Los
pulmones humanos son estructuras anatómicas de origen embrionario endodérmico, pertenecientes al
aparato respiratorio, se ubican en la
caja torácica, delimitando a ambos lados el mediastino. Sus dimensiones varían, el pulmón derecho es más grande que su homólogo izquierdo (debido al espacio ocupado por el
corazón). Poseen tres caras; mediastínica, costal y diafragmática, lo irrigan las arterias bronquiales, y las arterias pulmonares le llevan sangre para su oxigenación.
Los pulmones son los
órganos en los cuales la
sangre recibe
oxígeno desde el aire y a su vez la sangre se desprende del
dióxido de carbono el cual pasa al aire. Este intercambio, se produce mediante la difusión del oxígeno y el dióxido de carbono entre la sangre y los
alvéolos que forman los pulmones. La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alvéolos están en estrecho contacto con capilares. En los alvéolos se produce el paso de oxígeno desde el aire a la sangre y el paso de dióxido de carbono desde la sangre al aire. Este paso se produce por la diferencia de presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono (difusión simple) entre la sangre y los alvéolos.
Anatomía y características de los pulmones[editar · editar código]
Muestra de un corte de pulmón, en el cual se puede apreciar su textura y forma e incluso se pueden observar los alveolos.
Los pulmones están situados dentro del tórax, protegidos por las costillasy a ambos lados delcorazón. Son huecos y están cubiertos por una doble membrana lubricada (serosa) llamada pleura. Están separados el uno del otro por el mediastino.
La superficie de los pulmones es de color rosado en los niños y con zonas oscuras distribuidas irregularmente pero con cierta uniformidad en los adultos. Esto es denominado antracosis y aparece con carácter patológico, mostrándose casi en la totalidad de los habitantes de ciudades, como resultado de la inhalación de polvo flotante en la atmósfera que se respira, principalmente carbón.
El peso de los pulmones depende del sexo y del hemitórax que ocupen: El pulmón derecho pesa en promedio 600 gramos y el izquierdo alcanza en promedio los 500. Estas cifras son un poco inferiores en el caso de la mujer (debido al menor tamaño de la caja torácica) y algo
superiores en el varón. El pulmón derecho está dividido por dos
cisuras (mayor y menor) en 3 partes, llamadas
lóbulos (superior, medio e inferior). El pulmón izquierdo tiene dos lóbulos (superior e inferior) separados por una
cisura (cisura mayor). Esto se debe a que el
corazón tiene una inclinación oblicua hacia la izquierda y de atrás hacia adelante; "clavándose" la punta inferior (el ápex) en el pulmón izquierdo, reduciendo su volumen y quitando espacio a dicho pulmón. Se describen en ambos pulmones un vértice o ápex (correspondiente a su parte más superior, que sobrepasa la altura de las
clavículas), y una base (inferior) que se apoya en el músculo
diafragma. La cisura mayor de ambos pulmones va desde el 4º espacio intercostal posterior hasta el tercio anterior del hemidiafragma correspondiente. En el pulmón derecho separa los lóbulos superior y medio del lóbulo inferior, mientras que en el pulmón izquierdo separa los dos únicos lóbulos: superior e inferior. La cisura menor separa los lóbulmón derecho y va desde la pared anterior del tórax hasta la cisura mayor. Puede estar ausente o incompleta en hasta un 25% de las personas. En cada lóbulo se distinguen diferentes
segmentos, bien diferenciados, correspondiéndole a cada uno un
bronquio segmentario (3ª generación bronquial). Existen varias clasificaciones para nombrar a los diferentes segmentos, siendo una de las más aceptadas la de Boyden.
2 Los bronquios segmentarios se subdividen en bronquios propiamente dichos y bronquiolos (generaciones 12-16). Estos últimos carecen de cartílago y se ramifican en bronquiolos terminales y bronquiolos respiratorios (generaciones 17 a 19) que desembocan en los
alvéolos: las unidades funcionantes de intercambio gaseoso del pulmón.
