Función Pulmonar.

Es muy difícil resumir en un sólo capítulo todos los aspectos relacionados con la función pulmonar, pues habría que comenzar revisando la evolución del aparato respiratorio en la escala filogénica, reflexiones que siempre ayudan a comprender su maravilloso funcionamiento, por lo que intentaremos reseñar tan sólo aquellos aspectos, nuevos u olvidados 2, de la fisiopatología respiratoria que tengan aplicación en la asistencia a situaciones de urgencia o amenaza vital desde el manejo inicial y transporte de enfermos graves hasta las áreas de Urgencias, su valoración en las mismas, y su seguimiento posterior dentro de las Unidades de Cuidados Críticos.   1. 1. ANATOMÍA DE LA VÍA AÉREA Como recordatorio anatómico, haremos referencia al cricoides, cuyo borde inferior separa la llamada vía aérea superior, de las inferiores.La vía aérea superior estaría formada 3 por la rinofaringe o cavum, la orofaringe y la hipofaringe, con epitelio ciliado en la mucosa de la rinofaringe, excepto en el cornete superior y área olfatoria. El resto de la faringe tiene un epitelio semejante a las vías digestivas, mientras que la laringe, de contorno pentagonal, tiene una mucosa con epitelio cilíndrico, ciliado, seudoestratificado, excepto a nivel de las cuerdas. La vía aérea superior  tiene 4 un volumen aproximado de 72 ml, volumen que se reduce hasta un 50% con los cambios de posición de la cabeza,  y  hasta 15 ml cuando se coloca un tubo endotraqueal de calibre ocho, usual. La tráquea, desprovista en su parte posterior (pars membranosa), de cartílago, para facilitar el paso del bolo alimenticio deglutido, tiene un diámetro aproximado al del dedo índice, y una sección  entre 150 y 300 mm2, sección que se reduce a nivel glótico en respiración tranquila a unos 66 mm2, y a 50 mm2 cuando sustituimos esta vía natural por un tubo endotraqueal de calibre 8, que actúa como un resistor fijo inspiratorio y espiratorio. En asmáticos, el área glótica se ha estimado en 88 mm2 en inspiración, 75 en espiración,  45 durante un episodio de broncoespasmo, y 79 mm2 bajo el efecto de un sistema de presión positiva continua en vía aérea (CPAP). La bifurcación traqueal en la carina, se produce a nivel de la 5ª vértebra torácica, saliendo el bronquio principal derecho a 2 cm, y el bronquio del lóbulo superior izquierdo a 5 cm de dicha carina.El bronquio principal derecho forma un ángulo con la vertical de unos 25º, mientras que el izquierdo, se angula unos 45º, siendo más largo que el bronquiotronco derecho porque tiene que superar el cayado aórtico antes de entrar al pulmón en el hilio 2, 5   1. 2. ÁRBOL BRONQUIAL Se aceptan 23 generaciones en la ramificación bronquial, y aunque hay varias clasificaciones, se considera que el pulmón derecho tiene 10 segmentos, y que el izquierdo tiene 8 (segmento anterior y superior izquierdo unidos, y ausencia del basal medial en el Lóbulo Inferior Izquierdo). La reducción del calibre de las ramas hijas se compensa al aumentar el número de ellas, con lo que la sección transversal se hace mayor y la velocidad del aire, tanto en reposo, como al esfuerzo, menor. Este aumento de sección es más evidente por debajo de las generaciones  8 a la 12, en que los bronquios pierden su cartílago, denominándose bronquiolos. El espacio muerto anatómico, o zona no respiratoria del árbol bronquial incluye las 16 primeras generaciones, siendo su volumen de unos 150 ml. La generación 16 corresponde al llamado bronquiolo terminal, definido como la porción más pequeña de vía aérea que aún no dispone de alvéolos; del bronquiolo terminal depende todo el acino pulmonar, con tres generaciones de bronquiolos (17, 18, 19), con algún alvéolo en sus paredes, los conductos alveolares (20, 21, 22) y los sacos alveolares (generación 23). Toda esta zona distal al bronquiolo terminal sería la llamada zona respiratoria o de intercambio, y su volumen es de unos  2500-3000 ml 4.   1. 3. MUCOSA BRONQUIAL La mucosa bronquial dispone de células superficiales (ciliadas, caliciformes, de Clara, indiferenciadas, en cepillo, serosas), células apoyadas en la membrana basal (células basales, y células de Kulchitsky de la serie APUD, relacionadas con tumores de tipo carcinoide y  de células en avena). En la submucosa hay glándulas, que van disminuyendo distalmente, como las células caliciformes, sustituidas por las células de Clara, secretoras a nivel de los bronquiolos respiratorios.   1. 