FISIOLOG

1
FISIOLOGÍA DEL APARATO RESPIRATORIO
CONTENIDO
1.- CONCEPTO Y FUNCIONES. 2.- RESUMEN
ANÁTOMOFUNCIONAL. 3.- VENTILACIÓN PULMONAR. 4.-
INTERCAMBIO GASEOSO ALVÉOLO-CAPILAR Y
CAPILAR-TISULAR. 5.- CONTROL DE LA RESPIRACIÓN.
2
1.- CONCEPTO Y FUNCIONES DEL APARATO RESPIRATORIO
EL APARATO RESPIRATORIO ES AQUEL SISTEMA
FUNCIONAL DEL ORGANISMO CUYAS FUNCIONES BÁSICAS
VAN A SER GARANTIZAR EL SUMINISTRO DE O2 A LOS
TEJIDOS DEL ORGANISMO, ASÍ COMO ASEGURAR LA
ELIMINACIÓN DEL CO2 PRODUCTO DEL METABOLISMO.
PARA EL CUMPLIMIENTO DE ESOS IMPORTANTES
OBJETIVOS, ESTE SISTEMA DE ÓRGANOS ESPECIALIZADOS
DEBE DESEMPEÑAR UNA SERIE DE FUNCIONES TALES COMO
.- VENTILACIÓN PULMONAR.
.- DIFUSIÓN DEL O2 Y EL CO2 ENTRE LOS ALVÉOLOS Y
LA SANGRE.
.- TRANSPORTE DEL O2 Y CO2 EN LA SANGRE Y
LÍQUIDOS CORPORALES A LAS CÉLULAS Y DESDE ELLAS.
.- REGULACIÓN DE LA VENTILACIÓN Y OTROS ASPECTOS.
3
2.- RESUMEN ANÁTOMOFUNCIONAL
El aparato respiratorio está formado por un grupo
de órganos que constituyen verdaderos conductos o
pasadizos por donde circula el aire, que se
denominan en conjunto vías aéreas o vías
respiratorias, así como por un par de órganos, en
íntima relación con las vías respiratorias y en
donde se realiza intercambio de gases entre la
sangre y el aire atmosférico los pulmones.
Las vías aéreas se inician en los orificios
anteriores de las fosas nasales (narinas) se
continúan por las fosas nasales, nasofaringe,
laringe, traquea, bronquios ( mayores, medianos y
finos), bronquiolos y alvéolos pulmonares. Se
dividen para su estudio en vías aéreas superiores
y vías aéreas inferiores, tomando como límite la
carina o bifurcación de la traquea en el bronquio
tronco derecho y bronquio tronco izquierdo, de
manera que las vías aéreas superiores están
localizadas por encima de la carina traqueal y
las inferiores por debajo.
Fig. 1.- Órganos del aparato respiratorio.
4
VÍAS AÉREAS SUPERIORES
Comprenden los segmentos más altos de las vías
aéreas o respiratorias, constituidas por fosas
nasales, nasofaringe, orofaringe, laringe y
traquea. Debemos señalar que aunque no constituya
un órgano propio del aparato respiratorio, la
cavidad bucal, perteneciente al tracto digestivo,
está en comunicación con las vías aéreas y
comúnmente penetra aire por la misma hacia la
laringe, atravesando por la comunicación
orofaringea. Comenzaremos el estudio de las vías
aéreas superiores por las fosas nasales, que es
el segmento inicial de las mismas, por donde
primero circula el aire en condiciones normales.

Fig. 2.-Vías aéreas superiores En rojo las fosas
nasales nasofaringe y orofaringe en amarillo y
laringe y traquea en verde.
5
FOSAS NASALES
FIG. 3.- Pared lateral de fosa nasal derecha.
Obsérvense los cornetes.
Se encuentran en la región del macizo facial, a
ambos lados de la línea media, separadas por el
tabique nasal. En su extremo anterior comunican
con el exterior mediante las narinas u orificios
de la pirámide nasal hacia detrás comunican con
la nasofaringe (porción más alta de la faringe)
mediante sus orificios posteriores denominados
coanas.
La pared interna o medial está formada por el
tabique nasal en su pared lateral existen unos
salientes óseos que, en número de tres, protruyen
hacia el interior de la cavidad nasal los
cornetes o huesos turbinados que están revestidos
por la mucosa nasal. Reciben los nombres de
cornetes superior, medio e inferior, en cada fosa
nasal. Los cornetes, así como las vibrisas
(pequeños pelos presentes a la entrada de cada
narina) y el mucus nasal son importantes en la
filtración del aire inspirado.
