Estructura y Ultraestructura del Parénquima Pulmonar

Está compuesto por un sistema de conducción de aire y un sistema de intercambio gaseoso 

SISTEMA DE CONDUCCIÓN DE AIRE : 

Comienzan en la tráquea.

Las primeras 16 divisiones de vías forman la zona conductora de las vías que transporta el gas desde y hasta las vías respiratorias altas. 

Estas ramas están conformadas por :

• Bronquios 
• Bronquiolos 
• Bronquiolos terminales 

Tiene un epitelio pseudoestratificado ciliado 

Contiene varios tipos celulares, entre ellos células secretoras (caliciformes y acinos glandulares) y ciliadas esenciales para la inmunidad innata de las vías, además de células basales progenitoras para reparación durante una lesión.

Por debajo del epitelio se hayan células musculares lisas

 

Contiene moléculas de defensa pulmonar :

• IgA 
• Colectinas: Proteínas surfactantes A, y D
• Defensinas 
• Peptidos 
• Proteasas 
• Especies reactivas de nitrógeno y oxígeno.
• Quimiocinas y otras cks 

Estas son secretadas por las células epiteliales para mantener las vías respiratorias libres de infecciones. 

Transición celular desde la zona conductora hasta los alvéolos. 

Se muestran las transiciones de la capa epitelial desde la capa pseudoestratificada con glándulas submucosas, primero hasta un epitelio cuboidal, y luego hasta un epitelio escamoso. La estructura subyacente de tejido mesénquima y de tejido capilar también cambia con la transición hacia las vías respiratorias.

Las paredes de los bronquios y bronquiolos están inervadas por el SNA:

Las células nerviosas presentes detectan estímulos mecánicos o presencia de sustancias no deseadas en las vías (polvo, el aire frío, gases nocivos, humo de cigarro).

Las neuronas indican a los centros respiratorios que contraigan los músculos respiratorios e inicien reflejos de estornudo o de tos. 

• Los receptores adrenérgicos  β2 median la broncodilatación y aumentan secreciones bronquiales (moco p.ej) 
• Los receptores  α1 adrenérgicos inhiben la secreción

SISTEMA DE INTERCAMBIO GASEOSO:

Compuesto de bronquiolos transicionales y respiratorios, conductos alveolares y alvéolos.

Los alveolos 

En el ser humano hay aproximadamente 300 millones de alveolos 

Los alveolos están rodeados de capilares pulmonares.

El área total alveolar de las paredes en contacto con los capilares es de unos 70 m2 entre ambos pulmones 

Tienen dos tipos de células epiteliales : Neumocitos tipo I y Neumocitos Tipo II

Neumocitos Tipo I

• Son células planas, con grandes extensiones citoplasmáticas 
• Son de revestimiento alveolar, de este abarcan un 95% superficial del epitelio 

Neumocitos Tipo II

• Son más gruesas. 
• Abarcan el 5% superficial del epitelio
• Son fuente de Neumocitos Tipo I 
• Secretan el factor surfactante : Importante en el mantenimiento de la estructura pulmonar 

METABOLISMO DEL FACTOR SURFACTANTE: 

El surfactante es producido por los Neumocitos tipo II , es ensamblado y almacenado en los cuerpos lamelares y son exocitados en el líquido que recubre a los alveolos.

Su contenido liberado es transformado en mielina tubular (TM)  la cual es la fuente de la monocapa que permite a los grupos acil-grasos de los fosfolípidos extenderse hacia el aire.

   

Está monocapa reduce la tensión superficial, la cual es inversamente proporcional a la concentración de surfactante por unidad de área:

Las moléculas de surfactante se separan aún más a medida que los alvéolos se agrandan durante la inspiración y la tensión superficial aumenta, mientras que disminuye cuando los alvéolos se acercan entre sí durante la espiración

Otros tipos de células especializadas: PAM

Los macrófagos alveolares superficiales o PAM (pulmonary alveolar macrophagues) son el componente inmunológico de defensa. 

Ingieren las partículas pequeñas que evaden la escalera mecánica mucociliar y alcanzan los alvéolos.

Secretan sustancias atrayentes de granulocitos a los pulmones. 

Los PAM pueden liberar al espacio extracelular productos lisosomales que causan inflamación si se inhalan grandes cantidades de sustancia provenientes del humo de cigarro o de otros irritantes 

VENTILACIÓN PULMONAR

 ¿QUÉ ES?

