18 Aparato Respiratorio

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APARATO RESPIRATORIO Capítulo 18
¿Sabía que ... ? E 1tabaquismo es la causa de L as células del organismo usan

muerte e incapacidad con más posibilidades de preven- oxígeno en forma continua para
ción en todo el mundo. El tabaco compromete la capaci- desarrollar reacciones metabólicas que
dad del organismo para mantener la homeostasis y la liberan energía a partir de las moléculas de nutrientes y
salud porque introduce sustancias nocivas en el cuerpo producen ATP. Estas mismas reacciones generan dióxido
y hace estragos sobre los tejidos frágiles del aparato res- de carbono (C0 2). Como la concentración excesiva de
piratorio. Por ejemplo, produce enfisema debido a la des- co2determina la presencia de un medio ácido que puede
trucción progresiva de los alvéolos y los bronquiolos. La ser tóxico para las células, este gas debe eliminarse en
irritación generada por el humo del cigarrillo suele oca- forma rápida y eficiente. El aparato respiratorio está for-
sionar bronquitis crónica. El tabaquismo se asocia con mado por la nariz, la faringe (garganta), la laringe (órgano
muchos tipos de cáncer, como los de la boca, la gargan- de fonación), la tráquea, los bronquios y los pulmones
ta, el pulmón, el esófago, el estómago, el riñón, el pán- (Figura 18.1 ) y lleva a cabo el intercambio de gases, la
creas, el colon y la vejiga. Los compuestos químicos absorción de 0 2 y la eliminación de C02 . Además, contri-
presentes en el humo del cigarrillo también aumentan la buye a regular el pH de la sangre; contiene receptores para
presión arterial y aceleran el proceso el sentido del olfato; filtra, calienta y humedece el aire ins-
de aterosclerosis. pirado; produce sonidos y elimina agua y calor con aire
exhalado.
Vida sana , página 463
• Epitelio cilíndrico seudoestratificado ciliada (página 75)

• Epitelio pavimentoso simple (página 75)
• Músculos empleados en la respiración (página 200)
• Difusión (página 47)
• Iones (página 25)
• Bulbo raquídeo y protuberancia (páginas 250-253)
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446 PREPARATORIA CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA
Capítulo 18 Aparato respiratorio Telf. 4506882
Figura 18.1 Órganos del aparato respiratorio.
Las vías respiratorias superiores abarcan la nariz, la faringe y las estructuras asociadas. Las vías respiratorias inferiores abarcan la laringe,
la tráquea, los bronquios y los pulmones.
Bronquio principal ---===--==--=---=~>"-<'~

derecho
Pu lmones
Funciones del aparato respiratorio
1. Permite el intercambio gaseoso, o sea la absorción de 0 2
para su transporte hacia las células corporales y la elimi-
nación del C0 2 producido por las células corporales.
2. Ayuda a regular el pH de la sangre.
3. Contiene receptores para el olfato; filtra, calienta y hume-
dece el aire inspirado ; produce sonidos y elimina cierta
cantidad de agua y calor.
Vista anterior
¿Qué estructuras forman la zona de conducción del aparato respiratorio?

)
La rama de la medicina que estudia el diagnósti co y el trata- Como res ulta evidente, dos sistemas cooperan para adqui ri r
miento de las enfermedades de los oídos, la nariz y la garganta es 0 2 y eliminar C0 2 : el aparato cardi ovasc ul ar y e l aparato respi-
la otorrinolaringología (oto, de oto, oído, -rino, de rhlno, nari z, ratori o. Los dos primeros pasos son responsabilidad del aparato
-laringe, de laryngo, laringe y -logía, de logía, estudi o). Un neu- respiratori o, mi entras que el tercero depende del aparato card io-
mólogo (neuma = pulmón) es un especiali sta en e l di agnóstico y vascul ar.
el tratamiento de las enfermedades pul monares.
El proceso completo de intercambio de gases en el organi s- ,
mo, denominado respiración , consta de los siguientes tres pasos
bás icos: ORGANOS DEl APARATO
l. La ventilación pulmonar o respiración es el fl uj o de aire RESPIRATORIO
que ingresa y sale de los pul mones. OBJETIVO • Describir la estructura y las funciones de la
2. La respiración externa es el intercamb io de gases entre los nariz, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios, los
espacios aéreos (a lvéolos) de los pulmones y la sangre pre- bronquiolos y los pulmones.
sente en los capi lares pulmonares. En este proceso la sangre
de los cap ilares pu lmonares adq ui ere 0 2 y pierde C0 2 . El aparato respiratori o está fo rmado por dos reg iones: las vías
3. La respiración interna es e l intercam bio de gases entre la respiratorias superiores, que abarcan la nari z, la fa ringe y las
sangre presente en los capil ares sistémi cos y las células que estructuras asociadas, y las vías respiratorias inferiores, com-
constituyen los tejidos. La sangre pierde 0 2 y absorbe C0 2 . puestas por la laringe, la tráquea, los bronqui os y los pulmones.
Dentro de las célul as, las reacciones metabólicas que consu- Además, el aparato respiratori o se puede dividir en dos partes de
men 0 2 y generan C0 2 durante la producción de ATP forman acuerdo con su función. La zona de conducción está formada por
parte de l proceso de respiración celular (que se describirá en una seri e de cav idades y tubos interconectados - nari z, faringe,
e l cap. 20). larin ge, tráquea, bronqui os, bronqui olos y bronqu io los termina-
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Órganos del aparato respiratorio
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les- que conducen el aire hac ia el interior de los pulmones. La Una división vertical, el tabique nasal, divide la cavidad nasal en
zona respiratoria está compuesta por tejidos presentes dentro de dos lados derecho e izquierdo. El tabique está compuesto por la
los pulmones donde se lleva a cabo e l intercambio de gases y placa perpendicular del hueso etmoides, el vómer y cartílago
abarca los bronquiolos respiratorios, los conductos alveo lares, (véase Figura 6.7a).
los sacos alveo lares y los alvéolos.
La rinoplastia (-plastia, de plas, modelar o dar forma), que

Nariz suele denominarse "cirugía de la nariz", es un procedimiento
La nariz tiene una porción externa vis ibl e y una porción interna quirúrgico que se realiza para alterar la forma de la porción
dentro del cráneo (Fi gura 18.2). La porción externa está formada externa de la nariz. Aunque a menudo se lleva a cabo porrazo-
por hueso y cartílago cubiertos por piel y tapizados por una mem- nes estéticas, a veces es necesaria para reparar una fractura o un
brana mucosa. Esta región tiene dos aberturas denominadas ori- tabique nasal desviado. El procedimiento se realiza bajo anes-
ficios nasales externos o narinas. tesia y consiste en la introducción de instrumentos a través de
La porción interna de la nariz se conecta con la garganta a las narinas para modificar la forma del cartílago y fracturar los
través de dos aberturas: los orificios nasales internos. Además, huesos de la nariz con el fin de cambiar su posición y lograr la
hay cuatro senos paranasales (frontal, esfeno ida!, maxilar y forma deseada. Luego se dej a un taponaje interno y una tabli-
etmoidal) y conductos nasolagrimales que se conectan con la lla para mantener la nariz en la posición buscada mientras cica-
región interna de la nariz. El espacio dentro de esta región, la triza.
cavidad nasal, se ubi ca debajo del cráneo y encima de la boca.
Figura 18.2 Órganos respiratorios de la cabeza y el cuello.

A medida que el aire atraviesa la nariz, se calienta, se filtra y se humedece.
Plano sagital
Hueso esfenoides
Orificio nasal interno
Amígdala faríngea
Nasofaringe
Orificio de la trompa Orificios nasales externos

auditiva (de Eustaquio)
Maxilar
úvula ~===-===:s::==~J==~~,.~~~
Amígdala palatina
Cavidad bucal
Hu eso palatino
Orofaringe Paladar blando
Epiglotis ~~~i~Eii~~~_l.L
~
___ Amígdala lingual
Hueso hioides
Laringofaringe
· ~rt-:'----- Cuerda vocal verdadera

Esófago Laringe
Cartílago tiroides
;;;:;- - - - - Glándula tiroides
Corte sagital del lado izquierdo de la cabeza y el cuello
( ¿Cuál es el trayecto de las moléculas de aire que ingresan en la nariz y viajan por ella?
.)
Las estructuras internas de la nariz están especializadas ringe sirven tanto para el pasaje de aire como de a limentos y de
para cumplir tres funciones básicas: 1) filtrar, calentar y hume- líquidos.
decer e l aire que ingresa, 2) detectar los estímulos olfatorios
(o lores) y 3) modificar las vibraciones de los sonidos que se
emiten a través del le ng uaje . Cuando el aire ingresa en las nari-
Laringe
nas , debe atravesar pelos gruesos que atrapan las partículas de La laringe o caja de resonancia es un tubo cartilaginoso corto
polvo g randes . Luego, fluye sobre tres "estantes" , los cornetes tapizado por mucosa que conecta la faringe con la tráquea
nasales superior, medio e inferior, que sobresalen de la pared de (Figura 18.3 ). Esta región se encuentra en la línea media del
la cavidad. La cavidad nasal y los tres cornetes están tapizados cuello anterior a la cuarta, la quinta y la sex ta vértebra cervical
por mucosas . A medida que el aire inspirado gira alrededor de (C4 a C6).
los cornetes, se calienta gracias a la presencia de sangre que cir- El cartaago tiroides , que está compuesto por cartílago hiali-
cula por abundantes capilares. Los receptores del olfato se no, constituye la pared anterior de la laringe. Su nombre común
encuentran en la membrana que cubre los cornetes nasales supe- (nuez de Adán) refleja el hecho de que suele ser más grande en
riores y el tabique adyacente. Esta región se denomina epitelio los varones debido a la influencia de las hormonas sex uales mas-
olfatorio. culinas durante la pubertad.
La cavidad nasal está cubierta por células epiteliales cilín- La epiglotis (epi-, de epí, sobre y -g loti s, de gl6ss, lengua) es
dricas ciliadas seudoestratificadas y células caliciformes. El un segmento de cartílago elástico grande en forma de hoja
moco secretado por las células caliciformes humedece el aire y cubierto por epiteli o (véase también Figura 18.2). El "tallo" de la
retiene las partículas de polvo. Los cilios desplazan el moco con epiglotis se une con el borde anterior del cartílago tiroides y el
las partículas de polvo hacia la faringe, donde puede deglutirse hueso hioides. La porci ó n ancha superior que constituye la
o expulsarse, para eliminar así las partículas de las vías respira- "hoja" no se conecta con otras estructuras y queda libre para
torias. move rse hacia arriba y abajo como una puerta trampa. Durante la
deglución, la faringe y la laringe se elevan. El ascenso de la farin-
Las sustancias que forman el humo del cigarrillo inhiben el ge la ensancha para recibir los alimentos o la bebida; la elevación
movimiento de los cilios. Si éstos cilios se paralizan, sólo la de la laringe despl aza la epiglotis haci a abajo con el fin de for-
tos puede eliminar las acumulaciones de moco y polvo de las mar una tapa sobre la laringe y cerrarla. El cierre de este órgano
vías aéreas. Esta es la razón por la cual los fumadores tosen durante la deglución dirige el líquido y los alimentos hacia el
mucho más y están más expuestos a sufrir infecciones respi- esófago y los aleja de las vías aéreas inferiores. Cuando alguna
ratorias . sustancia diferente del aire ingresa en la la ringe, el reflejo de la
tos intenta ex pul sarla.
El cartt1ago cricoides es un a nillo de cartílago hialino que
forma la pared inferior de la laringe y se conecta con el primer
Faringe
cartílago traqueal. Los dos cartt1agos aritenoides están com-
Lafaringe es un tubo en forma de embudo que comienza en los puestos sobre todo por cartílago hialino y se encuentran sobre el
orificios nasales inte rnos y se extiende hacia abajo a través del cartílago cricoides. Estos cartílagos se unen con las cuerdas
cuello (Figura 18.2). Este órgano se encuentra inmediatamente vocales verdaderas y los músculos farín geos y participan en la
posterior a las cavidades nasal y bucal anterior a las vértebras producción de la voz. El cartílago cricoides es el punto de refe-
cervicales (del cuello). Su pared está compuesta por músculo rencia para crear una vía aérea de emergencia (una traqueoto-
esquelético y tapizada por mucosa. La faringe funciona como mía).
una vía para el pasaje del aire y los alimentos, actúa como cáma-
ra de resonancia para los sonidos del lenguaje y alberga las amíg- Estructuras para la producción de la voz
dalas, que participan en las respuestas inmunitarias contra los
invasores. Las mucosas de la laringe forman dos pa res de pliegues: un par
La parte superior de la faringe, la nasofaringe , se conecta superior, las cuerdas vocales falsas y un par inferior, las cuer-
con los dos orificios nasales internos y tiene dos aberturas que das vocales verdaderas (véase Figura 18.2 ). Las cuerdas voca-
conducen a las trompas auditivas (de Eustaquio). La pared pos- les falsas mantienen la respiración en contra de la presión de la
terior contiene la amígdala faríngea. La nasofaringe intercam- cavidad torácica cuando se realiza un esfuerzo para levantar un
bia aire con la cavidad nasal y recibe acumulaciones de polvo y objeto pesado ; por ejemplo, una caja llena de libros ; no produ-
moco, los cuales son desplazados hacia la boca por los cilios de cen sonidos.
su epitelio cilíndrico seudoestratificado. Además, la nasofarin- Las cuerdas voca les verdaderas producen sonidos para que el
ge intercambia pequeñas cantidades de aire con las trompas individuo hable y cante. Estas estructuras contienen li gamentos
auditivas para equiparar la presión de aire entre la faringe y el elásticos que se estiran entre formaciones de cartílago rígido
oído medio . La porción intermedia de la faringe se denomina como las cuerdas de una g uitarra. Los mú sc ulos se insertan tanto
orofaringe y se comunica con la boca y la nasofaringe . En esta en el cartílago como en las cuerdas vocales verdaderas. Cuando
región hay dos pares de amígdalas , las palatinas y las lingua- los músculos se contraen, aplican tensión sobre los ligamentos
les. La porción inferior de la faringe es la laringofaringe , que elásticos, que mueven las c uerdas vocales verdaderas dentro de la
se conecta con el esófago (del tubo digestivo) y la laringe (caja vía aérea. El aire que actúa sobre las cuerdas vocales verdaderas
de resonanci a). En consecuencia, la orofaringe y la laringofa- produce su vibración y genera ondas sonoras en el aire de la
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Órganos del aparato 4506882 449
Figura 18.3 Laringe.
La laringe está compuesta por cartílago.
Laringe Glándula
tiroides - - - -:=:-::- - - - Epiglotis - - - - - - - - - - - ,,---=:"'--
Hueso hioides
y: C•rtil•go aiooide•
- --'----- Glándula tiroides _ _ _ _...!!....
Glándulas
paratiroides (4)
~ Cartílago traqueai------~~--L---,
(a) Vista anterior (b) Vista posterior
)
{ ¿Cómo impide la epiglotis el pasaje de alimentos y líquidos hacia la laringe?
fa~inge, la nariz y la boca. Cuanto mayor es la presión del ai re,

