Especialidad de Sistema Respiratorio

Ciencia y Salud

Requisitos

1. ¿Cuáles son las estructuras que forman el sistema respiratorio? Ilustrar y describir las principales funciones de cada una.

   Respuesta: Vías aéreas superiores: cavidades nasales (filtran, calientan, humidifican el aire), faringe (paso común aire/alimento), laringe (cuerdas vocales, habla, cierre de la glotis durante la deglución). Vías inferiores: tráquea (tubo cartilaginoso, conduce el aire), bronquios (2 ramas hacia los pulmones), bronquiolos (ramas finas), alvéolos (sacos donde ocurre el intercambio gaseoso). — La epiglotis es una estructura crucial que tapa la glotis durante la deglución, impidiendo que los alimentos entren en la tráquea — cuando uno 'se atraganta', es porque un pedazo de comida burló la epiglotis, activando la tos refleja para expulsarlo.

2. ¿Los pulmones derecho e izquierdo son iguales? ¿Cuál es la diferencia anatómica entre ellos?

   Respuesta: Los pulmones NO son iguales. El pulmón derecho es más grande y tiene 3 lóbulos (superior, medio e inferior), separados por dos fisuras (oblicua y horizontal). El pulmón izquierdo es más pequeño y tiene apenas 2 lóbulos (superior e inferior), separados por una fisura oblicua, con la 'escotadura cardíaca' que deja espacio para el corazón, que ocupa la mitad izquierda del tórax. — La 'escotadura cardíaca' del pulmón izquierdo es la depresión anatómica donde se acomoda el corazón — el ápice cardíaco apunta hacia la izquierda y hacia abajo, motivo por el cual el lado izquierdo del pulmón está más comprimido.

3. ¿Cuáles son los 2 principales gases de nuestro organismo? ¿Qué es el intercambio gaseoso? Describir las vías conductoras del aire hasta el momento del intercambio gaseoso.

   Respuesta: Los dos principales gases son el oxígeno (O₂), que entra en el organismo, y el gas carbónico / dióxido de carbono (CO₂), que sale. El intercambio gaseoso (hematosis) es la difusión de los gases entre los alvéolos pulmonares y los capilares sanguíneos: el O₂ pasa del aire de los alvéolos a la sangre y el CO₂ pasa de la sangre al aire, que será espirado. Vías conductoras del aire hasta el momento del intercambio gaseoso (camino del aire): 1) Cavidades/fosas nasales (y boca) — filtran, calientan y humidifican el aire; 2) Faringe — paso común al aire y al alimento; 3) Laringe — contiene las cuerdas vocales y la glotis; 4) Tráquea — tubo cartilaginoso que conduce el aire; 5) Bronquios — dos ramas, una para cada pulmón; 6) Bronquiolos — ramificaciones cada vez más finas; 7) Alvéolos pulmonares — sacos donde finalmente ocurre el intercambio gaseoso. — La difusión ocurre por gradiente de concentración — el oxígeno está más concentrado en los alvéolos que en la sangre venosa, por lo que pasa naturalmente; el CO₂ está más concentrado en la sangre venosa, por lo que sale. Principio físico de la Ley de Henry aplicado a la fisiología humana.

4. ¿Qué es el alvéolo y cuál es su función? A través de dibujos o figuras, ilustrar un alvéolo demostrando el momento del intercambio gaseoso.

   Respuesta: Los alvéolos son pequeños sacos redondeados (cerca de 300 millones en un adulto) localizados en los extremos de los bronquiolos, formando una estructura semejante a racimos de uvas. Su función es el intercambio gaseoso: paredes finísimas (1 célula de espesor) revestidas por capilares sanguíneos permiten que el O₂ del aire pase a la sangre y el CO₂ de la sangre pase al aire. — El área total de los 300 millones de alvéolos sumada equivale a una cancha de tenis (~70 m²) — esa inmensa superficie optimizada concentrada en los pulmones es lo que permite la oxigenación rápida de toda la sangre en apenas 1 minuto.

5. ¿Cuál es la principal función de las células ciliadas, con cilios móviles?

   Respuesta: Las células ciliadas, presentes en el epitelio de las vías respiratorias (tráquea, bronquios, bronquiolos), tienen cilios móviles que baten con un movimiento coordinado de barrido, expulsando el moco con partículas atrapadas (polvo, bacterias, hongos, polen) en dirección a la faringe, donde será tragado o escupido. — El aparato mucociliar es tan eficiente que una capa entera de moco viaja en dirección a la faringe a aproximadamente 1 cm por minuto — los fumadores tienen los cilios paralizados por la nicotina, motivo por el cual desarrollan 'tos de fumador' al despertar (sin cilios el moco se acumula).

6. ¿Cuál es la relación entre la respiración celular y la respiración pulmonar?

   Respuesta: La respiración pulmonar es el intercambio de gases en los pulmones (entrada de O₂ y salida de CO₂ del cuerpo). La respiración celular ocurre en las mitocondrias de las células: el O₂ se usa para 'quemar' la glucosa, produciendo energía (ATP), CO₂ y agua. — Cada célula produce cerca de 37 millones de moléculas de ATP por día a través de la respiración celular — el cerebro humano por sí solo consume el 20% del oxígeno que respiramos, aunque sea apenas el 2% del peso corporal, por su altísima tasa metabólica.

