Aparato respiratorio

Ciruclación pulmonar. Pulmón. Respiración. Enfermedades respiratorias

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Respiración: proceso fisiológico por el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y desprenden dióxido de carbono. El término respiración se utiliza también para el proceso de liberación de energía por parte de las células, procedente de la combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas. El dióxido de carbono y el agua son los productos que rinde este proceso, llamado respiración celular, para distinguirlo del proceso fisiológico global de la respiración. La respiración celular es similar en la mayoría de los organismos, desde los unicelulares, como la ameba y el paramecio, hasta los organismos superiores. Circulación pulmonar La sangre procedente de todo el organismo llega a la aurícula derecha a través de dos venas principales: la vena cava superior y la vena cava inferior. Cuando la aurícula derecha se contrae, impulsa la sangre a través de un orificio −el de la válvula tricúspide cuando se abre− hacia el ventrículo derecho. La contracción de este ventrículo conduce la sangre hacia los pulmones. La válvula tricúspide evita el reflujo de sangre hacia la aurícula, ya que se cierra por completo durante la contracción del ventrículo derecho. En su recorrido a través de los pulmones, la sangre se oxigena, es decir, se satura de oxígeno. Después regresa al corazón por medio de las cuatro venas pulmonares que desembocan en la aurícula izquierda. Cuando esta cavidad se contrae, la sangre pasa al ventrículo izquierdo y desde allí a la aorta gracias a la contracción ventricular. La válvula bicúspide o mitral evita el reflujo de sangre hacia la aurícula y las válvulas semilunares o sigmoideas, que se localizan en la raíz de la aorta, el reflujo hacia el ventrículo. En la arteria pulmonar también hay válvulas semilunares o sigmoideas.

La respiración en los organismos animales inferiores Los reptiles y los mamíferos respiran sólo por los pulmones; no obstante, las aves tienen unos sacos aéreos en el interior del cuerpo y unos espacios de aire en el interior de algunos huesos; y todas estas cavidades internas están conectadas con los pulmones y son una ayuda a la respiración pulmonar. Los sistemas circulatorio y respiratorio de los animales terrestres se modifican y se adaptan según sean las condiciones ambientales del medio en que se encuentren. Por ejemplo, quienes viven en los Andes, a altitudes de 3.000 m o superiores, tienen los pulmones más grandes, los capilares más ramificados y un ritmo cardiaco más elevado. Por otra parte, su sangre contiene un 30% más de glóbulos rojos que las personas que viven al nivel del mar, y además son capaces de vivir con un tercio menos de oxígeno. Los mamíferos acuáticos, en general, tienen los pulmones grandes y sistemas venosos complejos para el almacenamiento de la sangre. El 1

volumen sanguíneo de las ballenas y las focas es un 50% mayor por kilogramo de peso, que el de los seres humanos; gracias a ello pueden mantener oxigenados los tejidos del cuerpo durante mucho tiempo, sin respirar. Las ballenas pueden permanecer sumergidas desde 15 minutos hasta más de una hora, según las especies; el elefante marino puede permanecer bajo el agua 30 minutos; en el caso de las focas, cuando una de ellas se sumerge su frecuencia cardiaca desciende de 150 a 10 latidos por minuto y el contenido de oxígeno de la sangre arterial es del 20% en ese momento. Cuando la cantidad de oxígeno está próxima al 2%, la foca sale a la superficie a respirar.

Respiración humana En los seres humanos y en otros vertebrados, los pulmones se localizan en el interior del tórax. Las costillas forman la caja torácica, que está delimitada en su base por el diafragma. Las costillas se inclinan hacia adelante y hacia abajo cuando se elevan por la acción del músculo intercostal, provocando un aumento del volumen de la cavidad torácica. El volumen del tórax también aumenta por la contracción hacia abajo de los músculos del diafragma. En el interior del tórax, los pulmones se mantienen próximos a las paredes de la caja torácica sin colapsarse, debido a la presión que existe en su interior. Cuando el tórax se expande, los pulmones comienzan a llenarse de aire durante la inspiración. La relajación de los músculos tensados del tórax permite que éstos vuelvan a su estado natural contraído, forzando al aire a salir de los pulmones. Se inhalan y se exhalan más de 500 cc de aire en cada respiración; a esta cantidad se denomina volumen de aire corriente o de ventilación pulmonar. Aún se pueden inhalar 3.300 cc más de aire adicional con una inspiración forzada, cantidad que se denomina volumen de reserva inspiratoria. Una vez expulsado este mismo volumen, aún se pueden exhalar 1.000 cc, con una espiración forzada, llamada volumen de reserva espiratoria. La suma de estas tres cantidades se llama capacidad vital. Aparte, en los pulmones siempre quedan 1.200 cc de aire que no pueden salir, que se denomina volumen de aire residual o alveolar. Los pulmones de los humanos son rojizos y de forma piramidal, en consonancia con la forma de la cavidad del tórax. No son simétricos por completo, en el pulmón derecho se distinguen tres lóbulos y en el izquierdo dos, el cual presenta una cavidad donde se alberga el corazón. En el medio de cada uno de ellos está la raíz del pulmón, que une el pulmón al mediastino o porción central del pecho. La raíz está constituida por las dos membranas de la pleura, los bronquios, las venas y las arterias pulmonares. Los bronquios arrancan de los pulmones y se dividen y subdividen hasta terminar en el lobulillo, la unidad anatómica y funcional de los pulmones. Las arterias y las venas pulmonares acompañan a los bronquios en su ramificación progresiva hasta convertirse en finas arteriolas y vénulas de los lobulillos, y éstas a su vez en una red de capilares que forman las paredes de los alveolos pulmonares. Los nervios del plexo pulmonar y los vasos linfáticos se distribuyen también de la misma manera. En el lobulillo, los bronquiolos se dividen hasta formar los bronquiolos terminales, que se abren al 2

atrio o conducto alveolar. Cada atrio se divide a su vez en sacos alveolares, y éstos en alveolos.

