Anatomía y Fisiología del Tórax: Músculos, Vasos Sanguíneos y Ventilación

Anatomía del Tórax

Estructura Ósea

Posterior: 12 vértebras y sus discos.

Lateral: 3 capas y 12 costillas.

• 1-7 se unen al esternón.
• 8-10 se unen indirectamente.
• 11-12 no se unen.

Anterior: esternón (manubrio, cuerpo, apéndice xifoides).

Regiones

Superficie externa:

• Esternón.
• Articulaciones condroesternales y condrocostales.
• Cartílagos costales y costillas.
• Cara posterior de las vértebras torácicas (12 vértebras + 12 costillas con 11 espacios intercostales).

Superficie interna: Mismos elementos que la externa a excepción de la columna dorsal (los cuerpos vertebrales se proyectan hacia delante).

Vértice: opérculo torácico superior.

Base: orificio más grande e irregular, limitado por el apéndice xifoides, las últimas costillas y por los cartílagos costales.

Aberturas

Abertura superior:

• Vasos (arteria y vena subclavia; carótida común; vena yugular).
• Respiratorio (tráquea y esófago).

Límites: vértebra T1, costilla T1, manubrio.

Abertura inferior:

Está sellado por el diafragma que contiene hiato aórtico e hiato esofágico.

Límites: vértebra T12, cartílagos costales de costillas 7-10, costillas 11-12.

Músculos del Tórax

Región Anterolateral

Pectoral mayor:

Origen: borde anterior de la clavícula, cara anterior del esternón, 6 primeros cartílagos costales y aponeurosis del oblicuo externo.

Inserción: corredera bicipital del húmero.

Acciones principales: abduce y rota medialmente el húmero; tira de la escápula anterior e inferiormente; flexiona el húmero y lo extiende.

Pectoral menor:

Origen: borde superior y la cara externa de la 3a, 4a y 5a costillas.

Inserción: apófisis coracoides.

Acciones principales: desciende el hombro y eleva las costillas (inspiración).

Subclavio:

Origen: cara superior del 1er cartílago costal y 1a costilla.

Inserción: parte media de la cara inferior de la clavícula.

Acciones principales: desciende la clavícula y el hombro; estabiliza la articulación esternoclavicular.

Serrato mayor/anterior:

Origen: 8-9 primeras costillas.

Inserción: borde medial de la escápula.

Acciones principales: abduce la escápula contra la caja torácica y la rota hacia arriba. Movimientos horizontales del brazo (golpeó y remo), y eleva las costillas (inspiración).

Región Costal

Supracostales (elevadores de costillas):

Origen: Apófisis transversa de la vértebra superior (C-7 a la T-11).

Inserción: borde superior de la costilla inferior.

Acciones principales: inspiración y protección.

Intercostales externos: capa superficial.

Origen: borde inferior de la costilla superior.

Inserción: borde superior de la costilla inferior.

Acciones principales: inspiración.

Intercostales internos: capa profunda.

Origen: borde superior de la costilla inferior.

Inserción: borde inferior de la costilla superior.

Acciones principales: baja las costillas (espiración forzada).

Subcostales:

Origen: borde superior de la costilla inferior.

Inserción: parte posterior interna de la segunda costilla superior.

Acciones principales: espiración forzada (bajan las costillas).

Músculo triangular del esternón:

Origen: cara posterior del esternón.

Inserción: cartílagos costales (del 2o al 6o).

Acciones principales: espiración forzada (descenso de los cartílagos costales).

Músculos de la Cintura Escapular

a) Músculos torácicos anteriores:

• Subclavio.
• Pectoral menor.
• Serrato anterior (mayor).

b) Músculos torácicos posteriores:

• Trapecio.
• Elevador de la escápula.
• Romboides mayor.
• Romboides menor.

Vasos Sanguíneos del Tórax

Aorta

(Aorta ascendente, cayado aórtico, aorta descendente torácica y aorta descendente abdominal).

Aorta ascendente:

Tiene 2 arterias coronarias que irrigan el miocardio y que drenan en la vena cava por las venas coronarias:

Izquierda: rama circunfleja y rama interventricular anterior.

Derecha: rama marginal y rama interventricular posterior.

Cayado aórtico:

De este sale el tronco braquiocefálico (va hacia el brazo y el encéfalo) y también sale la arteria subclavia izquierda (arteria axilar y vertebral). Se divide en:

• Carótida común derecha: arteria subclavia derecha.
• Carótida común izquierda.

Aorta descendente torácica:

De este salen 2 ramas:

• Ramas viscerales: pericárdicas, esofágicas, bronquiales, mediastínicas. Irrigan todo el pericardio.
• Ramas parietales: intercostales (se meten entre los músculos).

Aorta descendente abdominal:

De este salen:

• Tronco celíaco: gástrico izquierdo, hepático común, esplénica.
• Mesentérica superior: intestino delgado, colon derecho.
• Renal: riñones.
• Mesentérica inferior: colon izquierdo, rectales superiores.

Bifurcación: La aorta se bifurca en dos arterias ilíacas comunes: izquierda y derecha. Ambas contienen una arteria ilíaca interna y otra externa (femoral, tibial, peronea, poplítea).

Vena Cava

Vena cava superior: se divide en:

• Vena braquiocefálica derecha: subclavia, yugular externa/interna, vertebral derecha.
• Vena braquiocefálica izquierda: subclavia, yugular interna, vertebral.