6
FOSAS NASALES Y SENOS PERINASALES
Las fosas nasales comunican con un conjunto de
cavidades que se encuentran labradas en huesos
del macizo facial y del cráneo llamadas senos
perinasales. En las figuras 4 y 5 se muestran los
orificios de comunicación entre esas cavidades
sinusales y las fosas nasales. Nótese como debajo
de los cornetes se localizan los orificios de
desembocadura de los senos perinasales en las
fosas nasales. En la figura 4 se han cortado
longitudinalmente, de adelante hacia detrás, los
tres cornetes para observar sus orificios de
desembocadura en la fosa nasal. Las cavidades
sinusales están neumatizadas (aireadas) gracias a
estas
Fig. 4.- Corte coronal de huesos del macizo
facial se observan los cornetes y las
comunicaciones entre fosas nasales y senos
maxilar superior y celdas etmoidales.
comunicaciones.
Fig. 5.- Se observan los orificios de
comunicación de los senos frontales, celdas
etmoidales y seno maxilar superior con fosa nasal.
7
SENOS PERINASALES
Estas cavidades localizadas en huesos de la cara
y el cráneo, en comunicación con las fosas
nasales por varios orificios, van a cumplir con
la misión de brindar resonancia al lenguaje
hablado, siendo por tanto muy útiles para el
desempeño sonoro de la palabra hablada. Se
denominan, según el hueso donde están
localizadas senos frontales, maxilares
etmoidales y esfenoidales.







Fig. 6.- Proyección de las cavidades sinusales
sobre la cara.
8
EPITELIO DE LA MUCOSA DE LAS FOSAS NASALES
El epitelio de la mucosa que reviste las fosas
nasales y los cornetes es del tipo
psudoestratificado ciliar, columnar. Entre las
células de revestimiento hay numerosas células
caliciformes productoras de mucus y en el borde
libre de las células de revestimiento encontramos
numerosos cilios que le dan un aspecto
característico.
CILIOS
Célula caliciforme
Fig. 7.- Epitelio pseudoestratificado columnar,
ciliado de las fosas nasales. Obsérvese las
células caliciformes productoras de mucus, así
como el borde ciliado de las células de
revestimiento.
9
FUNCIONES DE LAS FOSAS NASALES
Las fosas nasales tienen tres importantes
funciones que son 1.- Filtrar el aire
inspirado. 2.- Humedecer el aire. 3.- Calentar el
aire.
1.-FILTRACIÓN DEL AIRE INSPIRADO
El aire inspirado por las fosas nasales resulta
filtrado, primero, a nivel de las numerosas
vibrisas o pelos que se encuentran a la entrada
de estas cavidades, a nivel de las narinas. Aquí,
quedan retenidas numerosas partículas grandes de
polvo, continuando su curso la corriente de aire
ahora más limpia. Seguidamente el flujo de aire
choca contra la superficie de los cornetes, que
se encuentran revestidas por una película de
mucus nasal, en el que quedan adheridas
partículas de polvo más pequeñas que escaparon al
filtro de las vibrisas. El mucus, que está
presente por sobre todo el epitelio nasal,
continúa atrapando partículas y los cilios, con
su constante barrido, van envolviendo el polvo
arrastrándolo hacia las narinas.
10
2.-HUMECTACIÓN DEL AIRE INSPIRADO
El aire inspirado desde el exterior es mucho más
seco y por tanto podría ocasionar resequedad,
irritación y lesión de la mucosa de vías aéreas
inferiores y alvéolos. Por eso, las cavidades
nasales tienen entre sus funciones la de
humedecer el aire que es inspirado, de manera que
cuando llegue a las vías aéreas inferiores ya
está humedecido. La fina y vascularizada mucosa
nasal, con la humedad propia que dimana a través
de las delgadas paredes de los capilares, ofrece
una fuente de humedecimiento constante y
necesario a la corriente de aire que transcurre
por las cavidades nasales.
3.-CALENTAMIENTO DEL AIRE INSPIRADO
El aire entra también a menor temperatura que la
del organismo, generalmente. Al producirse el
choque del aire contra la superficie de los
cornetes, se originan turbulencias o torbellinos
en los espacios que separan a los cornetes entre
si estas turbulencias hacen que el aire roce en
repetidas vueltas contra la superficie de los
cornetes que poseen extensas redes capilares que
mantienen a esa mucosa caliente, permitiéndole al
aire elevar la temperatura y no llegar tan frío a
vías aéreas inferiores.
11
NASOFARINGE
adenoides
Orificio trompa de Eustaquio
La nasofaringe es el pasadizo aéreo por donde
continúa el aire procedente de las fosas
nasales. Aquí, van a existir dos orificios de
comunicación con los oídos medios ( uno a cada
lado), son los orificios de las trompas de
Eustaquio, los que permiten la
-------------------
Septum nasal
nasofaringe
-------------------
orofaringe
--------------------
Fig. 8.- NASOFARINGE Se observa el tejido
adenoideo y orificio de la trompa de Eustaquio
derecha.
entrada de aire al oído medio y equilibrar las
presiones sobre la membrana timpánica, en cada
oído respectivamente. En la parte más posterior y
superior existe un tejido linfoide, semejante al
de las amígdalas palatinas, que defiende de
cualquier agente biológico patógeno que pueda
llegar con la corriente del aire, son las
adenoides ( ver fig.).