la contracción de los pliegues o edematizándolos hasta el punto
mas fuerte es el sonido.
de impedir su vibración libre. Muchos fumadores sufren una
El tono se controla a través de la tensión aplicada sobre las
disfonia permanente por la lesión ocasionada por la inflama-
cuerdas vocales verdaderas. Si las cuerdas vocales están tensas
ción crónica. El cáncer de laringe se produce casi en forma
vibran con mayor velocidad y se logra un tono más elevado. Lo~
exclusiva en las personas que fuman. El trastorno se caracteri-
sonidos más bajos se producen mediante la reducción de la ten-
za por disfonía, dolor al deglutir o dolor que se irradia al oído.
sión muscular. Debido a la influencia de las hormonas sexuales
El tratamiento consiste en radioterapia, cirugía o ambas.
masculinas, las cuerdas vocales sue len ser más gruesas y largas
en los varones. En consecuencia, estas cuerdas vibran con menor
velocidad y los hombres tienen un intervalo de tonos más bajo
• PREGUNTAS DE REVISIÓN
que las mujeres.
1. ¿Qué funciones comparten el aparato respiratorio y el apara-
La laringitis es la inflamación de la laringe asociada casi siem- to cardiovascular?
pre con una infección respiratoria o con agentes irritantes, 2. Compare la estructura y las funciones de las regiones exter-
como el humo del cigarrillo. La inflamación de las cuerdas na e interna de la nariz.
vocales produce disfonía o pérdida de la voz porque interfiere 3. ¿Cómo funciona la laringe para llevar a cabo la respiración y
la producción de la voz?
Tráquea membrana que tapiza la cavidad nasal y la laringe. Los cilios

de la vía respiratoria superior movilizan el moco y las partícu-
La tráquea es una vía aérea tubular anterior con respecto al las atrapadas hacia abajo en dirección a la faringe , pero los
esófago. Esta estructura se extiende desde la laringe hasta la ci lios de la vía respiratoria inferior los desplazan hacia arriba,
parte superior de la quinta vértebra torácica (T5), donde se también en dirección a la faringe. La capa cartilaginosa está
divide en los bronquios principales derecho e izquierdo (Fi g ura compuesta por e ntre 16 y 20 anillos de cartílago hialino en
18.4). forma de C ubicados uno sobre otro. La parte abierta de cada
La pared de la tráquea está cubierta por mucosa y sostenida anillo cartilaginoso enfrenta a l esófago y permite que éste se
por cartílago. La mucosa está compuesta por epitelio cilíndri- ensanc he un poco contra la tráquea durante la deglución . Las
co ci li ado seudoestratificado, que contiene célul as cilíndricas partes sólidas de los anillos cartilaginosos en forma de C pro-
ciliadas, células caliciformes y células basales (véase Cuadro porcionan un soporte rígido para que la pared de la tráquea
4. 1E) y proporciona la misma protección contra el polvo que la no colapse hacia adentro y obstruya la vía aérea. Los anillos
Figura 18.4 Ramificación de las vías aéreas desde la tráquea y los lóbulos pulmonares.
El árbol bronquial está compuesto por vías aéreas que comienzan en la tráquea y finalizan en los bronquiolos terminales.
RAMIFICACIONES
DEL ÁRBOL
BRONQUIAL:
Tráquea
+
Bronquio principal
Membrana pleural:
Pleura parietal - - - - - - - - - ---¿
+
Bronquio secundario
o lobular
Pleura visceral - - - - - - - - -..-7.
+
Bronquio terciario
o segmentaría
+
Bronquiolos
Bronquio principal derecho +

Bronquiolos terminales
Lóbulo superior derecho
-~;::::;;;~=,:=¿---- Bronquio terciario

o segmentaría
'---~~---:-;--Bronquiolo
---.,~- Bronquiolo terminal

Lóbulo inferior derecho
:-'----:-:-=-- -+-- - Fisura oblicua izquierda
--::-!----- - Lóbulo inferior izquierdo
Diafragma
Vista anterior
( ¿Cuántos lóbulos y bronquios secundarios tiene cada pulmón?

PREPARATORIA CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA 4506882 451
Telf.respiratorio
Órganos del aparato
cartilaginosos pueden palparse debajo de la piel distales a la

aire a través de los bronquiolos contraídos dificulta la respira-
laringe.
ción. La división parasimpática del SNA y mediadores de las
reacciones alérgicas, como la histamina, también causan el
Diversas enfermedades pueden obstruir la vía aérea a la altu- estrechamiento de los bronquiolos (broncoconstricción) debi-
ra de la tráquea. Los anillos cartilaginosos que sostienen la do a la contracción del músculo li so bronquiolar.
tráquea pueden comprimirse en forma accidental, la mucosa
puede inflamarse tanto que la vía aérea se cierra, el exceso de
moco secretado por las membranas inflamadas puede tapar
las vías aéreas inferiores o un objeto grande puede aspirarse Pulmones
(respirarse hacia adentro). Si la obstrucción ocurre encima del
nivel de la laringe, se puede llevar a cabo una traqueotomía. Los pulmones son dos órganos esponjosos coniformes ubicados
En este procedimiento, también denominado traqueostomía , e n la cavidad torácica. Entre ellos se encuentran el corazón y las
se realiza una incisión en la tráquea debajo del cartílago cri- demás estructuras del mediastino (véase Figura 15 . 1). La mem-
coides y se inserta un tubo traqueal para crear una vía aérea brana pleural es una serosa formada por dos capas que rodea y
de emergencia. protege a cada pulmó n ( Figura 18.4). La capa externa se ad hiere
a la pared de la cavidad torácica y el diafragma y se denomina
pleura parietal. La capa interna, la pleura visceral, se adhiere a
Bronquios y bronquiolos los pulmones. Entre las pleuras visceral y parietal hay un espacio
estrecho, la cavidad pleural, que contiene un líquido lubricante
La tráquea se divide en un bronquio principal derecho , que secretado por las membranas. Este líquido reduce el rozamiento
ingresa en e l pulmón derecho, y un bronquio principal izquier- e ntre las membranas y permite su deslizamiento durante la respi-
do , que ingresa en el pulmón izquierdo (Figura 18.4). Al ig ual ración.
que la tráquea, los bronquios principales contienen anillos carti- Los pulmones se extienden desde el diafragma hasta un sitio
laginosos incompletos y están tapizados por epitelio cilíndrico levemente por encima de las clavículas y se apoyan contra las
ciliada seudoestratificado. Los vasos sanguíneos pulmonares, los costillas. La porción ancha inferior de cada pulmón se denomina
vasos linfáticos y los nervios ingresan y sa len de los pulmones base ; la porción estrecha superior es el vértice ( Figura 18.4). El
junto con los dos bronquios. pulmón izquierdo tiene una muesca, la incisura cardíaca , en la
Al ingresar en los pulmones, los bronquios principales se que se apoya el corazón. Debido al espacio ocupado por e l cora-
dividen para formar los bronquios secundarios o lobulares , uno zón, e l pulmón izquierdo es aproximadamente 10% más peque-
para cada lóbulo pulmonar. (El pulmón derecho tiene tres lóbu- ño que el derecho.
los y el izquierdo, dos). Los bronquios secundarios o lobul a res se Cada pulmón se divide en lóbulos por la presencia de hendi-
siguen ramificando para formar divisiones todavía más pequeñas, duras profundas denominadas fisuras. Lafisura oblicua divide el
las denominadas bronquios terciarios o segmentarios, que se pulmón izquierdo en dos lóbulos, superior e inferior. Las fisuras
dividen muchas veces y por último originan los bronquiolos. oblicua y hori~ontal dividen al pulmón derecho en tres lóbulos,
Luego éstos se ramifican en tubos aún más pequeños: los bron- superior, medio e inferior ( Figura 18.4). Cada lóbulo recibe su
quiolos terminales. Como las vías aéreas se asemejan a un árbol propio bronquio sec undario o lobular.
invertido con muchas ramas, su estructura se conoce como árbol Cada lóbulo pulmonar se divide en segmentos más pequeños
bronquial. que reciben un bronquio terciario o segmentario. Luego estos
A medida que aumentan las ramificaciones en el árbo l bron- seg mentos se subdividen en muchos compartimentos pequeños
quial , se producen cambios estructurales. En primer lugar, las denominados lobulillos (Figura 18.5). Cada lobulillo recibe un
placas cartilaginosas reemplazan en forma g radual a los anillos vaso linfático, una arteriola, una vénula y una rama procedente
cartilaginosos incompletos en los bronquios principales y, por de un bronquiolo terminal envuelta en tejido conectivo elástico.
último, desaparecen en los bronquiolos distales. En segundo Los bronquiolos terminales se subdi viden en ramas microscópi -
lugar, a medida que disminuye la cantidad de cartílago, aumenta cas denominadas bronquiolos respiratorios , tapizados por un
el mú sculo li so. Este tipo de músculo rodea la luz en forma de epitelio cúbico simple no ciliada. A su vez, los bronquiolos res-
bandas espiraladas. Durante el ejercicio aumenta la actividad en piratorios se subdividen en varios conductos alveolares . Los dos
la divi sión simpática del sistema nervioso autónomo (SNA) y la o más alvéolos que comparten un conducto alveolar se denomi-
médula suprarrenal recibe un estímulo para secretar las hormo- nan sacos alveolares .
nas adrenalina y noradrenalina. Ambos compuestos químicos
relajan el músculo li so de los bronquiolos, lo que dilata las vías
Alvéolos
aéreas. El resultado es el aumento del tlujo de aire, que llega a
los alvéolos con mayor rapidez. Un alvéolo es una evaginación del saco alveolar que ti e ne forma
de taza. Cada conducto alveolar está rodeado por muchos alvé-
olos y sacos alveolares. Las paredes de los alvéolos tien e n sobre
Durante un ataque de asma, el músculo li so de los bronquio- todo células alveolares delgadas , que son células epite li ales
los sufre un espasmo. Como no hay cartílago de sostén, los pavimentosas simples (Figura 18.6). En este sitio se produce el
espasmos pueden cerrar las vías aéreas. El movimiento del intercambio gaseoso. Di stribuidas entre estas células se encuen-
tran otras células que secretan el agente tensioactivo ( surfac-
Figura 18.5 Lobulillo pulmonar.
Los sacos alveolares están formados por dos o más alvéolos que comparten su desembocadura en un conducto alveolar.
Bronquiolo
terminal
11 - - - - - - - - Arteriola
Vénula pulmonar
pulmonar
Tejido
conectivo
elástico
~:"::5:,...----~ Conductos ~=---lP.P"-'71""~~,..~-.,...

alveolares
""""""'---:=:...____ Pleura
visceral
(a) Diagrama de una porción de un lobulillo pulmonar (b) Lobulillo pulmonar
¿Cuáles son las partes principales de un lobulillo pulmonar?
tante) y también el líquido alveolar, que mantiene húmeda la 3. Una membrana basal capilar, a menudo fusionada con la
superficie entre las células y el aire. Dentro del líquido alveolar membrana basal epitelial.
se encuentra el agente tensioactivo, compuesto por una mezcla 4. Las células endoteliales de un capilar.
de fosfolípidos y lipoproteínas, el cual reduce la tendencia de los
alvéolos a colapsar. Además, hay macrófagos alveolares, que A pesar de tener varios planos, la membrana respiratoria sólo
son fagocitos circulantes que eliminan las partículas de polvo mide 0,5 11m* de ancho. Esta capa fina, bastante más delgada que
finas y otros detritos presentes en los espacios alveolares. una lámina de papel de seda, permite la difusión eficaz del 0 2 y
Debajo de la capa de células alveolares hay una membrana basal el C0 2 entre la sangre y los espacios aéreos alveolares. Además,
elástica y una capa delgada de tejido conectivo compuesta por los pulmones contienen alrededor de 300 millones de alvéolos, lo
muchas fibras elásticas y reticulares (que se describirán más que constituye una superficie amplia para el intercambio de 0 2 y
adelante). Alrededor de los alvéolos, las arteriolas y las vénulas C02 , ¡alrededor de 30 a 40 veces mayor que la superficie de la
pulmonares forman redes profusas de capilares sanguíneos piel o la mitad del tamaño de una cancha de tenis!
(véase Figura 18.5a).
El intercambio de 0 2 y C0 2 entre los espacios aéreos pul- • PREGUNTAS DE REVISIÓN
monares y la sangre ocurre por difusión a través de las paredes 4. ¿Qué es el árbol bronquial? Describa su estructura.
de los sacos alveolares y los capilares, que en conjunto forman la 5. ¿Dónde se encuentran los pulmones? Distinga la pleura
membrana respiratoria compuesta por los siguientes planos parietal de la pleura visceral.
( Figura 18.6b): 6. ¿En qué parte de los pulmones se produce el intercambio de
0 2 y C0 2?
l. Las células alveolares que forman la pared de un alvéolo.
2. Una membrana basal epitelial debajo de las células alveo-
lares. * 1 ¡.¡.m (micrómetro)= 1/1 000 000 de un metro.
PREPARATORIA CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA Ventilación
Telf. pulmonar
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Figura 18.6 Estructura de un alvéolo.
El intercambio respiratorio de gases se produce por difusión a través de la membrana respiratoria.
\
/
Célula secretora de --------:!''-:-'"-;---~~
agente tensioactivo
Membrana
respiratoria
Difusión de 0 2
Difusión de C0 2
Célula alveolar
:~----,~!::::::!~---
Célula endotelial
del capilar
~~==~--- Membrana basal
del capilar
--=-~--- Tejido conectivo
.- ~...:..:...-+---- Membrana basal
Glóbulo rojo - - - - - - - - - - - 'S!l::::!:!l epitelial
en un capilar pulmonar ,,,, , ,·~~'-+--- Célula alveolar
Líquido alveolar con

agente tensioactivo
(a) Corte de un alvéolo que muestra (b) Detalles de la membrana respiratoria

sus componentes celulares
( ¿Qué células secretan líquido alveolar?

