Pulmones: estructuras y funciones clave

Rodrigo Ricardo Publicado el 16 agosto, 2021 7 minutos y 1 segundos de lectura

Pulmones

Los pulmones son estructuras lobuladas bilaterales ubicadas en el pecho y alrededor del corazón. Su propósito principal es proporcionar un área de superficie para que ocurra el intercambio de gases donde el oxígeno inhalado se mueve a través de los alvéolos hacia los capilares sanguíneos subyacentes, y el dióxido de carbono se mueve en la dirección opuesta para ser exhalado y eliminado del cuerpo. El aire inhalado desciende por la tráquea hacia los bronquios primarios, luego los bronquios secundarios y luego los bronquios terciarios. Estas últimas estructuras están rodeadas de tejido pulmonar. Todos los bronquios contienen:

  • Un epitelio columnar pseudoestratificado con cilios y células caliciformes forma el aparato mucociliar que ayuda a atrapar partículas en la mucosa, y los cilios luego empujan dichas partículas hacia arriba por el tracto respiratorio y fuera del cuerpo.
  • Fibras elásticas que brindan resistencia a la tracción y elasticidad.
  • Glándulas que ayudan en la secreción mucosa y serosa.
  • Una capa músculo-cartilaginosa compuesta de músculo liso en todas las regiones de los bronquios y cartílago hialino.

Desde los bronquios, el aire inhalado rico en oxígeno se transfiere a los bronquiolos ubicados en el pulmón. Los bronquiolos contienen:

  • Epitelio ciliado simple columnar a cuboidal (porción distal) con células Clara (células no ciliadas que participan en la desintoxicación de compuestos extraños)
  • Fibras elásticas
  • Capa de músculo liso

Los bronquiolos no contienen cartílago. El último bronquiolo intacto se llama bronquiolo terminal y tiene la mayor cantidad de células Clara. Esta vía aérea se considera la última de conducción. Desde el bronquiolo terminal, el aire inhalado pasa a los bronquiolos respiratorios . Estos son bronquiolos especializados donde hay espacios entre el revestimiento epitelial. De estos huecos en el revestimiento epitelial brotan los alvéolos., donde puede tener lugar el intercambio de gases. Por tanto, los bronquiolos respiratorios se consideran la primera estructura del pulmón donde puede producirse el intercambio de gases. Antes de los bronquiolos respiratorios, las estructuras solo hacen dos ‘C: conductancia y acondicionamiento (atrapando partículas y calentamiento) del aire inhalado. Desde la cavidad nasal hasta el bronquiolo terminal, las funciones principales de estas estructuras son conducir y acondicionar el aire inhalado, ya que las glándulas serosas lo calientan y las partículas extrañas quedan atrapadas en las secreciones mucosas y empujadas hacia arriba en el tracto por los cilios. Los alvéolos se pueden organizar en:

  • Conductos alveolares: continuaciones distales de los bronquiolos respiratorios.
  • sacos alveolares: varias cavidades de forma hueca que se encuentran al final de un conducto alveolar

Los tres tipos principales de células que componen los alvéolos son:

  • Neumocitos tipo I (células alveolares escamosas)
  • Neumocitos tipo II (grandes células alveolares)
  • Macrófagos alveolares

Los neumocitos de tipo I son epitelio escamoso simple que es extremadamente delgado (25 nm de ancho) y forman la barrera sangre-gas donde se producirá el intercambio de gases con los capilares subyacentes. La barrera sangre-gas es bastante delgada para permitir que se produzca dicho intercambio e incluye:

  • Celda tipo I
  • Membrana basal común para una célula de tipo I y una célula endotelial
  • Célula endotelial que recubre los capilares.