7. Explicar cómo los sistemas circulatorio y respiratorio están íntimamente ligados.

   Respuesta: Los dos sistemas trabajan en conjunto: el respiratorio capta el O₂ y elimina el CO₂ en los pulmones; el circulatorio transporta el O₂ (unido a la hemoglobina) hasta cada célula del cuerpo y devuelve el CO₂ a los pulmones. — La circulación pulmonar dura apenas 4-8 segundos para dar una vuelta completa en los pulmones — durante ese breve tránsito la sangre se oxigena al 100% y elimina CO₂, eficiencia posible gracias a la enorme superficie de los alvéolos.

8. ¿Cuál es la importancia de la hemoglobina y del hierro para la oxigenación del organismo?

   Respuesta: La hemoglobina es la proteína de los glóbulos rojos responsable del transporte de oxígeno (O₂) y gas carbónico (CO₂) en la sangre. Cada molécula de hemoglobina contiene 4 grupos hemo, con un átomo de hierro en cada uno. — Cada glóbulo rojo contiene cerca de 270 millones de moléculas de hemoglobina — capacidad total de transportar más de 1.000 millones de moléculas de O₂ por glóbulo, eficiencia que mantiene la vida de los tejidos altamente activos metabólicamente como el cerebro y los músculos.

9. Describir en detalle los movimientos de inspiración y espiración. ¿Cuál es la importancia del músculo diafragma para estos movimientos?

   Respuesta: Inspiración (movimiento ACTIVO): el diafragma se contrae y desciende (se aplana); los músculos intercostales externos se contraen y elevan/separan las costillas; el volumen de la caja torácica aumenta; la presión dentro de los pulmones cae por debajo de la presión atmosférica y el aire entra, llenando los pulmones. Espiración (en reposo es PASIVA): el diafragma se relaja y sube (forma de cúpula); los músculos intercostales se relajan y las costillas descienden; el volumen torácico disminuye; la presión interna de los pulmones queda mayor que la atmosférica y el aire sale. Importancia del músculo diafragma: es el principal músculo de la respiración — está entre el tórax y el abdomen y responde por la mayor parte de la ventilación. Al contraerse y descender, aumenta el volumen torácico y crea la presión negativa que atrae el aire hacia dentro; al relajarse y subir, ayuda a expulsar el aire. Sin el trabajo del diafragma la respiración normal no ocurre de forma eficiente. — El nervio frénico, que controla el diafragma, sale de la médula entre C3-C5 — de ahí la regla mnemotécnica clínica 'C3, C4, C5 keep the diaphragm alive' usada por los médicos para recordar que las lesiones por encima de C3 son fatales de inmediato.

10. ¿Qué órgano del sistema nervioso central controla la respiración? ¿Por qué?

    Respuesta: El bulbo raquídeo (médula oblonga), localizado en el tronco encefálico, controla la respiración de forma involuntaria y automática. Posee el 'centro respiratorio' que detecta el nivel de CO₂ en la sangre (vía quimiorreceptores) y ajusta la frecuencia respiratoria. — El 'reflejo de Hering-Breuer' protege a los pulmones de la hiperinsuflación — receptores en las paredes de los bronquios sienten el estiramiento y envían una señal al bulbo para iniciar la espiración, mecanismo descubierto en 1868 por dos fisiólogos alemanes.

11. ¿Cuál es la frecuencia respiratoria normal de los siguientes:
    • Recién nacidos
    • Niños
    • Adultos

    Respuesta: 1) Recién nacidos: de 30 a 60 incursiones respiratorias por minuto (IRPM). 2) Niños: varía según la edad — bebés 24 a 40 IRPM, de 1 a 3 años 22 a 34 IRPM, de 4 a 12 años 18 a 30 IRPM. 3) Adultos: de 12 a 20 IRPM (en ancianos, de 14 a 20 IRPM). Por encima de esos valores se llama taquipnea y por debajo bradipnea; la medición debe hacerse con el paciente en reposo, sin que lo perciba, pues la observación altera el ritmo. — La frecuencia respiratoria es considerada el signo vital más descuidado por los profesionales de la salud — estudios muestran que los cambios en ella aparecen 12-24 horas antes del deterioro clínico, siendo crucial para la detección precoz de sepsis e insuficiencia respiratoria.

12. Definir los siguientes términos sobre alteraciones respiratorias:
    • Eupnea
    • Taquipnea
    • Bradipnea
    • Disnea
    • Ortopnea
    • Apnea

    Respuesta: 1) Eupnea: respiración normal, con ritmo regular y tranquilo. 2) Taquipnea: respiración acelerada (por encima de 20 IRPM en el adulto). 3) Bradipnea: respiración lenta (por debajo de 12 IRPM en el adulto). 4) Disnea: dificultad o malestar al respirar, con sensación de falta de aire. 5) Ortopnea: dificultad para respirar cuando la persona está acostada, que mejora al sentarse o ponerse de pie (común en problemas cardíacos y pulmonares). 6) Apnea: parada o ausencia de la respiración por un período de tiempo. — La ortopnea es un signo clásico de insuficiencia cardíaca izquierda — cuando la persona se acuesta, la sangre retorna al corazón y congestiona los pulmones; sentarse reduce ese retorno y alivia la disnea, tipo de paciente que duerme con varias almohadas.

