Histología de sistema respiratorio.
El sistema respiratorio cumple 3 funciones:
Conducción del aire
Filtración del aire
Intercambio gaseoso (respiración).
Habla
Olfato
Vías aéreas superiores:
o Fosas nasales
o Senos paranasales
o Nasofaringe o rinofaringe
o Trompa de Eustaquio
o Amígdalas faríngeas (adenoides)
Origen embriológico: el mismo que el de la cavidad bucal (intestino faríngeo).
Vías aéreas inferiores:
o Laringe
o Tráquea
o Bronquios fuentes
o Pulmones
Origen embriológico: se desarrolla como una invaginación ventral del intestino anterior llamada divertículo laringotraqueal
(respiratorio). El epitelio de las vías respiratorias es de origen endodérmico. Este divertículo se convierte en el mesénquim
torácico esplácnico que rodea al intestino anterior. Su extremo distal se agranda y forma un corpúsculo pulmonar. Este se divide
en corpúsculo bronquial izquierdo y derecho que forman los bronquios primarios. Corpúsculos bronquiales se diferencias en
bronquios lobares con divisiones en bronquios segmentarios. Cada bronquio segmentario con sus mesénquima circundante, se
divide en segmentos broncopulmonares del pulmón.
El límite entre las vías aéreas superiores e inferiores es la orofaringe.
Otra manera de dividir las vías respiratorias (histológicamente):
Porción conductora: conduce el aire a los sitios de respiración dentro de los pulmones.
o Cavidades nasales
o Nasofaringe
o Laringe
o Tráquea
o Bronquios primarios: se introducen en ambos pulmones a través del hilio. Dentro de los pulmones, se
ramifican para dar origen a los bronquíolos. Los bronquíolos son la parte final de la porción conductora.
Porción respiratoria: parte de las vías aéreas en la cual se produce el intercambio gaseoso.
o Bronquíolos respiratorios
o Conductos alveolares
o Sacos alveolares
o Alvéolos
Acondicionamiento: el aire que pasa a través de las vías reas tiene que ser acondicionado antes de que alcance las unidades
respiratorias terminales. Este se produce en la porción conductora del sistema respiratorio. Incluye: calentamiento,
humectación y eliminación de partículas.
Cavidad nasal
Son cámaras separadas por un tabique óseo y cartilaginoso. Cada cavidad se comunica por delante con las narinas (fosas
nasales), por detrás con la nasofaringe a través de las coanas y lateralmente con los senos paranasales y el conducto
nasolagrimal.
Vestíbulo nasal: son los primeros mm de la cavidad nasal o de las narinas propiamente dichas. Está formado por un epitelio
plano estratificado (avascular), sobre un tejido conectivo laxo subyacente que nutre al epitelio por difusión e imbibición. Vamos
a encontrar pelos (vibrisas) que tienen la función de detener las grandes partículas que puedan ingresar a las vías respiratorias.
Hay glándulas sebáceas y sus secreciones ayudan a atrapar las partículas. Las paredes del vestíbulo nasal están formadas por
cartílago de tipo hialino.
Mucosa respiratoria: constituye la mayor parte del volumen de las cavidades nasales. Formada por un epitelio
seudoestratificado cilíndrico ciliado o epitelio respiratorio con células caliciformes. No hay glándulas sebáceas.
La mucosa respiratoria está compuesta por 5 tipos celulares:
Células caliciformes: por solas constituyen una glándula que produce una secreción de tipo mucosa que tapiza el tejido
respiratorio para que no se reseque producto del ingreso constante del flujo de aire. También tiene una función protectora o
adhesiva que hace que todos las partículas que no fueron detenidas por las fibrillas queden pegadas en este epitelio.
Células ciliadas: células cilíndricas altas con cilios que se proyectan dentro del moco que cubre la superficie del epitelio.
Células en cepillo: designación general para las células de las vías respiratorias que poseen microvellosidades romas cortas.
Células de gránulos pequeños o de Kulchitsky: se parecen a las células basales pero tienen gránulos de secreción. Células
endócrinas.
Células basales: células madres de las otras.