)
VENTILACIÓN PULMONAR La espiración se produce cuando la presión dentro de los pulmo-

nes es mayor que la presión del aire atmosférico. La contracción
OBJETIVOS • Explicar la forma en que se producen la y la relajación de los músculos esqueléticos ocasionan cambios
inhalación y la exhalación. en la presión del aire que desencadenan la respiración .
• Definir los diversos volúmenes y capacidades pulmona-
res. Músculos encargados de la inspiración y
La ventilación pulmonar, que es el flujo de aire entre la atmós- la espiración
fera y los pulmones, se produce debido a diferencias en la presión La respiración hacia el interior de los pulmones se denomina ins-
de aire. La inspiración se desarrolla cuando la presión dentro piración o inhalación. Los músculos de la inspiración tranquila
de los pulmones es menor que la presión del aire atmosférico. (no forzada) son el diafragma, es decir, el músculo que constituye
454 Capítulo 18 PREPARATORIA
Aparato respiratorio CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA Telf. 4506882
el piso de la cavidad torácica, y los intercostales externos, que se aumenta (Figura 18.7b ). Los movimientos de la membrana pleu-
extienden entre las costillas (Figura 18.7 ). El diafragma se contrae ral contri buyen a la expansión de los pulmones. En condiciones
cuando recibe impulsos nerviosos de los nervios frénicos. Cuando normales las pleuras parietal y visceral se adh ieren con firmeza
el diafragma se contrae, desciende y se aplana, lo que expande el debido a la tensión superficia l creada por sus superficies yuxta-
volumen de los pulmones unidos a él. Cuando los músculos inter- puestas. Siempre que la cav idad torácica se expande, la pleura
costales externos se contraen, conducen las costillas hacia arriba parietal que tapiza la cav idad continúa su movimiento y la pleu-
y afuera; los pulmones sigue n este movimiento y aumenta así el ra visceral y los pulmones se desplazan junto con e lla.
volumen pulmonar. La contracción del diafragma es responsable La respiración hacia afuera, denominada espiración o exha-
de alrededor del 75 % del aire que ingresa en los pulmones duran- lación, comienza cuando e l diafragma y los intercostales exter-
te la respiración tranquila. El embarazo avanzado, la obesidad, la nos se relajan. La espirac ió n se produce debido al retroceso
vestimenta apretada o el aumento del tamaño del estómago des- elástico de la pared torácica y los pulmones, ambas estructuras
pués de ingerir una comida abundante pueden impedir el descen- caracterizadas por un a tendencia natura l a recuperar su fo rm a
so del diafragma y ocasionar disnea (fa lta de aire). origi nal después de estirarse. Aunque los alvéo los y las vías
Durante las inspiraciones profundas, los músculos esterno- aéreas dejen de estar estirados, no se co lapsan por completo.
cleidomastoideos elevan e l esternón, los músculos escalenos Dado que e l agente tensioactivo presente e n e l líquido alveolar
ascienden las dos costi ll as superiores y los músculos pectorales reduce la retracción elástica, la a usenci a de esta sustancia difi -
menores elevan la tercera, la cuarta y la quinta costi ll a. Cuando cu lta la resp irac ión porque aumenta la probab ilidad de que los
las costillas y el esternón ascienden, el tamaño de los pulmones alvéo los co lapsen.
Figura 18.7 Músculos de la inspiración y la espiración y sus acciones. El músculo pectoral menor (no se ilustra aquí) se observa
en las Figuras 8.17 y 8.18 .
Durante la inspiración tranquila, el diafragma y los intercostales externos se contraen, los pulmones se expanden y el aire ingresa en los pul-
mones. Durante la espiración, el diafragma se relaja y los pulmones se retraen , lo que expulsa el aire de los pulmones.
MÚSCULOS INSPIRATORIOS MÚSCULOS ESPIRATORIOS
Esternocleidomastoideo
Escalenos
Esternón:
--,------ Espiración
Intercostales
internos - - Inspiración
Intercostales --<:::::::::::---¡¡~·~lllr'~-1
externos
Diafragma:
""-::--'----f-'1--- Espiración
interno
-::1!:;;~~- Transverso
abdominal
-=:--:--:-,--=io'ml- - Recto
abdominal
(a) Vista anterior de los músculos inspiratorios y sus acciones (b) Vista lateral de los cambios de tamaño de la
(a la izquierda) y de los músculos espiratorios y sus acciones cavidad torácica durante la inspiración
(a la derecha) y la espiración
)
( ¿Cuáles son los músculos principales de la respiración?
)
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Ventilación pulmonar
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455
Como no se producen contracciones mu sculares, a diferen- vías aéreas y los alvéolos pulmonares). Como la presión del
cia de la in spirac ión tranquil a la espiración normal es un proce- aire atmosférico es mayor que la presión alveolar, o sea la pre-
so pasivo. La espiración es activa durante la respiración forza- sión del aire dentro de los pulmones, el aire ingresa en estos
da, como cuando se toca un instrume nto de viento o durante el órganos. En cambio, cuando el volumen pulmonar disminuye,
ejercicio. En estos períodos, los músculos asociados con la espi- la presión alveolar aumenta. (Cuando las moléculas gaseosas
ración , o sea los intercostales internos, el oblicuo externo, el se introducen en un recipiente más pequeño, ejercen una pre-
oblicuo interno, el transverso abdom in al y el recto abdominal , sión más elevada sobre las paredes del recipiente). Luego el
se contraen para desplazar las costi ll as inferiores hac ia abajo y aire se desplaza desde el área con mayor presión en los alvéo-
comprimir las vísceras abdominales, lo que ob li ga al diafragma los hacia el área con menor presión en la atmósfera. En la
a ascender (Figura 18.7a). Figura 18.8 se muestra la secuencia de cambios durante la res-
piración normal.
Cambios de presión durante la ventilación
En reposo justo antes de la inspiración, l a presión del aire
Cuando los pulmones se ex panden , las moléculas de aire de su dentro de los pulmones es igual a la presión de la atmósfera,
interior se encuentran en un volumen mayor y esto ocas iona un o sea alrededor de 760 mm Hg (milímetros de mercurio)
descenso de la presión del aire. (Cuando las moléculas gaseo- sobre el njvel del mar.
sas se colocan e n un recipiente más grande, ejercen menos pre- Cuando el diafragma y los intercostales externos se contraen
sión sobre las paredes del recipiente, que en este caso son las y el tamaño global de la cavidad torácica aumenta, el volu-
Figura 18.8 Cambios de presión durante la ventilación pulmonar.
El aire ingresa en los pulmones cuando la presión alveolar es menor que la atmosférica y sale de ellos cuando la presión alveolar es mayor
........~.--.. que la atmosférica.
Presión atmosférica = 760 mm Hg Presión atmosférica = 760 mm Hg
~. ~
¡
Presión Presión
alveolar= alveolar=
760 mm Hg 758 mm Hg
O En reposo (diafragma relajado) f) Durante la inspiración (diafragma contraído)
Presión atmosférica = 760 mm Hg

)
~---::;:::::::;-Presión
alveolar=
762 mm Hg
E) Durante la espiración (diafragma relajado)
¿Cómo se modifica la presión alveolar durante una respiración tranquila normal?

)
men de los pulmones se incrementa y la presión en los alvé- El volumen corriente varía en forma considerable de una per-
olos disminuye desde 760 hasta 758 mm Hg. En ese momen- sona a otra y en la misma persona en distintos momentos.
to se crea una diferencia de presión entre la atmósfera y los Alrededor del 70% del volumen corriente (350 mL) llega a los
alvéolos y el aire fluye desde la atmósfera (mayor presión) bronquiolos respiratorios y los sacos alveolares y, en consecuen-
hacia los pulmones (menor presión). cia, participa en el intercambio gaseoso. E l 30% restante (150
@) Cuando el diafragma y los intercostales externos se relajan, mL) no participa en el intercambio gaseoso porque permanece en
el retroceso elástico pulmonar reduce el volumen de los pul- las vías aéreas de conducción de la nariz, la faringe, la laringe, la
mones y la presión en los alvéolos aumenta desde 760 hasta tráquea, los bronquios, los bronquiolos y los bronquiolos termi-
762 mm Hg. Luego el aire se desplaza desde el área con nales. En conjunto, estas vías aéreas de conducción se denomi-
mayor presión en los alvéolos hacia el área con menor pre- nan espacio muerto anatómico.
sión en la atmósfera. El aparato que se suele utilizar para medir la frecuencia res-
piratoria y la cantidad de aire inspirado y espirado durante la res-
piración se denomina espirómetro (espiro-, de spirare, espirar y
Volúmenes y capacidades pulmonares
-metro, de métron, dispositivo de medición). E l registro obteni-
Mientras un adulto sano permanece en reposo, respira alrededor do con un espirómetro es el espirograma. La inspiración se
de 12 veces por minuto y cada inspiración o espiración moviliza registra como una desviación ascendente y la espiración, como
alrededor de 500 mL de aire hacia el interior o el exterior de los una desviación descendente ( Figura 18.9).
pulmones, respectivamente. El volumen que se desplaza durante Cuando se realiza una respiración muy profunda, se pueden
cada respiración se denomina volumen corriente. La ventilación inspirar más de 500 mL. Este aire inspirado adicional, que se
minuto (VM) , que es el volumen total de aire inhalado y exhala- denomina volumen de reserva inspiratoria, oscila alrededor de
do por minuto, se obtiene mediante la multiplicación de la fre- 3 lOO mL en un varón adulto promedio y de 1 900 mL en una mu-
cuencia respiratoria por el volumen minuto: jer adulta promedio ( Figura 18.9). Se puede inhalar más aire si la
inspiración se produce después de una espiración forzada. Si una
YM = 12 respiraciones/min x 500 mL/respiración persona inspira en forma normal y luego espira con la mayor pro-
= 6 000 mL!min o 6 litros/min fundidad posible, puede expulsar una cantidad considerablemen-
Figura 18.9 Espirograma que muestra los volúmenes y las capacidades pulmonares en mililitros (ml). Se indican los valores
promedio en un hombre y una mujer adultos sanos, con los valores para las mujeres entre paréntesis. Se debe señalar que el espirograma
se lee de derecha (comienzo del registro) a izquierda (final del registro) .
.JJ Las capacidades pulmonares son combinaciones de varios volúmenes pulmonares.
~~ .--..
.---------------=------t------,
l·
~ r
6000ml
1
1
5000 ml loopicadóo 1
VOLUMEN DE CAPACIDAD CAPACIDAD CAPACIDAD
RESERVA INSPIRATORIA VITAL PULMONAR
INSPIRATORIA 3 600 mL 4 800 mL TOTAL
3100 mL (2 400 mL) (3 100 mL) 6 000 mL
4 000 ml
(1 900 mL) (4 200 mL)
VOLUMEN DE
2 000 ml RESERVA
ESPIRATORIA
1 200 mL CAPACIDAD
(700 mL) RESIDUAL
I....~--~------------------------------~~------------~FUNCIONAL----------~--~r-
1 000 ml VOLUMEN 2 400 mL
RESIDUAL (1 800 mL)
1 200 mL 1
(1100 mL) T
CAPACIDADES PULMONARES VOLÚMENES PULMONARES
J )
f Respire en forma tan profunda como pueda y luego espire tanto aire como le sea posible. ¿Qué capacidad pulmonar demuestra con este
-' experimento?
Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono 457
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te mayor de aire por encima de los 500 mL del volumen corriente. Cuadro 18.1 Movimientos respiratorios modificados
Los 1 200 mL y los 700 mL adicionales en los varones y las muje-
Movimiento Descripción
res, respectivamente, constituyen el volumen de reserva espirato-
ria. Incluso después de expulsar el volumen de reserva espiratoria Tos Inspiración prolongada y profunda seguida de una espira-
queda una cantidad significativa de aire en los pulmones y las ción larga que envía una ráfaga súbita de aire a través de
las vías aéreas. El estímulo de este acto reflejo puede ser
vías aéreas. Éste se denomina volumen residual y se aproxima a
un cuerpo extraño alojado en la laringe , la tráquea o la
1 200 mL en los varones y a 1 100 mL en las mujeres. epiglotis
Las capacidades pulmonares son combinaciones de volúme-
Estornudo Contracción espasmódica de los músculos espiratorios que
nes pulmonares específicos (Figura 18.9). La capacidad inspira-
expulsa el aire en forma forzada a través de la nariz y la
toria es la suma del volumen corriente y el volumen de reserva boca. El estímulo puede ser la irritación de la mucosa nasal
inspiratoria (500 mL + 3 100 mL = 3 600 mL en los varones y
500 mL + 1 900 mL = 2 400 mL en las mujeres). La capacidad Suspiro Inspiración larga y profunda seguida de inmediato de una
espiración más corta pero forzada
residual funcional es la suma del volumen residual y el volumen
de reserva espiratoria ( 1 200 mL + 1 200 mL = 2 400 mL en los Bostezo Inspiración profunda a través de la boca bien abierta que
varones y 1 100 mL + 700 mL = 1 800 mL en las mujeres). La produce una depresión exagerada de la mandíbula.
Puede asociarse con somnolencia, cansancio o el boste-
capacidad vital es la suma del volumen de reserva inspiratoria, el
zo de otra persona, pero su causa precisa se desconoce
volumen corriente y el volumen de reserva espiratoria (4 800 mL
en los varones y 3 100 mL en las mujeres). Por último, la capaci- Sollozo Inspiraciones convulsivas seguidas de una sola espiración
prolongada
dad pulmonar total es la suma de la capacidad vital y el volumen
residual (4 800 mL + 1 200 mL = 6 000 mL en los varones y Llanto Inspiración seguida de muchas espiraciones cortas convul-
3 100 mL + 1 100 mL = 4 200 mL en las mujeres). Los valores sivas durante las cuales las cuerdas vocales vibran; aso-
que se presentan aquí son típicos para adultos jóvenes. Los volú- ciado con expresiones faciales características y lágrimas
menes y las capacidades pulmonares varían en función de la edad Risa Los mismos movimientos básicos que para el llanto, pero
(menores en los ancianos), el sexo (en general más bajos en las el ritmo de los movimientos y las expresiones faciales
mujeres) y el tamaño corporal (menores en las personas más suelen ser diferentes de los de aquel
pequeñas). Los volúmenes y las capacidades pulmonares propor- Hipo Contracción espasmódica del diafragma seguida de un
cionan información sobre el estado respiratorio dado que suelen cierre espasmódico de la laringe, que genera un sonido
ser anormales en las personas con trastornos pulmonares. agudo durante la inspiración. El estímulo que lo produce
suele ser la irritación de terminaciones nerviosas sensiti-
vas en el tubo digestivo
Patrones respiratorios y movimientos
respiratorios modificados
El patrón normal de la respiración tranquila se denomina eupnea
(eu-, de eu, bueno, fácil o normal y -pnea, pneu, respirar). La
eupnea puede caracterizarse por respiraciones superficiales, pro- INTERCAMBIO
, DE OXÍGENO Y
fundas o una combinación de ambas. La respiración superficial
(torácica), denominada respiración costal, consiste en movi- DIOXIDO DE CARBONO
mientos ascendentes y descendentes del tórax debido a la con- OBJETIVO • Describir el intercambio de oxígeno y dióxi-
tracción de los músculos intercostales externos. La respiración do de carbono entre el aire alveolar y la sangre (respiración
profunda (abdominal) se denomina respiración diafragmática y externa) y entre la sangre y las células corporales (respira-
se caracteriza por movimientos del abdomen hacia afuera asocia- ción interna).
dos con la contracción y el descenso del diafragma.
Las respiraciones también permiten a los seres humanos El aire es una mezcla de gases -nitrógeno, oxígeno, vapor de
expresar ciertas emociones a través de la risa, los suspiros y los agua, dióxido de carbono y otros- cada uno de los cuales contri-
sollozos. Además, el aire de la respiración se puede emplear para buye a la presión total de éste. La presión de un gas específico en
expulsar materiales extraños de las vías aéreas inferiores a través una mezcla se denomina presión parcial y se representa como
de los estornudos y la tos. Los movimientos respiratorios tam- P,, donde el subíndice X corresponde a la fórmula química del
bién se modifican y se controlan durante el habla y el canto. En gas. La presión total del aire, o sea la presión atmosférica, es la
el Cuadro 18. 1 se enumeran algunos de los movimientos respira- suma de todas las presiones parciales:
torios modificados que expresan las emociones o limpian las vías
PN 2 (597 ,4 mm Hg) + P0 2 ( 158,8 mm Hg)
aéreas. Todos estos movimientos son reflejos , pero algunos tam-
bién pueden desencadenarse en forma voluntaria. + PHp (3 mm Hg) + PC0 2 (0,3 mm Hg)
+ p otros gases (0,5 mm Hg)
• PREGUNTAS DE REVISIÓN
= presión atmosférica (760 mm Hg)
1. Compare lo que sucede durante la respiración tranquila y la
forzada. Las presiones parciales son importantes porque cada gas se
8. ¿Cuál es la diferencia básica entre el volumen pulmonar y la difunde desde las áreas donde su presión parcial es más elevada
capacidad pulmonar? hacia otras áreas donde su presión parcial es menor.
458 Capítulo 18 Aparato respiratorio
Respiración externa: intercambio pulmonar los pulmonares hacia la sangre que circu la por los capilares pul-
de gases monares y la difusión de CO, en la dirección contraria (Figura
18. 1Oa). La respiración externa en los pulmones convierte la
La respiración externa, también denominada intercambio pul- sangre desoxigenada (con concentración baja de oxígeno) pro-
monar de gases, es la difusión de 0 2 desde el aire en los alvéo- ven iente de las cavidades derechas del corazón en sangre oxige-
Figura 18.1 O Cambios en la presión parcial de oxígeno (0 2 ) y dióxido de carbono (C0 2 ) en mm Hg durante las respiraciones
externa e interna.
Cada gas en una mezcla gaseosa se difunde desde el área donde su presión parcial es mayor hacia el área donde su presión parcial es menor.
Aire atmosférico: co2espirado

