Videos del intercambio gaseoso

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NOTAS:

1. Lo resaltado en amarillo son indicaciones respecto a las diapositivas en relación con este contenido.2. Las letras azuladas y subrayadas con puntos corresponden a las correlaciones clínicas.3. Aparecen algunas abreviaciones, por ejemplo: T.C.= Tejido Conectivo, O2= Oxigeno, CO2= Dióxido

de carbono.4. Cuando hablo de ‘imagen izquierda’ o ‘imagen derecha’ me refiero a la posición en relación con el

“publico”.

http://www.youtube.com/watch?v=d6bnSyk8BrU

http://www.youtube.com/watch?v=AmBAcMhH5b8

Diapositiva #2

El sistema respiratorio comprende los pulmones y los conductos aéreos. Su función es suministrar oxigeno y eliminar el dióxido de carbono de las células del cuerpo. Consta de 4 fenómenos necesarios para llevar a cabo su función, que en conjunto se conocen como respiración:

Ventilación: Flujo de aire hacia y desde los pulmones. Respiración Externa: Intercambio de O2 del aire inspirado por el CO2 de la sangre. Transporte de gases: Transporte de O2 y CO2 hacia las células y desde ellas. Respiración Interna: Intercambio de CO2 por O2 en la proximidad de las células.

Diapositiva #3

El Sistema Respiratorio se subdivide en dos porciones mayores:

• Porción Conductora: Situada fuera y dentro de los pulmones, lleva el aire del medio externo a estos órganos.

• Porción Respiratoria: Localizada estrictamente dentro de los pulmones, su función es el intercambio real de oxigeno por dióxido de carbono.

Diapositiva #4

Se integra desde el exterior hasta el interior de los pulmones con varias estructuras que no solo transportan el aire inspirado sino que también lo filtran, humedecen y entibian antes de llegar a la porción respiratoria.

1. Cavidad Nasal

Está dividida en dos mitades por el tabique nasal cartilaginoso y óseo. Aquí se encuentran, en la parte externa, las narinas (que son las fosas nasales) y los 3 cornetes nasales (superior, medio e inferior). Podemos distinguir 3 porciones de la cavidad nasal:

a) Porción Anterior o Vestíbulo : Es la más cercana a las narinas, esta dilatada. Posee un recubrimiento de piel y tiene las vibrisas (que son pelos rígidos y cortos) que impiden que partículas grandes de polvo penetren en la cavidad. Contiene muchas glándulas sebáceas y sudoríparas. Las alas del vestíbulo están formadas de cartílago hialino.

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Diapositiva #5

b) Región Posterior : Está recubierta por epitelio respiratorio (epitelio cilíndrico ciliado pseudoestratificado). Tiene gran número de células caliciformes (secretan moco). El Tejido Conjuntivo subepitelial o lamina propia está muy vascularizado; aquí suelen ocurrir las hemorragias nasales o epistaxis en el área de Kiesselbach ya que es el punto de anastomosis del riego arterial de la mucosa nasal. Esta hemorragia se detiene simplemente haciendo presión en ese punto o taponando la cavidad con algodón. La lámina propia posee muchas glándulas seromucosas, nódulos linfoides, células cebadas y plasmáticas. Estas células plasmáticas elaboran anticuerpos que protegen la mucosa nasal de antígenos inhalados y de invasiones microbianas.

c) Región Olfatoria : El techo de la cavidad nasal, la región superior del tabique nasal y el cornete superior están recubiertos por un epitelio olfatorio. La lamina propia contiene glándulas de Bowman que secretan un liquido seroso, gran vascularización y conjuntos de axones provenientes de células del epitelio olfatorio. El epitelio olfatorio tiene 3 tipos de células: olfatorias, sustentaculares y basales.