Imagen de un alveolo Los principales centros nerviosos que controlan el ritmo y la intensidad de la respiración están en el bulbo raquídeo (o médula oblongada) y en la protuberancia anular (o puente de Varolio) del tronco encefálico. Las células de este núcleo son sensibles a la acidez de la sangre que depende de la concentración de dióxido de carbono en el plasma sanguíneo. Cuando la acidez de la sangre es alta se debe, en general, a un exceso de este gas en disolución; en este caso, el centro respiratorio estimula a los músculos respiratorios para que aumenten su actividad. Cuando la concentración de dióxido de carbono es baja, la respiración se ralentiza.

Un fallo circulatorio puede provocar anoxia en los tejidos del cuerpo cuando el volumen circulatorio es inadecuado o cuando la capacidad de transporte de oxígeno está alterada.

Respiración artificial Es la acción de introducir y extraer el aire de los pulmones de una persona por medios mecánicos o por otra persona. La situación en la que con mayor frecuencia se debe recurrir a esta técnica es la interrupción de la respiración espontánea por enfermedades (como la poliomielitis, o el fallo cardiaco), por descarga eléctrica, por sobredosis de fármacos que deprimen la respiración como la morfina, los barbitúricos o el alcohol, por asfixia producida por ahogamiento, por la inhalación de gases tóxicos, o por obstrucción del tracto respiratorio. La falta de aporte de oxígeno al cerebro durante un periodo de cinco minutos es suficiente para producir lesiones irreversibles; si la falta de oxígeno persiste durante más tiempo, se produce, por lo general, la muerte. Como excepción, algunas personas que han permanecido sumergidas en agua muy fría durante media hora han podido ser resucitadas, debido a que la demanda orgánica de oxígeno se reduce mucho a temperaturas muy bajas. Actuación humana La respiración artificial debe iniciarse de inmediato debido a las lesiones que se pueden producir por la falta de oxígeno incluso en periodos de tiempo muy cortos. El método de respiración boca a boca ha demostrado su superioridad frente a otras técnicas como la de presión en la región dorsal y elevación de los brazos, y es el método recomendado por la Cruz Roja y otras organizaciones de primeros auxilios. Para realizar la respiración boca a boca, la víctima debe colocarse mirando hacia arriba y con la cabeza ladeada para evitar que la lengua obstruya la vía aérea. La persona que realiza el boca a boca tapa con su mano la 3

nariz de la víctima, y coloca su boca sobre la del paciente, insuflando cuatro respiraciones rápidas y profundas. Si no se reestablece la respiración espontánea, hay que pasar a realizar una respiración cada cinco segundos, permitiendo que se elimine el aire acumulado en los pulmones de la víctima entre respiración y respiración. Se debe continuar hasta que la víctima recupere la respiración o hasta que llegue la ayuda especializada. Si la víctima es un bebé o un niño pequeño, la boca de la persona que realiza el boca a boca debe cubrir tanto la boca como la nariz, y el aire debe ser insuflado en pequeñas cantidades y con una frecuencia de una respiración cada tres segundos. Para restablecer la respiración de una persona que se ahoga debido a obstrucción de la vía aérea, se deben dar cuatro golpes rápidos y secos con la palma de la mano en la región de la espalda situada entre las escápulas. Si persiste la obstrucción, se debe empujar sobre el estómago realizando la maniobra de Heimlich, cuyo nombre se debe al médico americano que la difundió, Henry Jay Heimlich. Se sitúa la cara lateral del puño sobre el estómago de la víctima, por debajo de las costillas y justo encima del ombligo. Con la otra mano se empuja el puño para realizar presión sobre el estómago, cuatro veces seguidas. Cuando se trata de niños pequeños, se deben coger de los talones para colocarlos mirando hacia el suelo, y se dan palmadas en la región de la espalda. Si se realiza la maniobra de Heimlich a un niño, sólo se debe utilizar una mano. La reanimación cardiopulmonar es una forma de primeros auxilios respiratorios que requiere un aprendizaje y entrenamiento previos. Se realiza a pacientes con ataques cardiacos. La persona que la realiza suple la función respiratoria realizando la respiración artificial y la función cardiaca realizando un masaje cardiaco en la región torácica para permitir la circulación normal de la sangre. Se realiza mejor entre dos personas entrenadas, ya que cada una realiza una de las funciones. Respiradores Existen aparatos mecánicos que permiten mantener la respiración de forma artificial. Algunos son portátiles, como los que utiliza la policía o el cuerpo de bomberos. Los aparatos denominados respiradores artificiales se utilizan para mantener la oxigenación de la sangre en las intervenciones a corazón abierto. Los pacientes con trastornos respiratorios graves pueden necesitar un ventilador mecánico: introduce el aire con cierta presión en los pulmones a través de un tubo que comunica la vía aérea con la nariz, la boca o incluso una abertura en la tráquea. Los pacientes en coma cuya respiración es dependiente del respirador durante más de 30 días pueden no recobrar la respiración espontánea. En el conocido y debatido caso de Karen Anne Quinlan, en 1976, el tribunal supremo de Nueva Jersey, en Estados Unidos falló que se pudiera desconectar el respirador mecánico bajo ciertas circunstancias de modo que el paciente en coma pueda morir con dignidad. La paciente recobró la respiración y vivió; sin embargo se estableció un precedente para la desconexión de aparatos de soporte respiratorio cuando no se registre ninguna actividad eléctrica en la corteza cerebral. Problemas relacionados con el aparato respiratorio 4