12
OROFARINGE
Es el segmento que continúa mas abajo la
nasofaringe, inmediatamente por detrás de la
boca. En la presente fig. se muestra una faringe
abierta por su pared posterior donde se pude
apreciar, a la izquierda los límites
correspondientes a cada área, con la nasofaringe
en su porción más superior y la orofaringe más
abajo. Obsérvese que se comunica esta parte con
la boca hacia adelante y que inmediatamente por
debajo y detrás de ésta, está la entrada a la
laringe (flecha).
Fig. 9.- FARINGE Vista posterior con abertura y
separación de la pared posterior. El segmento más
alto es la nasofaringe con las coanas u orificios
posteriores a través de los cuales se ven los
extremos de los cornetes. Debajo, se observa la
orofaringe.
13
LARINGE
Las vías aéreas superiores se continúan, después
de la orofaringe, con la laringe. La laringe es
un órgano eminentemente cartilaginoso, formado
por varias piezas de cartílago. Además de ser un
segmento de la vía aérea, es el órgano principal
de la
Fig. 10.- LARINGE Observada desde distintas
posiciones y mostrando su continuidad hacia abajo
con la tráquea.
fonación. En ellas se encuentran las estructuras
más importantes de la fonación, las cuerdas
vocales ( ver fig. 10). La laringe está ubicada,
tal y como se mostró en as figuras 8 y 9, en la
pared anterior de la porción más baja de la
faringe, la laringofaringe. Los cartílagos que
constituyen la laringe son cartílago tiroides,
cricoides, los aritenoides, los cuneiformes, los
corniculados y la epiglotis.
14
TRÁQUEA
La traquea continúa la vía aérea superior después
de la laringe. Sus paredes están constituidas por
piezas cartilaginosas en forma de herradura o de
letra C, abiertas hacia detrás. La tráquea se
extiende desde el cuello hacia abajo, a través
del tórax localizándose en el mediastino por
delante del esófago, dividiéndose en los dos
bronquios primarios. Su mucosa está revestida por
un epitelio cilíndrico pseudoestratificado
ciliado con células caliciformes.
Fig. 11.- TRÁQUEA Se observa la estructura con
anillos cartilaginosos que evitan el colapso de
su luz con las variaciones de presión
intratorácica.
15
EPITELIO TRAQUEAL
En la fig. 12A se muestra un corte de pared de
tráquea, destacándose el epitelio cilíndrico
ciliado pseudoestratificado. En la fig. 12B se
destacan mejor el conjunto de cilios en el borde
libre de las células epiteliales y se señala una
célula caliciforme. En la fig.12C se ven varias
células caliciformes destacándose muy bien los
cilios en las células epiteliales.
Fig. 12 B.
Fig. 12 A.
Fig. 12 C.
16
FUNCIONES DEL EPITELIO TRAQUEAL
El epitelio de la tráquea cumple también con
funciones de protección. Las células caliciformes
que presenta, vierten constantemente gránulos de
mucus pegajoso que forma una película adherente
sobre el epitelio donde quedan atrapadas muchas
partículas de polvo con bacterias, virus, etc.,
que van siendo barridos por el batir de los
cilios de las células epiteliales, que van
movilizando esas secreciones donde quedan
atrapados los agentes patógenos, hacia la
laringe. Dichas secreciones pueden ser entonces
expulsadas por golpes de tos o deglutidas y
destruidos los agentes en el estómago por la
acción del ácido clorhídrico del jugo gástrico.
17
VÍAS AÉREAS INFERIORES
Fig. 13 A.
Las vías aéreas inferiores comienzan a partir de
la narina traqueal donde se produce la división
de la tráquea en los dos bronquios principales o
primarios (derecho e izquierdo, uno para cada
pulmón) posteriormente, éstos se
dividen dentro de cada pulmón en bronquios cada
vez más finos, como son los bronquios secundarios
o de mediano calibre, bronquios terciarios o
bronquios finos, hasta que estos últimos se
dividen en bronquiolos que se van haciendo
progresivamente más finos hasta terminar en los
alvéolos pulmonares (ver fig. 13B).
Fig. 13 B.
18
ÁRBOL BRONQUIAL
La sucesiva división de los bronquios en ramas
cada vez más finas, hace que la distribución de
éstos en el parénquima bronquial adopte un
aspecto arborescente, hecho que le ha valido el
calificativo de árbol bronquial (ver fig. 14).
Los bronquios primarios, secundarios y
terciarios, presentan en sus paredes, al igual
que la tráquea, anillos de cartílago. La razón de
la existencia de estas piezas cartilaginosas en
la tráquea y bronquios, se debe a que con las
variaciones de presión intratorácicas que
Fig. 14. Distribución de los bronquios en el
parénquima pulmonar formando un verdadero árbol
bronquial.
se producen durante la ventilación pulmonar,
colapsarían obstruyéndose de no poseer estas
piezas cartilaginosas rígidas en sus paredes.