4. ALVÉOLOS Disponemos de unos 300 millones de alvéolos, en los cuales se puede reconocer una capa formada por la película surfactante, otra epitelial apoyada sobre la membrana basal, la capa de fibras reticulares y elásticas, y por fin el endotelio capilar con su correspondiente membrana basal. La capa epitelial alveolar es de tipo plano, y dispone de células escamosas o neumocitos tipo I en cantidad de un 93%,  y neumocitos tipo II o granulosos, estos cargados de surfactante 4.   1. 5. ARTERIAS Y VENAS Las arterias pulmonares, que reciben la totalidad del gasto cardiaco del Ventrículo Derecho, se ramifican más profusamente que los bronquios, a los que siguen en una vaina o fascículo broncoarterial 3 conectivo, invaginación de la pleura visceral hasta la 11ª generación. Las arteriolas pulmonares, no dotadas curiosamente de capa muscular, son las responsables de la llamada vasoconstricción pulmonar hipóxica, reflejo protector, que se suscita ante la hipoxia y la acidosis local, enviando la perfusión a zonas mejor ventiladas. Los capilares pulmonares con un diámetro de unas 10 micras que permite el paso de los hematies, tienen células que contienen la enzima conversora de la angiotensina I,  pues el pulmón, además de su función de intercambio, hace de reservorio de sangre para el Ventrículo Izquierdo, de filtro de la misma, y tiene funciones metabólicas en relación con la metabolización de la angiotensina, la bradiquinina o la serotonina. Las venas interlobares circulan alejadas de bronquios y de arterias, no tienen la vaina antedicha, y son más profusas que las arterias, a las que duplican en número. Las arterias bronquiales nacen de la aorta a nivel de la 3-8º vértebras torácicas, de las arterias intercostales, de la arteria subclavia o de las arterias innominadas, acompañan a los bronquios, teniendo importancia este recordatorio a efectos de las arteriografías bronquiales en casos de hemoptisis. En este sentido, Cadwell en 1948, encuentra en cadáveres, cuatro patrones que cubren el 90% de los casos, con salidas de estas arterias, a nivel de aorta torácica descendente a niveles T5-T6, un 8% con salida a partir de subclavia, intercostales, mamaria interna, tronco tirocervical o aorta abdominal, y un 2% con salida desde la cara anterior del cayado aórtico y aorta descendente. El patrón más frecuente es el de dos arterias bronquiales izquierdas y una derecha.Botenga distingue con angiografías, siete patrones, que engloban el 93% de casos, y Uflaker 6, encuentra diez patrones, pero seis de ellos engloban el 90% de casos. Las venas bronquiales se distribuyen en dos  grupos: el superficial que se vacía a la derecha en la vena ácigos, y a la izquierda en la vena hemiácigos y venas mediastínicas 5; el grupo de venas bronquiales profundas se vacía en las venas pulmonares, contribuyendo al shunt fisiológico junto con las venas de Tebesio. El diafragma recibe sus arterias a partir de la subclavia, vía mamaria interna, intercostales inferiores, o directamente de la aorta abdominal por la arteria frénica, y a similitud con el corazón, que se riega en diástole, el diafragma se riega en espiración 7, interrumpiéndose el flujo cuando la Presión diafragmática media es de un 70% de su valor máximo (Pdi max).   1. 6. LINFÁTICOS Los linfáticos se distribuyen en dos sistemas: superficial o pleural visceral, y profundo,  y esta distribución explica que los tumores del pulmón derecho progresen en el mismo lado, mientras que los de pulmón izquierdo se extiendan a izqda y dcha, pudiendo progresar hasta abdomen los originados en Lóbulo inferior izquierdo, habiéndose comprobado que las metástasis linfangíticas obstruyen y destrozan las válvulas unicúspide linfáticas 5. 1. 7. CONTROL NERVIOSO (INVOLUNTARIO Y VOLUNTARIO) El árbol bronquial dispone de receptores cuyas fibras aferentes viajan con el vago, receptores de distensión, de irritación laríngea, traqueal y bronquial, y tipo fibras C bronquiales 3. Hay fibras eferentes de tipo parasimpático, colinérgicas, que viajan en el vago, de acción broncoconstrictora, vasodilatadora y secretora, y fibras también eferentes, simpáticas, adrenérgicas, con acciones opuestas a las anteriores. Respecto a los quimiorreceptores, los periféricos (aórticos y en la bifurcación carotídea), responden a las variaciones locales de pH, PO2 y PCO2, mientras que los centrales, que responden a las variaciones de pH y PCO2 , se localizan cerca de los centros respiratorios. Se admite la existencia de centros bulbares (ventral inspiratorio y dorsal espiratorio), y protuberanciales (apneústico que inhibe la inspiración, y Neumotáxico), éste con acciones tanto ins como espiratorias. Respecto al control voluntario de la respiración, depende de la corteza cerebral y de las fibras córticobulbares y córticoespinales.   