Intercambio de gases - Sesión 2

Hemos estudiado que los cartilage rings se encuentran en partes específicas del sistema respiratorio. ¿Cuál es la función de estos cartilage rings? Los cartilage rings están hechos de hyaline cartilage. El Hyalin cartilage es un tipo de cartílago resistente y algo flexible. Los Cartilage rings tienen forma de letra C cuando se observan en sección transversal. Esta forma permite el soporte estructural y al mismo tiempo acomoda el movimiento de las estructuras circundantes.

Los Cartilage rings se encuentran en la tráquea y los bronquios. Los cartilage rings están incompletos posteriormente, lo que significa que los extremos de la forma de C no se encuentran en la parte posterior de la vía aérea. En cambio, están conectados por una banda de músculo liso llamada músculo traqueal. Esta disposición permite flexibilidad y expansión de las vías respiratorias durante la respiración y la deglución.

La función principal de los cartilage rings es mantener abiertas las vías respiratorias. Los anillos evitan el colapso de la tráquea y los bronquios. Aseguran que estos conductos de aire permanezcan abiertos para el paso del aire hacia y desde los pulmones. Si bien los cartilage rings brindan estabilidad y soporte a las vías respiratorias, su diseño incompleto permite cierto grado de flexibilidad y movimiento. Esta flexibilidad es importante para acciones como tragar. Durante la deglución, la tráquea y los bronquios pueden necesitar ajustar ligeramente su posición para acomodar el paso de los alimentos a través del esófago.

Los músculos lisos se encuentran en todo el sistema respiratorio. Son abundantes en las paredes de los bronquios y bronquiolos. Cuando los músculos lisos de las paredes de los bronquios y bronquiolos se contraen, provocan una disminución del diámetro de las vías respiratorias. Este estrechamiento de las vías respiratorias se conoce como bronchoconstriction.

La bronchoconstriction reduce el diámetro de las vías respiratorias, lo que aumenta la resistencia al flujo de aire. Como resultado, puede pasar menos aire a través de las vías respiratorias estrechas, lo que produce una disminución del flujo de aire hacia y desde los pulmones. Las sustancias liberadas durante reacciones alérgicas o infecciones respiratorias pueden desencadenar la bronchoconstriction. La exposición a alérgenos, contaminantes, humo u otros irritantes también puede inducir bronchoconstriction como respuesta protectora.

La bronchodilation se produce cuando los músculos lisos de las vías respiratorias se relajan. La bronchodilation produce un ensanchamiento de las vías respiratorias, reduciendo la resistencia al flujo de aire. Esto permite un mayor flujo de aire dentro y fuera de los pulmones, facilitando la ventilación. Los medicamentos antiinflamatorios, como los corticosteroides, también pueden ayudar a relajar los músculos lisos y dilatar las vías respiratorias al reducir la inflamación.

Las Elastic fibers se encuentran en los tejidos conectivos del sistema respiratorio, incluidas las paredes de la tráquea, los bronquios, los bronquiolos y los alvéolos. Las Elastic fibers están compuestas principalmente por la proteína elastina, que les da elasticidad y resistencia. Estas fibras están dispuestas en una red que les permite estirarse y retraerse, proporcionando soporte estructural al sistema respiratorio. Las Elastic fibers ayudan a mantener la apertura de las vías respiratorias proporcionando soporte estructural. Previenen el colapso de las vías respiratorias durante la exhalación retirándose después de estirarse durante la inhalación.

Las Elastic fibers de las paredes alveolares contribuyen a la retracción pulmonar. El retroceso pulmonar es esencial para la espiración pasiva del aire de los pulmones. Durante la inhalación, la expansión de los pulmones estira las fibras elásticas, almacenando energía potencial. Durante la exhalación, estas fibras se retraen, lo que ayuda a expulsar el aire de los pulmones.

El Ciliated epithelium está formado por células epiteliales columnares o columnares pseudoestratificadas. Estas células son altas y están muy juntas. Forman una capa continua que recubre la superficie del tracto respiratorio. El Ciliated epithelium se encuentra en la cavidad nasal, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos más grandes.