El epitelio descansa sobre un tejido conjuntivo laxo que se vuelve TCD cerca del periostio del esqueleto nasal. Este tejido
conjuntivo tiene glándulas tubuloacinosas seromucosas (que humidifican). En esta zona también encontramos muchos capilares
venosos con capacidad para distenderse y poder calentar el aire.
Estos vasos pueden dilatarse y trasudar líquido durante reacciones alérgicas o infecciones víricas como el resfriado común. La
mina propia se distiende por acumulación de líquido y la membrana mucosa adquiere una tumefacción pronunciada con la
restricción en el paso del aire.
Mucosa olfatoria: se localiza en el techo de las fosas nasales, presenta un color amarillo (macroscopía). Su epitelio se encuentra
modificado para actuar como receptor de olfato. Epitelio pseudoestratificado. Carece de células caliciformes. En los seres
humanos, la extensión total de la mucosa olfatoria es de unos 10 cm2. Encontramos 3 tipos de células en este epitelio: células
olfatorias, de sostén y basales.
o Célula olfatoria: primera neurona de la vía olfatoria. Son bipolares. Posee un axón amielínico (impulso nervioso más
lento). Nace en su polo basal de una dendrita que se dirige hacia la superficie dilatándose para formar el bulbo
olfatorio (de donde parten las cilias olfatorias). Los cilios son considerados inmóviles. Sus axones se unen para formar
los filetes del nervio olfatorio que atraviesan la lámina cribosa forman el nervio olfatorio (par craneal I). El polo basal
de la célula da origen a una prolongación axónica amielínica que abandona el compartimiento epitelial. Vida media de
1 mes.
o Células de sostén: son las más abundantes del epitelio olfatorio. Células cilíndricas altas, núcleos en posición apical,
poseen microvellosidades en su superficie apical y muchas mitocondrias. Citoplasma con gran cantidad de cisternas del
REL y RER más limitado. Se encuentran rodeando a las células olfatorias. Se unen a través de complejos de unión.
Poseen pigmentos que le dan el color amarillento a la mucosa olfatoria. Secretan proteínas fijadores de sustancias
odoríferas.
o Células basales: pequeñas redondeadas, sus cleos con frecuencia están invaginados y se sitúan por debajo de los
núcleos de las células receptoras olfatorias, son las que originan las dos anteriores.
o Células en cepillo: células cilíndricas especializadas para la transducción de la percepción general. Exhiben grandes
microvellosidades romas en su superficie apical. La célula basal establece contacto sináptico con fibras nerviosas que
perforan la lámina basal. Las fibras nerviosas son ramificaciones terminales del nervio trigémino (par craneal V) que
funcionan en la sensibilidad general en lugar de la olfacción. Participan en la transducción de la estimulación sensitiva
general de la mucosa.
Por debajo del epitelio olfatorio en el tejido conectivo, se encuentran las glándulas de Bowman. Son glándulas tubuloalveolares
ramificadas, con secreción serosa. Su secreción disuelve las sustancias aromáticas y lava las cilias de las células olfatorias. El
tejido conectivo contiene una abundancia de vasos sanguíneos y linfáticos, nervios olfatorios amielínicos, nervios mielínicos y
glándulas olfatorias. La secreción serosa de las glándulas olfatorias actúa como trampa y solvente para las sustancias odoríferas.
Mecanismo de transducción:
Las señales químicas (sustancias odoríferas) se detectan y se unen en forma selectiva a las proteínas fijadores de sustancias odorígeras
que están concentradas en el moco olfatorio. Estas proteínas son secretadas por las células de sostén. Transportan las sustancias
odoríferas y las entregan a los receptores olfatorios (OR) ubicados en la membrana plasmática de los cilios. Cuando son estimulados
por sustancias odoríferas, los OR activan la enzima adenilil ciclasa e inician la cascadas de fenómenos mediados por cAMP. Esto
permite la entrada de Na y Ca, que despolariza la MP y genera el potencial de acción.
Senos paranasales: están comunicados a través de pequeños orificios con la cavidad nasal. Sinusitis (engrosamiento de la
mucosa de los senos paranasales inflamación). Los senos paranasales son cavidades aéreas dentro del hueso. Están revestidos
por un epitelio cilíndrico simple ciliado. Función: calentar y humidificar el aire. El moco producido en los senos es barrido hacia
las cavidades nasales por los movimientos ciliados coordinados.
