Aparell Respiratori: Anatomia, Fisiologia i Patologies

Anatomia de l'Aparell Respiratori

L'aparell respiratori es pot dividir en: vies aèries superiors (fosses nasals —nas i cavitat nasal—, faringe i laringe) i vies aèries inferiors (tràquea, bronquis, bronquíols i pulmons).

Fosses Nasals o Nas

És l'òrgan que comunica l'aparell respiratori amb l'exterior. Consta d'una part externa, o nas pròpiament dit, i una altra interna, situada al sostre de la boca. L'interior està dividit en dues meitats o fosses nasals. Aquestes són dues cavitats excavades a l'interior del crani, separades per un envà o septe cartilaginós i comunicades amb l'exterior pels orificis nasals, que permeten l'entrada i la sortida d'aire. Darrere de cada orifici hi ha un eixamplament o vestíbul nasal, cobert en la cara interna per pèls gruixuts o vibrisses. L'interior de les fosses nasals està entapissat amb una mucosa composta per cèl·lules ciliades (reforcen i treuen la pols), cèl·lules nervioses olfactives (formen el bulb olfactori) i glàndules secretores del moc nasal. Al límit posterior hi ha dos orificis més, o coanes, que desemboquen a la nasofaringe i es comuniquen amb la resta de l'aparell respiratori. Els sins paranasals són uns espais plens d'aire que drenen el nas. N'hi ha quatre parells: frontals, maxil·lars, etmoïdals i esfenoidals. Tota la cavitat nasal exerceix un paper important en:

1. Condicionament de l'aire inspirat: incloent-hi el control de la temperatura i de la humitat.
2. Eliminació de pols i organismes infecciosos, gràcies als cilis i a la secreció de moc.
3. Col·laboració en el sentit de l'olfacte (conté els receptors sensorials olfactius) i en la fonació.

Faringe

Conducte comú per a l'aparell digestiu i el respiratori, que permet el pas de l'aire i dels aliments; també intervé en el procés de la fonació. Dins de la faringe hi ha la nasofaringe o rinofaringe i l'orofaringe o bucofaringe.

Laringe

Òrgan que comunica la faringe amb la tràquea. La laringe aprofita l'entrada i sortida d'aire per crear el so, és l'òrgan principal de la fonació. Està constituïda, bàsicament, per cartílags i músculs. A dins de la laringe hi ha l'epiglotis (carcassa cartilaginosa, tanca la laringe durant la deglució), la tiroide (està formada de cartílag, té forma triangular i està situada a la part anterior del coll), el cricoide (té forma d'anell de segell) que són imparells i parells aritenoide, corniculat, cuneïforme (s'encarrega de sostenir les cordes vocals). A la laringe es poden distingir tres porcions anatòmiques: el vestíbul o part superior, els ventricles i la cavitat infraglòtica. Els músculs poden ser intrínsecs (parteixen i acaben a la mateixa laringe) i extrínsecs (la fixen a unes altres estructures).

Tràquea

És un conducte d'uns 11 cm de llarg que s'estén des de la laringe fins als bronquis. Descendeix per davant de l'esòfag i penetra al mediastí, on es divideix en dos bronquis principals, el dret i l'esquerre, respectivament. Està formada per 15 anells de cartílag hialí, oberts a la part posterior en forma de C i recoberts per una mucosa ciliada que dona fermesa a la paret i evita que es col·lapsi. Entre els anells hi ha fibres elàstiques que permeten que la tràquea s'estengui i descendeixi durant la inspiració i l'ajuda a la retracció pulmonar durant l'expiració.

Bronquis

Es localitzen a l'extrem inferior de la tràquea, que es divideix per formar els dos bronquis principals: el dret (que és curt, ample i vertical) i l'esquerre (que és llarg i estret). Cada bronqui principal, quan entra als pulmons, es divideix en branques de menys calibre o bronquis lobulars, que es divideixen en altres de més petits o bronquis segmentaris, que continuen ramificant-se i formen els bronquíols i es transformen en conductes alveolars fins a acabar en els sacs alveolars (que estan formats per un conjunt d'alvèols de dimensions microscòpiques). La seva estructura és similar a la de la tràquea; està formada per anells incomplets, però a l'entrada dels pulmons es fan complets. Els bronquis, a mesura que es ramifiquen, van perdent els anells cartilaginosos; llavors, quan arriben als alvèols, queda la capa superficial interna.