Vista frontal de ambos pulmones abiertos en un plano de disección para visualizar las cisuras, los lóbulos y las vías respiratorias:
tráquea y árbol bronquial.
La mucosa de las vías respiratorias está cubierta por millones de pelos diminutos, o
cilios cuya función es atrapar y eliminar los restos de polvo y gérmenes en suspensión procedentes de la respiración, evitando, en lo posible, cualquier entrada de elementos sólidos que provoquen una broncoaspiración.
Los pulmones tienen alrededor de 500 millones de alvéolos, formando una superficie total de alrededor de 140 m
2 en adultos (aproximadamente la superficie de una pista de
tenis). La capacidad pulmonar depende de la edad, peso y sexo; oscila entre 4.000-6.000 cm
3. Las mujeres suelen tener de media un volumen inspiratorio forzado de 1,25 litros menos que los hombres.
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Los pulmones tienen una función respiratoria y otra no respiratoria:
La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la
sangre, es debido a esto que los alvéolos están en estrecho contacto con capilares. En los alvéolos se produce el paso de
oxígeno desde el
aire a la sangre y el paso de
dióxido de carbono desde la sangre al aire. Este paso se produce por la diferencia de presiones parciales de
oxígeno y
dióxido de carbono (difusión simple) entre la sangre y los alvéolos.
El pulmón de mamífero está constituido por multitud de sacos adyacentes llenos de aire denominados alvéolos. Se hallan interconectados unos con otros por los llamados
poros de Kohn, que permiten un movimiento del aire colateral, importante para la distribución del gas. Los conductos aéreos del pulmón, que no intervienen en la función respiratoria, están formados por cartílago y músculo liso. El epitelio es ciliado y secreta un mucus que asciende por el conducto respiratorio y mantiene todo el sistema limpio.
El proceso de respiración en los pulmones ocurre atravesando los gases una barrera de difusión constituida en los
mamíferos por una película superficial acuosa, las células epiteliales que forman la pared del alvéolo, la capa intersticial, las células endoteliales de los
capilares sanguíneos, el plasma y la membrana del
eritrocito que capta o suelta el gas. Existen diferentes tipos de células en el epitelio respiratorio. Así, las células tipo I son las más abundantes, forman la pared entre dos alvéolos y tienen un núcleo arrinconado en un extremo. Las células de tipo II son menos abundantes, y se caracterizan principalmente por la presencia de un cuerpo laminar en su interior, además poseen vellosidades en su superficie; son células productoras de surfactantes. Los surfactantes son complejos lipoprotéicos que proporcionan tensión superficial muy baja en la interfase líquido-agua, reduciendo así el trabajo necesario para el estiramiento de la pared pulmonar por la reducción de la tensión, y previniendo a su vez el colapso de los alvéolos. Las células de tipo III son menos abundantes y tienen gran cantidad de mitocondrias y ribete en cepillo. Existen además en el epitelio respiratorio
macrófagos alveolares.
- - La producción de moco impactan las partículas de cierto tamaño y es producido por células en las glándulas seromucosasbronquiales y por células caliciformes del epitelio bronquial.
El sistema arterial que irriga a los pulmones (
arterias pulmonares y sus ramificaciones) sigue un trayecto paralelo al de las vías respiratorias, mientras que el sistema venoso es más variable y puede disponerse en diferentes trayectos. En el pulmón derecho la
vena pulmonar superior drena los lóbulos superior y medio, y la vena pulmonar inferior drena al lóbulo inferior. En el pulmón izquierdo cada vena pulmonar drena al lóbulo de su mismo nombre. Hay que tener en cuenta que la circulación pulmonar presenta una peculiaridad con respecto al resto de la circulación sistémica, puesto que las arterias pulmonares aportan sangre poco oxigenada desde el
ventrículo derecho, mientras que las venas pulmonares, tras el intercambio gaseoso en los alvéolos, aportan sangre oxigenada hacia la aurícula izquierda. El intercambio entre oxígeno y dióxido de carbono se realiza mediante difusión.