Nasofaringe: recubierto por un epitelio pseudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes sobre un TCL (lámina
propia).
Trompa de Eustaquio: comunica la nasofaringe con el oído medio. 1/3 lateral está formada por hueso y 2/3 mediales por
cartílago hialino. Función: equilibrar presiones entre la cavidad timpánica y el medio externo. Cubierto por un epitelio cilíndrico
ciliado con células caliciformes. Las infecciones de la nasofaringe muchas veces terminan una otitis.
Amígdala faríngea: está formada por tejido linfático recubierta por epitelio de tipo respiratorio.
Vías aéreas inferiores:
Laringe: se encuentra entre la faringe y la tráquea. Compuesta por un esqueleto cartilaginoso compuesto por 9 piezas de
cartílago hialino. El mayor es el tiroides. Encontramos otros impares y de gran tamaño: epiglotis (cierra la glotis durante la
deglución) y el cricoides. Dentro de la laringe encontramos las cuerdas vocales, se dirigen en sentido anterior y posterior y
forman los bordes laterales de la glotis. Los pliegues vocales controlan el flujo de aire a través de la laringe y vibran para
producir sonido. Dentro de cada pliegue vocal hay un ligamento de sostén y un tejido osteomuscular. Por delante se inserta el
cartílago tiroides y por detrás el aritenoides. En un corte frontal nos vamos a encontrar:
o Cuerdas vocales falsas: epitelio estratificado plano y en su interior ligamento de sostén no musculo. Por debajo vamos a
encontrar los ventrículos que son invaginaciones de esta mucosa. Estos pliegues no tienen tejido muscular intrínseco
como las cuerdas vocales verdaderas y por lo tanto no modulan la fonación. Pero son importantes para la resonancia.
o Cuerdas vocales verdaderas: epitelio estratificado plano en su interior se encuentra el ligamento y músculo esquelético
(músculo vocal).
El resto de la laringe se alinea con el epitelio pseudocilíndrico estratificado ciliado que caracteriza la vía respiratoria. Tejido
conjuntivo de la laringe contiene glándulas mucoserosas mixtas que secretan a través de conductos hacia la superficie mucosa
de la laringe.
Tráquea: tuvo corto y flexible e 2,5 cm de diámetro y 10 cm de longitud. Sirve como conducto para el paso del aire. Se extiende
desde la laringe hasta la mitad del tórax, donde se divide en dos bronquios principales. Paredes de la tráquea compuesta por:
Laringe epiglotis
Laringe cuerdas vocales
1. Mucosa: epitelio seudocilíndrico estratificado ciliado y lámina propia con fibras elásticas abundantes. El epitelio
traqueal se caracteriza por una “membrana basal” gruesa. El límite entre la mucosa y la submucosa está definido por
una membrana elástica. La lámina propia es un tejido conjuntivo laxo típico. Muy celular, contiene linfocitos
abundantes. Mucho tejido linfático y se conoce como tejido linfático asociado con los bronquios (BALT). Dispersas entre
las fibras colágenas hay una gran cantidad de fibras elásticas.
2. Submucosa: tejido conjuntivo apenas más denso que el de la lámina propia. En la tráquea, la submucosa es un tejido
conjuntivo bastante laxo. Contiene los vasos sanguíneos de distribución y los vasos linfáticos mayores de la pared
traqueal. Contiene glándulas compuestas por ácinos mucosecretores con semilunas serosas. Sus conductos son de un
epitelio simple cúbico.
3. Cartílago: cartílagos hialinos con forma de C. son alrededor de 16 a 20.
4. Adventicia: tejido conjuntivo que adhiere la tráquea a las estructuras contiguas.
Tipos celulares principales del epitelio traqueal:
o Células ciliadas: más abundantes, contiene cilios que se proyectan hacia la superficie celular apical. Promueven un
movimiento de barrido coordinado de la cubierta mucosa desde las partes más distales de las vías aéreas hacia la
faringe. Sirve como un mecanismo protector importante para la eliminación de pequeñas partículas anhaladas de los
pulmones.
o Células mucosas: similar a las células caliciformes intestinales. Dispersas entre las células ciliadas y se extienden a través
de todo el espesor del epitelio.
o Células en cepillo: células cilíndricas con microvellosidades romas. Superficie basal en contacto con una terminación
nerviosa aferente.
o Células granulares pequeñas o de Kulchitsky: equivalentes respiratorios a las células enteroendócrinas del intestino.
o Células basales: población celular de reserva que mantiene el reemplazo de células individuales del epitelio.
