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Neumol Pediatr 2018; 13 (3): 101 - 106
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Estructura y funciones del sistema respiratorio
inhaladas. Si bien el diámetro de la vía aérea va disminuyendo
hacia distal, el área total de la vía aérea aumenta para optimizar
el intercambio gaseoso. En el adulto, el 80% de la resistencia de
la vía aérea está en las zonas de conducción mayores de 2 mm
de diámetro. Sin embargo, en los niños hasta los 5 años, la vía
aérea pequeña distal contribuye con hasta un 50% de la resistencia
total de la vía aérea, por lo que son particularmente susceptibles a
enfermedades que afectan esta zona (por ejemplo la bronquiolitis
aguda) (2). En las primeras 14 generaciones se ubica la zona de
conducción donde no ocurre intercambio gaseoso, constituyendo el
espacio muerto. El cartílago presente en los anillos de la tráquea y en
los bronquios superiores otorga la rigidez estructural a la vía aérea
y evita su colapso, principalmente en espiración. La contracción del
músculo liso aumenta su rigidez y permeabilidad. Finalmente, el
soporte elástico del pulmón contribuye a mantener la estabilidad
de la vía aérea. Las generaciones siguientes conforman la zona de
transición, determinada por la aparición de los primeros alvéolos, y
la zona respiratoria con sus bronquiolos terminales abriéndose a los
sacos alveolares donde ocurre el intercambio gaseoso (Figura 1) (2).
El epitelio del tracto respiratorio tiene diversos tipos de
células especializadas (Figura 2). Inicialmente es un epitelio
pseudoestratificado que se transforma hacia distal en uno
cuboidal para finalmente terminar siendo escamoso. Las células
caliciformes producen la mucina (glicoproteínas acidas) que
constituye el mucus de la vía aérea, principalmente en tráquea y
bronquios. Las células basales son indiferenciadas, precursoras
de células ciliadas o secretoras. Las células epiteliales no ciliadas
aparecen en los bronquiolos, secretan proteínas del surfactante,
lípidos, glicoproteínas y moduladores de inflamación. Además son
progenitoras de otras células no ciliadas y ciliadas, metabolizan
material extraño y participan del balance de fluido de la vía aérea.
En la submucosa, como ya se ha mencionado, existe cartílago
y glándulas submucosas hasta los bronquios, mientras que el
músculo liso se mantiene hasta los bronquiolos terminales. En los
alvéolos desaparecen las fibras de músculo liso.
El epitelio respiratorio está recubierto por los cilios de la
zona apical de las células ciliadas, cuya función es movilizar el mucus
desde la vía aérea distal hasta la faringe. El batido ciliar ocurre con
una frecuencia de 8 – 20 Hz, actuando de manera coordinada con
los cilios vecinos y produciendo una “ola” sincronizada de arrastre
del mucus. Esto constituye un mecanismo de defensa fundamental
ante partículas y microorganismos. Se ha descrito que existen
aproximadamente 200 cilios en el ápex de cada célula ciliada (1).
Zona de intercambio gaseoso
Los alvéolos son el sitio de intercambio gaseoso.
Tienen forma hexagonal, y se caracterizan por compartir paredes
planas y no esféricas (Figura 3). De esta manera, la disminución
del tamaño de un alvéolo se estabiliza por el alvéolo adyacente,
lo que se denomina el modelo de interdependencia alveolar. Dado
que en la zona respiratoria ya no hay cartílago, es el tejido elástico
de los septos alveolares lo que evita el colapso de la vía aérea
distal. Se estima que el pulmón tiene entre 300 y 480 millones
alvéolos, envueltos por + 280 billones de capilares pulmonares,
es decir, entre 500 y 1000 capilares por alvéolo. Esto determina
una importante área de intercambio que en niños llega a ser hasta
320 m
2
de superficie para intercambio gaseoso por difusión (6).
Los alvéolos están rodeados por los neumocitos tipo I que se
caracterizan por ser planos, de 0,1 a 0,5 μm, constituyen el 95%
de la superficie alveolar y es donde ocurre el intercambio gaseoso.
Los neumocitos tipo II por su parte son cuboidales, se caracterizan
por presentar cuerpos lamelares, constituyen el 5% de la superficie
alveolar y son los encargados de producir surfactante. El surfactante
es el encargado de disminuir la tensión superficial en la interfase
alveolar aire-líquido y evitar el colapso de los bronquiolos terminales
y la zona alveolar.
Existen diversos canales de ventilación colateral en la
vía aérea. Estos son los espacios interalveolares o poros de Köhn y
los canales de Lambert que comunican bronquiolos terminales con
alvéolos. Aparecen alrededor de los 3 a 4 años, están cubiertos por
surfactante y permiten el tránsito de macrófagos alveolares. Dado que
son escasos en niños menores existe mayor riesgo de atelectasias en
lactantes (7).
Clásicamente se ha descrito que la alveolarización ocurre
hasta los 8 años y luego ocurre el crecimiento alveolar. Estudios
recientes demuestran que el proceso de alveolarización ocurriría hasta
la adolescencia e incluso los 21 años. Narayanan et al (8) utilizó helio-3
Figura 2.
Epitelio del tracto respiratorio.
Figura 3.
Conformación alveolar.