosa de las vías aéreas, aumento de la secreción de moco, daño del epitelio de la vía aérea o una combinación de estos factores (Fig. 14). Puede revertirse al menos parcialmente, ya sea de manera espontánea o con tratamiento, la poblacion que la padece más frecuente son los niños más que en los adultos, según la OMS. Alguna de las causas que la producen son desarrollar alergia al polen, el polvo doméstico, el moho o un alimento en particular. Otros factores de las crisis asmáticas son la depresión emocional, la aspirina, los sulfitos (utilizados en el vino y la cerveza, y para conservar los vegetales frescos en las ensaladas), el ejercicio y la inspiración de aire frío o humo de cigarrillo. El Asma tiene unas fases, en las que encontramos; la fase temprana (aguda) de la respuesta, es el espasmo del músculo liso asociado con una secreción excesiva de moco, que podría obstruir los bronquios y los bronquiolos y agravar la crisis y la fase tardía (crónica) de respuesta se caracteriza por inflamación, fibrosis, edema y necrosis (muerte) de las células epiteliales bronquiales. Dentro de sus síntomas tenemos dificultad respiratoria, tos, sibilancias, opresión torácica, taquicardia, cansancio, piel húmeda y ansiedad. Y puede ser tratada por vía inhalatoria (salbutamol) para relajar el músculo liso de los bronquiolos y abrir las vías aéreas. Este fármaco asemeja el efecto de la estimulación simpática, causando broncodilatación . Fig. 14: Ilustración del efecto del Asma en los Bronquios. Tomada de: Pintheres.Com La Tuberculosis es una enfermedad infecciosa, prevenible y curable que se puede transmitir por el aire, al igual que el resfriado común, esta es considerada como la segunda causa de muerte en el mundo por un microorganismo infeccioso. Dicha enfermedad puede llegar afectar a cualquier órgano, pero sobre todo a los pulmones, y de una forma característica que se relaciona con la formación de granulomas, esta enfermedad es causada por Mycobacterium tuberculosis (o, con menos frecuencia, por Mycobacterium bovis) que son bacilos rectos, con una característica muy particular BAAR+ (ni gram positivos, ni gram negativo). La forma de transmisión de las infecciones por M. tuberculosis se dan gracias a la inhalación de unas microgotas, las cuales poseen núcleos, es decir, unas partículas infecciosas que viene de una persona con tuberculosis pulmonar, estas son esparcidas al hablar, estornudar y por la tos, que se secan mientras son trasmitidas por el aire, permaneciendo suspendidas durante largos periodos de tiempo para luego alcanzar las vías respiratorias. Esta infección se produce cuando los macrófagos que están en los alveolos no son capaces de eliminar al bacilo en un primer momento, estos se replican a nivel alveolar, y se diseminan mediante los vasos linfáticos hasta los ganglios linfáticos más cercanos. Esta enfermedad se puede presentar de dos tipos tuberculosis latente y tuberculosis activa (genera la enfermedad). La tuberculosis latente, está en el cuerpo de la persona, aunque no le causa síntomas, no la hace sentir enferma, puede no ser propagada de una persona a otra, pero puede convertirse en una enfermedad tuberculosa, en la tuberculosis activa que crece en el cuerpo, produce síntomas y la persona se enferma, pudiendo propagarse a otra persona, y que en casos graves causa la muerte, si no se trata. Dos formas en que se presenta son la pulmonar (afección directamente en los pulmones, en zonas donde hay gran concentración de oxígeno) y extrapulmonar (cuando compromete la integridad de otros órganos y zonas del cuerpo diferentes al pulmón). Para su diagnóstico se realiza una muestra de Esputo BAAR, biopsia ganglios, orina, LCR, liquido pleural, y contenido gástrico donde se busca identificar la presencia de la bacteria o afecciones a nivel de órganos asociadas a la tuberculosis. Sus síntomas son fatiga, debilidad, pérdida de peso, fiebre, tos crónica, esputo sanguinolento y se trata con antibióticos que puede durar entre 6 a 9 meses, dependiendo de la evolución y condición del paciente al momento de iniciar el tratamiento. Los mas usados son ; La Isoniazida, Etambutol , Pirazinamida , aunque estos antibióticos son hepatotóxicos, y pueden generar afectaciones al hígado. Las personas en riesgo son las que presentan VIH por la inmunosupresión, consumidoras de Drogas Intra Venosas, las que están en la Cárcel por el hacinamiento y las que comparten espacios con enfermos. (Mandell, D. Y.2016). Bibliografía Drake R.; Vogl W.; & Adam W. M. Mitchell. (2005). Gray Anatomía Para Estudiantes. Manual de fisiología médica, décima edición. A.Guyton y J. Hall. Tortora, G. & Derrickson, B., (2013). Principios De Anatomía Y Fisiología, 13A. Edición. Buenos Aires [etc.]: Editorial Médica Panamericana. J Reiriz-Palacio (2015). 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