Bronquios: Estructura y Función
Los bronquios son estructuras tubulares del sistema respiratorio que se originan en la tráquea y se ramifican progresivamente dentro de los pulmones.
Función principal: Permitir el paso del aire desde la tráquea hacia los bronquiolos y, finalmente, a los alvéolos para el intercambio gaseoso.
División de los Bronquios
- Bronquios Principales (Primarios): Son dos grandes ramas (derecha e izquierda) que surgen de la bifurcación de la tráquea a nivel de la carina (aproximadamente T4-T5).
- Bronquio Principal Derecho: Es más corto, más ancho y más vertical que el izquierdo.
- Bronquio Principal Izquierdo: Es más largo, más estrecho y más oblicuo.
- Bronquios Lobares (Secundarios): Se originan de los bronquios principales y se dirigen a cada lóbulo pulmonar. Hay tres en el pulmón derecho (superior, medio e inferior) y dos en el izquierdo (superior e inferior).
- Bronquios Segmentarios (Terciarios): Son ramificaciones de los bronquios lobares que ventilan los segmentos broncopulmonares dentro de cada lóbulo.
Histología Bronquial
- Mucosa: Revestida por epitelio cilíndrico pseudoestratificado ciliado, que contiene células caliciformes productoras de moco. Ayuda a atrapar partículas y moverlas hacia la faringe.
- Submucosa: Capa de tejido conectivo laxo que contiene glándulas seromucosas, las cuales contribuyen a la producción de moco.
- Capa de Cartílago: Formada por placas irregulares de cartílago hialino (a diferencia de los anillos completos de la tráquea) que mantienen la permeabilidad de la vía aérea.
- Capa Muscular: Compuesta por músculo liso dispuesto en espiral, cuya contracción (broncoconstricción) o relajación (broncodilatación) regula el flujo de aire.
Irrigación de los Bronquios
- Arterias Bronquiales: Generalmente ramas de la aorta torácica o de las arterias intercostales, proporcionan sangre oxigenada a las paredes de los bronquios y al tejido pulmonar (circulación nutricia).
- Venas Bronquiales: Drenan la sangre desoxigenada de los bronquios hacia el sistema ácigos (principalmente la vena ácigos y hemiácigos).
Inervación Bronquial
- Sistema Nervioso Simpático: Proviene de los ganglios simpáticos torácicos. Su activación causa broncodilatación (relajación del músculo liso bronquial).
- Sistema Nervioso Parasimpático: Proviene del Nervio Vago (X par craneal). Su activación causa broncoconstricción (contracción del músculo liso) y aumenta la secreción de moco.
Bronquiolos
Son las ramificaciones más finas de los bronquios, con un diámetro menor a 1 mm. A diferencia de los bronquios, los bronquiolos carecen de cartílago en sus paredes y tienen una proporción mayor de músculo liso.
Función: Conducir el aire hacia las porciones respiratorias del pulmón, específicamente a los alvéolos.
Árbol Bronquial: Generaciones
El sistema de conducción aérea se ramifica dicotómicamente múltiples veces, formando el árbol bronquial. Se describen aproximadamente 23 generaciones de ramificaciones:
- Generaciones 0-1: Tráquea y Bronquios Principales.
- Generaciones 2-4: Bronquios Lobares.
- Generaciones 5-~11: Bronquios Segmentarios y subsegmentarios (contienen cartílago).
- Generaciones ~12-15: Bronquiolos (sin cartílago).
- Generación 16: Bronquiolos Terminales (última parte de la vía de conducción pura).
- Generaciones 17-19: Bronquiolos Respiratorios (inicio de la zona respiratoria, con algunos alvéolos en sus paredes).
- Generaciones 20-22: Conductos Alveolares.
- Generación 23: Sacos Alveolares (agrupaciones terminales de alvéolos).
Pulmones: Anatomía y Fisiología
Los pulmones son los órganos esenciales del sistema respiratorio donde se realiza el intercambio gaseoso.
Funciones principales:
- Permitir la oxigenación de la sangre (captación de O₂).
- Eliminar el dióxido de carbono (CO₂) de la sangre.
- Regular el pH sanguíneo mediante el control de la eliminación de CO₂.
División Lobular
- Pulmón Derecho: Es ligeramente más grande y se divide en 3 lóbulos (superior, medio e inferior) por dos cisuras (oblicua y horizontal).
- Pulmón Izquierdo: Es ligeramente más pequeño (debido al espacio que ocupa el corazón) y se divide en 2 lóbulos (superior e inferior) por una cisura (oblicua). Presenta la incisura cardíaca.
Histología Pulmonar
- Epitelio Respiratorio: Varía a lo largo del árbol bronquial. Es epitelio cilíndrico pseudoestratificado ciliado en los bronquios, que transiciona a epitelio cúbico simple en los bronquiolos terminales y epitelio plano simple (neumocitos tipo I y II) en los alvéolos.
- Tejido Conectivo (Intersticio): Proporciona soporte estructural, rodea los vasos sanguíneos, linfáticos y las vías aéreas. Contiene fibroblastos y fibras elásticas y de colágeno.
- Capilares Sanguíneos: Forman una red densa alrededor de los alvéolos, facilitando el intercambio gaseoso a través de la delgada barrera alveolo-capilar.
- Fibras Elásticas: Abundantes en el tejido conectivo, permiten la expansión de los pulmones durante la inspiración y su retracción pasiva durante la espiración.
Localización
Los pulmones se encuentran dentro de la cavidad torácica, protegidos por la caja torácica (costillas, esternón y columna vertebral).