19
BRONQUIOS Y BRONQUIOLOS
Los bronquios, a medida que se tornan
progresivamente más finos van teniendo menos y
más pequeñas piezas de cartílago en sus paredes,
al punto que cuando pasan de bronquios finos a
bronquiolos, éstos últimos ya no poseen cartílago
en sus paredes (ver parte izquierda de la fig.
15). Los bronquiolos, terminan por dividirse en
bronquiolos terminales y estos a su vez en
bronquiolos respiratorios
Fig. 15. Obsérvese como a partir de los
bronquiolos desaparecen las placas
cartilaginosas. Los alvéolos ,presentan aspecto
de racimos.
de primer, segundo y tercer orden estos últimos
se dividen en conductos alveolares, que a su vez,
desembocan en los alvéolos pulmonares.
20
ELASTICIDAD DE LAS PAREDES BRONQUIOLARES
Si se observan las paredes de los bronquiolos se
verá que están rodeadas por haces de fibras
elásticas que entrelazan las paredes de unos y
otros esto hace que las paredes de los
bronquiolos sean muy elásticas y que a pesar de
las variaciones de presión y de no poseer pacas
cartilaginosas, no se colapsen y obstruyan el
paso del aire, pues estas fibras entrelazadas en
torno a sus paredes, tiran de ellas como riendas
evitando el colapso y obstrucción de la luz de
los bronquios.
Fig. 16. Bronquiolos con haces de fibras
elásticas enlazando sus paredes.
21
PULMONES
Los pulmones son una pareja de órganos ubicados
en la cavidad torácica, en donde se encuentran
protegidos por el esqueleto de la jaula torácica,
constituido por las costillas, cartílagos
costales y el esternón por delante. Descansan
sobre la cúpula que forma el músculo diafragma,
al igual que el corazón, que se encuentra ubicado
entre ambos pulmones (ver detalles en la fig.
16). Con esta ubicación, los pulmones quedan bien
protegidos, por el esqueleto torácico de
eventuales traumatismos.
Fig. 16. Localización anatómica de los pulmones
en el interior de la jaula torácica.
22
Fig. 17. LÓBULOS PULMONARES
Los pulmones están divididos en regiones
denominadas lóbulos pulmonares por una serie de
surcos o cisuras el pulmón derecho está dividido
en tres lóbulos por las cisuras oblicua y
horizontal, siendo esos lóbulos superior, medio
e inferior (ver fig. 17) en el pulmón izquierdo
existe sólo la cisura oblicua que lo divide en
lóbulo superior e inferior. Cada pulmón posee un
extremo superior acuminado denominado vértice o
ápex pulmonar y por su región más inferior recibe
el nombre de base pulmonar, que son las regiones
pulmonares en contacto con la cúpula del músculo
diafragma.
23
Fig. 18. Pleuras pulmonares
Ambos pulmones están recubiertos por una fina
membrana de tejido epitelial plano y tejido
conectivo elástico y resistente, semejante al que
constituye el pericardio, llamada pleura. La
pleura tiene dos hojas o capas la que está
adherida íntimamente a la superficie del pulmón,
llamada pleura visceral y la otra capa que está
recubriendo la pared torácica por dentro llamada
pleura parietal (ver fig. 18).
24
PLEURAS, ESPACIO PLEURAL Y LÍQUIDO PLEURAL
Entre las pleuras visceral y parietal existe un
pequeño espacio denominado espacio pleural. Este
espacio se reduce cuando los pulmones se expanden
al llenarse de aire durante la inspiración (ver
ventilación pulmonar) y se agranda durante la
espiración, al separarse la superficie pulmonar
de la pared.
Fig. 19. Se observan las dos pleuras separadas
por el espacio pleural. Nótese ambos pulmones
descansando sobre el diafragma.
La superficie de la pleura visceral está
constantemente humedecida por líquido
intersticial procedente del tejido pulmonar, el
líquido pleural, el cual contiene material
mucoide resbaladizo, que permite una lubricación
de la superficie de ambas pleuras, de manera que
al contactar las dos, al final de la inspiración,
no rozan una con la otra, evitando daño pleural y
reduciendo la tensión superficial.
25
Fig. 20 A Alvéolos pulmonares
Fig. 20 B Lobulillo pulmonar
El parénquima pulmonar está formado por numerosas
estructuras en forma de diminutos saquitos
microscópicos denominados alvéolos pulmonares
(ver el
dibujo de la fig. 20 A). Los bronquiolos
terminales (ver fig. 20 B) se dividen en varios
bronquiolos respiratorios y cada uno, a su vez,
se divide en varios conductos alveolares de cada
conducto alveolar parten varios segmentos
ensanchados llamados atrios los que dan acceso a
los alvéolos. Se denomina lobulillo pulmonar a
todo el conjunto de parénquima pulmonar originado
a partir de un bronquiolo respiratorio ( ver fig.