Para consultar otras perturbaciones del sistema respiratorio, veamos los artículos sobre las enfermedades en particular, como por ejemplo: Asma bronquial; enfermedad respiratoria en la que el espasmo y la constricción de los bronquios y la inflamación de su mucosa limita el paso del aire con la consiguiente dificultad respiratoria. El asma se produce por hiperreactividad inmune de los bronquios: se contrae excesivamente la capa muscular disminuyendo el diámetro y dificultando el paso de aire. La mayoría de los cánceres de pulmón se producen en los bronquios por transformación maligna de las células de la mucosa. Con frecuencia se debe a una alergia, en particular al polvo, pelo o plumas de animales, mohos, y polen. Muchos pacientes de asma alérgico, también denominado asma atópico o extrínseco, padecen también fiebre del heno. En adultos es menos probable que la causa del asma sean las alergias, siendo más habitual que esté asociado con infecciones respiratorias y trastornos emocionales. La frecuencia y gravedad de los síntomas asmáticos varía mucho de una persona a otra. Una crisis típica, que suele tener lugar por la noche, empieza con tos, estornudos, y respiración entrecortada, aunque en ciertos individuos el único síntoma pueda ser una tos seca. Incluso sin tratamiento, el ataque suele ceder en unas pocas horas, la tos se hace más húmeda y el sujeto expectora grandes cantidades de moco. Las crisis pueden recidivar en horas o días, o permanecer ausentes durante meses o incluso años. El estatus asmático, crisis prolongada que persiste a pesar del tratamiento, es una forma especialmente grave y a veces mortal de la enfermedad, y por lo general requiere hospitalización. En algunos niños con asma los ataques desaparecen al alcanzar la edad adulta. Las crisis asmáticas se pueden tratar o prevenir con varios fármacos. El tratamiento habitual es la inhalación de preparados broncodilatadores, como albuterol o terbutalina, que proporcionan alivio en pocos minutos. Las crisis graves que no responden a estos preparados específicos suelen precisar tratamiento con corticoides. Entre los fármacos cuya función es prevenir los síntomas asmáticos se incluyen la teofilina, que se suele administrar en comprimidos, y el cromoglicato disódico, que se inhala. Cuando el asma está asociado una alergia a determinadas partículas inhaladas, se recomienda evitar el alergeno responsable, aunque esto suele ser difícil de conseguir. Las almohadas de plumas y las mascotas se pueden evitar, pero el polvo, los mohos y los pólenes no. Las pruebas cutáneas de alergia identifican los alergenos responsables, y las inyecciones de desensibilización periódicas durante años de pequeñas cantidades de estas sustancias son en ocasiones útiles. Síndrome de descompresión rápida: término para denominar a la enfermedad aguda conocida en medicina como embolia gaseosa producida por una disminución brusca de la presión atmosférica. Esta enfermedad se caracteriza por la aparición de pequeñas burbujas e inflamación a nivel subcutáneo, pero el síntoma inequívoco es la aparición de un fortísimo dolor, que afecta a diversas partes del cuerpo. Ciertas regiones corporales pueden sufrir parálisis transitoria y en ocasiones se producen lesiones permanentes e incluso la muerte. El síndrome de descompresión rápida se conoce como enfermedad de los buzos. La primera vez que se observó este proceso fue en 1839, y pronto fue conocido entre los buzos y los trabajadores que debían permanecer 5

durante periodos prolongados en cámaras de aire comprimido. Los síntomas aparecían cuando volvían a las condiciones atmosféricas habituales. La única medida terapéutica que se conocía consistía en devolver a la víctima a una cámara de alta presión, e iniciar la despresurización de manera lenta y progresiva. Se ignoraba la causa de los síntomas. Durante la II Guerra Mundial la evolución de la aeronáutica permitió que los aviones alcanzaran más de 9.000 m en 6 minutos; a esa altitud, la presión atmosférica es inferior a un tercio de la presión atmosférica a nivel del mar. Una descompresión tan brusca conducía con frecuencia a la aparición de un síndrome de descompresión en el piloto. Con este motivo se empezó a estudiar en profundidad el mecanismo de la enfermedad: un descenso brusco de la presión del aire produce una disminución de la solubilidad de los gases en solución, y por tanto los gases disueltos retornan al estado gaseoso dentro de la corriente sanguínea, formando burbujas de aire. Estas burbujas de aire liberadas dentro de la corriente sanguínea pueden obstruir algunos de los vasos terminales (arteriolas), interrumpiendo el aporte sanguíneo a las terminaciones nerviosas, desencadenándose así los síntomas que se producen a consecuencia de cuadros isquémicos (infartos) en diferentes zonas, cerebrales, óseas, renales, etc. El oxígeno y el dióxido de carbono vuelven a su estado soluble dentro de la sangre con rapidez, pero el nitrógeno permanece en estado gaseoso y es por tanto el principal responsable. Se puede prevenir la aparición de esta enfermedad haciendo que el piloto respire oxígeno puro no sólo durante el vuelo, sino también antes del mismo. De esta manera se elimina el nitrógeno de la circulación. Bronquitis: inflamación aguda o crónica del árbol bronquial. Los bronquios son tubos de calibre grueso situados en el interior de los pulmones en comunicación con la tráquea, y encargados de conducir el aire a conductos de menor diámetro (bronquiolos) dentro de los pulmones. La bronquitis aguda se caracteriza por fiebre, dolor torácico, tos y expectoración mucoide a las vías altas del tracto respiratorio. La bronquitis aguda puede ser infecciosa (producida por una infección viral o bacteriana), o irritativa (producida por la inhalación de polvo o vapores irritantes). La bronquitis aguda puede propagarse a territorios más terminales del árbol bronquial, produciéndose una neumonía lobar o bronquial. La bronquitis crónica es una enfermedad de larga evolución que puede deberse a episodios repetidos de bronquitis aguda. Es una de las formas de EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica), siendo la otra el enfisema. Se define por la presencia de tos y expectoración al menos durante tres meses al año durante dos años consecutivos, así como cuadros inflamatorios y degenerativos en el árbol bronquial. Resfriado común: enfermedad infecciosa aguda del tracto respiratorio superior causada por más de cien tipos de virus. La infección afecta a las membranas mucosas de la nariz y de la garganta, y provoca síntomas como congestión y secreción nasal, dolor de garganta y tos. Estos síntomas son también típicos de las infecciones respiratorias producidas por bacterias, y de enfermedades alérgicas como la fiebre del heno y el asma bronquial; por consiguiente, a veces es difícil diagnosticar con certeza el resfriado común. 6