Los neumocitos de tipo II son células epiteliales cuboidales simples que producen un surfactante que reduce la tensión superficial en el pulmón y facilita la respiración. En los bebés prematuros, las células de tipo II no producen suficiente tensioactivo como para tener que complementarlo. Los macrófagos alveolares fagocitan desechos extraños, como partículas en el aire (contaminantes del aire) y patógenos. Las personas que fuman tienen un número considerable de estas células que contienen material no digerible, lo que da lugar a otro nombre que se les suele dar, «células de polvo». Si bien los macrófagos alveolares pueden manejar varios patógenos, no pueden lidiar con todas estas enfermedades, lo que puede provocar neumonía, inflamación dentro de los pulmones. La función de los macrófagos alveolares y otras células inflamatorias de las vías respiratorias puede verse afectada por el estado general de salud, incluidas la obesidad y la diabetes. Esto se ha hecho evidente con la última pandemia de COVID-19, ya que las personas más jóvenes y generalmente más sanas pueden combatir esta enfermedad, pero un número significativamente mayor de personas mayores, inmunodeprimidas, o las personas más enfermas sucumben a la neumonía viral causada por este coronavirus. Las estimaciones actuales son tales que ~ 2% de los diagnosticados con esta enfermedad morirán a causa de ella, y este último grupo está abrumadoramente representado en este porcentaje.

Este diagrama muestra los diferentes niveles de bronquios que se conectan a los bronquiolos en el pulmón.
pulmones
La flecha en esta imagen histológica apunta a un bronquiolo que está revestido por epitelio ciliado columnar simple y tiene una capa de músculo liso a su alrededor. Los alvéolos rodean este bronquiolo.
pulmón
Este diagrama muestra el bronquiolo respiratorio que se conecta a un conducto alveolar seguido de un saco alveolar.
pulmón

Pleura

La pleura pulmonar consta de dos capas del saco invaginado, con la pleura parietal adherida a la cavidad torácica y la pleura visceral que recubre los pulmones. La pleura visceral está compuesta por células mesoteliales y una escasa cantidad de tejido conectivo subyacente que se adhiere al parénquima de los pulmones. Las dos capas pleurales están separadas por una cavidad pleural que contiene una pequeña cantidad de líquido. La pleura parietal separa la cavidad pleural de la región del mediastino. La inflamación de la región pleural se llama pleuritis. Cuando el diafragma se contrae durante la respiración, esto da como resultado un gradiente de presión negativo dentro de la cavidad pleural que aumenta la expansión pulmonar con la exhalación pasiva y la inhalación activa resultantes. La contracción de los músculos intercostales a lo largo de la caja torácica da como resultado que la caja torácica también se expanda y aumenta el gradiente de presión negativa dentro de la cavidad pleural, lo que da como resultado la expansión de los pulmones debido a la inhalación de aire. El líquido pleural lubrica y amortigua los pulmones durante el proceso respiratorio.

Resumen de la lección

Esta lección cubrió las estructuras dentro y alrededor de los pulmones . La función principal de los pulmones es proporcionar un área de superficie para que se produzca el intercambio de gases donde el oxígeno del aire inhalado se mueve a través de la pared alveolar hacia los capilares subyacentes y el dióxido de carbono de los capilares se libera en los alvéolos, después de lo cual se exhala al exterior. del cuerpo. Antes de que el aire llegue a los alvéolos, se transfiere de la tráquea a los bronquios y a los bronquiolos. Desde la cavidad nasal hasta el bronquiolo terminal, las funciones primarias de estas estructuras son conducir y acondicionar el aire inhalado en el sentido de que es calentado por las glándulas serosas; las partículas extrañas quedan atrapadas en las secreciones mucosas y son empujadas hacia arriba en el tracto por los cilios. El bronquiolo respiratorio que tienelos alvéolos que brotan de ella es la primera estructura donde puede ocurrir el intercambio de gases. El bronquiolo respiratorio desemboca en un conducto alveolar que se conecta al saco alveolar. Los tres tipos principales de células que componen los alvéolos son: neumocitos tipo I (forma una barrera sangre-gas), neumocitos tipo II (produce surfactante) y macrófagos alveolares (fagocitosis de partículas extrañas y patógenos). La pleura pulmonar rodea los pulmones y se compone de dos capas: la pleura parietal que se adhiere a la cavidad torácica y la pleura visceral que recubre los pulmones con las dos capas separadas por una cavidad pleural que contiene líquido para lubricar y amortiguar los pulmones. La contracción del diafragma da como resultado una presión pulmonar negativa y un aumento de la expansión pulmonar con la exhalación pasiva y la inhalación activa.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador