Anatomía y fisiología pulmonares

El aire puede entrar al cuerpo ya sea a través de la nariz o la boca.  Cuando inhalas por la nariz, se desempeñan tres funciones importantes: Primero, el aire es filtrado por filamentos minúsculos tipo cabello llamados cilios que atrapan partículas de polvo y residuos en las membranas mucosas. Segundo y tercero, vasos sanguíneos minúsculos llamados capilarios calientan y humedecen el aire. 

De la nariz, el aire continúa hacia la nasofaringe, la parte más alta de la garganta.  Cuando inhalas por la boca, el aire pasa por la orofaringe, la parte media de la garganta.  La nasofaringe y la orofaringe se comunican en la parte posterior de la garganta, o faringe, y continúan hacia abajo por la laringofaringe, la parte más baja de tu garganta y la laringe (conocida también como la caja de la voz).

De la laringe, el aire entra a la tráquea a través de la epiglotis, una lámina cartilaginosa que se abre cuando se respira y se cierra cuando se traga para evitar que entren sólidos y líquidos a la tráquea, las vías respiratorias y los pulmones.

La tráquea se divide en los bronquios principales derecho e izquierdo dirigiéndose hacia el pulmón derecho y el pulmón izquierdo, respectivamente. Los bronquios entonces continúan dividiéndose, haciéndose cada vez más pequeños, ramificándose en bronquios secundarios y terciarios y bronquiolos aún más pequeños.  Después de aproximadamente 20 a 23 divisiones, al aire llega finalmente a los alvéolos, los sacos de aire minúsculos en los pulmones donde ocurre el intercambio de gases.

Inhalación

La inhalación es un proceso activo, lo que significa que requiere la contracción muscular activa del diafragma, el músculo primario de la inspiración (y los músculos intercostales) para llevarse a cabo. Para respirar, el cerebro envía una señal a lo largo de la médula espinal al nervio frénico.  Cuando el nervio frénico inerva (es decir, envía un estímulo) el diafragma, se contrae hacia abajo, creando una presión negativa en la cavidad torácica.  Esta presión negativa es la que hace que se inflen los pulmones y se llenen con aire.

Cuando aumenta la demanda de respiración, como en el caso de una actividad física o un esfuerzo, o en el contexto de una enfermedad respiratoria, tu cuerpo puede recurrir a los músculos accesorios, incluídos los músculos del cuello, la espalda y el pecho, entre otros, para que ayuden con la ventilación.

A las personas que padecen enfermedades pulmonares restrictivas, como Fibrosis Pulmonar o Esclerodermia, se les dificulta la fase de inhalación de la respiración debido a la rigidez mayor de los pulmones.  Como resultado, tienen que generar una fuerza significativamente más grande en los músculos respiratorios para superar el aumento en la resistencia pulmonar.

Las personas con enfermedades pulmonares restrictivas con frecuencia inhalan superficialmente con menos aire en cada inhalación.  Por ello, se ven obligados a respirar con mayor rapidez para poder ir al paso de las necesidades de ventilación y respiración del cuerpo.  Esto es en contraste con las personas que padecen enfermedades respiratorias obstructivas, a quienes se les dificulta expeler aire de los pulmones, sobre lo cual hablaré a continuación.

Exhalación

Durante la respiración tranquila, la exhalación es principalmente un proceso pasivo que depende del relajamiento de los músculos respiratorios y la retracción elástica natural de los pulmones, que los lleva a desinflarse y expeler aire.  La exhalación puede convertirse también en un proceso activo cuando los músculos espiratorios, particularmente los abdominales, se contraen para forzar la expulsion de aire de los pulmones.  Esta exhalación forzada puede hacerse voluntaria o involuntariamente, y puede ocurrir durante una actividad extenuante (o no tan extenuante), particularmente en casos de una función pulmonar deteriorada.

A las personas con enfermedades pulmonares obstructivas, como EPOC, no se les dificulta llevar aire a sus pulmones.  Al contrario, se les dificulta sacarlo durante la exhalación. Lo anterior puede deberse a varios factores, tales como: inflamación de las vías respiratorias, moco o espasmos en las vias respiratorias, una reducción en la retracción natural de los pulmones o la destrucción de vías respiratorias pequeñas y alvéolos.

El atrapamiento de aire puede ocasionar también pulmones más grandes (hiperinflados). Entre más aire se quede en los pulmones, cada respiración será menos eficiente para diluir el aire viciado y reducir suficientemente el CO2.  Con el tiempo, lo anterior puede producir retención de CO2 a medida que empeore la EPOC. En cambio, las personas con una enfermedad restrictiva pueden presentar pulmones más pequeños (hipoinflados).

En algunos casos, las personas pueden padecer una combinación de enfermedad tanto restrictiva como obstructiva, lo que significa que tienen dificultad para inhalar y exhalar.