La característica definitoria del ciliated epithelium es la presencia de numerosas estructuras microscópicas similares a pelos llamadas cilia. Los Cilia se encuentran en la superficie apical de las células epiteliales. Cada cilium es una extensión delgada y móvil de la membrana celular. Está compuesto de microtúbulos dispuestos en un patrón de nueve más dos. Esta disposición se refiere a nueve pares de microtúbulos que rodean un par central. Esto proporciona soporte estructural y permite un movimiento coordinado.

La función principal del ciliated epithelium es facilitar el movimiento de la mucosidad y las partículas atrapadas fuera de las vías respiratorias. El ciliated epithelium desempeña un papel crucial en la protección del tracto respiratorio de sustancias nocivas, como bacterias, virus y residuos inhalados. El movimiento continuo de los cilia ayuda a barrer estas partículas fuera de las vías respiratorias. El ciliated epithelium contribuye a la humidificación y filtración del aire inhalado. A medida que el aire pasa sobre la superficie húmeda del epitelio respiratorio, absorbe humedad y se filtran las partículas. Esto proporciona aire humidificado y más limpio a los pulmones.

Las Goblet cells suelen tener forma de matraz o estructura columnar. Las Goblet cells se encuentran principalmente en el epitelio que recubre la cavidad nasal, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos más grandes. La función principal de las goblet cells del sistema respiratorio es producir y secretar moco. El moco es una sustancia pegajosa, gelatinosa, compuesta de agua, iones, proteínas y mucins. Las Mucins son las glicoproteínas producidas por las goblet cells.

El moco cumple varias funciones importantes, entre ellas atrapar y eliminar partículas inhaladas, como polvo, polen y patógenos de las vías respiratorias. También ayuda a humedecer y humedecer el aire. Esto protege las delicadas células epiteliales que recubren el tracto respiratorio para que no se sequen. El moco producido por las goblet cells, junto con los cilia de las células epiteliales ciliadas adyacentes, forma la escalera mecánica mucociliar. Este mecanismo facilita el movimiento de la mucosidad y las partículas atrapadas fuera de las vías respiratorias. El batido coordinado de los cilia impulsa la capa de moco hacia arriba, en dirección a la garganta, donde puede tragarse o expectorarse.

Las Squamous epithelial cells son delgadas y aplanadas. Se asemejan a baldosas o escamas de formas irregulares. Estas células están muy juntas y tienen un mínimo de material intercelular entre ellas. Las Squamous epithelial cells tienen un núcleo ubicado centralmente, que puede parecer aplanado debido al delgadez de la célula. El Squamous epithelium se encuentra específicamente en los alvéolos de los pulmones. La función principal del squamous epithelium de los alvéolos es facilitar el intercambio de gases entre los pulmones y el torrente sanguíneo.

Los capilares pulmonares rodean los alvéolos. En los alvéolos, las moléculas de oxígeno del aire inhalado se disuelven en la fina capa de humedad que recubre las paredes alveolares. Esto crea una alta concentración de oxígeno en los alvéolos. La sangre desoxigenada de las arterias pulmonares se bombea hacia los capilares pulmonares que rodean los alvéolos. La sangre fluye a través de estos capilares cerca de las paredes alveolares.

Debido al gradiente de concentración, las moléculas de oxígeno se difunden desde los alvéolos a través de la membrana alveolar y hacia el torrente sanguíneo. Las moléculas de oxígeno se mueven desde un área de alta concentración a un área de baja concentración facilitada por la simple difusión. Una vez en el torrente sanguíneo, las moléculas de oxígeno se unen a las moléculas de hemoglobina en los glóbulos rojos, formando oxihemoglobina. Esta sangre oxigenada es luego transportada desde los pulmones a través de las venas pulmonares y distribuida a los tejidos del cuerpo.

La sangre desoxigenada que regresa de los tejidos del cuerpo contiene altos niveles de dióxido de carbono como producto de desecho del metabolismo celular. Esta sangre se bombea a los capilares pulmonares que rodean los alvéolos. El dióxido de carbono se difunde desde el torrente sanguíneo a través de la membrana alveolar hasta los alvéolos. Una vez en los alvéolos, el dióxido de carbono se exhala de los pulmones durante la espiración, junto con el resto del aire en los alvéolos.