Diapositiva #6

• Células Olfatorias: Son neuronas bipolares cuya superficie apical esta modificada para formar un bulbo, la vesícula olfatoria, que se proyecta sobre la superficie de las células sustentaculares. Su núcleo es esférico y está más cercano a la lámina basal. De la vesícula olfatoria se extienden de 6 a 8 cilios olfatorios inmovibles y largos situados en la superficie libre del epitelio. La región basal de la célula olfatoria es su axón, que penetra en la lamina basal y se une con axones similares para formar haces de fibras nerviosas que pasan por la lamina cribiforme en el techo de la cavidad nasal para hacer sinapsis con neuronas secundarias en el bulbo olfatorio.

• Células Sustentaculares y Basales: Las células Sustentaculares son cilíndricas, sus superficies apicales tienen un borde estriado compuesto de micro vellosidades. Su citoplasma posee gránulos secretores que contienen un pigmento amarillo característico del color de la mucosa olfatoria. Se presupone que proporcionan apoyo físico, nutrición y aislamiento eléctrico a las células olfatorias. Las células Basales pueden ser horizontales que son planas y están sobre la membrana basal, y globosas que son cortas, basofílicas y piramidales, no llegan a la superficie epitelial, estas tienen una capacidad considerable de proliferación por lo que pueden sustituir a las células sustentaculares y a las olfatorias.

• Lamina Propia: Se integra con un T.C. laxo a denso, colagenoso y de vascularización abundante. Contiene múltiples elementos linfoides y conjuntos de axones de las células olfatorias, no mielinizadas. Están presentes las glándulas de Bowman, que producen un compuesto secretor seroso. Estas liberan una molécula que intensifica la capacidad de las personas para reconocer olores ya que impide que el odorante salga de la región del epitelio olfatorio.

La diapositiva 7 es la imagen de la teoría de la diapositiva 6. La explican. Y la diapositiva 8 es un corte de mucosa olfatoria, explican las partes.

Diapositiva #9

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La mucosa nasal húmeda filtra el aire inhalado. El material particulado como el polvo queda atrapado en el moco que elaboran las células caliciformes y las glándulas seromucosas. Este material es arrastrado por la acción ciliar de las células cilíndricas ciliadas, hasta llegar a la faringe para deglutirse o expectorarse.

Además de filtrarse, el aire también se entibia y humedece a su paso por la mucosa. El calentamiento del aire se facilita por la abundancia de vasos que transfieren calor al aire inspirado por mecanismo de contracorriente. Los antígenos y alérgenos que lleva el aire los contrarrestan los elementos linfoides de la lámina propia. La inmunoglobulina secretora (IgA e IgE), producida por células plasmáticas, se desplaza del epitelio a la cavidad nasal por acción ciliar. La unión de un antígeno o alérgeno específico a la IgE induce la liberación de mediadores de la inflamación que actúan en la mucosa nasal produciendo los síntomas relacionados con el resfriado y la fiebre del heno (que es la rinitis alérgica).

El epitelio olfatorio también se encarga de la percepción de olores. Aun no se comprende bien ese mecanismo.

La imagen de la diapositiva 9 se explicara con la poca teoría que ella trae, pero lean la explicación de la pág. 350 (abajo del cuadro) para entenderle mejor.

Diapositiva #10

Los senos paranasales son cavidades aéreas que se ubican en los huesos etmoides, esfenoides, frontal y maxilares del cráneo que comunican la cavidad nasal. Los senos paranasales se nombran según su localización (Los explican en la imagen). Poseen un recubrimiento de mucoperiostio que comprende una lámina propia de T. C. vascular fusionada con el periostio. La lámina propia contiene glándulas seromucosas y elementos linfoides. El epitelio respiratorio que recubre los senos paranasales tiene muchas células cilíndricas ciliadas que arrastran la capa de moco hacia la cavidad nasal.

