Los pulmones y su función

Los pulmones son los principales órganos del sistema respiratorio, constituído además por la tráquea, los bronquios, los músculos respiratorios (principalmente el diafragma), la caja toráxica y los centros que controlan la resepiración voluntaria (en la corteza del cerebro) e involuntaria (el centro respiratorio situado en la base del cerebro).
Los pulmones participan en diversas funciones, entre las que se pueden mencionar la fonación, el control del equilibrio ácido-base, la filtración de partículas de sangre antes de que ésta llegue a las cavidades izquierdas del corazón, la producción de sustancias de importancia biológica (como el surfactante pulmonra que ayuda a mantener los alvéolos abiertos), y la eliminación de partículas nocivas provenientes del ambiente, tales como bacterias, virus, hongos, polvo, polen, humo y otros contaminantes. Pero la función principal de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso entre el aire ambiental rico en oxígeno y la sangre que porta el dióxido de carbono que producen las células del organismo como producto colateral del metabolismo.
Para que se realice el proceso de intercambio gaseoso, los músculos inspiratorios (principalmente el diafragma) se contraen, aumentando la altura y el diámetro del tórax, provocando que la presión dentro de éste y de los pulmones caiga. Esto tiene como resultado la entrada de aire del ambiente a los pulmones hasta que la presión llega a un equilibrio con la presión atmosférica y cesa la inspiración. La expulsión del aire de los pulmones es un proceso pasivo. En cuanto a las vías de conducción del aire hacia los pulmones, la tráquea, conducto único que conecta la laringe a los pulmones, se bifurca dando origen a los bronquios principales derecho e izquierdo. El bronquio derecho subsecuentemente se divide en bronquios superior, medio e inferior, los cuales conducen el aire a las divisiones del pulmón derecho denominados lóbulo superior, medio y lóbulo inferior. El bronquio principal izquierdo se divide en bronquio superior y bronquio inferior. Por tal razón, el pulmón izquierdo sólo posee dos divisiones, el lóbulo superior y el lóbulo inferior. Cada uno de los bronquios mencionados experimenta divisiones sucesivas (más de 20 bifurcaciones sucesivas), generando al final conductos diminutos llamados bronquíolos. Estos a su vez, conducen diminutos sáculos de aproximadamente 0.3 mm. de diámetro denominados alvéolos, en los que ocurre el intercambio de oxígeno del ambiente por el dióxido de carbono proveniente de la sangre venosa. El intercambio de estos gases se realiza por difusión simple, es decir, desde las áreas donde el gas que difunde ejerce mayor presión hacia las áreas donde se encuentra a menor presión. El intercambio es favorecido por dos circunstancias. Primero, la suma del área de los bronquíolos es superior a la de las vías aéreas principales, razón por la cual el movimiento del aire a ese nivel es muy lento. Segundo, cada alvéolo está en íntima relación con cientos de vasos capilares, con los que comparte paredes de espesor mínimo.
La espiración ocurre por la relajación del músculo diafragma y por las propiedades elásticas de los pulmones, lo que los restituye a su volumen original. La espiración, sin embargo, puede convertirse en un proceso laborioso en enfermedades que estrechan las vías aéreas, como es el caso del asma bronquial, donde la luz de los bronquios de menor calibre y de los bronquíolos se reduce por inflamación de su pared, aumento del moco y por la contracción de las fibras musculares lisas de dicha pared. En la enfermedad pulmonar obstructiva pueden ocurrir cambios similares y enfisema pulmonar. Esa es una condición en la que sustancias provenientes del humo del cigarrillo directa e indirectamente a través de la reacción inflamatoria que inducen, destruyen las paredes de los alvéolos, resultando en la formación de áreas del pulmón que se distienden en exceso y comprimen las vías de conducción del aire (bronquios), produciendo así una resistencia a la salida del aire de los pulmones. La espiración en estos casos puede ser muy laboriosa, llegando en sus casos más severos a la fatiga completa de los músculos.
MECANISMOS DE DEFENSA
En relación a la función de eliminar partículas que llegan a los pulmones, el sistema respiratorio cuenta con diversos mecanismos de defensa. Las vías aéreas están revestidas internamente por células productoras de moco y células con borde en cepillo, cuyas proyecciones, denominadas cilios, movilizan el moco y las partículas que se impactan en él hacia la boca, donde se expectoran o se degluten. Se estima que la movilización del moco puede ocurrir aproximadamente e una velocidad de tres milímetros por minuto. Otro de los mecanismos de defensa está constituído por células derivadas de las células blancas de la sangre que se encuentran frecuentemente en los alvéolos y son capaces de movilizarse y capturar partículas que luego destruyen al digerirlas. Estas células se denominan macrófagos. Otras células procedentes de la sangre, denominadas neutrófilos, son capaces de migrar a los pulmones y participar en acciones similares. Finalmente, los pulmones poseen abundantes vasos linfáticos que facilitan el transporte de algunas sustancias o partículas fuera de los pulmones. Cuando estos mecanismos son insuficientes o inadecuados para eliminar los agentes agresores, se desarrollan las enfermedades pulmonares. Tal es el caso de las afecciones pulmonares denominadas neumonías, independientemente de si son causadas por un virus, una bacteria, el organismo que produce la tuberculosis o algún agente químico.
El control de la respiración depende principalmente de un conjunto de células nerviosas ubicadas en la base del cerebro y que se denomina centro respiratorio. El mismo es sensible a cambios en la concentración de iones de hidrógeno, oxígeno y dióxido de carbono en la sangre. Este centro es capaz de estimular por medio de sus conexiones con el diafragma para que se aumente la frecuencia o la profundidad de las respiraciones si hay un aumento en las concentraciones de dióxido de carbono o de iones de hidrógeno o si hay una reducción en la concentración de oxígeno.
El sistema respiratorio es un conjunto extraordinario que en forma automática nos permite respirar, autoregulando sus funciones.