20 B).
26
Fig. 21 Bronquiolo respiratorio y alvéolos
Las paredes de los bronquiolos respiratorios,
conductos alveolares y atrios están constituidas
por un epitelio cúbico simple, ciliado sobre una
membrana basal. Los alvéolos están constituidos
por células epiteliales planas, entre las que
encontramos los neumocitos o células septales
tipo I y tipo II las primeras son de
revestimiento alveolar para el intercambio de
gases y las segundas son productoras de sustancia
surfactante, que disminuye la tensión superficial
entre las paredes alveolares cuando contactan
unas con las otras al momento de culminar la
espiración evitando que se queden adheridas unas
con las otras.
27
Fig. 22 A Corte histológico de alvéolos
pulmonares con capilares sanguíneos en el
intersticio entre alvéolo y alvéolo.
El espacio comprendido entre las paredes de dos
alvéolos contiguos, es lo que llamamos
intersticio pulmonar. Normalmente es muy fino y
contiene numerosos capilares y tejido conectivo
muy laxo con fibras elásticas y colágenas. Es a
través de este espacio y de las respectivas
membranas de las células alveolares y
endoteliales de los capilares que deben difundir
los gases de la respiración (ver intercambio
gaseoso alvéolo-capilar).
Fig. 22 B Dibujo de los alvéolos pulmonares
mostrando capilares en el intersticio y células
epiteliales tipo I y tipo II

28
El intersticio pulmonar resulta muy importante,
pues distintos procesos patológicos de tipo
inflamatorio infeccioso, inmunoalérgico,
congestivo o infiltrativo que se desarrollen en
él, pueden alterar fácilmente la dinámica del
intercambio gaseoso pudiendo provocar la muerte
del individuo. En la microfotografía electrónica
se pueden apreciar las células endoteliales de
las paredes de dos capilares pulmonares con sus
delgados citoplasmas y opuestas a ellas las
células alveolares tipo I con sus respectivas
membranas basales a todo este conjunto de
estructuras en aposición, se le conoce como
membrana respiratoria.
Fig. 23 Microfotografía electrónica que muestra
dos capilares pulmonares en contacto con la pared
de un alvéolo pulmonar. Se observa también parte
del intersticio.
29
VENTILACIÓN PULMONAR
La ventilación pulmonar es la función mediante la
cual entra aire a los pulmones y sale de estos, a
través de las vías aéreas, para garantizar el
constante suministro de O2 a la sangre y tejidos,
así como para poder extraer el CO2 producido por
el metabolismo celular, de estos. Este movimiento
constante y alternante de aire, conduciendo O2 al
interior de los alvéolos (INSPIRACIÓN) y
extrayendo CO2 (ESPIRACIÓN) es realizado por la
acción, también alternante, de dos grupos de
músculos llamados músculos respiratorios. Dichos
músculos se
Fig. 24 Movimientos respiratorios de inspiración
y espiración mediante los cuales se lleva a cabo
la ventilación pulmonar.
dividen a su vez en músculos inspiratorios y
músculos espiratorios que se encargan,
respectivamente de llevar a cabo la inspiración
(ver parte izq. de fig. 24) y la espiración (
parte derecha fig. 24).
30
MÚSCULOS RESPIRATORIOS
MÚSCULOS INSPIRATORIOS
INSPIRACIÓN
ESPIRACIÓN
Son los músculos encargados de imprimirle a la
jaula torácica los movimientos inspiratorios que
permiten la entrada de aire a los pulmones. La
jaula torácica tiene posibilidades de aumentar y
disminuir sus diámetros vertical y
anteroposterior, gracias a que las costillas
están articuladas por delante al esternón
mediante cartílagos esterno-costales y por detrás
a las vértebras (articulaciones semimóviles o
anfiartrósis). Los músculos inspiratorios van a
imprimirle movimientos a estas estructuras de la
pared torácica ocasionando aumento de los
diámetros antes señalados. Los músculos
Esternocleidomastoideo
Escalenos
Intercostales internos
Serrato mayor
Transverso del tórax
Intercostales externos
Oblicuo externo
diafragma
Oblicuo interno
Fig. 25 A la derecha los músculos inspiratorios
y a la derecha los músculos espiratorios.
ínspiratorios más importantes son diafragma e
intercostales externos, existiendo un grupo de
músculos que pueden ayudar también en esta
función, llamados por eso músculos accesorios de
la inspiración y son esternocleidomastoideos,
escalenos (anterior, medio y posterior) y serrato
anterior.
31
DIAFRAGMA
Es el principal músculo inspiratorio. Tiene la
forma semejante a la e un paracaídas (ver fig.