Bronquios
La tráquea se divide en dos ramas que forman los bronquios principales. El bronquio derecho es más amplio y más profundo que
el izquierdo. Al entrar en el hilio pulmonar, cada bronquio principal se divide en bronquios lobares y estos en segmentos
broncopulmonares. Al principio los bronquios tienen la misma estructura histológica que la tráquea pero cuando entran en los
pulmones para convertirse en bronquios intrapulmonares, la estructura de la pared bronquial cambia. Los anillos de cartílago se
reemplazan por placas cartilaginosas de forma irregular. A medida que los bronquios disminuyen de tamaño a causa de su
ramificación las placas de cartílago se hacen más pequeñas y menos abundantes hasta que desaparecen y comienza a llamarse
bronquiolo. La pared del bronquio tiene 5 capas:
1. Mucosa: compuesta por un epitelio pseudoestratificado con la misma composición celular que la tráquea. Lámina
propia semejante a la de la tráquea pero su cantidad disminuye en proporción al diámetro de los bronquios.
2. Muscular: capa continua de músculo liso en los bronquios mayores. En los bronquios menores está más adelgazada y
menos organizada. La contracción del músculo regula el diámetro de los bronquios.
3. Submucosa: tejido conjuntivo bastante laxo. Bronquios mayores hay glándulas, así como tejido adiposo.
4. Cartílago: placas cartilaginosas discontinuas que se tornan cada vez más pequeñas conforme se reduce el diámetro
bronquial.
5. Adventicia: tejido conjuntivo e densidad moderada que se continúa con el conjuntivo de las estructuras contiguas,
como las ramas de la arteria pulmonar y el parénquima pulmonar.
Bronquíolos
Los segmentos broncopulmonares se subdividen en lobulillos pulmonares, a cada lobulillo le llega un bronquíolo. Los ácinos
pulmonares son unidades estructurales más pequeñas que forman los lobulillos. Cada ácino consta de un bronquíolo terminal y
los bronquíolos respiratorios y alvéolos que reciben el aire de él. La unidad funcional más pequeña de la estructura pulmonar es
la unidad bronquiolar respiratoria compuesta por un único bronquiolo respiratorio y los alvéolos a los que envía el aire.
Los bronquíolos se ramifican en bronquíolos terminales que a su vez dan origen a los bronquíolos respiratorios. En los
bronquiolos no hay placas cartilaginosas ni glándulas. Los bronquíolos de mayor diámetro al principio tienen un epitelio
seudocilíndrico estratificado ciliado, que se transforma gradualmente en un epitelio cilíndrico simple ciliado conforme el
conducto se estrecha. No hay glándulas subepiteliales. Las placas cartilaginosas están ausentes en los bronquíolos. Una capa
bastante gruesa de ML se halla en la pared de todos los bronquíolos. Bronquíolos pequeños tienen un epitelio simple cúbico. Los
bronquíolos de conducción más pequeños, los bronquíolos terminales, están revestidos por un epitelio simple bico en el cual
hay dispersas células de Clara entre las células ciliadas. Bajo el epitelio hay una gran cantidad de tejido conjuntivo. Y debajo se
halla una capa circunferencial de ML.
Células de Clara: células no ciliadas que tienen una prominencia característica redondeada en la superficie apical. Células
secretoras de proteínas, poseen un RER basal bien desarrollado, aparato de Golgi supranuclear o lateral, gránulos de secreción
que contienen proteínas y muchas cisternas del REL en el citoplasma apical. Secretan agente tensioactivo (lipoproteína que
impide la adhesión luminal si la pared de la vía aérea se colapsa sobre sí misma, en particular durante la espiración).
Los bronquiolos son la primera parte del árbol bronquial que permite el intercambio gaseoso. Participan tanto en la conducción
del aire como del intercambio gaseoso.