Diapositiva #11

La faringe se inicia en las coanas y se extiende hasta la abertura de la laringe (Lo señalan en la imagen). Esta cavidad continua se subdivide en 3 regiones:

a. Nasofaringe superior.b. Bucofarínge media.c. Laringofarínge inferior

La nasofaringe está recubierta de epitelio respiratorio, las otras dos regiones se revisten de un epitelio escamoso estratificado. La lamina propia se conforma de T.C. laxo a denso, irregular y vascularizado, contiene glándulas seromucosas y elementos linfoides. En la parte posterior de la nasofaringe se encuentran las amígdalas faríngeas (Lo señalan en la imagen), una acumulación no encapsulada de tejido linfoide.

Diapositiva #12

La laringe está situada entre la faringe y la tráquea, es un tubo cilíndrico y corto de 4 cm de longitud y alrededor de 4 cm de diámetro. Su función es la fonación e impide la entrada de sólidos o líquidos al sistema respiratorio durante la deglución. La pared de la laringe esta reforzada por varios cartílagos hialinos (que son los cartílagos tiroides y cricoides) y cartílagos elásticos (la epiglotis y los cartílagos corniculados y cuneiformes). Esos cartílagos están unidos entre sí por ligamentos.

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Los cartílagos tiroides y cricoides forman el apoyo cilíndrico de la laringe, la epiglotis cubre la entrada laríngea. En la respiración la epiglotis se levanta e permite el flujo de aire, en la deglución se coloca en sentido horizontal y cierra la entrada laríngea.

La luz de la laringe se reconoce por dos pares de pliegues; los superiores son los pliegues vestibulares o cuerdas vocales falsas, son inmóviles y su lamina propia está compuesta de T.C. laxo, contiene glándulas seromucosas, células adiposas y elementos linfoides. Los pliegues inferiores son las cuerdas vocales, sus bordes libres están reforzados por T.C. elástico, denso y regular (ligamento vocal). El musculo vocal modifica la tensión en las cuerdas vocales y el espacio entre ellas (hendidura glótica) permitiendo vibraciones reguladas con precisión.

Señalan todas las partes de la imagen que están con flechas rojas.

Cuando respiramos las cuerdas vocales están parcial o completamente separadas. En la fonación, estas se juntan de manera ajustada, el movimiento del aire contra sus bordes produce y modula el sonido pero no el habla (que se forma por movimientos de la faringe, lengua, labios). Cuanto más largos y relajados estén los pliegues vocales, mas grave será el tono del sonido. Debido a que la laringe de un varón después de la pubertad es más grande que la de una mujer, los varones tienen la voz más grave.

Diapositiva #13

El epitelio de la laringe es cilíndrico ciliado pseudoestratificado (transportan moco), excepto en la epiglotis y en las cuerdas vocales que es escamoso estratificado no queratinizado.

Explican la imagen de la diapositiva #13.

Diapositiva #14

La tráquea es un tubo de 12 cm de largo 2 cm de diámetro que se inicia en el cartílago cricoides de la laringe y termina tras bifurcarse para formar los bronquios principales. Su pared esta reforzada por 10 o 12 cartílagos en forma de herradura (que son los anillos en C) unidos entre sí por musculo liso y traqueal, debido a esto la traque es redonda en la parte anterior y aplanada en la parte posterior. Esta formada por 3 capas:

a) Mucosa.b) Submucosa.c) Adventicia: aquí se localizan anillos en C.

Diapositiva #15 mencionan y señalan las 3 capas de la tráquea.

Diapositiva #16

a) Capa Mucosa: Se compone de epitelio cilíndrico ciliado pseudoestratificado (que es el Epitelio Respiratorio), T.C. subepitelial (es la Lamina Propia) y un haz de Fibras Elásticas que separa la mucosa de la submucosa.

• Epitelio Respiratorio: Es un epitelio cilíndrico ciliado pseudoestratificado separado de la lamina propia por una membrana basal gruesa. Integrado por 6 tipos de células:

- Cel. Caliciformes: producen un mucinógeno. Tienen un tallo estrecho y una teca expandida que contiene gránulos secretores.

- Cel. Cilíndricas Ciliadas: desplazan el moco y material particulado mediante la acción ciliar, hacia la nasofaringe para eliminarlos.