P0 = 159 mm Hg
Pe~, = 0.3 mm Hg
Aire alveolar:
Alvéolos P0 = 105mmHg
Pe~, = 40 mm Hg
'?2
.· ·· ....
Capilares pulmonares
1
(a) Respiración externa:
\
intercambio pulmonar
de gases
Hacia los pulmones Hacia la aurícula izquierda
Sangre desoxigenada: Sangre oxigenada:

P 0 = 40 mm Hg P0 =100mmHg
Pe~, = 45 mm Hg Pe~, = 40 mm Hg
Hacia la aurícula derecha Hacia las células tisulares
(b) Respiración interna:

intercambio sistémico
/
de gases
Capilares sistémicos
. ···...
Células de los tejidos sistémicos:

P 0 2 =40 mm Hg
Pea, = 45 mm Hg
( ¿Qué determina que el 0 2 se desplace desde el aire alveolar hacia los capilares pulmonares y de los capilares sistémicos hacia las células
~ tisulares?
Transporte de los gases respiratorios 459
nada (con concentración elevada de oxígeno) que regresa a las respiración externa que sólo se produce en los pulmones, la respi -
cavidades izquierdas del corazón. A medida que la sangre circu- ración interna tiene lugar en todos los tejidos del organismo.
la por los capilares pulmonares absorbe O, del aire alveo lar y La PO, de la sangre que se impul sa hacia los capil ares sisté-
descarga CO, hacia ese mismo aire. Aunque este proceso suele micos es mayor ( 100 mm Hg) que la PO, en las células tisulares
denominarse -" intercambio" de gases, cada gas se difunde de (a lrededor de 40 mm Hg en reposo) porque éstas emplean 0 2 en
manera independiente desde un área donde su presión parcial es forma constante para producir ATP. Debido a esta difere ncia de
más e levada hacia otra donde es más baja. Un factor importante presiones, el oxígeno se difunde fuera de Jos capilares hac ia las
que interfiere en la velocidad de la respiración externa es la células que constituyen los tejidos y la P0 2 de la sangre se redu-
superficie tota l disponible para e l intercambio de gases. ce. Mientras el 0 2 se difunde desde los capilares sistémicos hacia
Cua lquier trastorno pu lmonar que provoque una reducción en la las células tisulares, el C0 2 lo hace en dirección opuesta. Como las
superficie funcional de la membrana respiratoria, como el enfise- cé lul as de los tejidos produce n C0 2 en forma continua, la PC0 2
ma (véase p. 467), reduce este intercambio. de las células (45 mm Hg e n reposo) es mayor que la de la san-
El O, se difunde desde el aire a lveolar, donde su presión par- gre que circula por los capil ares sistémicos (40 mm Hg) . Como
cial (PO,) es 1OS mm Hg, haci a la sangre que circu la por los capi- consec uencia, el co2se difunde desde las células ti sul ares hacia
lares pufmonares, donde la PO, osci la alrededor de 40 mm Hg en los capil ares sistém icos a través del líquido interstic ial hasta que
una persona en reposo. Durante e l ejerc icio la PO, de la sangre aume nta la PC0 2 e n la sangre. Luego la sangre desox igenada
que in gresa en los capi lares pulmonares es todavía más baja por- regresa al corazón y se diri ge a los pulmones para un nuevo ciclo
que a las fibras musculares que se contraen e mplean más 0 2• La de respiración ex terna.
difusión continúa hasta que la P0 2 de la sangre capilar aumenta
hasta 1OS mm Hg y se equ ipara con la PO, del aire alveolar. La • PREGUNTAS DE REVISIÓN
sang re que abandona los cap il ares pulnionares cerca de los 9. ¿Cuáles son las diferencias básicas entre la ventilación pul-
espacios aéreos a lveo lares se mezcla con un vo lumen escaso de monar, la resp iración externa y la respiración intern a?
sangre que atravesó las porciones de conducción del aparato 1O. En una persona en reposo, ¿cuál es la diferencia de presión
respiratorio, donde no se produce intercambio de gases. En con- parcial que impul sa la difusión de oxígeno hacia la sangre
secuencia, la PO, de la sangre en las venas pulmonares es de que circu la por Jos capilares pulmonares?
100 mm Hg , un poco menor que la de los capil ares pulmonares.
Mientras e l O, se difunde desde e l aire alveo lar hac ia la san-
gre desox igenada, -e l CO, se difunde en la dirección contraria. La
PCO, de la sangre desoxigenada es 45 mm Hg en un a persona en TRANSPORTE DE LOS GASES
reposo comparada con la PCO, del aire alveo lar, que se aproxi-
ma a 40 mm Hg. Debido a esta -diferencia de PCO,, el dióxido de RESPIRATORIOS
carbono se difunde desde la sangre desoxigenada -hacia los alvé- OB.JETIVO • Describir la forma en que la sangre trans-
olos hasta que la PCO, de la sangre disminuye a 40 mm Hg. La porta el oxígeno y el dióxido de carbono.
espiración mantiene la- PCO, alveolar en 40 mm Hg. La sangre
oxigenada que regresa a las -cav idades izquierdas del corazón a La sangre transporta los gases entre los pulmones y los tejidos
través de las venas pulmonares tiene una PC0 2 de 40 mm Hg. corporales. Cuando el 0 2 y el C0 2 ingresan en la sangre, ocurren
ciertas modificaciones físicas y químicas que contribuyen al
Cuando un a persona asciende a un terreno a mayor altura sobre trans porte y e l intercambio de estos gases.
e l ni vel del mar, la presión atmosférica total disminuye, con una
reducción paralela de la presión parcial de oxígeno. La P0 2 se Transporte de oxígeno
reduce desde 159 mm Hg sobre el nivel del mar hasta 73 mm Hg
a 6 000 metros de altura. La P0 2 alveolar desciende en forma E l oxígeno no se di suelve con facilidad en agua y, por e nde, só lo
proporcional y una concentrac ión más baja de oxígeno se difun- alrededor del J ,5% del O, presente en la sangre está disuelto en
de hacia la sangre. Los síntomas frecuentes de la enfermedad el plasma, que está compÜesto sobre todo por agua. Aproximada-
de la altura son disnea, náuseas y vértigo y se deben a la mente e l 98,5 % del O, que circula por la sangre se une con la
reducción de la concentración de oxígeno en la sangre. he moglobina de los g lÓbulos rojos (Figura 18. 11 ).
La porción "hemo" de la hemoglobina contiene cuatro átomos
de hierro, cada uno capaz de unirse con una molécul a de 0 2 . El
Respiración interna: intercambio sistémico oxígeno se combina con facilidad con la desoxihemoglobina (Hb)
e n una reacción reversible para formar oxihemoglobina (Hb-0 2):
de gases
Uni ón del 0 2
El ventrículo izquierdo impul sa la sangre oxigenada hacia la aorta Hb + 02 Hb-0 2
a través de las arterias sistémicas para que llegue a los capil ares Desox ihemoglobina Oxíge no Liberación del 0 2 Ox ihemoglobina
sisté micos. El intercambio de O, y CO, entre los cap il ares sisté-
micos y las célu las que forman los tejidos se denomina respira- C uando la PO, de la sangre es elevada, la he moglobina se
ción interna o intercambio sistémico de gases (Figura 18. 1Ob ). A une con gran cantidad de 0 2 y se satura por completo; es decir,
medida que el O, abandona e l torrente circu latorio, la sangre oxi- todos los átomos de hierro se combinan con un a mo lécul a de 0 2 .
genada se convierte e n sangre desoxi genada. A diferencia de la Cuando la P0 2 de la sangre es baja, la hemoglobina libera 0 2 . En
Figura 18.11 Transporte de oxígeno y dióxido de carbono a través de la sangre.
La mayor parte del 0 2 se transporta con la hemoglobina como oxihemoglobina dentro de los glóbulos rojos ; la mayor parte del C0 2 se trans-
porta en el plasma en forma de iones bicarbonato.
Transporte de C0 2 Transporte de 0 2
7% disuelto en el plasma 1,5% disuelto en el plasma
23% como Hb-C0 2 98 ,5% como Hb-0 2
70% como HC03-
02 Capilares
(disuelto) pulmonares
Glóbulo rojo
(a) Respiración externa:
y
Plasma
intercambio pulmonar
de gases
C02
(disuelto)
Hacia los pulmones Hacia la aurícula izquierda
Hacia la aurícula derecha Hacia las células tisulares
( ~ Hco -
(b) Respiración interna:
intercambio sistémico
de gases
02
3 (disuelto)
f J
Líquido interstiCia\
Células de los
tejidos sistémicos
¿Qué porcentaje del oxígeno transporta la hemoglobina en la sangre?

PREPARATORIA CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA ControlTelf. 4506882 461
de la respiración
consecuencia, en los capilares sistémicos la P0 2 es más baja y la En los tejidos capilares la PC0 2 es relativamente elevada y
hemoglobina libera 0 2 , que luego puede difundirse desde el plas- esto estimula la formación de carbaminohemoglobina. En
ma hacia el líquido intersticial y dentro de las células intersticia- cambio, en los capilares pulmonares, es relativamente baja y
les (Figura 18. 11 b). el co2se separa de la hemoglobina con facilidad e ingresa
Además de la P0 2, otros factores influyen sobre la cantidad en los alvéolos por difusión.
de 0 2 liberada por la hemoglobina: 3. Iones de bicarbonato. El mayor porcentaje de C0 2, alrede-
dor del 70%, se transporta a través del plasma como iones de
l. Dióxido de carbono. A medida que la PC0 2 aumenta en un bicarbonato (HC0 3-) . A medida que el C02 se difunde den-
tejido, la hemoglobina libera el 0 2 con mayor facilidad . En tro de los capilares tisulares e ingresa en los glóbulos rojos,
consecuencia, la hemoglobina libera más 0 1 cuando la san- se combina con agua para formar ácido carbónico (H 2COJ
gre circula por tejidos activos que producen -más C0 2 , como La enzima que se encuentra dentro de los glóbulos rojos y
el tejido mu scular durante el ejercicio. lleva a cabo esta reacción es la anhidrasa carbónica (CA).
2. Acidez. En un medio ácido, la hemoglobina libera 0 2 con Luego el ácido carbónico se degrada para formar iones de
mayor facilidad . Durante el ejercicio los músculos producen hidrógeno (W) y HC0 3- :
ác ido láctico, que estimula la liberación de 0 2 de la hemo-
globina. CA
3. Temperatura. Dentro de ciertos límites, a medida que la
Hp ~ H 2C0 3 H+ + HC03-
Dióxido Agua Ácido Ión Ión
temperatura se eleva también aumenta la concentración de de carbo no carbón ico hidrógeno bicarbonato
0 2 liberada por la hemoglobina. Los tejidos activos producen
más calor, que aumenta la temperatura local y estimula la En consecuencia, a medida que la sangre absorbe C0 2,
liberac ión de 0 2 . se acumula HC0 3- dentro de los glóbulos rojos . Parte del
HC0 3- ingresa en el plasma a favor de su gradiente de
El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro e inodoro que concentración. En intercambio, los iones cloruro (CI-) se
se encuentra en el humo del tabaco y en los gases que se expul- desplazan desde el plasma hacia los glóbulos rojos. Este
san de los automóviles, los hornos de gas y los calentadores. El intercambio de iones negativos , que mantiene el balance
CO se une con el grupo hemo de la hemoglobina de la misma eléctrico entre el plasma y el citosol de los glóbulos rojos,
manera que el 0 2, pero con una afinidad 200 veces mayor. Con se denomina desvío de cloruro. Como resultado de estas
concentraciones tan bajas como 0,1%, el COse combina con la reacciones químicas se elimina c o2 de las célu las tisulares,
mitad de las moléculas de hemoglobina disponibles y reduce que se transporta hacia el plasma en forma de HC0 3- .
un 50% la capacidad de la sangre para transportar oxígeno. Las
concentraciones elevadas de CO en la sangre producen intoxi- Cuando la sangre atraviesa los capilares pulmonares, estas
cación por monóxido de carbono, que puede darle a la muco- reacciones se invierten. El C0 1 di suelto en el plasma se difunde
sa de los labios y la boca un color rojo brillante similar al de hacia el aire alveolar. El C0 2 qÜe estaba combinado con la hemo-
una cereza (que es el color de la hemoglobina con el monóxi- globina se separa de ella y se difunde hacia el interior de los alvé-
do de carbono unido a ella). La administración de oxígeno olos. Los iones de bicarbonato (HC0 3- ) provenientes del plasma
puro, que aumenta la separación del monóxido de carbono de reingresan en los glóbulos rojos y se combinan con H+ para for-
la hemoglobina, puede salvar la vida de la persona afectada. mar H 2C0 3, que se degrada en C0 2 y Hp. Este C0 2 abandona
los glóbulos rojos, se difunde hacia el aire alveolar y se elimina
(Fi gura 18. 11 a).
Transporte de dióxido de carbono • PREGUNTAS DE REVISIÓN
El dióxido de carbono se transporta a través de la sangre de tres 11 . ¿Cuál es la relación entre la hemoglobina y la P0 2?
maneras principales (Figura 18. 11 ): 12 . ¿Qué factores determinan que la hemoglobina libere más
oxígeno cuando la sangre fluye a través de los capilares de
l. C0 2 disuelto. El porcentaje más bajo, alrededor del 7%, está tejidos activos desde el punto de vista metabólico, como por
disuelto en el plasma. Cuando llega a los pulmones se difun- ejemplo el músculo esquelético durante el ejercicio?
de hacia el aire alveolar y se elimina.
2. Unión con aminoácidos. Un porcentaje un poco más eleva-
do, alrededor del 23 %, se combina con los grupos amino de "
los aminoácidos y las proteínas de la sangre. Como la prote- CONTROL DE LA RESPIRACION
ína más abundante en la sangre es la hemoglobina (dentro OB.JETIVO • Explicar el control de la respiración por el
de los glóbulos rojos), la mayor parte del co2transportado de sistema nervioso y enumerar los factores que pueden alterar
esta manera está unido a la hemoglobina. La hemoglobina su frecuencia y profundidad.
que forma complejos con co2se denomina carbaminohe-
moglobina (Hb-COJ: En reposo, las células corporales emplean alrededor de 200 mL
de 0 2 por minuto. Sin embargo, durante el ejercicio extenuante,
Hb + C0 2 Hb-C0 2 el uso de 0 2 aumenta entre 15 y 20 veces en los adultos sanos
Hemoglobina Dióx ido de carbono Carbam inohemog lobi na normales y hasta 30 veces en los deportistas entrenados en depor-
tes de resistencia. Hay varios mecanismos que ayudan a adaptar Las neuronas del área espiratoria permanecen inactivas
el esfuerzo respiratorio a la demanda metabólica. durante la respiración tranq uil a. Sin embargo, cuando la respira-
ción es forzada, los impulsos nerviosos provenientes del área ins-
Centro respiratorio piratoria activan el área espiratoria (Figura 18. 12b ). Los impul sos
del área espiratoria estimu lan la contracción de los músculos
El ritmo respiratorio básico depende del control de grupos de intercostales inte rnos y abdomina les, lo que reduce el tamaño de
neuronas del tronco del encéfalo. El área en la que se originan los la cavidad torácica y estimula una esp irac ión forzada.
impulsos nerviosos que se dirigen a los músculos respiratorios se El área neumotáxica (neumo-, de pneu, resp irar y -taxica,
denomina centro respiratorio y está formada por conjuntos de de tag, disposición , orden) en la reg ión superior de la protube-
neuronas tanto del bulbo raquídeo como de la protuberancia. rancia contribuye a la inhibición del área inspiratoria con e l fin
E l área de ritmicidad bulbar en el bulbo raquídeo controla de reducir la duración de las inspiraciones y aumentar la fre-
el ritmo respiratorio básico. Dentro de esta área hay regiones cuencia respiratoria. El área apnéustica e n la región inferior de
in spiratorias y espiratorias. En la Figura 18. 12 se muestran las la protuberancia envía impulsos excitadores hacia el á rea inspi-
re laciones entre las áreas inspiratoria y espiratoria durante la res- ratoria que la activan y prolongan la inspiración . El resultado es
piración tranquila normal y la respiración forzada. un a inspiración larga y profunda.
Durante la respiración tranquila la inspiración dura alrededor
de 2 segundos y la espiració n, alrededor de 3 segundos. Los
Regulación del centro respiratorio
impulsos nerviosos generados en e l área inspiratoria establecen
el ritmo respiratorio básico. Mientras e l área inspiratoria perma- Aunque el área inspiratoria estab lece y coordina e l ritmo respira-
nece activa, genera impulsos nerviosos durante alrededor de 2 torio básico, éste puede modificarse en respuesta a estímu los de
segundos (Figura l8 .12a). Los impulsos se propagan hacia los otras regiones encefáli cas, receptores en e l sistema nervioso peri-
músculos intercostales externos a través de los nervios intercosta- férico y otros factores.
les y hasta e l diafragma a través de los nervios frénicos. Cuando
los impul sos nerviosos llegan al diafragma y los músculos inter-
Influ encias corticales sobre la respiración
costales externos, éstos se contraen y se produce la inspiración.
Inclu so aunque se seccionen o bloqueen todas las conexiones ner- Como la corteza cerebral se conecta con el centro respiratorio, es
viosas aferentes hacia e l área inspiratoria, las neuronas de esta posible alterar e l patrón respiratorio en forma voluntaria. Inclu so
área siguen generando impul sos e n forma rítmica para desenca- un indiv iduo puede negarse a respirar durante un período breve.
denar la inspiración. Luego de transcurridos 2 segundos, el área El control voluntario es protector porque evita e l ingreso de agua
inspiratoria se inactiva y deja de producir impulsos nerviosos. Sin o gases irritantes en los pulmones. Sin embargo, la capacidad de
la llegada de impulsos, e l diafragma y los músculos intercostales ev itar la respiración se limita cuando se acum ul an CO, e H+ en
externos se relajan durante alrededor de 3 segundos y permiten los líquidos corporales. Cuando la PC0 2 y la concentración de H+
una retracción elástica pasiva de los pulmones y la pared torácica. alcanzan un nivel determinado, e l área in sp iratoria recibe un estí-
Luego el ciclo se repite. mulo inten so para reiniciar la respiración, independientemente de
Figura 18.1 2 Funciones del área de ritmicidad medular en el control (a) del ritmo básico de la respiración tranquila y (b) de la
respiración forzada.
Durante la respiración tranquila normal, el área espiratoria permanece inactiva. Durante la respiración forzada , el área inspiratoria activa el
área espiratoria.
Activa
ÁREA INSPIRATORIA
ACTIVA INACTIVA
2 segundos ~ 3 segundos
Los músculos inter-
El diafragma y los intercosta- El diafragma costales internos y
El diafragma
les externos se relajan y lue- abdominales se
y los intercostales y los músculos
go se produce el retroceso contraen
externos se contraen esternocleidomastoideo
elástico de los pulmones
y escaleno se contraen
t
Inspiración tranquila normal Espiración tranquila normal Inspiración forzada Espiración forzada
(a) Durante la respiración tranquila normal (b) Durante la respiración forzada
/' ¿Qué nervios transportan los impulsos desde el centro respiratorio hacia el diafragma?
)
de la respiración 463
PREPARATORIA CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA Control Telf. 4506882
flujo de aire hacia el interior y el exterior producen en fumadores de pipa y haba-