Por lo general sigue un curso leve, sin fiebre, y remite de forma espontánea en un periodo de siete días. Su importancia médica radica en las posibles complicaciones que puede originar. A partir de un resfriado pueden surgir varias enfermedades, como bronquitis, neumonía, sinusitis y otitis media. Las investigaciones señalan que existen varias cepas de cada tipo de virus con grados diversos de virulencia. La infección por una cepa sólo confiere una inmunidad breve para la reinfección por la misma cepa, y no deja inmunidad frente a otras cepas. El estudio de las zonas de unión de los anticuerpos sobre la cubierta viral revela un grado muy elevado de variabilidad antigénica, lo que sugiere que la producción de una vacuna para protegerse del resfriado común puede ser imposible. Antes, se pensaba que el resfriado común se debía a la exposición al frío, una creencia que sigue al hecho de que con temperaturas bajas la gente tiende a concentrarse en el interior de las casas o locales, y aumenta la transmisión del virus de persona a persona. La refrigeración, que también se suponía que producía resfriados, puede contribuir a la infección, aunque algunos estudios apuntan a que no tiene una importancia significativa. También se ha estudiado la influencia del estrés sobre la susceptibilidad de cada persona a los resfriados y la gravedad de éstos. No se conoce ningún tratamiento que cure el resfriado común, ni ningún fármaco que lo prevenga. Antes se pensaba que algunos antihistamínicos eran eficaces en la prevención si se administraban al inicio del resfriado. Sin embargo, la mayoría de los médicos cree que dichos medicamentos no pueden afectar al curso real del resfriado producido por virus. El químico y premio Nobel estadounidense Linus Carl Pauling propuso que la administración de dosis elevadas de vitamina C podían acortar la duración del resfriado y aliviar sus síntomas, pero diversos estudios han fracasado al intentar demostrarlo. Hoy en día, las formas de tratamiento del resfriado común están dirigidas a aliviar los síntomas y evitar las complicaciones. Se recomienda el reposo en cama de forma habitual para evitar las complicaciones, incluso cuando el resfriado no sea por sí mismo incapacitante. Con frecuencia se administra un antibiótico como medida preventiva, aunque en la mayoría de los casos no existe ninguna demostración de que sea útil. Según las estadísticas recientes, el resfriado común es la primera causa de absentismo laboral y escolar. Difteria: enfermedad aguda muy infecciosa que afecta principalmente a la infancia, caracterizada por la formación de falsas membranas en las vías del conducto respiratorio superior. El agente causal de la enfermedad descubierto en 1883 es el bacilo Corynebacterium diphtheriae. El bacilo diftérico penetra en el organismo a través de la boca o de la nariz y afecta a las membranas mucosas, donde se multiplica y produce una toxina muy potente. La toxina lesiona el corazón y el sistema nervioso central y puede producir la muerte. Cinco días después de la exposición a la difteria, se forma un exudado blancogrisáceo que afecta las superficies de la nariz y de la garganta. Este exudado aumenta de tamaño y espesor convirtiéndose en una falsa membrana grisácea que puede llegar a obstruir el conducto respiratorio. A veces es necesaria la cirugía para evitar la asfixia. 7

Antes del descubrimiento de la antitoxina diftérica en 1894 por el bacteriólogo francés Pierre Roux y el médico alemán Emil von Behring, la tasa de mortalidad de la difteria alcanzaba un promedio del 35% y en los casos de afectación diftérica de la laringe era tan elevada que alcanzaba un 90%. El uso generalizado de la antitoxina en el tratamiento ha producido un descenso de la tasa de mortalidad a aproximadamente un 5%. Más eficaz ha sido el desarrollo de las formas inocuas de toxina diftérica, denominadas toxoides. Estos toxoides, que se administran a los lactantes durante el primer año de vida como parte de una inyección mixta, inmunizan al niño contra infecciones graves y han reducido drásticamente la incidencia de la difteria en la mayor parte del mundo. La prueba de Schick, que se utiliza para determinar si un individuo es inmune o no a la difteria, fue desarrollada en 1913 por el pediatra hungaro−americano Béla Schick. Gripe: enfermedad infecto−contagiosa aguda del conducto respiratorio que afecta de manera especial a la tráquea. Un episodio de gripe no complicada presenta los síntomas de tos seca, dolor de garganta, taponamiento y secreción nasal abundante e irritación ocular. En los casos más complejos se añaden escalofríos, fiebre de rápida instauración, cefalea, dolores musculares y articulares y, en ocasiones, síntomas digestivos. En el primer caso los síntomas y la fiebre remiten paulatinamente en el transcurso de pocos días. Sin embargo, cuando el proceso se acompaña o va seguido de una neumonía viral o bacteriana, la mortalidad aumenta. Desde el siglo XVI se han descrito más de 31 pandemias (epidemias de amplísima extensión). La epidemia más devastadora de la era moderna tuvo lugar en 1918, y se calcula que provocó la muerte de unos 20 millones de personas. Hay tres virus causales denominados A, B y C, que fueron identificados en 1933, 1940 y 1950 respectivamente; los dos primeros son los causantes de las epidemias. En 1941 se demostró que es posible controlar esta enfermedad a través de la administración de vacunas virales. Debido a las diferencias antigénicas entre los 3 virus de la gripe, la vacunación no es del todo eficaz porque no se desarrolla inmunidad cruzada; a este problema se añade otro, consecuencia de la propiedad excepcional de los virus de la gripe de mutar sus características antigénicas con cierta periodicidad para eliminar cualquier respuesta inmune por parte del organismo infectado; por ello la eficacia de la vacunación es sólo transitoria. La solución a este problema ha sido el desarrollo de vacunas polivalentes: se combinan las vacunas contra los diferentes tipos y subtipos de virus, que se modifican en función de las transformaciones de éstos. Para cumplir estos propósitos tuvo que establecerse un sistema de vigilancia a escala mundial capaz de identificar las nuevas formas virales con rapidez para permitir la preparación de las vacunas adecuadas. Puesto que vacunar al conjunto de la población mundial cada vez que los virus de la gripe sufren una mutación supondría un coste difícil de asumir, la vacunación se reserva a la población susceptible de padecer otras enfermedades de manera simultánea (ancianos, personas con problemas respiratorios). Las variantes antigénicas del virus de la gripe aparecen en ciclos: por ejemplo la variante que apareció en 1978−1979 era idéntica al virus más 8