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- Cel. Basales: se hallan en la membrana basal. Se consideran las células madre que proliferan para reemplazar a las cel. Caliciformes, cilíndricas ciliadas y a las células en cepillo muertas.

- Cel. En cepillo: son células cilíndricas estrechas con micro vellosidades largas. Se desconoce su función pero podrían tener una función sensorial.

- Cel. Serosas: son células cilíndricas. Contienen un producto secretor electrodenso, un líquido seroso cuya composición no se conoce.

- Cel. DNES: tienen procesos largos y delgados. Se cree que podrían vigilar los niveles de oxigeno y CO2 en la luz de la vía respiratoria.

• Lamina Propia y Fibras Elásticas: La lamina propia de la tráquea se compone de un T.C. fibroelástico y laxo. Contiene elementos linfoides, moco y glándulas seromucosas. Una capa densa de fibras elásticas (lamina elástica) separa la lamina propia de la submucosa subyacente.

Diapositiva #17 explican la capa mucosa y sus elementos; epitelio respiratorio y sus células, y la lamina propia de la imagen izquierda.

Diapositiva #18

b) Submucosa: Se integra con un T.C. fibroelástico denso e irregular, posee múltiples glándulas mucosas y seromucosas cuyos conductos desembocan en la superficie epitelial, también tiene elementos linfoides. Tiene un riego sanguíneo y linfático abundante.

c) Adventicia: Se conforma con T.C. fibroelástico. Su característica más notable son los anillos en C de cartílago hialino y el T.C. fibroso intermedio. Fija la tráquea a las estructuras adyacentes, es decir, el esófago y el T.C. del cuello.

La imagen de esta diapositiva corresponde a la capa adventicia, la señalan. Para mostrar la capa submucosa retroceden a la diapositiva anterior (17) y señalan la de la imagen izquierda. La diapositiva 19 se ve lo de los anillos en C (cartílago hialino).

Diapositiva #20

El árbol bronquial se inicia con la bifurcación de la tráquea en bronquios principales derecho e izquierdo, que se ramifican y se van haciendo más pequeños. Se constituye con vías respiratorias localizadas fuera y dentro de los pulmones (Bronquios Extrapulmonares y Bronquios Intrapulmonares).

- Bronquios Extrapulmonares: Bronquios principales.- Bronquios Intrapulmonares: Bronquios secundarios y terciarios, bronquiolos, bronquiolos terminales

y bronquiolos respiratorios.

Esto lo van hablando y explicando en el diagrama de la diapositiva.

Diapositiva #21

El árbol bronquial se divide 15 a 20 veces antes de alcanzar el nivel de bronquiolos terminales. A medida que las vías se van reduciendo se va disminuyendo la cantidad de cartílago, el numero de glándulas y células caliciformes, y hay un incremento de musculo liso y tejido elástico.

Esto es respecto a la imagen de la izquierda.

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Diapositiva #22

• Bronquios Primarios: Su estructura es idéntica a la de la tráquea, con excepción de su diámetro y el grosor de sus paredes que es más pequeño. El derecho es más recto que el izquierdo y se proyecta a los 3 lóbulos del pulmón derecho, el izquierdo se bifurca en 2 dirigiéndose a los 2 lóbulos del pulmón izquierdo.

• Bronquios Secundarios y terciarios: En esta región, los anillos en C de cartílago empiezan a ser reemplazado por placas irregulares de cartílago hialino que rodean por completo la luz de los bronquios intrapulmonares, por lo que estos si son redondos completamente. Cada bronquio secundario se conduce a un lóbulo del pulmón, por lo que se conocen también como bronquios lobulares, en consecuencia, el pulmón derecho tiene 3 bronquios lobulares y el izquierdo tiene 2. A medida que siguen los bronquios secundarios se dividen en ramas más pequeñas, bronquios terciarios, uno para cada segmento del pulmón (que son 10). Conforme van reduciendo su diámetro estas ramificaciones se van conduciendo a bronquiolos.