Están separados medialmente por el mediastino, el espacio que contiene el corazón, los grandes vasos, la tráquea, el esófago y otras estructuras.
Irrigación Pulmonar: Sistemas Circulatorios
La irrigación de los pulmones proviene de dos sistemas circulatorios distintos:
1. Circulación Pulmonar (Funcional)
- La Arteria Pulmonar transporta sangre desoxigenada desde el Ventrículo Derecho del corazón hacia los capilares alveolares de los pulmones, donde se produce el intercambio gaseoso (hematosis).
- Las Venas Pulmonares (generalmente cuatro) transportan sangre oxigenada desde los pulmones de regreso a la Aurícula Izquierda del corazón.
2. Circulación Bronquial (Nutricia)
- Las Arterias Bronquiales (ramas de la aorta o intercostales) proporcionan sangre oxigenada y nutrientes a los tejidos propios del pulmón (paredes de los bronquios, pleura visceral, tejido conectivo).
- Las Venas Bronquiales drenan parte de esta sangre desoxigenada hacia el sistema ácigos y hemiácigos, y otra parte se mezcla con la sangre oxigenada en las venas pulmonares.
Inervación Pulmonar
Los pulmones y las vías aéreas están inervados por el Plexo Pulmonar, localizado alrededor de las raíces pulmonares, que recibe fibras del sistema nervioso autónomo:
- Fibras Simpáticas: Originadas en los ganglios simpáticos torácicos (T2-T5). Causan broncodilatación y vasoconstricción de los vasos pulmonares.
- Fibras Parasimpáticas: Provenientes del Nervio Vago (X par craneal). Causan broncoconstricción, vasodilatación y aumento de la secreción glandular.
Proceso del Intercambio Gaseoso
El intercambio gaseoso es el proceso fisiológico fundamental mediante el cual el oxígeno (O₂) del aire inspirado pasa a la sangre y el dióxido de carbono (CO₂) de la sangre pasa al aire alveolar para ser espirado. Este intercambio ocurre principalmente en los alvéolos pulmonares, a través de la barrera alveolo-capilar, por un mecanismo de difusión simple que sigue los gradientes de presión parcial de cada gas.
- Inspiración: El aire atmosférico, rico en O₂, entra en los pulmones y llega hasta los alvéolos.
- Intercambio Gaseoso en Alvéolos (Hematosis): El O₂ difunde desde el aire alveolar (alta presión parcial de O₂) hacia la sangre de los capilares pulmonares (baja presión parcial de O₂). Simultáneamente, el CO₂ difunde desde la sangre capilar (alta presión parcial de CO₂) hacia el aire alveolar (baja presión parcial de CO₂).
- Transporte de Gases en la Sangre:
- El O₂ se une mayoritariamente a la hemoglobina dentro de los glóbulos rojos para ser transportado a los tejidos. Una pequeña fracción se disuelve en el plasma.
- El CO₂ se transporta de regreso a los pulmones de tres formas: disuelto en el plasma, unido a la hemoglobina (formando carbaminohemoglobina) y, principalmente, como ion bicarbonato (HCO₃⁻) en el plasma.
- Intercambio Gaseoso en Tejidos (Respiración Interna): En los capilares sistémicos, el O₂ difunde desde la sangre hacia las células de los tejidos (que tienen baja presión parcial de O₂ debido a su consumo metabólico). El CO₂, producto del metabolismo celular, difunde desde las células hacia la sangre.
- Espiración: El aire alveolar, ahora enriquecido con CO₂ y con menos O₂, es expulsado de los pulmones.
Conceptos Relacionados: Alcalosis Metabólica
La alcalosis metabólica es un trastorno del equilibrio ácido-base caracterizado por un pH sanguíneo elevado (superior a 7.45) debido a un exceso primario de bicarbonato (HCO₃⁻) en la sangre o una pérdida significativa de ácidos del cuerpo. Aunque no es un tema directamente de la estructura pulmonar, la regulación del CO₂ por los pulmones es un mecanismo compensatorio clave para los trastornos metabólicos del pH.
Circulación Sanguínea: Mayor y Menor
Circulación Mayor (Sistémica)
Es el circuito principal que transporta sangre oxigenada desde el corazón a todos los tejidos del cuerpo y devuelve sangre desoxigenada al corazón.
- El Ventrículo Izquierdo bombea sangre rica en oxígeno hacia la aorta, la arteria más grande del cuerpo.
- La aorta se ramifica en arterias más pequeñas, arteriolas y finalmente capilares que irrigan todos los órganos y tejidos, donde se produce el intercambio de O₂, nutrientes, CO₂ y desechos.
- La sangre, ahora desoxigenada y cargada de CO₂, es recogida por las vénulas y venas, que convergen en las venas cavas superior e inferior.
- Las venas cavas desembocan en la Aurícula Derecha del corazón, completando el circuito sistémico.
Circulación Menor (Pulmonar)
Es el circuito encargado específicamente de llevar la sangre desoxigenada a los pulmones para su oxigenación y devolverla oxigenada al corazón.
- La sangre desoxigenada acumulada en la Aurícula Derecha pasa al Ventrículo Derecho.
- El Ventrículo Derecho bombea esta sangre a través de la Arteria Pulmonar, que se divide en ramas derecha e izquierda para cada pulmón.
- En los capilares pulmonares que rodean los alvéolos, la sangre libera CO₂ y capta O₂ (hematosis).
- La sangre, ahora rica en oxígeno, regresa al corazón a través de las Venas Pulmonares, que desembocan en la Aurícula Izquierda. Desde aquí, la sangre pasará al ventrículo izquierdo para iniciar nuevamente la circulación mayor.