extendido a principios de la década de los años cincuenta y sesenta. Ciertas evidencias que hacen pensar que una misma forma de virus puede provocar epidemias que reaparecen cada 60 o 70 años. Esta teoría permite frenar mediante campañas masivas de vacunación, determinadas epidemias en el momento en que aparecen los primeros casos. El fármaco hidrocloruro de amantadina, que se administra por vía oral, es eficaz en la prevención, e incluso en el tratamiento de la gripe producida por el tipo A de virus. Se utiliza como tratamiento beneficioso en los pacientes de riesgo. Sin embargo la vacunación es considerada como el método más eficaz para combatir la enfermedad. Pleuresía: inflamación de la membrana que tapiza el interior de la cavidad torácica (dentro de la cual están los pulmones), denominada pleura. La mayor parte de los casos se producen por una infección, en muchos casos una neumonía del pulmón subyacente. Algunos son producidos por infecciones virales, o por otros procesos como la tuberculosis, el lupus eritematoso sistémico, la fiebre reumática, la insuficiencia renal, o ciertos cánceres de la cavidad torácica. La pleuritis puede aparecer tras un tromboembolismo pulmonar o coincidir con el desarrollo de un derrame pleural (acumulación de líquido en el espacio pleural situado entre la pared torácica y el pulmón). El síntoma más característico es el dolor en el costado, acentuado por la tos y la respiración. El paciente realiza una respiración superficial; si se acumula gran cantidad de líquido, puede disminuir el dolor, pero la compresión del pulmón por el líquido puede producir disnea (falta de aire). En la exploración, el médico percibe con el fonendoscopio el sonido crepitante producido por el roce de las pleuras. El tratamiento de la pleuritis va dirigido a la causa que la produce. El dolor se controla con analgésicos. Neumonía: término aplicado a cualquiera de las cerca de 50 enfermedades inflamatorias diferentes de los pulmones, caracterizadas por la formación de un exudado fibrinoso en los pulmones. La neumonía puede estar causada por bacterias, virus, rickettsias, micoplasma, hongos, protozoos, o por la aspiración del vómito. Neumonía bacteriana: antes de la introducción de los antibióticos, la causa más frecuente de muerte en adultos era la neumonía lobar, infección aguda causada por el neumococo, una bacteria conocida con el nombre de Streptococcus pneumoniae. La neumonía lobar por neumococo suele producirse en invierno, después de una infección viral aguda del tracto respiratorio superior. Los síntomas comienzan con un escalofrío intenso, por lo general único, seguido de fiebre de unos 40 °C, dolor torácico con la respiración, tos, y esputo sanguinolento. El neumococo suele afectar a un lóbulo completo o a una parte de un lóbulo pulmonar; en la neumonía doble el microorganismo afecta a ambos pulmones. El tratamiento precoz con penicilina cura la neumonía neumocócica en unos pocos días. En 1977 se autorizó una vacuna que proporcionaba inmunidad contra las formas más virulentas de neumococo. En la actualidad se administra sobre todo a personas con edad superior a los cincuenta años o a quienes padecen una enfermedad cardiaca, pulmonar o hepática crónica. La mayor parte de las otras neumonías bacterianas son bronconeumonías, se diferencian de la neumonía lobar en que afectan a las regiones 9

pulmonares próximas a los bronquiolos (conductos bronquiales pequeños). Los neumococos producen a veces bronconeumonías, así como microorganismos como Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae, o varias cepas de estafilococos y estreptococos. El inicio de una bronconeumonía es más lento que el de la neumonía lobar, y la fiebre no se eleva tanto. En 1976 los científicos identificaron otra forma más de neumonía bacteriana denominada enfermedad del legionario, causada por Legionella pneumophila. La mayor parte de las neumonías bacterianas se tratan de forma eficaz con antibióticos. Enfisema, enfermedad respiratoria producida por la pérdida de elasticidad del tejido pulmonar. Constituye una de las dos manifestaciones clínicas de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC, la otra es la bronquitis crónica); cuadro crónico desarrollado de forma progresiva por los fumadores. Sus principales síntomas son disnea (dificultad respiratoria), tos y sibilancias (ruidos al respirar). La disnea es progresiva, llegando a ser incapacitante, y la enfermedad acaba produciendo la muerte. La base patológica se encuentra en la pérdida de elasticidad del tejido pulmonar y bronquial por degeneración progresiva; otros factores patogénicos son el espasmo bronquial, las infecciones de repetición y la irritación de la mucosa bronquial por agentes externos. Las bronquitis agudas de repetición y el asma también son factores agravantes. Dada su incidencia, morbilidad y mortalidad es uno de los mayores problemas de la salud pública actual. La pérdida progresiva de elasticidad hace disminuir el diámetro de los bronquios y bronquiolos de entrada y salida a los pulmones, dificultando así la salida de aire y quedando éste retenido. La pérdida de elasticidad también afecta al tejido pulmonar; aumenta de forma progresiva la dilatación de los alvéolos y sacos alveolares , lo que favorece la retención de aire. Esta retención creciente produce una disminución del volumen eficaz del aire inspirado y espirado. Los pulmones aumentan de tamaño y se acaba produciendo el característico "tórax en barril". Las alteraciones del árbol bronquial desencadenan síntomas similares a los del resfriado común o a los del asma. Los pulmones llegan a ser insuficientes para proporcionar a la sangre el oxígeno necesario para los tejidos corporales; para compensarlo el corazón aumenta su frecuencia y fuerza su ritmo de trabajo. El exceso de dióxido de carbono en la sangre confiere un color azulado (bronquitis) o rosáceo (enfisema) a la piel del paciente. El deterioro pulmonar del enfisema es permanente e irreversible, pero se pueden tratar sus síntomas y conseguir un cierto aumento de la capacidad respiratoria. La abstención absoluta de fumar es esencial, y el cambio de trabajo o residencia son necesarios si la contaminación atmosférica agrava la situación. Deben indicarse broncodilatadores, fisioterapia respiratoria y antibióticos profilácticos. La terapia suele tener éxito cuando se inicia en las etapas iniciales de la enfermedad. La palabra enfisema también se utiliza para describir la infiltración de aire en el tejido conectivo y en los intersticios de las células pulmonares. Tuberculosis: enfermedad infecciosa aguda o crónica producida por el bacilo Mycobacterium tuberculosis, que puede afectar a cualquier tejido del organismo pero que se suele localizar en los pulmones. El nombre de 10