• Bronquiolos: Cada bronquiolo lleva aire a un lóbulo pulmonar. Su recubrimiento epitelial varia de cilíndrico simple ciliado con pocas células caliciformes en bronquiolos más grandes, a epitelio cuboides simple (a menudo con cilios) con células de Clara y sin células caliciformes en los más pequeños. Las células de Clara son cilíndricas y con micro vellosidades cortas, se piensa que protegen el epitelio bronquiolar al recubrirlo con su producto secretor. Estas células se dividen para regenerar el epitelio bronquiolar. La lamina propia de los bronquiolos no tiene glándulas y esta rodeada por una malla laxa de capas de musculo liso que a su vez es rodeado por T.C. fibroelástico del cual se proyectan fibras elásticas que contribuyen a conservar la permeabilidad de los bronquiolos. El Sistema Nervioso Parasimpático controla las capas de musculo liso de los bronquiolos, en los pacientes con asma la cubierta de musculo liso se contrae un tiempo prolongado durante la espiración, lo que dificulta la expulsión del aire de sus pulmones. Los esteroides relajan el musculo liso bronquiolar y se utilizan con frecuencia para aliviar los ataques asmáticos.

• Bronquiolos Terminales: Cada bronquiolo se subdivide para formar varios bronquiolos terminales más pequeños que constituyen el final de la porción conductora del sistema respiratorio. Llevan aire a los acinos pulmonares, que son subdivisiones del lóbulo pulmonar. Su epitelio se conforma con células de Clara y cuboides (algunas con cilios). La lamina propia estrecha incluye T.C. fibroelástico y se rodea de 1 o 2 capas de musculo liso. Los bronquiolos terminales se ramifican para formar los bronquiolos respiratorios.

En la diapositiva #23 explican las imágenes, solo señalan la célula de clara y el bronquiolo.

Diapositiva #24

1. Bronquiolos Respiratorios: Tienen una estructura similar a la de los terminales, pero sus paredes están interrumpidas por la presencia de estructuras semejantes a sacos de paredes delgadas, los alvéolos, donde puede ocurrir el intercambio gaseoso. A medida que se ramifican los bronquiolos se estrecha su diámetro y aumenta el número de alvéolos. Después de varias ramificaciones, cada bronquiolo respiratorio termina en un conducto alveolar.

2. Conducto alveolar, atrio y saco alveolar: Tienen una red capilar abundante. Los conductos alveolares son disposiciones lineales de los alveolos, no tienen paredes propias. Un saco alveolar es un grupo de dos o más alvéolos que son la parte terminal del bronquiolo respiratorio. Los sacos

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alveolares se abren en un espacio en común llamado atrio. El conducto alveolar esta reforzado y estabilizado por elementos de T.C. delgados entre los alvéolos, los tabiques interalveolares.

En la imagen de esta diapositiva señalan solo las partes de las que se habla en la diapositiva.

Diapositiva #25

3. Alvéolos: Cada alvéolo es una evaginación pequeña de bronquiolos respiratorios, conductos y sacos alveolares. Son la unidad estructural y funcional primaria del Sistema respiratorio, ya que sus paredes delgadas permiten el intercambio de CO2 por O2 entre el aire y su luz y la sangre en capilares adyacentes. Son los que le confieren la consistencia esponjosa al pulmón. La región entre alvéolos adyacentes se conoce como tabique interalveolar y está ocupada por un lecho capilar extenso, compuesto por capilares continuos. Los alveolos y los capilares se componen de células epiteliales y poseen un revestimiento de una lámina basal prominente. Las paredes de los alveolos se conforman de dos tipos de células: neumocitos tipo I y II.

Neumocitos tipo I: Son las células del epitelio escamoso simple que recubre alrededor del 95% de la superficie alveolar. Son conocidos también como células alveolares tipo I o células alveolares escamosas. Forman uniones ocluyentes unos con otros y evitan el escape de liquido extracelular a la luz alveolar.