Pulmons

Els pulmons són els òrgans principals de l'aparell respiratori. Cada pulmó presenta: tres vores (anterior, posterior i inferior), un vèrtex, una base o cara diafragmàtica, una cara costal, i una cara interna o mediastínica. El pulmó esquerre està dividit, per mitjà d'una cissura obliqua, en dos lòbuls (superior i inferior) que contenen vuit segments. El pulmó dret està dividit per dues cissures en tres lòbuls (superior, mitjà i inferior), que contenen 10 segments. Els pulmons estan revestits per la pleura, que és una membrana serosa, que està dividida en una capa externa o pleura parietal (revesteix la paret toràcica, el mediastí i el diafragma) i una capa interna o pleura visceral (unida a la superfície dels pulmons). Entre les dues capes de la pleura hi ha una petita cavitat (cavitat pleural) que conté el líquid pleural, que facilita el moviment dels pulmons durant la respiració.

Fisiologia de l'Aparell Respiratori

La respiració suposa el transport d'oxigen (O₂) des de l'atmosfera fins als alvèols pulmonars i l'eliminació de diòxid de carboni (CO₂) des dels alvèols cap a l'exterior. Aquest procés d'intercanvi de gasos (hematosi) es du a terme en fases: ventilació pulmonar, intercanvi de gasos, transport de gasos (O₂ i CO₂) en sang i regulació de la ventilació.

Mecanismes de la Ventilació Pulmonar

La ventilació pulmonar és el procés mitjançant el qual l'aire es mou cap a l'interior i l'exterior dels pulmons, a causa de la diferència de pressió que hi ha dins i fora seu, per mantenir les concentracions adequades d'O₂ i CO₂ als alvèols. Consta de dues fases: inspiració i expiració.

• Inspiració: procés actiu d'entrada de l'aire cap als pulmons quan la pressió pulmonar és més baixa que l'atmosfèrica. Es produeix per la contracció del diafragma i els músculs intercostals.
• Expiració: procés passiu que s'inicia quan la pressió pulmonar és més alta que l'atmosfèrica, fet que dona lloc a l'expulsió d'aire cap a l'exterior. Comporta una relaxació dels músculs del tòrax i una disminució de la grandària dels pulmons.

A la ventilació pulmonar s'intercanvien una sèrie de volums d'aire:

• Volum de ventilació o basal (VVP): és l'aire inspirat i expirat a cada respiració normal (0,5 l) (volum corrent).
• Volum de reserva inspiratòria (VRI): és el volum màxim, més enllà del volum normal, que pot ser inspirat en una respiració profunda o forçada (2,5 l).
• Volum de reserva expiratòria (VRE): és el volum màxim que pot ser expirat després d'una expiració normal (1,5 l).
• Volum residual (VR): és el volum d'aire que queda als pulmons després d'una expressió forçada (1,5 l).
• Volum respiratori per minut (VRM): és la quantitat d'aire que entra als pulmons per minut (6 l).
• Espai mort (EM): és l'aire que omple les vies respiratòries en cada respiració; no col·labora a l'intercanvi gasós (0,15 l).

Es parla de capacitat pulmonar quan hi ha una combinació de diferents volums:

• Capacitat inspiratòria: quantitat màxima d'aire que una persona pot inspirar després d'una expressió normal. Equivalent a VVP + VRI (3 l).
• Capacitat residual: quantitat d'aire que roman als pulmons després d'una expiració normal. Equivalent a VRE + VR (3 l).
• Capacitat pulmonar total: volum màxim al qual els pulmons poden arribar després d'un esforç inspiratori. Equivalent a VVP + VRE + VRI + VR (6 l).
• Capacitat vital: quantitat màxima d'aire que una persona pot eliminar després d'omplir els pulmons fins al límit. Equivalent a VRI + VVP + VRE (4,5 l).