• Es el volumen de aire que se mueve entre el interior de los pulmones y el exterior por unidad de tiempo, siendo esta unidad normalmente el minutoLa ventilación es el proceso mediante el cual el aire entra y sale de los pulmones. 
• Es la entrada y salida del aire entre la atmósfera y los alveolos pulmonares
• Su determinación se realiza mediante el producto del volumen corriente por la frecuencia respiratoria
• Se relaciona con los procesos de inspiración y espiración

VENTILACIÓN POR MINUTO

VE: Ventilación total

f: Frecuencia o número de respiraciones por minuto

VC: Volúmen corriente

Aparato respiratorio 

El aparato respiratorio está formado por las vías aéreas y por los pulmones. A través de las vías aéreas el aire circula en dirección a los pulmones y es en estos órganos donde se realiza el intercambio de gases.

¿Cómo funciona la respiración?

El diafragma es un músculo ubicado entre el pecho y el abdomen que permite que el cuerpo mueva el aire hacia el interior y el exterior del aparato respiratorio. Cuando inhalamos (entrada de aire), el diafragma se mueve hacia abajo, en dirección al abdomen, y los músculos de las costillas empujan a las costillas hacia arriba y hacia afuera. Esto hace que la cavidad torácica se agrande y tome aire a través de la nariz y la boca para enviarlo a los pulmones.

Cuando exhalamos (salida de aire), el diafragma se mueve hacia arriba y los músculos de la pared torácica se relajan. Esto hace que la cavidad torácica se achique y empuje el aire hacia el exterior del aparato respiratorio a través de la nariz y la boca.

¿Cómo pasa el dióxido de carbono de las células a los pulmones?

A medida que las células cumplen su función, generan dióxido de carbono. El dióxido de carbono sale de las células e ingresa en los capilares para llegar finalmente al torrente sanguíneo. La sangre con un alto contenido de dióxido de carbono llega hasta el corazón, que se encarga de bombearla hacia los pulmones. El dióxido de carbono pasa de los capilares que rodean a los alvéolos al interior de los alvéolos. El dióxido de carbono asciende por los bronquiolos y los bronquios, atraviesa la tráquea y es exhalado.

Músculos inspiratorios y espiratorios

  MÚSCULOS RESPIRATORIOS

Los pulmones se pueden expandir y contraer de dos maneras:

1) Mediante el movimiento hacia abajo y hacia arriba del diafragma para alargar o acortar la cavidad torácica 

2) mediante la elevación y el descenso de las costillas para aumentar y reducir el diámetro antero posterior de la cavidad torácica.

Esto será gracias a un grupo de músculos los cuales se dividirán en:

Músculos INSPIRATORIOS                                 Músculos ESPIRATORIOS

Inspiratorios

Son aquellos que elevan la caja torácica. 2 grupos

Músculos principales

Diafragma

Representa un 75% del cambio de volumen intratorácico durante la inspiración tranquila donde la contracción del diafragma tira hacia abajo de las superficies inferiores de los pulmones 

Intercostales externos

Estos transcurren en sentido oblicuo de arriba hacia abajo y de atrás hacia delante desde una costilla a otra. Cuando se contraen elevan las costillas inferiores, esto empuja el esternón hacia adelante y se incrementa el diámetro anteroposterior del tórax 

Músculos accesorios

Participan en la respiración forzada

Escalenos:

• Superior: Eleva la segunda costilla
• Medio y anterior: elevan la primera costilla
  

Esternocleidomastoideo

Serratos anteriores

Trapecio y pectorales

Espiratorios 

Músculo principal

Diafragma 

En la espiración este músculo se relaja y el 

retroceso elástico de los pulmones, de la pared  torácica y de las estructurasabdominales  comprime los pulmones y expulsa el aire 

Músculos accesorios

• Músculos intercostales internos: al contraerse jalan la caja torácica hacia abajo 
• Músculos de la pared abdominal (recto abdominal, oblicuo interno, oblicuo externo, transverso del abdomen): jalan la caja torácica hacia abajo y hacia adentro, y por incremento de la presión
   intraabdominal empuja el diafragma hacia arriba

Papel de las sustancias tensoactivas

 

El surfactante 

El surfactante es un agente activo de superficie  que disminuye la tension superficial evitando que el el alveolo se colapse.

Es secretado por las células epiteliales alveolares tipo II, que constituyen el 10% del area superficial de los alveolos.

Contenido:

• Dipalmitoilfosfatidilcolina
• Apoproteínas 
• Iones de calcio

Importancia: 

• Si hay presencia de surfactante, la tension superficial disminuye y el alveolo no colapsa.
• Por lo tanto si no hay síntesis de surfactante, la tension superficial aumenta y el alveolo colapsa. 

Referencias:

Moreno Velazquez. Surfactante y enfermedad de la membrana hialina. Rev Cubana Pediátrica [online]. 2008, vol.80, n.2. ISSN 0034-7531.