Neumocitos tipo II: Son células cuboides y están entremezcladas con los neumocitos tipo I. Se localizan casi siempre en regiones en las que están separados alvéolos adyacentes unos de otros por un tabique. Tienen microvellosidades apicales cortas. Su característica más distintiva es la presencia de cuerpos laminares unidos a la membrana que contienen agente tensoactivo pulmonar, su producto secretor. El agente tensoactivo se libera por exocitosis hacia la luz de los alveolos e impide el colapso de estos. En los recién nacidos con insuficiencia respiratoria, lo que sucede es que no producen el agente tensoactivo, o lo producen en cantidad inadecuada. Estos recién nacidos se tratan con una combinación de agente tensoactivo sintético y administración de glucocorticoides. Los neumocitos tipo II se dividen por mitosis para regenerarse a sí mismos y también a los neumocitos tipo I.

Existen unas células que se encargan de “limpiar” la luz alveolar, los macrófagos alveolares. Estas células son monocitos que llegan al intersticio pulmonar y ahí se transforman en macrófagos alveolares. Migran entre neumocitos tipo I y penetran en la luz del alvéolo. Fagocitan material particulado, como polvo y bacterias, conservando un ambiente estéril dentro de los pulmones. También ayudan a los neumocitos tipo II en la captación del agente tensoactivo. Los macrófagos alveolares de pacientes con congestión pulmonar e insuficiencia cardiaca congestiva contienen eritrocitos extravasados y fagocitados. A menudo, estos macrófagos se denominan células de insuficiencia cardiaca.

En la diapositiva #26 señalen los bronquiolos respiratorios y el terminal que no se había podido ver, los conductos y sacos alveolares y los alvéolos.

En la diapositiva #27 señalan los neumocitos, macrófagos y medio explican del monocito que llega al intersticio y se transforman en macrófago alveolar en la imagen izquierda; señalan los neumocitos de la imagen derecha.

Diapositiva #28

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Tabique interalveolar

Es la región entre dos alveolos adyacentes, posee un recubrimiento en ambos lados de epitelio alveolar. Puede ser muy estrecha y contener solamente un capilar, o puede ser ancha y contener además elementos de T.C. como fibras de colágeno tipo III, macrófagos, células cebadas, elementos linfoides, etc.

Barrera Alveolocapilar

Es la región del tabique interalveolar que atraviesan el O2 y el CO2 a medida que estos gases pasan de la sangre a la luz de los alveolos y viceversa. La barrera más estrecha es la más eficiente para el intercambio de gases. Se integran con las siguientes estructuras:

• Agente tensoactivo y neumocitos tipo I.• Laminas basales fusionadas de neumocitos tipo I y células endoteliales de los capilares.• Células endoteliales de capilares continuos.

En la diapositiva #29 solo señalan la barrera alveolocapilar y el tabique interalveolar, que están marcadas.

Diapositiva #30

El intercambio de gases en los pulmones

Se realiza debido a la diferente concentración de gases que hay entre el exterior y el interior de los alvéolos; por ello, el O2 pasa al interior de los alvéolos y el CO2 pasa al espacio muerto (conductos respiratorios).

A continuación se produce el intercambio de gases entre el aire alveolar y la sangre.

Cuando la sangre llega a los pulmones tiene un alto contenido en CO2 y muy escaso en O2. El O2 pasa por difusión a través de las paredes alveolares y capilares a la sangre. Allí es transportada por la hemoglobina, localizada en los glóbulos rojos, que la llevará hasta las células del cuerpo donde por el mismo proceso de difusión pasará al interior para su posterior uso

El mecanismo de intercambio de CO2 es semejante, pero en sentido contrario, pasando el CO2 a los alvéolos. El CO2, se transporta disuelto en el plasma sanguíneo y también en parte lo transportan los glóbulos rojos.

Usen las imágenes para explicar este mecanismo.