Enfermedades y problemas de los pulmones[editar · editar código]
Imagen que muestra un pulmón afectado con cáncer.
Se pueden presentar desde el nacimiento (como el
secuestro broncopulmonar), desarrollarse a lo largo de la vida o tras sufrir un
accidente. Las causas más comunes por las que tienden a desarrollarse las patologías pulmonares
4 son la inhalación de gases,
humo,
polvo y sustancias químicas. Entre las lesiones pulmonares destacan las de carácter inflamatorio, secundarias a un germen infectivo. Algunas enfermedades destacables
5 son:
- Bronquitis: Cuando aparece inflamación únicamente en los conductos aéreos de grueso calibre.
- Neumonía: La zona inflamada se trata de un lóbulo.
- Bronconeumonía: La zona inflamada afecta al territorio de varios lóbulos.
- Enfisema: Enfermedad crónica6 caracterizada por el agrandamiento permanente de los espacios aéreos distales a los bronquiolos respiratorios, con destrucción de la paredalveolar, con o sin fibrosis manifiesta.
- Neumotórax: Se produce por la ruptura de la pleura, entrando aire al espacio pleural y causando un colapso pulmonar. Algunos síntomas son agudo dolor en el pecho, cianosis, falta de aire, entre otros.
- Asbestosis: Es una enfermedad irreversible producida por inhalación prolongada de asbesto. Después de la inhalación, el asbesto se fija en los pulmones produciendo cicatrización y engrosamiento de las pleuras. por esto los pulmones no se contraen ni expanden en forma normal.
- Tuberculosis: Se trata de una enfermedad infecto-contagiosa que se suele contagiar por vía aérea. Durante muchos años ha sido la enfermedad más grave de la humanidad.
- Cáncer de pulmón: Es una de las enfermedades más graves y uno de los cánceres con mayor incidencia en el ser humano. A pesar de que comúnmente se tiende a emplear el término "cáncer de pulmón" de forma genérica, es importante puntualizar que no existe un único tipo de esta enfermedad. En función de la apariencia de las células cancerosas, así distinguiremos entre cáncer de pulmón microcrítico y cáncer de pulmón no microcrítico. El primero recibe también el nombre de cáncer de células en grano de avena, carcinoma de células avenoides o carcinoma indiferenciado de células pequeñas. Su nivel de incidencia representa entre un 10 y un 15% del total de cánceres de pulmón diagnosticados. El no microcrítico se divide, a su vez, en adenocarcinoma, carcinoma de células escamosas y carcinoma de células grandes.
Además de los dos anteriores, pueden registrarse otro tipo de tumores en los
pulmones. Tales son, por ejemplo, los tumores carcinoides (en torno a un 5% de los casos registrados), los carcinomas adenoides químicos, hamartomas,
linfomas y sarcomas. El
tabaco es el factor de riesgo más importante a la hora de sufrir un cáncer de pulmón, motivando hasta un 80% de las
muertes por esta
enfermedad. A pesar de que el cáncer de pulmón no es la única patología en la que el
tabaquismo actúa como desencadenante
7 , es sin duda la de mayor incidencia. En contra de la opinión generalizada, todos los tipos de tabaco son igualmente perniciosos. La exposición continuada al
humo de segunda mano o
humo de tabaco ambiental (
fumadores pasivos) es también clave a la hora de desarrollar cáncer de pulmón.
- Las neumonías y bronconeumonías han sido durante muchos siglos la causa de mortalidad más importante entre niños y ancianos, apareciendo ya de entrada como complicación de otra enfermedad. En la actualidad son un problema muy grave estadísticamente, y gran parte de la mortalidad senil se debe a ello. Las bronconeumonías, la tuberculosis y el cáncer de pulmón son las enfermedades pulmonares más destacadas.