13. Estudiar las siguientes enfermedades respiratorias y decir, sobre cada una, cómo ocurre / se adquiere, transmisión (si corresponde), tratamiento y prevención:
    • Asma
    • Tuberculosis
    • Neumonía
    • Gripe / infecciones de las vías respiratorias superiores
    • Enfisema pulmonar
    • Tromboembolismo pulmonar
    • Neumoconiosis
    • Fibrosis quística

    Respuesta: 1) Asma: inflamación crónica de los bronquios de origen alérgico/genético, que causa crisis de falta de aire, sibilancias y tos; no es transmisible; tratamiento con broncodilatadores y corticoides inhalados; prevención evitando los desencadenantes (polvo, ácaros, humo, frío). 2) Tuberculosis: infección causada por la bacteria Mycobacterium tuberculosis (bacilo de Koch); transmitida por gotículas respiratorias (tos, estornudo, habla) de una persona enferma; tratamiento con antibióticos durante cerca de 6 meses; prevención mediante la vacuna BCG, buena ventilación y diagnóstico precoz. 3) Neumonía: infección de los alvéolos pulmonares por bacterias, virus u hongos; puede ser transmisible según el agente; tratamiento con antibióticos o antivirales; prevención mediante la vacuna neumocócica, la de la gripe y buenos hábitos de higiene. 4) Gripe / infecciones de las vías aéreas superiores: causadas por virus (Influenza y otros); transmitidas por gotículas y contacto; tratamiento sintomático y antivirales en los casos indicados; prevención mediante la vacuna anual, lavado de las manos y evitar aglomeraciones. 5) Enfisema pulmonar: enfermedad crónica (EPOC) en la que los alvéolos se destruyen y pierden elasticidad, generalmente por el cigarrillo; no es transmisible; tratamiento con broncodilatadores, oxigenoterapia y cese del tabaquismo; prevención no fumando y evitando contaminantes. 6) Tromboembolismo pulmonar: obstrucción de una arteria del pulmón por un coágulo (trombo) proveniente de las venas, generalmente de las piernas; no es transmisible; tratamiento con anticoagulantes; prevención moviéndose en viajes largos y tratando los factores de riesgo de trombosis. 7) Neumoconiosis: enfermedades causadas por la inhalación prolongada de polvos minerales en el trabajo (silicosis por la sílice, asbestosis por el amianto); no son transmisibles; tratamiento de soporte de los síntomas (la lesión es irreversible); prevención con equipos de protección y control del polvo en el ambiente de trabajo. 8) Fibrosis quística: enfermedad genética y hereditaria que vuelve el moco espeso, obstruyendo los pulmones y el páncreas; no es transmisible; tratamiento con fisioterapia respiratoria, antibióticos, enzimas digestivas y medicamentos específicos; no tiene prevención, pero el asesoramiento genético ayuda en la planificación familiar. — La vacuna BCG, obligatoria en el SUS desde 1976, protege contra las formas graves de tuberculosis en niños (meningitis TB) — no previene la tuberculosis pulmonar, pero reduce la mortalidad infantil en un 80% según datos del PNI (Programa Nacional de Inmunizaciones).

14. Investigar los efectos del cigarrillo en el sistema respiratorio. Presentar tus resultados de una de las siguientes maneras:
    • Informe escrito, de al menos 500 palabras
    • Presentación oral, de al menos 5 minutos
    • Exposición de carteles y pancartas
    • Poema o canción

    Respuesta: Efectos del cigarrillo: paraliza los cilios respiratorios → tos de fumador; inflama los bronquios → bronquitis crónica; destruye los alvéolos → enfisema; causa cáncer de pulmón (90% de los casos relacionados con el tabaquismo); reduce la capacidad pulmonar; aumenta las infecciones respiratorias. — El alquitrán del cigarrillo se adhiere a los alvéolos formando placas oscuras visibles en autopsias — en 20 años de tabaquismo, el pulmón de un fumador adquiere una coloración negro-grisácea, comparado con el rosa claro de un pulmón sano.

15. Hacer una investigación en tu región o Estado comparando los índices de calidad del aire. ¿Cómo pueden mejorarse esos índices? ¿Qué puedes hacer tú para mejorarlos?

    Respuesta: Indicadores principales de calidad del aire: CO (monóxido de carbono), NO₂ (dióxido de nitrógeno), SO₂ (dióxido de azufre), O₃ (ozono), MP10 y MP2,5 (material particulado). Fuentes: industrias, vehículos, quemas. — El Material Particulado (MP2,5) es el contaminante más peligroso porque sus partículas microscópicas (menores de 2,5 μm) atraviesan los alvéolos y entran directamente en el torrente sanguíneo — la OMS estima 4,2 millones de muertes/año por contaminación atmosférica.