En primer lugar, ayuda a definir cuáles son las funciones principales de los pulmones.
- Intercambio de gases: la respiración externa (respiración) es compatible con la respiración interna (es decir, la reducción de oxígeno en el agua en el sistema de transporte de electrones mitocondrial y la eliminación de CO2 que se produce en la oxidación de las moléculas que contienen carbono)
- Defensa del huésped contra organismos microbianos y virus.
- Regulación del equilibrio ácido-base a través del intercambio de CO2 .. CO2 + H20 H + HCO3 H2Co3
- Actúe como un depósito de sangre: contiene ~ 500 ml de sangre en vasos sanguíneos distensibles que pueden empujarse hacia el corazón izquierdo con estimulación simpática. También filtra pequeños émbolos de la sangre.
- Funciones enzimáticas importantes: sitio principal de la actividad de la enzima convertidora de angiotensina.
- Por último, la inflación de los pulmones puede presurizar el torso y permitir que algo contraiga los músculos abdominales durante la defecación, el parto, la vocalización, etc.
Entonces, ¿cómo la anatomía del pulmón soporta estas funciones?
Hay dos partes principales en el sistema, una vía aérea superior e inferior. La vía aérea superior consiste en las cavidades nasal / oral, la faringe, la laringe y los senos paranasales:
Una de las principales funciones de las vías respiratorias superiores con respecto a la respiración (hay muchas otras como se puede imaginar) es calentar, humectar y filtrar el aire que se inhala antes de que llegue a los pulmones. También es importante señalar que la nariz genera el 50% de la resistencia de las vías respiratorias, lo que es importante para reducir el trabajo respiratorio y aumentar el tiempo de ventilación, lo que permite un mayor intercambio. Recuerda el antiguo “aliento en la boca y la nariz” “adagio …
Las vías respiratorias inferiores consisten en la tráquea, los bronquios, los bronquiolos, los conductos alveolares y los alvéolos:
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Los alvéolos son en realidad MUCHO más densos de lo que aparecería en esta imagen (normalmente hay alrededor de 300 millones de ellos, 85 metros cuadrados de superficie), pero muestran la estructura general de manera adecuada. Observe también que el pulmón derecho tiene tres lóbulos, pero el pulmón izquierdo solo tiene dos … Esto se debe a que el corazón se encuentra en el espacio que ve en la imagen.
Cada rama de la vía aérea en una progresivamente más pequeña, se conoce como una generación:
Las células que recubren el interior de cada una de estas partes progresivamente más estrechas (las células epiteliales de las vías respiratorias) cambian bastante en forma y función. El epitelio de la tráquea, los bronquios y los bronquiolos están revestidos con células ciliadas que golpean al unísono para empujar la materia particulada que se inhala y queda atrapada en la mucosa de los pulmones hacia las vías respiratorias superiores donde puede expulsarse. Las células en los alvéolos son muy planas para facilitar la difusión del gas a través de sus superficies. También secretan surfactante, que es crítico en el mantenimiento de la tensión superficial que permite que los pulmones se inflen.
Los pulmones también están llenos de vasos sanguíneos que están separados del espacio de las vías respiratorias alveolares ¡mi único 1 micrómetro en la mayoría de los lugares! Aquí hay una micrografía electrónica de algunos de estos capilares: (recuerden, ¡hay 300 millones de estos alvéolos, en azul, en un humano adulto!)
Los pulmones están situados en un vacío débil (espacio pleural) y su relación con los músculos que los rodean y la caja torácica que los sostiene es fundamental para su capacidad de inflarse / desinflarse:
Para que pueda ver aquí cómo los diferentes músculos se contraen para causar la expansión de los pulmones en todas las direcciones. Si el vacío se ve comprometido, la tensión superficial combinada en todos los alvéolos junto con las propiedades elásticas del tejido conjuntivo pulmonar hace que se desinflen.
Pero, ¿qué pasa con el papel de las vías aéreas como una barrera contra los microorganismos y los virus? Las vías respiratorias superiores e inferiores están revestidas con nódulos linfáticos que responden a la infección mediante la activación de las respuestas inmune innata y / o adaptativa (se muestran a continuación en verde):