de los pulmones. 2) El monóxido de car- nos, además de en los tabaquistas y las
bono presente en el humo se une a la personas que utilizan tabaco sin humo.
hemoglobina y reduce su capacidad de Cuando se inhala el humo, los carcinóge-
transportar oxígeno. 3) Los agentes irri- nos en las vías aéreas se absorben en la
tantes que contiene el humo aumentan la corriente circulatoria y, en consecuencia,
secreción de moco en la mucosa del árbol se pueden producir cáncer en sitios dife-
bronquial y se asocian con edema de la rentes de los pulmones. El cáncer de esó-
cubierta mucosa; ambas situaciones obs- fago, estómago, riñón, páncreas, colon y
E1tabaquismo es la única causa de muer- truyen el flujo de aire hacia el interior y el vejiga son más frecuentes en los fumado-
te e incapacidad con más probabilidades exterior de los pulmones. 4) Estos agentes res que en quienes no lo son. Las mujeres
de evitarse en el mundo. Todas las for- también inhiben y destruyen los cilios en que fuman presentan tasas más elevadas
mas de tabaquismo comprometen la capa- las cubiertas de las vías aéreas. Como de cáncer de cuello uterino y mama.
cidad del organismo para mantener la consecuencia, el exceso de moco y los
homeostasis y la salud. En esta sección se detritos extraños no se pueden eliminar
describen algunos de sus efectos más con facilidad , lo que aumenta todavía más
nocivos sobre el aparato respiratorio. la dificultad para respirar.
Donde hay humo ... Llamando al cáncer

... hay daño. La estructura delicada de los El cáncer de pulmón, una enfermedad
alvéolos les permite extraer el oxígeno infrecuente a comienzos de la década de
vital y eliminar los desechos metabólicos 1900, es la principal causa de muerte por
del organismo. La exposición crónica al cáncer en ambos sexos y se asocia sobre
humo destruye gradualmente la elasticidad todo con el tabaquismo. El humo del ciga-
pulmonar. El resultado es el enfisema , es rrillo contiene varios carcinógenos cono-
decir, la destrucción progresiva de los cidos, entre ellos benzopireno, N-nitrosa-
alvéolos y el colapso de los bronquiolos m inas y partículas radiactivas , como
respiratorios. Como consecuencia, la ob- radón y polonio, que pueden iniciar y esti-
tención de oxígeno es cada vez más difícil. mular los cambios celulares que conducen
La bronquitis es una inflamación de al cáncer de pulmón.
la vía aérea superior. En los fumadores El tabaquismo también aumenta el
puede producirse bronquitis crónica debi- riesgo de cáncer en otros sitios. Los cán-
do a la irritación ocasionada por el humo ceres de la cavidad oral (boca, lengua,
del cigarrillo. La "tos del fumador" es un labios, mejillas y garganta) y de laringe se
síntoma de la enfermedad. Si no se trata,
la bronquitis aumenta el riesgo de apari-
ción de infecciones más graves y de lesio-
nes permanentes de la vía aérea.
Varios factores reducen la eficiencia El tllbat¡uismo disminuye la cantidod de oxígeno que llega a los tejidos, lo que
respiratoria en los fumadores, incluso a inteTjiere en la capacidad del organismo de sintetizar colágeno. ¿Cómo ayuda
corto plazo. 1) La nicotina contrae los este concepto a explicar que presentan cicatrización más lenta de las úlceras,
bronquiolos terminales, lo que reduce el las heridas quirúrgicas y las fracturas los fumadores?
que la persona lo desee o no. Es imposible que una persona se centraciones apropiadas de co2y 0 2 y es muy sensible a los
suicide mediante la abstinencia voluntaria de la respiración. cambios en las concentraciones de ambos gases en los líquidos
Incluso aunque la respiración se detenga el tiempo suficiente corporales. Las neuronas sensibles que responden a los com-
para quedar inconsciente, vuelve a iniciarse cuando se pierde el puestos químicos se denominan quimiorreceptores. Los quimio-
estado de conciencia. Los impulsos nerviosos procedentes del rreceptores centrales, que se encuentran dentro del bulbo raquí-
hipotálamo y el sistema límbico también estimulan el centro res- deo, responden ante los cambios de concentración de H+, PCO, o
piratorio y permiten que los estímulos emocionales alteren la ambos en el líquido cefalorraquídeo. Los quimiorreceptores peri-
respiración, como ocurre durante la risa y el llanto. féricos, que se encuentran dentro del cayado de la aorta y las arte-
rias carótidas comunes, son sensibles en particular a los cambios
de la P0 2 , la concentración de H+ y la PC0 2 en la sangre.
Regulación de la respiración por quimiorreceptores
Como el C02 es liposoluble, se difunde con facilidad a tra-
Algunos estímulos químicos determinan la frecuencia y la pro- vés de la membrana plasmática hacia el interior de las células,
fundidad de la respiración . El aparato respiratorio mantiene con- donde se combina con agua (HzÜ) para formar ácido carbónico
464 PREPARATORIA
Capítulo 18 Aparato respiratorio CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA Telf. 4506882
(H 2C0 3). El ácido carbónico se degrada con rapidez en W y Figura 1 8.1 3 Control de la respiración por retroalimenta-
HC0 3- . Cualquier incremento de la concentración sanguínea de ción negativa en respuesta a cambios en la PC0 2 , el pH (con-
CO? produce un aumento de la concentración de H+ dentro de las centración de H•) y la P0 2 de la sangre.
céiÜlas y cualquier disminución de la concentración de co? oca-
-
El aumento de la PC0 2 estimula el centro inspiratorio.
siona un descenso en la concentración de H+. -
En condiciones normales, la PC0 2 de la sangre arterial es

Al gún estimulo
40 mm Hg. Si se produce un aumento aunque sea leve de la compromete
PC02 , en un trastorno denominado hipercapnia, los quimio- la homeostasis por
rreceptores centrales reciben un estímulo y responden en forma
intensa ante el aumento resultante de la concentración de H+. Aumento
Los quimiorreceptores periféricos también se estimulan cuan-
do aumentan la PC0 2 y la concentración de H+. Además, estos Pca, en la sangre
arteri al (o disminución
quimiorreceptores responden a la hipoxia grave, que es la defi- del pH o la P02 )
ciencia de 0 2 • Si la P0 2 de la sangre arterial disminuye desde
un nivel normal de 100 mm Hg hasta alrededor de 50 mm Hg,
los quimiorreceptores periféricos reciben un estímulo intenso.
Quimiorre- Quimiorrecep-
Los quimiorreceptores participan en un sistema de retroali- ceptores !ores <
centrales periféri-
mentación negativa que regula las concentraciones de CO?, O? eH+ en el bulbo cos en
en la sangre (Figura 18. 13). Como resultado del aumeñto -de la raquídeo los cuer-
pos aór-
PCO,, la disminución del pH (aumento de la concentración de H+) tico y
o la reducción de la P0 2, los estímulos provenientes de los qui- carotideo
miorreceptores centrales y periféricos activan el área inspiratoria.

Luego, la frecuencia y la profundidad de la respiración aumentan.
La respiración rápida y profunda, denominada hiperventilación,
permite la espiración de mayor cantidad de CO? hasta que la PCO?
y la concentración de H+ disminuyen y alcanza-n un nivel normal.- Área inspiratoria en 1 Recuperac:n de la l
el bulbo raquídeo homeostasis cuando la
respuesta normahza la
Si la presión parcial de C0 2 en la sangre arterial es menor de j Pea,, el pH y la Po, 1
40 mm Hg, en un trastorno denominado hipocapnia, no se esti-
mulan los quimiorreceptores centrales y periféricos y no se
envían impulsos excitadores al área inspiratoria. Luego, el área
establece sus propios valores mientras se acumula co2 y
aumenta la PC02 hasta 40 mm Hg. Las personas que hiperven-
tilan en forma voluntaria y experimentan hipocapnia pueden Los músculos
mantener su respiración durante un período muy prolongado. inspiratorios y
espiratorios se
En el pasado se estimulaba a los nadadores a hiperventilar justo contraen con
antes de la competencia. Sin embargo, esta práctica es riesgosa mayor intensidad
y frecuencia
porque la concentración de 0 2 puede descender hasta un nivel (hiperventilación)
peligrosamente bajo y ocasionar un desmayo antes de que la
PC0 2 aumente en forma suficiente para estimular la inspira-
ción. Una persona que pierde la conciencia en la tierra puede
surir golpes y hematomas, pero en el agua se ahoga. Disminución de la Pc02 ,
en la sangre artenal , au-
mento del pH y de la P0 2
La deficiencia grave de O" reduce la actividad de los qui-
miorreceptores centrales y el área inspiratoria, que luego no res-
ponden bien antes los estímulos aferentes y generan menos ( ¿Cuál es la PC0 2 arterial normal?
impulsos hacia los músculos respiratorios. Cuando la frecuencia )
respiratoria disminuye o la respiración cesa, la PO" se reduce y

se establece un ciclo de retroalimentación positiva con un resul-
tado que puede ser mortal.
• Estimulación d el sistem a límbico. La anticipación de una
actividad o la ansiedad emocional pueden estimular al siste-
Otros factores que influyen sobre la respiración
ma lfmbico, que luego envía información aferente excitado-
Otros factores que contribuyen a la regulación de la respiración ra hacia e l área inspiratoria para aumentar la frecue ncia y la
son los siguientes: profundidad de la respiración .
PREPARATORIA CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA 4506882 465
Telf. respiratorio
Envejecimiento y aparato
• Estimulación de la respiración por propioceptores. Tan porcentaje mayor de capilares pulmonares, lo que proporciona una
pronto como el individuo comienza a hacer ejercicio, la superficie más elevada para la difusión del O" hacia la sangre.
frecuencia y la profundidad de la respiración aumentan , Cuando los músculos se contraen durante el ejercicio, consu-
incluso antes de que se modifiquen la P0 0 , la PCO? y la con- men gran cantidad de o ? y producen abundante COO, lo que obli-
centración de H+. El estímu lo principaf de estos cambios ga al aparato respiratorio a trabajar con mayor intensidad para
rápidos en la respiración es la información proveniente de mantener las concentraciones sanguíneas normales de estos gases.
los propioceptores, que contro lan e l movimiento de las arti- Durante el ejercicio intenso, el consumo de 0 2 y la ventilación
culac iones y los músculos. Los impulsos nerviosos prove- aumentan en forma significativa. Al comienzo del ejercicio se
nientes de los propioceptores estimu lan el área inspiratoria produce un aumento súbito de la venti lación secundario a la acti-
del bulbo raquídeo. vación de propioceptores, seguido de un incremento más gradua l.
• Temperatura. El aumento de la temperatura corporal, como Si el ejercicio es moderado, la profundidad de la venti lación
se observa durante la fiebre o el ejercicio muscular intenso, aumenta más que la frecuencia respiratoria. Cuando el ejercicio es
incrementa la frecuencia de la respiración; su disminución la extenuante, la frecuencia respiratoria también asciende.
reduce. Un estímulo frío súbito (como una zambullida en Al final de una sesión de ejercicios ocurre un descenso súbi-
agua fría) produce apnea (a-, de a, sin y -pnea, de pneu , res- to de la frecuencia respiratoria seguido de una disminución más
pirar) temporaria, es decir, ausencia de respiración. gradual hasta el nivel de reposo. La reducción inicial se debe
• Dolor. Un dolor intenso súbito produce una apnea breve, pero sobre todo a una reducción de la estimulación de los propiocep-
un dolor somático prolongado aumenta la frecuencia respira- tores cuando el movimiento se detiene o se lentifica. La dismi-
toria. El dolor visceral puede reducir la frecuencia respiratoria. nución más gradual refleja la recuperación más lenta de los
• Irritación de las vías aéreas. La irritación física o química parámetros químicos y la temperatura de la sangre hasta alcan-
de la faringe o la laringe provoca el cese inmediato de la res- zar los niveles de reposo .
piración seguido por tos o estornudos.
• Reflejo de insuflación. En las paredes de los bronquios y los
bronquiolos hay receptores de estiramiento sensibles a la
presión. Cuando estos receptores se estiran durante la insu- ENVEJECIMIENTO Y APARATO
flación excesiva de los pulmones, el área inspiratoria se inhi-
be. Este reflejo sirve sobre todo como mecanismo protector RESPIRATORIO
para evitar la insuflación excesiva de los pulmones.
OBJETIVO • Describir los efectos del envejecimiento sobre
• PREGUNTAS DE REVISIÓN el aparato respiratorio.
13. ¿Cómo funciona el área de ritmicidad bulbar para regular la A medida que avanza la edad, las vías aéreas y los tejidos de las
respiración? vías respiratorias , incluso de los alvéolos, pierden elasticidad y su
14. ¿De qué manera la corteza cerebral, las concentraciones de rigidez aumenta; la pared torácica también se torna más rígida. El
co2 y 0 2, los propioceptores, e l reflejo de insuflación, los resultado es una disminución de la capacidad pulmonar. De
cambios de la temperatura, el dolor y la irritación de las vías hecho, la capacidad vital (la cantidad máxima de aire que puede
aéreas modifican la respiración? espirarse después de una inspiración máxima) puede reducirse
hasta un 35 % a los 70 años. También se observa una disminución
de la concentración sanguínea de 0 2, la actividad de los macrófa-
gos alveolares y la acción de los cilios del epitelio que tapiza las
EJERCICIO Y APARATO vías respiratorias. Como consecuencia de estos factores relacio-
nados con la edad, los ancianos son más susceptibles a sufrir neu-
RESPIRATORIO monía, bronquitis, enfisema y otros trastornos pulmonares. Los
cambios en la estructura y las funciones de los pulmones debido
OBJETIVO • Describir los efectos del ejercicio sobre el
a la edad también pueden contribuir a la disminución de la capa-
aparato respiratorio.
cidad de realizar ejercicios extenuantes, como coner.
Durante el ejerc icio, los aparatos respiratorio y cardiovascular
realizan adaptaciones en función tanto de la intensidad como de la • PREGUNTAS DE REVISIÓN
duración del ejercicio. En el capítu lo 1S se comentaron los efec- 15. ¿Cómo afecta el ejercicio el área inspiratoria?
tos del ejercic io sobre el corazón; en esta sección se describirá la 16. ¿Por qué disminuye la capacidad vital durante la vejez?
forma en que el ejercicio influye sobre el aparato respiratorio.
Se debe recordar que el corazón impulsa la mjsma cantidad de • • •
sangre hacia los pulmones que al resto del cuerpo. En consecuen- Para apreciar las diversas formas a través de las cuales el apa-
cia, cuando el volumen minuto cardíaco aumenta, el flujo sanguí- rato respiratorio contribuye a la homeostasis de otros sistemas cor-
neo que atraviesa los pulmones también se incrementa. Si el flujo porales, resultará útil examinar el recuadro sobre "Homeostasis:
sanguíneo pulmonar es dos veces superior al del reposo, absorbe aparato respiratorio". A continuación, en el capítulo 19 se describi-
el doble de oxígeno por minuto. Además, durante el ejercicio rá la forma en que el aparato digestivo penrute que las célu las cor-
máximo la velocidad con que el O" se difunde desde el aire alve- porales dispongan de los nutrientes para que el oxígeno provisto por
olar hacia la sangre aumenta porque la sangre fluye a través de un el aparato respiratorio pueda emplearse para la producción de ATP.
HOMEOSTASIS APARATO RESPIRATORIO
.-· .\ ·. ~l~fEMA CORPORAL CONTRIBUCIÓN DEL ~PARATO RESPIRATORIO

Todos los sistemas Aporta oxígeno y elimina dióxido de carbono. Ayuda a ajustar el pH de los líquidos corporales a
y aparatos través de la eliminación de dióxido de carbono.
corporales
Sistema muscular El aumento de la frecuencia y la profundidad de la respiración mejora la actividad de los mús-
culos esqueléticos durante el ejercicio.
Sistema nervioso La nariz contiene receptores del olfato. Las vibraciones del aire que fluye a través de las cuer-
das vocales producen sonidos para el habla.
Sistema endocrino La enzima convertidora de la angiotensina (ECA) pulmonar estimula la formación de la hormona
angiotensina 11, que a su vez estimula a la glándula suprarrenal para que libere la hormona aldos-
terona.
Sistema Durante las inspiraciones, la bomba respiratoria contribuye al retorno de la sangre venosa al
cardiopulmonar corazón.
Sistema linfático Los cilios de la nariz, los cilios y el moco de la tráquea, los bronquios y las vías aéreas más
e inmunitario pequeñas y los macrófagos alveolares participan junto con la inmunidad inespecífica en la lucha
contra las enfermedades. La faringe (garganta) contiene tejido linfático (amígdalas). Durante la
inspiración, la bomba respiratoria estimula el flujo linfático.
Aparato digestivo La contracción forzada de los músculos respiratorios puede colaborar en la defecación.
Aparato urinario En forma conjunta, los aparatos respiratorio y urinario regulan el pH de los líquidos corporales.
Aparatos El aumento de la frecuencia y la profundidad de la respiración mantiene la actividad durante el

reproductores coito. La respiración interna proporciona oxígeno para el feto en vías de desarrollo.
466
Enfermedades frecuentes 467
di agnósti co, el cáncer de pulmón suele estar bastante avanzado. La mayoría

ENFERMED~DES de los enfermos mueren durante el primer año después del diagnóstico y la
FRECUENTES tasa de supervivencia global oscila entre el 1O y el 15%. Alrededor del 85%
de los casos de cáncer de pulmón se deben a tabaquismo y la enfermedad es
e ntre 1O y 30 veces más frecuente en fumadores que en quienes no lo son.
Asma
La exposición pasiva al humo del tabaco también causa cáncer de pulmón y
El asma es un trastorno de la vía aérea caracterizado por inflamación cró-
cardiopatía. Otras causas de cáncer de pulmón so n las radiaciones ionizan -
nica, hipersensibilidad a diversos estímulos y obstrucción. La obstrucción se
tes, como los rayos X, y los agentes irritantes inh alados, como es e l caso del
puede deber a espasmos del músculo liso en las paredes de los bronquios y
asbesto y el gas radón.
los bronquiolos más pequeños, edema de la mucosa de las vías aé reas,
Los síntomas del cáncer de pulmón pueden consistir en tos crón ica,
aumento de la secreción de moco o lesión del epitelio de las vías aéreas. El
ex pectoración de sangre de las vías res pi rato rias, sibiliancias o roncus, dis-
asma es reversible por lo menos en forma parcial, sea de manera espontánea
nea, dolor torác ico, di sfo nía, dificul tades en la deglución, descenso de peso,
o con tratamiento. La enfermedad compromete entre el 3% y el 5% de la
anorexia, cansancio, dolor óseo, confusión, alteracio nes del equilibrio, cefa-
población estadounidense y presenta una incidencia creciente en los niños .
lea, anemia, disminución del rec uento plaq uetario e ictericia.
Los asmáticos reaccionan ante concentraciones bajas de estím ulos que
en condiciones normales no provocan síntomas en personas sanas. A veces, el Neumonía
factor desencadenante es un alergeno como el polen, Dermarophagoides pte- La neumonía o neumonitis es la in fecció n o la inflamación aguda de los
mnyssius (ácaro), el moho o un alimento específico. Otros desencadenantes alvéolos. Esta entidad es la causa más frecuente de muerte en los Estados
frecuentes son los trastornos emoc io nales, la aspirina, los agentes sulfatantes Unidos, donde se produce n alrededor de 4 millones de casos por año.
(utilizados en el vino y la cerveza y para mantener los vegeta les frescos en las Cuando algunos microorganismos ingresan en los pulmones de indi viduos
mesas de ensaladas) , el ejercicio y la inhalación de aire frío o de humo de sensibles, liberan toxinas nocivas que estimulan la infl a mación y las res-
cigarrillo. Los síntomas asociados son dificultad para respirar, tos , sibi lancias puestas inmunita rias que ejercen efectos colaterales perjudiciales. Las toxi-
o roncus , opresión torácica, taquicardia, cansancio, piel húmeda y ansiedad. nas y la respuesta inmunitari a lesi onan los alvéolos y las mucosas de los
bronquios; la intlamación y el edema determ inan que los alvéo los se llen e n
Enfermedad pulmonar obstructíva crónica
con detritos y líquido, lo que dificulta la ventilación y el intercambio de
La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es un trastorno res-
gases. La causa más frecuente es la bacteria Streptococcus pnewnoniae,
piratorio caracterizado por la obstrucc ión crónica al flujo aéreo . Los tipos
pero otras bacterias, virus u hongos también pueden ca usar neumonía.
principales de esta enfermedad son el enfisema y la bronquitis crónica. En
la mayoría de los casos la EPOC se puede evitar porque su causa más fre- Tuberculosis
cuente es e l tabaqui smo , sea activo o pasivo. Otras causas pueden ser la con- La bacteria Mycobacterium IUberm/osis provoca un a enfermedad infecciosa
taminación del aire , las infecciones pulmonares, la expos ición labora l al de nominada tuberculosis (TBC) que afecta co n mayor frecuencia los pul-
polvo y los gases, y factores genéticos. mones y las pleuras pero puede comprometer otras partes del cuerpo y son
de notificación ob ligatoria. Una vez que las bac terias están dentro del cuer-
Enfisema
po, se multiplican y producen una inflamac ió n que estimula los neutróti los y
El enfisema es un trastorno caracterizado por la destrucción de las paredes
los macrófagos para que migren hac ia e l área y fagoc ite n las bacterias con el
alveolares, lo que produce espac ios aéreos anormalmente grandes que per-
fin de ev itar su diseminación. Si el siste ma inmun itario no está comprometi-
manecen llenos de aire durante la espiración. Como la superficie para el
do, las bacterias pueden perman ece r en estado latente durante toda la vida.
intercambio de gases es menor, la difusión de 0 2 a través de la membrana
La alteración de la inmunidad puede permitir que las bacteri as escape n hacia
respiratoria disminuye. La concentrac ión sanguínea de 0 2 se reduce un poco
la sangre y la linfa e infecten otros órganos. En muchas personas los sínto-
y cualquier ejercicio leve que aumente los requerimientos de 0 2 en las célu -
mas (cansancio, descenso de peso, letargo. anorex ia, fiebre no muy elevada,
las deja al paciente sin alie nt o. A medida que se incrementa la cantidad de
sudoración nocturna , tos , disnea, dolor torácico y expectoración de sa ngre
paredes alveolares lesionadas, la retracción elástica de los pulmones dismi-
[hemoptisis]) no aparecen hasta un est¡¡dio avanzado de la e nfermed ad .
nuye en forma secundaria a la pérdida de fibras e lást icas y una cantidad cre- •
ciente de aire queda atrapado en los pulmones a l final de la espiración . El Rinitis y gripe
aumento del esfuerzo respiratorio durante muchos años incrementa e l tama- Hay c ie ntos de virus, e n especial rinovirus (rino-, de rhTno, nariz) que
ño de la caja torácica, lo que produce "tórax en tonel " . El e nfi sema suele pueden producir rinitis o resfriado común. Los síntomas típicos son es-
preceder al cáncer de pulmón. tOI·nudos, rinorrea excesiva, tos seca y congestió n. El resfriado común no
comp licado no suele provocar fiebre. Las complicaciones son sinusitis.
Bronquitis crónica
as ma, bronquitis, infección de los oídos y laringitis.
La bronquitis crónica es una enfe rmedad caracterizada por secreción exce-
La gripe también es de origen viral. Sus síntomas so n escalofríos. fie-
siva de moco bronquial asoc iada con tos. Los agentes irritantes inhalados
bre (en general mayor de 38 °C) , cefalea y dolores musculares. Los sínto-
ocasionan una inflamación c rón ica con aumento del tamaño y la cantidad de
mas seudogripales aparecen c uando la fiebre dis minu ye.
glándulas mucosas y células calicifo rmes en el epiteli o de las vías aéreas.
Como el moco es más espeso y más abundante, la vía aérea se estrecha y se Edema de pulmón
compromete la acción de los ci li os . En consecuencia, los patógenos inh ala- El edema de pulmón es una acumulación anorma l de líquido en los espa-
dos quedan incluidos en las secrec io nes de las vías aéreas y se multipli can cios intersticiales y los alvéolos pulmonares. El edema puede producirse
con rapidez. Además de la tos , los sín tomas de la bronquitis crónica son dis- debido a un aume nto de la permeabilidad de los capilares pulmonares (ori-
nea, sibilancias o roncus, cianosis e hipertensión pulmonar. ge n pulmonar) o de la presión de los capilares pulmonares sec undaria a
insuficiencia cardíaca congestiva (origen cardíaco ). El síntoma más fre-
Cáncer de pulmón
cuente es dolor o dificultad para respirar. Otros síntom as abarcan sibilanc ias
En los Estados Unidos, el cáncer de pulmón es la principal causa de muer-
o roncus, taquipnea (a ume nto de la frecuencia respiratoria). insomnio, se n-
te por cáncer tanto en los hombres como en las mujeres. En el momento del
sación de sofocación , cianosis, palidez y perspiración exces iva.
TERMINOLOGÍA MÉDICA
As)txia (-sfixi a, de sphyg , tener pulso) Falta de ox ígeno debido a una con- los tejidos a una ve locidad sufi ciente para mantener sus necesidades,
centración baja de este gas en la atm ósfera o a una interferencia sobre como en la insufi ciencia cardíaca, o a la incapacidad de los tejidos para
la ventil ación, la respiración externa o la respiración intern a. usar el 0 2 en forma apropiada, como en la intox icación por cianuro.
Asistencia respiratoria mecánica Uso de un instrumento (respirador) cícli- Insuficiencia respiratoria Entidad en la que e l aparato res piratorio no
co automáti co que colabora con la respirac ión. Se introduce un tubo de puede proporcionar sufi c iente 0 2 para mantener e l metabo li smo o
plástico a través de la nariz o la boca, que se conecta con un a máquin a no puede e liminar una cantid ad sufi ciente de co2 para ev itar la ac ido-
que impul sa el aire dentro de los pulmones. La espirac ión se produce sis res piratori a (concentración de H+ mayor que la normal en el líq ui-
en form a pas iva debido a la retracción e lásti ca de los pulmones. do intersti cial).
. Aspiración Inhalación de una sustancia diferente al aire hac ia e l árbol bron- Maniobra de compresión abdominal Proced imiento de primeros auxi lios
quial, como por ejemplo agua, alimentos o un cuerpo ex traño. para e liminar un a obstrucción de las vías aéreas produc ida por objetos.
Broncoscopia Examen visual de los bro nqui os a través de un broncoscopio, Ésta se reali za med iante la aplicac ión de un a co mpres ión rápida hac ia
que es un instrumento tubular iluminado que se coloca a través de la arriba sobre una zo na por e ncima de l o mbli go y las costillas infe ri ores
boca (o la nariz), la laringe y la tráquea para llegar a los bronqui os. que produ ce un a e levación súbita de l di afragma y un a ex pul sión rápi-
Derrame pleural Inflamación de las membranas pleurales que produce da forzada de l aire presente en los pulmones, lo que obliga al aire a
rozamiento durante la respirac ión y dolor cuando las membranas ede- salir de la tráquea y así eliminar e l objeto que produce la obstrucción.
matizadas se desli zan entre sí. También se denomin a pleuritis . Además se utili za para ex pul sar el agua de los pulmones en vícti mas
Disnea (dis-, de dys, doloroso, difícil ) Respirac ión dolorosa o difíc il. de asfi x ia en el agua antes de iniciar la reanim ac ió n. Este procedi-
Epistaxis Pérdida de san gre a través de la nariz debido a traumati smo, miento también se denomina maniobra de Heimlich.
infección, alergia, tumores mali gnos o tras tornos he morragíparos. Rinitis (rin- , de rhino, nariz) Inflamac ión agud a o cróni ca de la membrana
Esta entidad puede detenerse medi ante coagul ac ión con nitrato de mucosa de la nari z.
plata, electrocoagul ac ión o taponaje compres ivo; también se de nomi - Sibilancia Silbido, chirrido o so nido de tono e levado durante la respirac ión
na sangrado por la nariz. que se ori gina debido a la presenc ia de una obstrucción parcia l de la
Estertores Sonidos que pueden auscultarse en los pulmones y se asemejan vía aérea.
al sonido producido por burbuj as o una matraca. Los diferentes tipos se Síndrome de distrés respiratorio (SDR) Trastorno respiratori o qu e se des-
deben a la presencia de una cl ase o una ca ntidad anormal de líquido o arroll a en neonatos prematuros en los que los alvéo los no permanecen
moco dentro de los bronquios o los alvéolos o pueden ser secundari os abiertos debido a la falta de agente tensioacti vo. Esta sustanc ia red uce
a broncoconstri cción que ocasiona fluj o turbulento. la tensión superfic ial y es necesaria para ev itar e l colapso de los alvé-
Fibrosis quística Enfermedad hereditaria de los epitelios secretores qu e olos durante la espirac ión.
afecta las vías aéreas, el hígado, e l páncreas, el intestino de lgado y las Síndrome de muerte súbita del lactante (SMSL) Muerte de lactantes de
glándul as sudoríparas. La obstrucción y la in fecc ión de las vías aéreas entre 1 semana y 12 meses probab lemente sec undaria a la hipoxia que
produce dificultades durante la respiración y, por último, destrucción se produce durante el sueño en decúbi to prono (sobre e l estómago)
del tejido pulmonar. cuando e l niño vue lve a inspirar el aire espirado que qu eda atrapado en
Hipoxia (hipo-, de hypó, debajo) Defi ciencia de oxígeno en el tejido que puede un a depresión de l colchón. En la actu alidad se reco mi end a que los neo-
deberse a una reducción de la P02 en la sangre arterial, como en las gran- natos normales duerman en posición de decúbito dorsal.
des alturas, a un fun cionamiento demas iado escaso de la hemoglobina, Taquipnea (taqui- , de takhy, rápido) Aumento de la frecuencia respiratori a.
como en la anemia, a la incapacidad de la sangre para transportar 0 2 hacia
DE ESTUDIO
Órganos del aparato respiratorio (p. 446) 6. La nasofari nge part icipa e n la res piració n. La orofaringe y la laringo-
l. Los órganos respiratorios son la nari z, la fa rin ge, la laringe, la tráquea, fa ringe parti cipan tanto e n la d igest ión co mo en la resp irac ión.
los bronqui os y los pulmones, y actú an j unto con el apa rato cardi o- 7. La laringe se co nec ta co n la far inge y la tráq uea y co nti e ne el cartíla-
vascular para proporcionar ox íge no y e liminar e l dióx ido de ca rbono go tiro ides (nuez de Adán), la epig loti s, e l ca rtíl ago cri coides, los car-
acumul ado en la sangre. tíl agos arite no ides , las cuerdas voca les fa lsas y las c uerdas voca les
2. La porc ión ex tern a de la nari z está compuesta por cartíl ago y pie l y verdaderas. Las cuerdas voca les verdaderas se es tiran para prod ucir
está tapi zada por mucosa. Las aberturas hac ia e l ex teri or se denomi - sonidos agudos y se re lajan para produc ir son idos graves.
nan orifi c ios nasales ex ternos o narin as. 8. La tráquea se ex ti ende desde la laringe hasta los bro nqui os pri ncipa les.
3. La porc ión interna de la nari z está separada de la porc ión ex terna por Este órgano está compuesto por músc ulo li so y anill os cartil aginosos en
e l tabique y se comuni ca con los senos paranasa les y la nasofa ringe a fo rm a de C tapi zados por epi telio c il índri co c iliado se udoestratificado.
través de los orificios nasales internos. 9. El árbo l bronqui a l está co mpu esto por la tráqu ea, los bronqui os prin-
4. La nari z está adaptada para calentar, humedece r y fi ltrar e l aire, per- cipa les, los bro nqui os sec un darios o lobul ares, los bronqui os terc ia-
cibir los o lores (o lfato) y servir co mo cá mara de resonancia para soni - rios o seg mentari os, los bronqui olos y los bronqu io los termina les.
dos especiales. 10. Los pulmones son dos órga nos q ue ocupan la cav idad torác ica y están
S. La faringe (garganta), un tubo musc ul ar tap izado por mu cosa, se divi - rodeados por la membrana pleural. La pl eura pari eta l es la ca pa exter-
de en nasofaringe, oro faringe y laringofarin ge. na y la pleura viscera l es la ca pa intern a.
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Preguntas de 4506882 469
autoevaluación
11. El pulmón derecho ti e ne tres lóbul os separados por dos fi suras, mien- 3. Dura nte la re spirac ión ex te rn a y la inte rna , el 0 2 y e l C0 2 se despla-
tras que e l pulmón izqui e rd o ti e ne dos lóbul os sepa rados por una fi su- za n desde las áreas co n mayor pres ió n parci al hacia las á reas co n
ra y un a depresión: la in cis ura ca rdíaca. me nor pres ió n parci al.
12. Cada ló bul o es tá compuesto por lobu lill os que co nti e ne n vasos linfá- 4. La res pirac ió n ex tern a es e l interca mbio de gases entre el aire alveo-
ticos. arter io las, vé nul as . bronquiolos te rminal es. bronquiolos resp ira- lar y los capi la res sa ng uín eos pulmo nares . Este proceso se desarrolla
torios , cond uctos a lveo la res, sacos alveo lares y alvéolos. grac ias a la presenci a de un a me mbrana res piratoria de lgada, una
13. El intercambio de gases (oxíge no y dióxido de carbo no) se ll eva a supe rfi cie alveolar grande y un a irri gac ió n abundante.
cabo e n los pulmo nes a través de la membran a res pirato ri a, un a 5. La res pirac ió n interna es el interca mbio de gases entre los capilares
es truc tura delgada se meja nte a un "sá nd w ich" comp uesta por célul as s istém icos y las célul as que forman los tejidos sisté mi cos.
alveo lares, un a membrana basal y célul as e nd ote li ales pertenecientes
a un capilar. Transporte de los gases respiratorios (p. 459)
l. La mayo r parte del oxíge no (98 ,5% ) se tran sporta en los átomos de
Ventilación pulmonar (p. 453) hi e rro que forman e l hemo e n la he mog lobina ; e l 1,5% está disuelto
l. La ve ntil ac ió n pulmonar (res pirac ió n) co nsta de la in spirac ió n y la e n el plas ma.
esp irac ió n, o sea el mov imi e nt o de l aire de ntro y fu era de los pulmo- 2. La asoc iació n de l 0 2 con la hemog lo bina se modifica e n función de la
nes. El aire flu ye desde e l sitio con mayo r presión hacia e l sitio co n P0 2• e l pH . la te mperatura y la PCO ~ .
menor presión. 3. La hipoxia es la deficiencia de 0 2 en los tejidos .
2. La in spirac ió n se prod uce c uand o la presión a lveolar disminuye po r 4. El di óx ido de carbono se tra nsporta de tres mane ras. Alrededor del 7%
debajo de la pres ió n atmosférica. La co ntracc ió n de l diafragma y de está disuelto e n e l pl as ma. e l 23 % se co mbina co n la g lobina de la
los músculos inte rcostales ex ternos ex pa nde e l vo lum e n de los pul- he mog lo bin a y e l 70% se co nvie rte e n iones de bicarbonato (HC0 3- ) .
mones. El aum e nt o del volumen pulmonar red uce la pres ió n alveo lar
y e l aire se desplaza desde e l siti o co n mayo r pres ió n hacia e l que tien e Control de la respiración (p. 461)
me no r presión, es decir, desde la atm ós fera hac ia los pulmones. l. El cen tro res piratorio está co mpu es to po r un área de ritmicid ad bulbar
3. La esp irac ió n se produce c ua ndo la presión a lveo la r es mayor que la (á reas inspiratoria y espiratoria) en e l bulbo raquídeo y por grupos de
a tm osféric a. La re lajac ió n de l diafragma y los mú sc ul os intercostales ne uro nas e n la protube ra nc ia.
ex te rn os red uce e l volumen pulmo nar y la pres ió n alveol ar aumenta, 2. El á rea inspira tori a establ ece el ritm o bás ico de la respirac ió n.
lo que desplaza e l aire desde los pulmo nes hac ia la atm ósfe ra. 3. La res pirac ió n se puede mod ifi ca r e n función de va ri os factore s, como
4. Los músculos es te rn oc leidomasto ideo. escalenos y pectoral me nor influe nc ias corti ca les, estím ul os quími cos como las concentraciones
co ntribu ye n durante la in spi rac ió n fo rzada. La esp irac ió n forzada de 0 1 , C O, y W , estímul os de l siste ma límbi co, estímulo s de los pro-
requiere la co ntracc ió n de los mú sc ul os intercos tal es int e rn os, oblicuo pi oce ptores, ca mbi os de te mperatura, dolor, reflejo de insuflación e
exte rn o. ob li c uo int e rn o, transverso abdo min a l y recto abdo min al. irritac ió n de las vías aéreas .
5. La venti lación minuto es la can tidad total de aire que in gresa durante
un minuto (la frecuencia respiratoria por minu to multipli cada por e l Ejercicio y aparato respiratorio (p. 465)
vo lum e n corri e nte). l. La frecuencia y la profundidad de la respirac ió n se modifican en res-
6. Los vo lúm e nes pulmonares so n e l vo lume n corri e nte. e l vo lum e n de puesta a la inte nsid ad y la duración de l ej e rc ic io.
reserva in spira toria, e l vo lum en de reserva es pirato ri a y e l vo lume n 2. El a um e nto súb ito de la ve ntil ac ión a l comien zo del ejercicio se debe
residual. a ca mbios ne rviosos qu e e nvía n impul sos exc itadores hacia el área
7. Las capacidades pulmonares. qu e so n la sum a de dos o más vo lúme- inspiratoria del bulbo raq uídeo. E l a ume nto más g radual de la res pira-
nes pulmonares. es tá n rep rese nt adas por la capac idad in sp irato ri a. la c ió n durante e l eje rcic io moderado se asocia co n modificacion es quí-
capacidad residual funcional. la capacid ad vita l y la ca pac id ad tota l. mi cas y físicas del to rre nt e circul ato ri o.
Intercambio de oxígeno y dióxido de carbono (p. 457) Envejecimiento y aparato respiratorio (p. 465)
l. La presión pa rc ia l de un gas (P) es la presión ej e rcida por ese gas e n l. El envejec imie nto produce un a di sminución de la capacidad vital, la con-
una mezc la gaseosa. centrac ión sa nguínea de 0 2 y la actividad de los macrófagos alveolares.
2. Cada gas presente e n un a mezc la eje rce su prop ia pres ió n y se co m- 2. Las pe rso nas anc ianas son más susceptibles a sufrir neumonía, enfise-
po rt a co mo si fuera e l úni co gas prese nte. ma, bronquitis y otros trasto rn os pulmonares.
REGUNTAS DE AUTOEVALUACIÓN
l. ¿C uál de las sig ui e ntes afirm ac ion es NO es verdadera co n respec to a 2. C uando un a perso na habla e leva el tono de la voz. Esto es posible gra-
la far in ge? cias a que
a . Los alim e ntos . los líquidos y e l aire atrav iesa n la orofa rin ge y la a. la ep igloti s vibra con rapidez
larin gofar in ge. b. a ume nt a la pres ió n de l aire qu e comprime las c uerdas voca les
b. Las tro mpas a uditi vas (de Eustaqui o) ti e ne n abe rturas que se c. a ume nta la te nsión sobre las c uerdas voca les verdaderas
conectan co n la nasofa rin ge. d. las c uerdas voca les ve rd aderas se e nsa nchan y se alarga n
c. El ep ite li o ci li ado seudoestratifi cado de la nasofaringe co ntribu ye e. las c ue rdas voca les ve rdaderas co mi e nza n a vibrar con mayor len-
a l movimiento del moco ca rgado co n polvo hac ia la boca. titud
d. Las a mígda las palatin as y lin guales se e nc ue ntra n e n la la ringofa- 3. Ju an sufre un ataque de as ma y siente qu e no puede respirar. ¿Por qué?
ringe. a . S u di afragma no se co ntrae.
e. La pared de la faringe es tá comp ues ta por mú sc ul o esq ue léti co b. El desarrollo de espas mos e n e l mú sc ulo li so de los bro nquiolos
tapi zado por mu cosas . bl oqueó e l flujo de aire hac ia los a lvéo los.
c. La producc ió n exces iva de moco difi c ulta e l fluj o de a ire qu e 10. En co nd ic io nes no rm a les, la he mog lob in a libe ra oxígeno co n mayor
in gresa e n los pulm o nes . fac ilidad c ua ndo
d. La e pi g lo ti s se cerró y e l aire no in g resa e n los pulmo nes. a. la te m pe ra tura corpo ra l a um e nt a
e. Se prod uce una ca ntid ad in sufici e nte de age nte te ns ioacti vo . b. la ac idez de la sa ng re dis mi nuye
4. ¿Qué sec ue nc ia de eve ntos describe mejo r la inspirac ió n? c. e l pH de la sa ngre a um en ta
11 a. co ntracc ió n de l diafrag ma-?aum e nto de l ta ma ño de la cavid ad d. la pres ió n pa rc ia l de ox íge no de la sa ng re se e leva
torác ica-7di sminu c ió n de la pres ión al veo lar e. la co nce ntrac ió n ele co2 e n la sa ngre desc ie nde
b. re laj ac ió n de l di afrag ma-7di sminuci ó n del tamaño de la ca vid ad 11. Una los s ig ui e ntes co nceptos:
torác ica-?a um e nto de la pres ió n a lveola r _ _a. d isminu c ió n ele la A. respirac ión externa
c. co ntracc ió n de l d iafrag ma-?di sminu c ió n de l ta maño de la cav id ad concentrac ió n de d ióx ido de B. ap nea
to rác ica-?di s minuc ió n de la pres ió n a lveo lar ca rbo no C. hi pe rca pni a
d. re laj ac ió n de l di a frag ma-?a umento de l ta ma ño de la cav idad b. res pirac ió n tranq uil a norma l D. e up nea
to rác ica-?a ume nto de la pres ió n al veol ar _ _c. respiració n rá pi da E. resp irac ió n in terna
e. co ntracc ió n de l di a frag ma-7di sminuci ó n de l ta ma ño de la cav idad _ _d. inte rca mbi o de gases e ntre la F. hi pocap ni a
to rác ica-?a ume nto de la pres ió n a lveo lar sa ng re y los pulmones G. ventil ac ió n pul mona r
5. ¿C uá l de las s ig ui e ntes estruc turas NO co ntribu ye a ma nte ne r las vías _ _e. in sp irac ió n y es pirac ió n H. hi pe rve nti !ac ió n
aé reas lim pias? f. a um e nto de la conce ntrac ió n
a. c ili os de las narinas el e di óx id o de ca rbo no
b. mac rófagos a lveo la res ___g. inte rca mbi o de gases e ntre la
c. cap il ares e n las cav idades nasa les sa ng re y las célul as qu e for ma n
d. ci li os e n las vías aé reas supe ri o res e infe ri o res los teji dos
e. moco h. ause nc ia de res pirac ió n
6. S i la pres ió n total de un a mezc la gaseosa es 760 mm Hg y e l gas Z 12. ¡_C uál de las s ig ui e ntes a firm ac iones NO es ve rd ade ra co n respecto a
represe nta e l 20% de l tota l, la pres ió n pa rci a l de l gas Z se ría : los pulm o nes' 1
a. 152 mm Hg a. Los pulm o nes co nti e ne n a lrede dor de 300 m ill o nes de a lvéo lo,.
b. 175 mm Hg b. El pulm ó n izqui e rdo ti e ne mayo r es peso r y a nc ho porqu e e l híga-
c. 225 mm Hg do se e nc ue ntra de bajo de é l.
d. 608 mm Hg c. E l pulm ó n de rec ho es tá co mp uesto po r tres ló bul os.
e. 760 mm Hg d. La porció n superi or de l pulm ó n se de no min a vérti ce.
7. ¿Có mo afec ta la hi pe rcapni a la respirac ió n? e. Los pulm o nes está n rodeados po r serosa.
a. Aume nta la frec ue nci a respirato ri a. 13. La esp irac ió n
b. Dis minu ye la frec ue nci a respirato ria. a. se produ ce c uando la pres ió n a lveo lar a lca nza 758 mm Hg
c. Produ ce hi pove ntil ac ió n. b. e n co nd ic io nes nor ma les es un proceso ac ti vo que req uiere la con-
d. No mod ifica la frec ue nc ia res piratori a. tracc ió n de los múscu los
e. Ac ti va rece pto res de es tira mi e nto e n los pulmones . c. se prod uce c ua ndo la pres ió n a l veo lar es mayo r que la pre,ión
8. El a ire flu ye hac ia los pulm o nes a través de la sigui e nte trayectoria : atm os fér ica
l. bro nq ui o los d. requi ere la expa nsió n de las mem bra nas pleu ra les
2. bro nqui os princ ipa les e. se prod uce c ua ndo la presión a tm os fér ica se eq ui para co n !a pre-
3. bro nq ui os sec unda ri os o lo bula res sió n e n los pu lm o nes
4. bronq uio los te rmin a les 14. ¿En qu é estruc turas pod ría ha ll a r un ep ite li o pav ime ntoso simple' 1
5. bro nq uios te rc iari os o seg me ntarí as a. bro nq ui os sec un da rios o lob ul a res
6. tráq uea b. la ringe y fa rin ge
a. 6, 1, 2, 3, 5, 4 b. 6, 5, 3, 4, 2, 1 c. 6, 2, 3, 5, 4, 1 c. bro nqui os te rc iari os o seg me ntarí as
d. 6. 2, 3, 5. l. 4 e. 6, 1, 4, 5, 3. 2 d. bro nq ui os prin c ipa les
9. Una los s igui e ntes co nceptos : e. a lvéo los
a. e n co ndi c io nes norm a les, c ua ndo A . área in spiratori a 15. La insufl ac ió n exces iva de los pulm o nes se inhi be por
es tá in activa y rec ibe un estímul o B. área es piratoria a. e l re fl ejo de ins ufl ac ió n
prod uce la co ntracc ió n de los C. área neum otáx ica b. do lo r e n las me mbranas ple ura les
mú sc ul os inte rcosta les inte rn os y D. área apné usti ca c. impul sos ne rviosos proven ie ntes de los prop iocepto res
abdo min a les y dese ncade na una E. co rteza ce re bra l d. e l co ntro l procede nte ele la corteza cere bra l
es pirac ió n fo rzada e. e l co ntro l de la pres ió n a rt e ri a l
b. ubicada e n la protube ra nc ia; es timul a 16. La fun c ió n de las cé lul as ca li c ifo rm es en las cav idades nasa les es
e l á rea inspirato ri a pa ra pro lo nga r la a . ca le nt a r e l a ire q ue ingresa e n la nari z
d uració n de la inspirac ió n b. produc ir moco para atrapa r e l po lvo inh a lado
c. es tablece e l ritm o res piratori o bás ico: c. a ume nt a r la supe rlic ie de ntro de la nari z
se e nc ue ntra en e l bulbo raquídeo d. ay ud ar a produ c ir son idos para e l ha bl a
_ _d. trans mite impul sos inhibido res hac ia e. int e rca mb iar 02 co2 y de ntro de las cav idades na sa les
e l á rea in spirato ri a; se e nc ue ntra e n la
protube ra nc ia
_ _e. pe rmite la a lte rac ió n vo luntari a de los
pa tro nes resp iratori os
PREPARATORIA CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA las figuras 471
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Respuestas a las preguntas
17. La disminución de la superticie de la membrana respiratoria compro- 20. De las siguientes estructuras . ¿cuál tendría la mayor presión parc ial de
mete oxígeno?
a. la respiración interna b. la inspiración c. el habla a. aire alveolar al tina! de la espi ración
d. la respiración externa e. la producción de moco b. fibras musculares esqueléticas que se contraen a gran velocidad
18. ¿En qué forma e l dióxido de carbono NO se tran sporta a través de la c. aire alveolar inmediatamente después de la inspiración
sangre'J d. sangre que circula hacia los pulmones desde las cavidades cardía-
a. ión de bicarbonato cas derechas
b. unido a g lobina e. sa ngre que regresa al corazón desde las células tisulares
c. ox ihemog lobina 21. Una los siguientes conceptos:
d. carbaminohemoglobina a. esp iración forzada del aire A. capacidad vital
e. disuelto en e l plasma b. volumen de reserva inspiratorio B. volumen de reserva
19. Complete los espacios en blanco en las siguientes reacciones quími- + volumen de reserva espiratorio inspiratorio
cas . _ _c. volumen de aire que se moviliza C. volumen residual
co ~ + _ _ __ durante la respiración tranquila D. vo lum en de reserva
normal espiratorio
a. HCO,-, 0 2 b. HCO , , Hp c. W, Hp _ _d. aire que queda después de una E. volumen corriente
d. 0 ~, HCO,- e. Hp, HCO, espiración forzada
_ _e. inhalación forzada del aire
EJERCICIOS DE RAZONAMIENTO
l. Su sobrino Lucas. que ti ene tres años. siempre quiere lograr lo que 3. Brenda es muy tajante en sus afirmaciones: "'No puedo ir a trabajar
desea. En este momento in siste e n comer 20 chocolates (uno por cada hoy: - alega. Tengo laringitis y un resfriado muy intenso." ¿Cuál es el
dedo de la mano y del pie), pero usted só lo le ofrece uno por cada año problema de Brenda'~
de edad. Como represa li a, e l niño le dice: "' Voy a contener la respira- 4. El grupo de turismo gozaba de buena salud cuando abandonó la costa
c ión hasta ponerme azul y ¡vas a arrepentirte'". ¿Corre Lucas peligro de China para su siguiente parada: el Tibet. Después de recorrer el
de muerte'~ <Írea montañosa durante un día. muchos participantes de la excursión
2. Carolina recibe e l diagnóstico de asma indu cida por el ejercicio después experimentaban vértigo. náu seas y agotamiento. con hiperventilación
de haber comentado sobre sus diticultades para contener la resp iración y falta de aire. El médico local fue testigo de este estado muchas veces
durante una práctica de natación. El tipo de asma es bastante preocu- en personas que no tuvieron tiempo para adaptarse a las montañas.
pante para un deportista porque la respuesta del organ ismo ante el ejer- ¿Qué produjo los síntomas de este grupo de excu rsionistas?
cic io es contraria a lo que éste necesita. Explique esta afi rm ación.
RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS DE LAS FIGURAS
18. 1 La zo na de co ndu cc ión del apa rato respiratorio está formada por la 18.7 Los músculos principales que producen la resp iración tranqui la son
nariz. la faringe. la laringe, la tráquea , los bronquios y los bron- el diafragma y los intercostales externos.
quio los (excepto los bronquiolos respiratorios). 18.8 La presión alveo lar alcanza 758 mm Hg durante la inspiración ; la
18.2 Las moléculas de aire atrav iesan las narinas, la cavidad nasal y presión alveo lar durante la espiración es 762 mm Hg.
lu ego los o riti cios nasales internos. 18.9 La capacidad vital puede demostrarse cuando se respira con la
18.3 Durante la deglución la ep ig lo ti s se cierra sobre la laringe para mayor profundidad posible y luego se espira tanto aire como sea
impedir e l pasaje de a lime ntos y líquidos. posible.
18.4 Hay dos lóbulo s y dos bronquios secundarios o lobulares en e l pul- 18.10 El oxígeno in gresa en los cap il ares pulmonares desde e l aire alveo-
món izquie rdo y tres lóbu los y tres bronquios secu ndarios o lobula- lar y en las células tisulares desde los capilares sistém icos debido a
res e n e l pu lm ón derecho . las diferencias en la PO ~ .
18.5 Un lobulill o pulmonar co nsta de un vaso linfát ico. un a arteriola, 18.11 La hemoglobina transporta alrededor del 98.5 % del oxígeno que
una vé nula y una rama del bronquiolo terminal envue lta e n tejido circu la en la sangre.
conec ti vo e lás ti co. 18.12 Los nervios frénicos estimulan la contracc ión del diafragma.
18.6 Las células que secre ta n agen te tensioactivo producen líqu id o alve- 18.13 La PCO ! arterial normal es 40 mm Hg.
o lar en e l que está incluido es te agente.