Examen pulmonar mediante percusión[editar · editar código]
Los diferentes niveles de percusión en un paciente con enfermedad de las vías respiratorias bajas muestran el estado de patología del paciente donde
- N:0 está completamente sano, no hay patología
- N:1 corresponde a una bronconeumonía o bronquitis, ya es un estado patológico con inflamación a nivel de árbol bronquial
- N:2 el paciente cursa con una neumonía aquí como se ve en la gráfica 1.1 se puede observar que tanto la cantidad de aire como el grado de lesión están a un 50%
- N:3 encontramos patologías como el edema agudo pulmonar que ya es grave esta situación pues puede pasarnos al siguiente nivel y puede morir un paciente
- N:4 hay un colapso de los pulmones y sobreviene la muerte del paciente, tanto el grado de lesión como la cantidad de aire están abatidos y ya no es compatible con la vida, pues genera hipoxia dentro de las células causando un daño irreversible en estas
Cabe destacar que hay que valorar al paciente, y éste puede subir o bajar de nivel de acuerdo a su evolución o exacerbación en el cuadro patológico del diagnóstico
El trasplante de pulmón es una de las últimas alternativas en caso de una insuficiencia pulmonar. El pulmón donante se obtiene de una persona declarada con muerte cerebral, pero que permanezca con soporte vital. Los tejidos deben ser lo más compatible posible para que no haya rechazo. Los primeros trasplantes de pulmón fueron experimentales con perros, corderos y monos entre 1947 y 1950. El primer trasplante realizado a una persona se hizo el 11 de junio de 1963 por el doctor James D. Hordy a un hombre condenado a muerte por asesinato, llamado John Russel.
Los "pulmones" de los invertebrados no son homólogos de los pulmones de los vertebrados, puesto que están formados por la invaginación del
ectodermo. Como ejemplo puede citarse los
quelicerados (
araña de mar,
escorpión marino), y los
gasterópodospulmonados (
caracol) donde es la cavidad paleal la que juega el rol de pulmón, comunicando con el exterior por un pequeño orificio llamado pneumostoma. De manera general, los pulmones permiten la respiración en un medio aéreo, evitando la
deshidratación.
El pulmón de los vertebrados tiene su origen embriológico en un repliegue del
esófago. Por lo cual está formado del
endodermo, doblado secundariamente del mesodermo para la vascularización. Todos los
cordados poseen en algún momento de su ciclo vital la "
faringe perforada" (faringotremia o hendiduras branquiales)que surgió en los procordados como un mecanismo de alimentación por filtración. El sistema funciona al introducir agua con partículas alimenticias, las cuales quedan adheridas a la pared de la faringe por secreciones mucosas, mientras que el agua vuelve a salir por las hendiduras faríngeas. Al pasar los protovertebrados de un sistema de vida filtrador a otro depredador, la faringe se modificó como un aparato de alimentación muscular, a través del cual se podía bombear agua expandiendo y contrayendo la cavidad. En los peces se ha heredado esta faringe perforada pero ya no se utiliza para alimentarse y los tabiques faríngeos se sitúan en las branquias.
En el mundo animal, los pulmones son estructuras especialmente adaptadas al medio terrestre y a la respiración aérea. Su función es almacenar aire para poder filtrar y absorber el oxígeno del aire. La mayoría de pulmones presentan unos tabiques o
septos que producen una mayor superficie de intercambio gaseoso y una mayor eficiencia. Los peces de respiración branquial, gastan un 20% de energía en respirar mientras que aves y mamíferos solo el 2%. Hay que hacer constar que el metabolismo de aves y mamíferos es mucho mayor, necesitando alimentarse mucho más a menudo.