26) con su cara inferior cóncava, que mira hacia
la cavidad abdominal y la superior, convexa
mirando hacia la cavidad torácica. Se inserta en
la parte alta de la columna lumbar así como en
los arcos costales más inferiores y en los
cartílagos esterno-costales. Sobre su cara
superior, en su porción más central, descansa el
corazón y sobre sus porciones
Fig. 26 Músculo diafragma insertado a la columna
lumbar y a las costillas inferiores y cartílagos
esterno-costales, sellando la cavidad torácica
por su borde inferior y separándola de la cavidad
abdominal.
más laterales descansan las bases de ambos
pulmones.
32
ACCIÓN DEL DIAFRAGMA Y DEMÁS MÚSCULOS
INSPIRATORIOS
Al contraerse desciende sobre las vísceras
abdominales, dejando espacio sobre si para que
los pulmones se expandan en sentido vertical a
medida que se van llenando de aire, actuando como
un verdadero fuelle. Este descenso diafragmático
origina una presión negativa en la cavidad
torácica que permite la entrada de aire hasta los
alvéolos.
EL TÓRAX SE EXPANDE HACIA ADELANTE
ESTERNÓN
COSTILLAS
PULMÓN
INSPIRACIÓN
DIAFRAGMA
Los músculos escalenos elevan la 1era y 2ª
costillas
EL DIAFRAGMA DESCIENDE MIENTRAS SE CONTRAE
INSPIRACIÓN
Fig. 27 B Con el descenso del diafragma al
contraerse aumenta el diámetro vertical de la
cavidad torácica permitiendo la expansión de los
pulmones en esa dirección.
La parte inferior del esternón se desplaza hacia
adelante
Los intercostales externos elevan las costillas
horizontalizándolas
El diafragma se desplaza hacia abajo mientras se
contrae
Fig. 27 A La flecha inferior indica el descenso
del diafragma al contraerse
33
MÚSCULOS INSPIRATORIOS( cont.)
INSPIRACIÓN
MÚSCULOS INTERCOSTALES EXTERNOS
Esternocleidomastoideo
En la figura 28 se señalan los músculos
intercostales externos y con flechas, el sentido
del desplazamiento que producen sobre los arcos
costales. Estos músculos se extienden por la
parte más externa del borde superior de una
costilla, hasta el borde inferior de la costilla
superior a ese espacio y cuando se contraen, sus
fibras tiran hacia arriba de cada costilla,
provocando que la posición de cada arco costal
dirigido oblicuamente hacia abajo y hacia
delante, ascienda hasta quedar todos en posición
horizontal al ascender y quedar horizontales,
las costillas desplazan al esternón hacia delante
y todo esto provoca el aumento del diámetro
anteroposterior de la cavidad torácica y la
consecuente expansión de los pulmones en esta
dirección. Los músculos accesorios de la
inspiración se muestran igualmente colaborando en
esta acción.
Escalenos
Serrato anterior
Intercostales externos
Diafragma
Fig. 28 Se señalan por flechas las acciones de
los distintos músculos inspiratorios.
34
MUSCULOS ESPIRATORIOS
MÚSCULOS INTERCOSTALES INTERNOS
MÚSCULOS ESPIRATORIOS
Se encuentran situados en igual posición que los
externos pero por dentro de los mismos. Al
contraerse tiran del borde inferior de la
costilla por encima de ellos, haciendo descender
el arco costal de nuevo a la posición oblicua
esto ocasiona un retorno hacia detrás del
esternón y por tanto reducción del diámetro
anteroposterior de la cavidad torácica, que
comprime a los pulmones en sentido de adelante
hacia detrás contribuyendo a la espiración.
Intercostales internos
Transverso del tórax
MÚSCULOS DE LA PRENSA ABDOMINAL
Oblicuo externo
Son los rectos anteriores del abdomen, el oblicuo
externo, el oblicuo interno y el transverso del
abdomen. Al contraerse, comprimen las vísceras
intra-abdominales provocando que éstas asciendan
y compriman, a su vez, las bases pulmonares a
través del diafragma, relajado ahora, ocasionando
la salida del aire de los pulmones.
Oblicuo interno
Fig. 29 Se muestran los intercostales internos y
demás músculos espiratorios
35
En las siguientes figuras se representan las
acciones de los músculos espiratorios.
El tórax se retrae
ESPIRACIÓN
El diafragma se relaja
El transverso del tórax deprime las costillas
Los músculos intercostales internos hacen
descender las costillas
La parte inferior del esternón se desplaza hacia
detrás
ESPIRACIÓN
Fig. 30 B La pared anterior del tórax se retrae
como resultado de la acción de intercostales
internos y el diafragma relajado es empujado
hacia arriba por las vísceras intra-abdominales,
empujadas por la musculatura abdominal.
El diafragma es desplazado hacia arriba mientras
se relaja
Fig. 30 A Se muestra como los intercostales
internos descienden las costillas retrayendo el
esternón hacia detrás.
36
DINÁMICA DE LOS MOVIMIENTOS RESPIRATORIOS
Los músculos respiratorios al contraerse
alternativamente, van a producir cambios en la
capacidad de la cavidad torácica, de tal forma
que al producirse la acción del grupo
inspiratorio se produce un aumento de los
diámetros vertical y anteroposterior de la
cavidad torácica (ver figuras 27A y 27B) esto
produce la aparición de una presión negativa en
el interior del tórax, inferior a la presión
atmosférica, que ocasiona la entrada de una
corriente de aire que va llenando los alvéolos,
produciéndose una expansión de los pulmones que
ocupan así el nuevo espacio que ha ganado la
cavidad torácica. Durante la contracción de los
músculos espiratorios, éstos producen una
disminución de los diámetros vertical y
anteroposterior del tórax (ver figs. 30A y 30B),
ocasionando una compresión de toda la masa de
alvéolos pulmonares que resultan exprimidos,
con la consiguiente salida del aire. Debemos
señalar también que durante los períodos
respiratorios normales, tranquilos la espiración
depende, en gran medida, de la retracción
elástica de los pulmones y la caja torácica. En
la siguiente animación se puede apreciar ese
efecto como de fuelle de acordeón que le
imprimen los músculos respiratorios a la jaula
torácica.
37
ANIMACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS INSPIRATORIOS Y
ESPIRATORIOS
Obsérvese como al contraerse, el diafragma
desciende durante la inspiración permitiendo la
expansión vertical de los pulmones y como al
relajarse asciende durante la espiración
comprimiendo las bases pulmonares, al ser
rechazado hacia arriba por las vísceras
intrabdominales, comprimidas a su vez, por la
acción de los músculos abdominales.
38
4.- INTERCAMBIO GASEOSO ALVÉOLO-CAPILAR Y
CAPILAR- TISULAR
INTERCAMBIO ALVÉOLO-CAPILAR
Como se muestra en la fig.31, los alvéolos
pulmonares están rodeados por una red de
capilares dependientes de la arteria pulmonar
que traen sangre saturada de CO2, procedente del
ventrículo derecho, que ha sido colectado de todo
el organismo. A través de las paredes de estos
capilares y de las paredes de los alvéolos
pulmonares se va a producir un intercambio entre
la sangre con CO2 y el interior del alvéolo
cargado de O2, de manera que la sangre,
simultáneamente, se va descargando de CO2 y
enriqueciéndose en O2 y cuando esta sangre es
drenada por las tributarias de las venas
pulmonares ya tiene color rojo rutilante por el
O2.
RAMA DE LA ARTERIA PULMONAR
BRONQUIOLO
BRONQUIOLO TERMINAL
BRONQUIOLO RESPIRATORIO
Tributaria de las venas pulmonares
ARTERIOLA
Redes capilares
CONDUCTO ALVEOLAR
alvéolos
Tejido conectivo
Fig. 31 Se observa un lobulillo pulmonar con la
red de capilares rodeando, en íntimo contacto,
las paredes de los alvéolos.
39
En la siguiente animación se observa como llega
la sangre cargada de CO2 por los capilares
derivados de la arteria pulmonar (en azul) y como
se retira esta sangre recién oxigenada por los
alvéolos pulmonares a través de los capilares
tributarios de las venas pulmonares (en rojo)
40
Si le diéramos un corte a las bolsas alveolares y
pudiéramos observarlas a gran aumento, veríamos
como están revestidas sus delgadas paredes por
células epiteliales planas (células septales tipo
I) e intercaladas entre ellas un tipo de célula
alveolar, más prominente con citoplasma
vesiculoso (células septales tipo II),
productoras del líquido surfactante pulmonar que
evita la adhesión de las paredes alveolares al
final de la espiración. También hay macrófagos
alveolares que fagocitan partículas de polvo,
bacterias y demás sustancias extrañas que puedan
haber llegado hasta allí con el aire. Los
capilares sanguíneos están en el intersticio
pulmonar, entre las paredes alveolares rodeados
de tejido conectivo muy laxo, rico en fibras
elásticas que ayudan a la retracción del tejido
pulmonar durante la espiración.
Fig. 32 Se muestran las relaciones que guardan
las paredes de los sacos alveolares con los
capilares pulmonares y los dos tipos básicos de
células alveolares, así como los macrófagos
pulmonares.
41
MEMBRANA RESPIRATORIA
El conjunto de barreras membranosas interpuestas
entre el interior del capilar alveolar y el
interior de la bolsa alveolar recibe el nombre de
membrana respiratoria, y a través de la misma
tienen que difundir, el CO2 desde la sangre al
alvéolo y el O2 desde la luz alveolar hacia el
interior del capilar (ver fig. 33). La membrana
respiratoria está constituida de la siguiente
manera del lado alveolar nos encontramos una
capa de material mucoide
Fig. 33 Se observan los elementos de la membrana
respiratoria y el intercambio de gases a través
de ella.
denominado surfactante pulmonar (capa azul en la
fig. 33) que es producido por las células
alveolares tipo II y cuya función es evitar que
las paredes alveolares se queden adheridas unas a
otras al contactar durante la espiración le
sigue la membrana celular de la célula alveolar
a continuación está la membrana basal de la
célula alveolar (en rojo pálido) después está el
delgado espacio intersticial pulmonar le sigue
la membrana basal de la célula endotelial del
capilar (en rojo pálido también) y finalmente, la
membrana celular de la célula endotelial capilar.

42
El dióxido de carbono (CO2) transportado en parte
por los glóbulos rojos hacia los alvéolos
pulmonares en forma de carbamino-hemoglobina, así
como el transportado por el plasma en forma de
HCO3- es liberado y difunde al interior del
alvéolo pulmonar (flechas azules) el oxígeno que
está contenido en el aire alveolar difunde
rápidamente a través de la membrana respiratoria
(flechas verdes), penetrando la mayor parte al
interior de los glóbulos rojos y combinándose con
la Hb formando oxihemoglobina una pequeña
cantidad queda disuelta en el agua del plasma.
Fig. 34 Intercambio gaseoso entre glóbulos rojos
en la sangre con el aire alveolar los glóbulos
rojos liberan el CO2 unido a la Hb y el contenido
en el plasma en forma de ión bicarbonato (HCO3-)
difundiendo hacia el interior del alvéolo el O2
dentro del alvéolo difunde hacia el interior el
capilar combinándose con la Hb.
43
En la siguiente animación podemos observar el
intercambio alvéolo- capilar, en detalle, a
través de la membrana respiratoria.
44
INTERCAMBIO CAPILAR- TISULAR
La sangre que se oxigenó en los pulmones es
retirada de allí por los capilares y venas
pulmonares que le llevarán a las cavidades
izquierdas del corazón, desde donde esta sangre
será impulsada por el ventrículo izquierdo hacia
la arteria aorta, la cual mediante sus numerosas
ramas y redes capilares, la distribuirá con el
oxígeno que transporta, a todos los tejidos del
organismo. Es precisamente aquí, en la intimidad
de los tejidos, donde va a ocurrir el intercambio
de gases entre la sangre oxigenada y los tejidos
saturados de CO2, lo que denominamos intercambio
capilar- tisular.
A nivel de las células de los tejidos la presión
parcial de CO2 es más elevada que en el extremo
arterial del capilar donde lo que está elevado es
la presión parcial de O2 por eso, a partir del
extremo arterial del capilar comienza a difundir
el O2 desde la sangre hacia las células
tisulares al mismo tiempo que esto ocurre, el
CO2 difunde desde los tejidos donde es más
abundante, hacia el capilar. Como resultado, la
sangre del capilar, mientras fluye, se va
desaturando progresivamente de O2 y saturándose
de CO2, de manera que ya a nivel del extremo
venoso del capilar, la sangre alcanza una elevada
presión parcial de CO2 y se retira para conducir
este gas hacia los pulmones para liberarlo allí
donde será espirado.
45
En la siguiente animación se ilustra el
intercambio gaseoso capilar-tisular a nivel de
los tejidos del organismo.
46
Animación con resumen del intercambio
alvéolo-capilar y capilar-tisular.
47
CONTROL DE LA RESPIRACIÓN
Los movimientos respiratorios son controlados y
regulados por el sistema nervioso central. La
característica alternancia de inspiración-espiraci
ón, así como los aumentos y disminuciones en la
frecuencia respiratoria (número de respiraciones
por minuto) son constantemente ajustados por un
conjunto de neuronas localizadas en distintas
regiones de la formación reticular del bulbo
raquídeo, en su porción más alta y de la porción,
también más alta, de la formación reticular de la
protuberancia (tronco cerebral). A este
conglomerado de neuronas se les dá el nombre
colectivo de centro respiratorio. Además del
control estrictamente nervioso de la función
respiratoria, existen factores de tipo químico
que influyen grandemente sobre el centro
respiratorio modulando el control que éste ejerce
sobre el ritmo respiratorio esos factores
químicos son la concentración de H , la
concentración de CO2 (presión parcial de CO2) y
la concentración de O2 ( presión parcial de O2)
en el plasma y líquido intersticial. Los aumentos
en las concentraciones de H y CO2 en el plasma y
líquido intersticial estimulan al centro
respiratorio a que aumente la frecuencia de
respiraciones por minuto, por otra parte la
disminución de la presión parcial de O2 en estos
líquidos, estimula a quimioreceptores nerviosos
sensibles a estas variaciones, provocando aumento
de la frecuencia respiratoria.
Fig. 35 Núcleos neuronales de la formación
reticular del tronco cerebral que forman el
centro respiratorio.