tuberculosis deriva de la formación de unas estructuras celulares características denominadas tuberculomas, donde los bacilos quedan encerrados. La enfermedad no suele aparecer en animales en su hábitat natural pero si puede afectar al ganado vacuno, porcino y avícola. La radiografía simple de tórax es un método de exploración selectiva de la población para evidenciar la tuberculosis pulmonar en fases iniciales. Aunque la radiografía suele demostrar la presencia de una lesión pulmonar, la confirmación de su etiología requiere otras pruebas. La prueba de la tuberculina consiste en inyectar en la piel una proteína obtenida de cultivos de bacilos tuberculosos. Una reacción cutánea positiva indica la presencia de tuberculosis, bien activa o inactiva. El diagnóstico de enfermedad activa se realiza mediante el aislamiento de bacilos tuberculosos en el esputo. En las fases tempranas no suelen existir síntomas. Los síntomas comunes a todas las formas de tuberculosis en fase avanzada incluyen fiebre, fatiga, sudoración nocturna, pérdida de apetito y pérdida de peso. En la tuberculosis pulmonar estos síntomas se acompañan de trastornos respiratorios como tos, dolor torácico y flemas sanguinolentas. Con frecuencia es necesaria la hospitalización durante la primera fase del tratamiento pero una vez que la enfermedad está bajo control, el paciente puede volver a su actividad normal. El tratamiento completo dura entre seis meses y dos años. Radiografía de un enfermo de tuberculosis En esta radiografía la calcificación del tejido del pulmón, consecuencia de una tuberculosis pulmonar, aparece como manchas amarillas en la zona torácica. Cuando se inhala el bacilo Mycobacterium tuberculosis procedente de un esputo (flema expectorada) contaminado, se forman en los pulmones unas lesiones nodulares denominadas tubérculos que se propagan hacia los ganglios linfáticos más cercanos. Una cuarta parte de la población está infectada por el bacilo que produce la tuberculosis, pero la mayoría de la gente no demuestra signos de la enfermedad mientras su sistema inmunológico consiga que se mantenga localizada. En muy pocos casos se convierte en activa, e incluso en menos alcanza una fase pulmonar mortal caracterizada por una dificultad respiratoria extrema. ¿Por qué nos ahogamos? Muerte por sofocación debida a la presencia de agua en el sistema respiratorio. La mayoría de las muertes por ahogamiento pueden ser evitadas. Más de la mitad de los ahogamientos en las piscinas (albercas) los sufren niños sin vigilancia. Una tercera parte de los ahogados en el mar son nadadores experimentados que se confían en exceso y se alejan demasiado de la costa. La mayoría de los ahogamientos de marineros se producen por no cumplir las normas básicas de seguridad, como usar chaleco salvavidas. La reanimación mediante respiración artificial, si se realiza inmediatamente, puede evitar la muerte de una persona con los pulmones llenos de agua. Antes de comenzar, hay que vaciar de agua la vía respiratoria y hacerla permeable para la entrada de aire. Como los tejidos necesitan oxígeno de forma continua, pocos minutos de sofocación 11

pueden producir daños cerebrales o cardiacos. Tan sólo 4 minutos de anoxia (falta de oxígeno) producen la muerte cerebral. La excepción se produce en algunos enfermos sumergidos en agua fría, que han sobrevivido sin daño cerebral a inmersiones de hasta media hora. Este fenómeno, llamado reflejo de zambullida, se observa en los mamíferos marinos. Se activa cuando la cara se sumerge en agua a menos de 21° C: los procesos metabólicos orgánicos se ralentizan de modo que toda la sangre oxigenada se envía al corazón y al cerebro. Una vez reanimado el paciente hay que tratar las alteraciones metabólicas producidas por el ahogamiento. El agua dulce penetra en el torrente sanguíneo desde los pulmones (por efecto osmótico), diluyendo la sangre y produciendo graves alteraciones electrolíticas. En los ahogamientos en agua salada, el agua sale desde la sangre a los pulmones y se produce un intercambio electrolítico entre el agua de mar y la sangre, interfiriendo gravemente con el equilibrio del medio interno. La asfixia Pérdida de conciencia o muerte producida por un fallo en el proceso de oxigenación de la sangre en los pulmones. La causa de este fracaso puede ser un obstáculo en la llegada de aire a los pulmones como ocurre en el ahorcamiento, la sofocación, los traumatismos torácicos, o una parálisis de los centros nerviosos que controlan la respiración, ya sea por aporte inadecuado de oxígeno o por fracaso del sistema respiratorio. La mayoría de las situaciones de asfixia pueden resolverse con la aplicación precoz de la respiración artificial, que puede salvar la vida de la víctima. En la asfixia, el aire no puede entrar en los pulmones y el oxígeno no llega a la sangre circulante. Entre las causas de asfixia se encuentran el ahogamiento, el envenenamiento por gases, la sobredosis de narcóticos, la electrocución, la obstrucción de la vía aérea por cuerpos extraños y la estrangulación. Para evitar un daño cerebral irreparable al detenerse la oxigenación tisular, se debe instaurar inmediatamente algún tipo de respiración artificial. La mayoría de las personas mueren tras 4 o 6 minutos de parada respiratoria si no se les ventila de forma artificial. Se han diseñado muchas formas de respiración artificial. La más práctica para la reanimación de urgencia es el procedimiento boca a boca: el reanimador sopla aire a presión en la boca de la víctima para llenarle los pulmones. Antes de ello, debe retirarse cualquier cuerpo extraño que se encuentre en la vía aérea. La cabeza de la víctima debe ser inclinada hacia atrás para evitar que la caída de la lengua obstruya la laringe; para ello se tira hacia arriba de la barbilla con una mano mientras con la otra se empuja hacia atrás la frente. El reanimador obtura los orificios nasales pinzándolos con los dedos, inspira profundamente, aplica su boca a la de la víctima, y sopla con fuerza hasta ver llenarse el tórax; después retira su boca y comprueba cómo la víctima exhala el aire. Este proceso se repite 12 veces por minuto en un adulto y 20 veces por minuto en un niño. Si la vía aérea no está despejada, debe comprobarse la posición de la cabeza de la víctima. Si todavía no se consigue permeabilidad se rota el cuerpo hacia la posición de decúbito lateral y se golpea entre los omóplatos para desatascar los bronquios. Después se vuelve a la respiración boca a boca. Si todavía no se consigue, se realiza la 12