1. 8. PLEURA La pleura se encarga de lubrificar la interacción pulmón-pared torácica, con una capa parietal pegada a la caja torácica, que se continua con la capa visceral, pegada al pulmón, en la zona hiliar. Esta pleura es la que transmite la presión negativa generada por los músculos inspiratorios, al parénquima pulmonar.   1. 9. CAJA TORÁCICA La caja torácica la forman la columna vertebral, el esternón, y las costillas, las cuales según su punto de aplicación se denominan vértebroesternales, vértebrocostales y vertebrales, y sirven de inserción a los músculos respiratorios, de los que podríamos decir que mientras que el diafragma y los músculos intercostales estiran dicha caja, el esternocleidomastoideo la estabiliza. Podríamos dividir los músculos respiratorios en principales, accesorios, y dilatadores faríngeos, cuya disposición, funciones y tipos de fibras, se resumen en  el Gráfico 1. Hay que recordar que el principal músculo respiratorio, el diafragma tiene dos zonas con origen embriológico distinto, la zona esternocostal, y la crural (Derecha e Izquierda). El diafragma crural puede hipertrofiarse, el costal se desplaza. El diafragma es el músculo encargado de mover en reposo las 2/3 partes, o un 70%  del Volumen Corriente, y debido a los cambios en el área aposicional, modifica poco su radio en el rango del volumen tidal. El diafragma en realidad son dos bombas: la de aire, y la expulsiva (defecación, orina, parto). Tienen importancia todas estas referencias para el estudio de la llamada polineuropatía del enfermo critico moderna, y la llamada canibalización diafragmática. En patología respiratoria se habla continuamente de la desventaja mecánica que conlleva el aplanamiento diafragmático provocado por la hiperinsuflación de los procesos obstructivos. En estas situaciones,  el diafragma trabaja, pero en dirección horizontal  equivocada. Se consideran músculos accesorios de la respiración (Gráfico 2), a los que no intervienen en la respiración tranquila 7 y entre ellos tenemos los escalenos y esternocleidomastoideo, que son llamados a participar precisamente en este orden,  cuando aumenta la resistencia y el trabajo respiratorio, pudiendo considerarse también accesorios, a los músculos de los brazos, menos estudiados que los de las piernas, por la postura erecta del homo sapiens, y al paladar blando, controlado por el núcleo ambiguo, que interviene en la respiración a labios fruncidos, imposible de hacer en parálisis del paladar 8. No podemos olvidar a los músculos dilatadores faringeos (Gráfico 1), que contrarrestan el efecto succión provocado por la ación de los músculos inspiratorios, succión que colapsaría la vía aérea superior.Este grupo lo forman el geniogloso, geniohioideo, esternohioideo, esternotiroideo, y tirohioideo.     Por último está el grupo de músculos espiratorios (Gráfico 1), formado por los intercostales internos, los oblicuos externo e interno del abdomen, y el transverso y recto abdominal, muy importantes como ayuda en situaciones patológicas, haciendo una espiración no pasiva, sino activa, así como para funciones como hablar, cantar, toser, defecar o parir. En el asma, hay actividad de intercostales internos, accesorios y abdominales durante la espiración. También, se podría decir  que los abdominales son músculos inspiratorios, en cuanto que se oponen al diafragma, que se apoya en la prensa abdominal contraida, ayudando a estabilizar el diafragma.     Ambos tipos de músculos intercostales persiguen juntar las costillas y reducir el espacio intercostal, dependiendo el resultado de la impedancia de la caja torácica.Los intercostales, al contrario que el diafragma, tienen abundantes husos musculares, lo que probablemente tiene importancia en la percepción de la disnea.Cualquier estudio de función muscular respiratoria, tropieza con el problema de que sus nervios eferentes 9 no son accesibles (Gráfico 2).Por otra parte, la composición muscular respecto al tipo de fibras, puede explicar algunos hechos que se demuestran en pruebas de resistencia muscular respiratoria, estando demostrado que los corticoides atrofian las fibras tipo II A.

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