Transport de Gasos en Sang

Els gasos entren al torrent sanguini i es dissolen en el plasma. Quan l'O₂ passa a la sang, es fa un intercanvi als teixits; l'O₂ es dissocia de l'hemoglobina i es difon des del líquid intracel·lular cap al plasma. El procés es produeix per una diferència de pressió entre l'exterior i l'interior, amb una pressió parcial més alta a les cèl·lules sanguínies que a les tissulars. La major part del CO₂ es transporta unit a l'hemoglobina formant carboxihemoglobina. L'intercanvi de CO₂ es produeix de la mateixa manera que el d'O₂, però a la inversa.

Intercanvi de Gasos: Difusió de Gasos

La pressió parcial d'O₂ és més gran als alvèols que als capil·lars pulmonars; l'O₂ passa a l'interior dels capil·lars fins que la pressió parcial d'O₂ s'iguala a banda i banda. La pressió parcial de CO₂ és més alta als capil·lars que als alvèols; el gas passa per difusió cap als alvèols fins que s'igualen.

Patologies de l'Aparell Respiratori

• Rinitis: inflamació superficial de la mucosa pituïtària que està a la cavitat nasal, sensació de calfred, obstrucció nasal. Condicionants exteriors: refredament brusc, humitat i medi ambient.
• Sinusitis: inflamació de la mucosa dels sins nasals, dolor amb pressió frontal i al maxil·lar, dolor a la zona del clatell.
• Laringitis: inflamació de la mucosa laríngia deguda a una infecció, afonia, ronquera, picor. Etiologia: grip, fred comú, tabaquisme i alcohol.
• Bronquitis: inflamació de la mucosa bronquial, tos seca, roncs produïts per virus, cigarrets, gasos tòxics.
• Asma bronquial: obstrucció intermitent o reversible que afecta la part baixa de les vies respiratòries, cursa amb dispnea, tos amb esputs i és causat per al·lèrgies o infeccions.
• Tuberculosi pulmonar: infecció produïda pel bacil de Koch que afecta els pulmons, bronquis i pleura, cursa amb tos seca, febre, dolor toràcic; es produeix per Mycobacterium tuberculosis.
• Pneumònia: malaltia infecciosa que provoca inflamació al teixit pulmonar, produïda per gèrmens com pneumococs o estafilococs.
• Atelectàsia: disminució del volum del teixit pulmonar per falta d'aire als alvèols, signes d'insuficiència respiratòria; produïda per tuberculosi o tumor bronquial.
• Bronquièctasi: dilatació irreversible dels bronquis, cursa amb tos, esputs pudents; es produeix per infeccions víriques o irritació de substàncies tòxiques.
• Edema pulmonar: alteració aguda o crònica caracteritzada per l'acumulació de líquids als alvèols, signes de sudoració abundant, cianosi; produeix insuficiència cardíaca congestiva.
• Emfisema pulmonar: engrandiment irreversible dels espais alveolars, ocasiona pèrdua de l'elasticitat pulmonar; signes: tabac, infeccions bronquials.
• Insuficiència respiratòria aguda: incapacitat aguda dels pulmons per mantenir una oxigenació adequada de la sang, símptomes associats a la hipòxia i a la hipercàpnia.
• Pneumotòrax: col·lapse pulmonar quan entra l'aire als espais entre els pulmons i la paret, dolor al pit, tos seca; es produeix per contusió o lesió penetrant al pit.
• Hemotòrax: acumulació de sang a l'espai pleural, signes de mareig, falta d'aire; produït per traumatismes al pit, càncer de pulmó, tuberculosi.
• Hidrotòrax: acumulació de líquid a la pleura, tos, febre, dolor al tòrax; produït per insuficiència cardíaca secundària a diàlisi peritoneal.
• Empiema: acumulació de pus a la pleura, dolor toràcic, disminució parcial d'O₂; produït per una infecció als pulmons.
• Pleuritis: alteració inflamatòria de la pleura visceral o parietal; es produeix per agents infecciosos que causen tuberculosi, símptomes: disminució del murmuri vesicular, dolor a la respiració.