maniobra de Heimlich ("abrazo del oso") con la víctima en decúbito. Una vez iniciada, la respiración artificial no debe suspenderse hasta que el enfermo empiece a respirar por sí solo o un médico diagnostique la muerte del paciente. Cuando empieza a respirar espontáneamente no debe ser desatendido: puede detenerse de nuevo la respiración de forma súbita o presentarse irregularidades respiratorias. En casos de ahogamiento siempre hay que intentar la respiración artificial, incluso aunque el paciente haya presentado signos de muerte durante varios minutos. Se han descrito varios casos de pacientes sumergidos durante más de media hora, cianóticos y sin posibilidades de reanimación, que respondieron a los primeros intentos del socorrista. Una respuesta refleja, el llamado "reflejo de zambullida de los mamíferos"; es la explicación. En los últimos años se ha desarrollado una técnica para tratar a los pacientes con vía aérea obstruida por un cuerpo extraño. Inventada por el médico estadounidense Henry Jay Heimlich, se llama maniobra de Heimlich o abrazo de oso, y consiste en la aplicación súbita de una presión sobre el abdomen de la víctima. El aumento de presión abdominal comprime el diafragma, éste a los pulmones, que expulsan aire a alta velocidad y presión, despejando la vía aérea. La maniobra se realiza situándose tras el paciente, rodeando su cintura con los brazos y entrelazando las manos, situando éstas entre el ombligo y el reborde torácico, y presionando fuerte y de forma brusca hacia atrás y arriba. Si la víctima está en posición horizontal, se presiona sobre el abdomen con el "talón" de una mano. Debe evitarse presionar sobre las costillas, pues se pueden romper, sobre todo en niños y ancianos. El hipo Contracción involuntaria y paroxística del diafragma que se acompaña de una contracción de la laringe y de un cierre de la glotis que evitan la inspiración de aire. El hipo leve, por lo general, se inicia de forma espontánea, dura sólo unos cuantos minutos y se debe a pequeñas alteraciones del estómago, desapareciendo por sí solo sin tratamiento. En ocasiones el hipo tiene un origen psicógeno. Apnea Interrupción de la respiración. Pueden producirse periodos de apnea, en los que cesa la respiración durante unos segundos durante el sueño. Cuando se alternan periodos de apnea con periodos de respiración rápida y profunda (hiperapnea), se habla de respiración de Cheyne−Stokes; puede producirse por una caída de oxígeno, por acumulación de ácido en la sangre, por aumento de la presión en el tronco cerebral, o por fallo cardiaco. La apnea puede asociarse a procesos tan nefastos como las alteraciones del ritmo cardiaco, la hipertensión arterial o la pérdida de la fuerza contráctil del músculo cardiaco. También se ha asociado a algunos casos de muerte súbita del lactante. La apnea del sueño puede deberse a la obstrucción de la vía aérea (apnea obstructiva del sueño), a alteraciones en la región del cerebro que controla la respiración (apnea central del sueño), o a ambos procesos (apnea mixta del sueño). La obesidad puede ser un factor coadyuvante; los pacientes que padecen apnea del sueño mejoran con la pérdida de 13

peso; también deben evitar los fármacos hipnóticos o sedantes. Algunos investigadores han localizado la causa del proceso en una lesión del área cerebral implicada en el control respiratorio. Adenoides Tejido linfoide situado en el fondo de la garganta que suele ir desapareciendo en la adolescencia. Sin embargo, las extensiones de este tejido son bastante frecuentes en la infancia y pueden interferir en la respiración. Los síntomas de las vegetaciones adenoideas son una voz nasal, una respiración persistente a través de la boca, ronquidos y un sueño intranquilo. Antes, durante la niñez, se extirpaba este tejido en la creencia de que la inflamación del adenoides originaba infecciones recurrentes y resfriados comunes. En la actualidad, la medicina ha reconocido que este estado suele ser benigno y, en consecuencia, se han reducido el número de intervenciones quirúrgicas. Primeros auxilios Medidas terapéuticas urgentes que se aplican a las víctimas de accidentes o enfermedades repentinas hasta disponer de tratamiento especializado. El propósito de los primeros auxilios es aliviar el dolor y la ansiedad del herido o enfermo y evitar el agravamiento de su estado. En casos extremos estas primeras medidas son necesarias para evitar la muerte hasta que se consigue asistencia médica. Los primeros auxilios varían según las necesidades de la víctima y según los conocimientos del socorrista. Saber lo que no se debe hacer es tan importante como saber qué hacer, porque una medida terapéutica mal aplicada puede producir complicaciones graves. Por ejemplo, en una apendicitis aguda un laxante suave puede poner en peligro la vida del paciente. En todos los pacientes, sea cual sea su lesión, deben aplicarse una serie de normas generales. Siempre hay que evitar el pánico y la precipitación. A no ser que la colocación de la víctima lo exponga a lesiones adicionales, deben evitarse los cambios de posición hasta que se determine la naturaleza del proceso. Un socorrista entrenado ha de examinar al accidentado para valorar las heridas, quemaduras y fracturas. Se tranquiliza a la víctima explicándole que ya ha sido solicitada ayuda médica. La cabeza debe mantenerse al mismo nivel que el tronco excepto cuando exista dificultad respiratoria. En ausencia de lesiones craneales o cervicales se pueden elevar ligeramente los hombros y la cabeza para mayor comodidad. Si se producen náuseas o vómitos debe girarse la cabeza hacia un lado para evitar aspiraciones. Nunca se deben administrar alimentos o bebidas (si el paciente va a requerir cirugía hay que esperar hasta que se vacíe el estómago), y mucho menos en el paciente inconsciente. La primera actuación, más inmediata, debe ser procurar al paciente una respiración aceptable: conseguir la permeabilidad de la vía aérea para evitar la asfixia, extrayendo los cuerpos extraños −sólidos o líquidos− y retirando la lengua caída hacia atrás. Si el paciente no respira por sí sólo habrá que ventilarlo desde el exterior mediante respiración boca a boca hasta disponer de un dispositivo mecánico. Cualesquiera que sean las lesiones, el segundo aspecto a corregir es el referente al sistema circulatorio, para evitar el shock. Se deben 14