Peces y
anfibios. Realizan el intercambio gaseoso por la piel, pulmones y la bucofaringe. Los peces pulmonados presentan un único pulmón y los anfibios dos pulmones pequeños y tienen simplemente forma de saco, por lo que no son muy eficientes. Según las especies y su grado evolutivo, varían desde unos sacos simples de paredes lisas, en los urodelos, a los divididos en varias cámaras de los anuros. Estos pulmones tienen una serie de cámaras que se llaman "faveolos". Introducen el aire en los pulmones por sobrepresión lo que les diferencia de aves, mamíferos y reptiles que lo hacen por depresión. Con todo, la piel es el principal órgano respiratorio debido a su gran superficie y a que les permite respirar de forma parcial mientras permanece húmeda o se encuentran sumergidos. Los renacuajos de anfibio, debido a su vida acuática, tienen 3 pares de branquias que sobresalen del cuerpo.
En todos los
reptiles la respiración es pulmonar. Sus pulmones presentan tabiques o septos, que ofrecen una mayor superficie de intercambio gaseoso y mayor eficiencia. La superficie total de intercambio gaseoso está muy aumentada respecto a los anfibios. Las
serpientes (ofidios), tienen el pulmón derecho alargado y funcional y el pulmón izquierdo atrofiado. Las tortugas marinas, además de respiración pulmonar, tienen respiración cloacal, por su cloaca vascularizada toman el
O2 disuelto en el agua.
Las
aves utilizan sus dos pequeños pulmones como fuelles que insuflan el aire en los mismos (por depresión) y a los sacos aéreos. Estos sacos aéreos son grandes bolsas llenas de aire y conectadas con los pulmones. Los sacos aéreos están repartidos entre las vísceras del animal e incluso se prolongan por dentro de los huesos. La pared de los sacos no está vascularizada por lo que no es ahí donde se produce el intercambio, éste sólo se da en los pulmones, pero en cierta cantidad, el aire oxigenado se difunde por el cuerpo, como ocurre en aves y mamíferos por la piel. Los pulmones avícolas no tienen ni alvéolos ni faveolos sino una serie de tubos paralelos entre sí llamados "parabronquios". La eficacia pulmonar es mucho mayor que en el resto de animales debido a que el flujo de aire es unidireccional y no queda un volumen de aire residual. Cada ciclo consta de dos inhalaciones y dos espiraciones. Los sacos aéreos están conectados a los pulmones de tal forma que sobre el 75% del aire inspirado pasa de largo por éstos y fluye directamente hacia los sacos posteriores. que sirven como reservorio de aire fresco. Al espirar este aire fresco de los sacos posteriores es canalizado por los pulmones y recogido en los sacos aéreos anteriores. De éstos fluye directamente al exterior. La ventaja de tal disposición es que por los pulmones siempre está pasando aire oxigenado, tanto en la espiración como e la inspiración. El aire inhalado es llevado por la tráquea a los
bronquios, y de ahí a los pulmones, donde se encuentran los parabronquios, con capilares para la hematosis, que realizan el intercambio gaseoso en la inspiración y exhalación. Los sacos aéreos actúan también como refrigerantes, disminuyendo el calor excesivo del cuerpo. A nivel de la división de la tráquea, en los bronquios se encuentra un órgano fonador llamado siringe, que realiza la función del canto.
Todos los
mamíferos, incluidos los acuáticos, son de respiración pulmonar. Se caracterizan por tener dos pulmones bien desarrollados y divididos en
lóbulos. Los pulmones se alojan en la cavidad pleural, limitados por el diafragma, que es un músculo que con su distensión y contracción, realiza la entrada y salida de gases. Las vías respiratorias son la tráquea que se bifurca en dos bronquios cada uno hacia un pulmón. Estos se siguen bifurcando en bronquiolos y termina en los alvéolos, en el resto de animales se llaman faveolos. El intercambio de gases (hematosis) se realiza en los alvéolos. Los alvéolos son sacos ciegos que están rodeados de capilares sanguíneos. La emisión de sonidos es posible por la presencia de cuerdas vocales en la
laringe. Entre un mamífero y un anfibio de igual tamaño el primero tiene 10 veces más superficie pulmonar.