Vena cava inferior:

Las venas importantes son: hepáticas, renales, testiculares/ováricas, mesentérica.

Ácigos: Las venas importantes son: esofágicas, intercostales, bronquiales. Comunican cava inferior con superior.

Ventilación Pulmonar

La ventilación está regulada por 3 factores:

1. Control Autonómico/Metabólico

   Ajusta el ritmo respiratorio a la demanda metabólica. 3 áreas de control:

   • Área de ritmicidad medular (médula oblonga): controla el ritmo básico respiratorio.
   • Área inspiratoria/grupo respiratorio dorsal: formada por neuronas que generan impulsos nerviosos que se propagan a través del nervio frénico que inerva el diafragma y los músculos intercostales.
   • Área espiratoria o grupo respiratorio ventral: formada por neuronas que generan impulsos eléctricos que inducen la contracción de los intercostales internos y los abdominales. Durante la respiración tranquila está inactiva; solo se activa durante la forzada gracias a los estímulos del área inspiratoria.
   • Área neumotáxica (puente superior): inhibe el área inspiratoria, impide excesivo llenado pulmonar. Coordina la transición entre inspiración-espiración. Disminuye la inspiración y aumenta la frecuencia respiratoria.
   • Área apnéustica (puente inferior): excita el área inspiratoria, prolonga la inspiración. Interrumpe la señal del área neumotáxica. Aumenta la inspiración y disminuye la frecuencia respiratoria.

   Las señales que reciben los receptores del sistema nervioso autónomo (SNA) vienen del:

   • Hipotálamo: recibe información de termorreceptores y del sistema límbico (miedo, ansiedad, excitación sexual...).
   • Corteza: control voluntario.

   Quimiorreceptores: Hiper- e hipoventilación. Hay 2 tipos:

   • Centrales: en la médula oblonga y conectan directamente con el área inspiratoria. Detectan cambios en la presión parcial de CO₂ (pCO₂) mediante cambios en la concentración de iones hidrógeno [H⁺] en el líquido cefalorraquídeo (LCR). Son de acción rápida, con una respuesta inmediata. El estímulo principal son los protones (H⁺), pero responden más eficientemente a las variaciones en la pCO₂ arterial. Papel de la barrera hematoencefálica (BHE) y la anhidrasa carbónica (AC).
   • Periféricos: en los cuerpos carotídeos y aórticos.
     • Carotídeos: en la bifurcación carotídea. Envían información al área inspiratoria (aferencias sensitivas que forman parte del nervio glosofaríngeo (IX par craneal)).
     • Aórticos: en el arco aórtico. Envían información al área inspiratoria (aferencias que forman parte del nervio vago (X par)).

   Mecanorreceptores: están en la pleura, bronquios y en la vía respiratoria superior: responden a estímulos mecánicos y químicos. Inducen reflejos del estornudo, broncoespasmo (BC), tos y espasmos laríngeos. Estos reflejos son protectores y tienden a eliminar partículas extrañas.

   Pulmones: se conectan con el centro respiratorio bulbar gracias al nervio vago. 3 grupos:

   • Receptores de estiramiento: en el músculo liso de la vía aérea. Detectan la distensión pulmonar y activan el reflejo de Hering-Breuer que inhibe la inspiración.
   • Receptores de irritación: en el tracto respiratorio. Se activan por sustancias irritantes. Su activación induce una respuesta protectora (tos, estornudo...).
   • Receptores J (yuxtacapilares): cerca de los capilares pulmonares. Responden al edema pulmonar y a la congestión vascular. Su activación induce una taquipnea (respiración rápida y superficial) inducida.

2. Control Voluntario

   Para evitar la entrada de agua y gases tóxicos o irritantes. No puede superar el reflejo quimiorreceptor (que detecta niveles elevados de CO₂ y H⁺ en el cuerpo carotídeo). La corteza cerebral envía señales a las motoneuronas hacia la médula espinal y los músculos respiratorios.

3. Sistema de Coordinación

   Coordina la respiración con hablar, tragar, cantar, etc. Es el resultado de múltiples interacciones neuronales. Implicados muchos niveles nerviosos.

   Ejercicio

   Aumenta el gasto cardíaco (GC), se bombea más sangre a los pulmones.

   Capa de difusión del O₂: mide la tasa a la que el O₂ difunde de los alvéolos a la sangre. Aumenta durante el ejercicio.

   Consumo de O₂ y generación de CO₂ en los tejidos (especialmente en el músculo esquelético) aumenta en ejercicio.

   Inicio del ejercicio: hay un abrupto incremento en la ventilación pulmonar, luego un gradual incremento. La frecuencia respiratoria también aumenta en el ejercicio intenso.

   Anticipación al inicio del ejercicio: sistema límbico, propioceptores, impulsos motores del área motora primaria (corteza).

   Incremento gradual en la ventilación durante ejercicio moderado: debido a cambios en el flujo sanguíneo (F) y la perfusión (Q): pO₂, pCO₂, temperatura.

   Ejercicio extenuante: El bicarbonato (HCO₃^-) tampona los H⁺ del ácido láctico y el CO₂.

   Tabaco

   Disminuye la eficiencia respiratoria:

   • Nicotina: produce broncoespasmo.
   • Monóxido de carbono: desplaza el O₂ de la hemoglobina (Hb).
   • Humo: aumenta la secreción mucosa, inflamación, reduce el movimiento ciliar.

   Destrucción de las fibras elásticas de los bronquiolos: enfisema.