valorar la frecuencia cardiaca y la tensión arterial. Una valoración inicial se obtiene mediante el pulso: permite valorar la frecuencia y ritmo cardiaco, y su "fortaleza" o "pulso lleno" nos indican una adecuada tensión arterial. El shock supone la depresión de muchas funciones orgánicas debido al defecto de perfusión de sangre (por insuficiente tensión arterial). Los signos característicos del shock son la piel fría y húmeda, los labios cianóticos (azulados), la taquicardia y la hipotensión arterial (pulso débil y rápido), la respiración superficial y las náuseas. Estos síntomas no son inmediatos; el shock puede desarrollarse varias horas después del accidente. Para evitarlo debe mantenerse abrigado al paciente e iniciar lo antes posible la perfusión de líquidos y electrolitos por vía intravenosa. Está prohibido administrar fármacos estimulantes y alcohol. Las urgencias que requieren primeros auxilios con más frecuencia son los accidentes en los que se produce asfixia, parada e infarto cardiacos, sangrado grave, envenenamiento, quemaduras, golpe de calor e insolación, desvanecimiento, coma, esguinces, fracturas y mordeduras de animales.

Tabaco El tabaco contiene muchos compuestos químicos tóxicos para el organismo, sobre todo para el aparato respiratorio. Ente ellos destacan: v Alquitrán: se deposita en las vías respiratorias y pueden provocar cáncer de boca, garganta, laringe y pulmones. v Nicotina: cuyos efectos se manifiestan sobre el corazón, los vasos sanguíneos y el sistema nervioso. v Monóxido de carbono: se fija a la hemoglobina e impide el transporte normal de oxígeno. v Compuestos irritantes: como la acroleína que destruye los cilios del epitelio respiratorio y daña las paredes alveolares. Originan bronquitis y enfisema pulmonar. Desarrollo y propagación del cáncer El cáncer de pulmón se inicia cuando las células epiteliales que recubren el tracto respiratorio empiezan a reproducirse de forma descontrolada. Estas células invaden el tejido que las rodea formando una masa denominada tumor o carcinoma. Las células cancerosas pueden invadir los vasos sanguíneos y linfáticos, y ser transportadas a través del organismo hasta que alcanzan una zona por la que no pueden progresar. En este punto se asientan y forman un nuevo tumor. Las metástasis, la propagación del cáncer desde su localización original a otras partes del organismo, es la característica más destructiva de la enfermedad. El humo del tabaco, por ejemplo, contiene muchos productos químicos iniciadores y promotores. La actuación del tabaco como promotor es tal, que si se elimina el hábito de fumar, el riesgo de cáncer de pulmón disminuye de forma rápida. Los pulmones tienen unos diminutos sacos llamados alveolos, donde el dióxido de carbono que procede del organismo se intercambia por oxígeno procedente del aire. Varias enfermedades que afectan a los pulmones destruyen directamente los alveolos, caso del enfisema, o bien dañan su capacidad para intercambiar gases. Esta fotografía muestra los efectos del enfisema (provocado por el hábito de fumar) sobre el tejido pulmonar.

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Personajes que aportaron descubrimientos sobre la respiración: Black, Joseph (1728−1799), químico británico, conocido por su detallada descripción del aislamiento y actividad química del dióxido de carbono. Nació en Burdeos, Francia, estudió en las universidades de Glasgow y Edimburgo, en Escocia. Fue profesor de química, medicina y anatomía en la Universidad de Glasgow desde 1756 a 1766; a partir de ahí fue profesor de química en la Universidad de Edimburgo. Hacia 1761, Black introdujo el concepto de calor latente, y tres años más tarde midió el calor latente de vaporización. Warburg, Otto Heinrich (1883−1970), bioquímico, fisiólogo y premio Nobel alemán que realizó trascendentes investigaciones sobre el proceso de oxidación en las células, en particular en las del cáncer. Warburg nació en Friburgo y estudió en las universidades de Berlín y Heidelberg. Se convirtió en director del Instituto de Fisiología Celular Max Planck de Berlín en 1931. Estudió la naturaleza y acción de los enzimas implicados en la respiración y la fermentación. En 1923 desarrolló con éxito un método para medir la cantidad de oxígeno absorbido por el tejido vivo al respirar, que tuvo gran importancia en posteriores investigaciones sobre los procesos del metabolismo en tejidos cancerosos. En 1931 recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Marcello Malpighi: fisiólogo italiano cuyos descubrimientos sobre anatomía microscópica desterraron antiguas creencias médicas y abrieron el camino a la fisiología y la histología modernas. Realizó su descubrimiento más importante al describir la red de capilares pulmonares que conectan las venas con las arterias, completando así el ciclo circulatorio postulado por el médico inglés William Harvey. Hasta ese momento había prevalecido la antigua creencia según la cual la sangre se transformaba en carne en la periferia del cuerpo. Entre otros descubrimientos de Malpighi figuran sus observaciones sobre los componentes microscópicos del hígado, el cerebro, los riñones, el bazo y los huesos, así como sobre las realizadas sobre la capa interior de la piel, a la que se dió su nombre. Fue el primero en descubrir los glóbulos rojos de la sangre y en demostrar que eran ellos quienes daban a ésta su color.

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