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PREPARATORIA CHRISTIAN BARNARD - COCHABAMBA Telf.

APARATO RESPIRATORIO Capítulo 18

¿Sabía que ... ? E 1tabaquismo es la causa de L as células del organismo usan

• Epitelio cilíndrico seudoestratificado ciliada (página 75)

Bronquio principal ---===--==--=---=~>"-<'~

¿Qué estructuras forman la zona de conducción del aparato respiratorio?

La rinoplastia (-plastia, de plas, modelar o dar forma), que

Figura 18.2 Órganos respiratorios de la cabeza y el cuello.

Orificio nasal interno

Orificio de la trompa Orificios nasales externos

Orofaringe Paladar blando

· ~rt-:'----- Cuerda vocal verdadera

Corte sagital del lado izquierdo de la cabeza y el cuello

- --'----- Glándula tiroides _ _ _ _...!!....

(a) Vista anterior (b) Vista posterior

fa~inge, la nariz y la boca. Cuanto mayor es la presión del ai re,

Tráquea membrana que tapiza la cavidad nasal y la laringe. Los cilios

Bronquio principal derecho +

Lóbulo superior derecho

-~;::::;;;~=,:=¿---- Bronquio terciario

---.,~- Bronquiolo terminal

--::-!----- - Lóbulo inferior izquierdo

( ¿Cuántos lóbulos y bronquios secundarios tiene cada pulmón?

cartilaginosos pueden palparse debajo de la piel distales a la

~:"::5:,...----~ Conductos ~=---lP.P"-'71""~~,..~-.,...­

(a) Diagrama de una porción de un lobulillo pulmonar (b) Lobulillo pulmonar

¿Cuáles son las partes principales de un lobulillo pulmonar?

Líquido alveolar con

(a) Corte de un alvéolo que muestra (b) Detalles de la membrana respiratoria

( ¿Qué células secretan líquido alveolar?

VENTILACIÓN PULMONAR La espiración se produce cuando la presión dentro de los pulmo-

MÚSCULOS INSPIRATORIOS MÚSCULOS ESPIRATORIOS

Figura 18.8 Cambios de presión durante la ventilación pulmonar.

Presión atmosférica = 760 mm Hg Presión atmosférica = 760 mm Hg

O En reposo (diafragma relajado) f) Durante la inspiración (diafragma contraído)

Presión atmosférica = 760 mm Hg

E) Durante la espiración (diafragma relajado)

¿Cómo se modifica la presión alveolar durante una respiración tranquila normal?

CAPACIDADES PULMONARES VOLÚMENES PULMONARES

Aire atmosférico: co2espirado

Hacia los pulmones Hacia la aurícula izquierda

Sangre desoxigenada: Sangre oxigenada:

Hacia la aurícula derecha Hacia las células tisulares

(b) Respiración interna:

Células de los tejidos sistémicos:

(a) Respiración externa:

Hacia los pulmones Hacia la aurícula izquierda

Hacia la aurícula derecha Hacia las células tisulares

¿Qué porcentaje del oxígeno transporta la hemoglobina en la sangre?

(a) Durante la respiración tranquila normal (b) Durante la respiración forzada

flujo de aire hacia el interior y el exterior producen en fumadores de pipa y haba-

Donde hay humo ... Llamando al cáncer

En condiciones normales, la PC0 2 de la sangre arterial es

miorreceptores centrales y periféricos activan el área inspiratoria.

respiratoria disminuye o la respiración cesa, la PO" se reduce y

HOMEOSTASIS APARATO RESPIRATORIO

.-· .\ ·. ~l~fEMA CORPORAL CONTRIBUCIÓN DEL ~PARATO RESPIRATORIO

Aparatos El aumento de la frecuencia y la profundidad de la respiración mantiene la actividad durante el

~:"::5:,...----~ Conductos ~=---lP.P"-'71""~~,..~-.,...