Alvéolos
Son los espacios aéreos terminales del sistema respiratorio y en estas estructuras ocurre el intercambio gaseoso entre el aire y la
sangre. Cada alveolo está rodeado por una serie de capilares que ponen la sangre en estrecha proximidad al aire inhalado en el
interior del alvéolo. En cada pulmón adulto hay entre 150 y 200 millones de alvéolos. Cada alvéolo es una cavidad poliédrica de
paredes delgadas que mide unos 0,2 mm de diámetro y confluye en un saco alveolar.
Conductos alveolares: vías aéreas alargadas que casi no tienen paredes, solo alvéolos, como límites periféricos.
Sacos alveolares: espacios rodeados por mulos de alvéolos. Los alvéolos circundantes se abren hacia estos espacios. Suelen
estar al final de un conducto alveolar. Los alveolos están separados unos de otros por una finísima capa de tejido conjuntivo que
contiene capilares sanguíneos. Este tejido se denomina tabique alveolar o pared septal. Epitelio alveolar compuesto por células
alveolares de tipo:
o Tipo I: neumonocitos tipo I, comprende solo el 40% de la totalidad de las células del revestimiento alveolar. Son células
planas muy delgadas que revisten la mayor parte de la superficie de los alvéolos. Están unidas entre y a las otras
células por uniones ocluyentes. Estas uniones forman una barrera entre el espacio aéreo y los componentes de la pared
septal. No son capaces de dividirse.
o Tipo II o neumonocitos tipo II: células secretoras, bicas, están dispersas entre las células de tipo I, constituyen el 60%
de las células de revestimiento alveolar, pero debido a su forma diferencia, cubren solo el 5% de la superficie alveolar.
Tiene una gran cantidad de una mezcla de fosfolípicos, lípidos neutros y proteínas que se secretan por exocitosis para
formar una cubierta alveolar del agente tensioactivo llamado surfactante. Luego de una lesión pulmonar, proliferan y
reparan los alvéolos.
La capa de surfactante producido reduce la tensión superficial en la interfaz aire-epitelio. El agente más decisivo para la
estabilidad del espacio aéreo es un fosfolípido específico llamado depalmitoilfosfatidilcolina. En el feto se comienza a
sintetizar a la 5ta semana de gestación y es modulada por varias hormonas como cortisol, prolactina, insulina y tiroxina.
Sin la secreción de surfactante, los alveólos se colapsarían en cada espiración sucesiva. Las proteínas del surfactante
contribuyen a organizar la capa de esta sustancia y modulan las respuestas inmunitarias alveolares. Son:
Proteína surfactante A (SP-A): más abundante. Responsable de la homeostasis del surfactante, regula síntesis y
secreción por las células alveolares tipo II. Modula las rtas. Inmunitarias contra virus, bacterias y hongos.
B: importante para la tranformación del cuerpo laminar en la delgada película superficial del surfactante.
Responsable de la adsorción y la diseminación del surfactante sobre la superficie del epitelio alveolar.
C: contituye el 1% de la masa total de proteína surfactante.
D: participa en la defensa del hospedador. Se une a diversos microorganismos y a linfocitos. Participa en la
respuesta inflamatoria local como consecuencia de una lesión pulmonar aguda y modula la respuesta alérgica
a diversos antígenos inhalados.
o Células en cepillo: están en la pared alveolar pero en una cantidad escasa. Servirían como receptores que verifican la
calidad del aire en los pulmones.
Barrera hematogaseosa
Está formada por las células y los productos celulares a través de los cuales tienen que difundirse los gases entre lso
compartimientos alveolar y capilar. Consiste en una fina capa de sustancia tensioactiva, una célula de tipo I y su lámina basal, y
una célula endotelial capilar y su lámina basal. A menudo, estas dos láminas basales se fusionan. Estas dos disposiciones
producen una porción delgada y una porción gruesa de la barrera. Se cree que la mayor parte del intercambio gaseoso ocurre a
través de la porción delgada de la barrera. Los macrófagos alveolares funcionan tanto en el tejido conjuntivo del tabique como
en el espacio aéreo del alvéolo.
Irrigación
Tienen circulación tanto pulmonar como bronquial. Circulación pulmonar: irriga los capilares del tabique alveolar y deriva de la
arteria pulmonar que sale del ventrículo derecho del corazón. Las ramas de la arteria pulmonar llevan la sangre hasta los lechos
capilares de los alvéolos. Esta sangre se oxigena y es recogida por capilares venosos pulmonares que se unen para formar
vénulas. Al final forma las 4 venas pulmonares que devuelven la sangre a la aurícula izquierda del corazón. Circulación bronquial:
a través de las arterias bronquiales que son ramas de la aorta, irriga todo el tejido pulmonar, excepto los alvéolos. Las ramas
más finas del árbol arterial bronquial también desembocan en los capilares pulmonares. Las circulaciones pulmonares y
capilares se anastomosan.
Vasos linfáticos
Un drenaje linfático doble establece un paralelismo con la irrigación sanguínea doble.
Inervación
La mayor parte de los nervios son componentes de las divisiones simpáticas y parasimpáticas del sistema nervioso autónomo y
media reflejos que modifican las dimensiones de las vías aéreas por contracción del ML que hay en sus paredes.
Forma de
luz
Capas de la pared
Función
Mucosa
Lámina
elástica
Submucosa
Cartílago
Adventicia
Continua y
sin alveolos
Epit.
respiratorio
Con
adenómero
mucosas y
serosos
Hialino en
forma de
herradura
Con
acúmulos
linfáticos.
Conducción
del aire
Continua y
sin alveolos
Epit.
respiratorio
Reemplazada
por el
músculo de
Reisseisen
Con
adenómero
mucosas y
serosos
Hialino en
placas
separadas
(helicoidal)
Con
acúmulos
linfáticos.
Conducción
de aire.
Festoneada
por pliegues
mucosas
Epit.
respiratorio
Reemplazada
por el
músculo liso
relativamente
grueso
No tiene
No tiene
No tiene
Conducción
del aire
Irregular
pero no
festoneada
Epit.
Respiratorio +
cel. De clara
Reemplazada
por el ML
relativamente
grueso
No tiene
No tiene
No tiene
Conducción
del aire
Parcialmente
alveolizado
Epit. Simple
cúbico +
ciliado cel. De
clara
Reemplazada
por poco
músculo liso
No tiene
No tiene
No tiene
Mixta
(conducción
y hematosis)
Parcialmente
alveolizado
Epit. Simple
cúbico + cel.
clara
Reemplazada
por poco ML
No tiene
No tiene
No tiene
Mixta
(conducción
y hematosis)
Totalmente
alveolizado y
alargado
Epit. Simple
plano con
neumonocitos
1 y 2
ML
No tiene
No tiene
No tiene
Hematosis
(intercambio
gaseoso)
Totalmente
alveolizado y
globular
Epit. Simple
plano con
neumonocitos
1 y 2
ML
No tiene
No tiene
No tiene
Hematosis
(intercambio
gaseoso)
Pulmón: órgano par, torácico. Van a resultar de la conjunción del árbol aéreo ramificado dicotómicamente en sentido distal, el
árbol vascular y nervioso que acompaña al árbol aéreo y el tejido conectivo laxo con muchas fibras elásticas (relleno, separación
y consolidación). Los pulmones están revestidos externamente por un revestimiento seroso (pleuras) con espacio virtual
(cavidades pleurales) entre sus hojas.
Barrera hematoalveolar: está constituida por:
o Células en cepillo: poco numerosas, presentan grandes vellosidad en íntima relación con las fibras nerviosas.
o Células de clara: no son ciliadas y su secreción surfoactiva (es diferencia a la de los neumonocitos) impide la adhesión
luminal de sus paredes evitando que la vía aérea colapse.
o Neumonocito I y II: tipo 1: cubre el 95% de la superficie alveolar. Es una célula epitelial pulmonar muy aplanada y forma
parte de la barrera hematoalveolar. Tipo 2: célula más alta, de tipo cuboide que las encuentro en las uniones septales.
El citoplasma sobresale sobre la luz del alveolo. Secreta el sulfactante pulmonar, que tapiza la luz del alveolo y evita que
el alveolo colapse (lo mantiene abierto).
Capas de la barrera hematoalveolar:
1. Surfactante
2. Neumonocito tipo 1
3. Mambrana basal del neumonocito tipo 1
4. Membrana basal del capilar continua
El intercambio gaseoso es pasivo, está dado por diferencias de presión parcial.
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