El sistema respiratorio: el aliento de la vida
El sistema respiratorio cumple la función vital del intercambio gaseoso —suministrando oxígeno al torrente sanguíneo y eliminando dióxido de carbono— a través de una intrincada red de vías aéreas y alvéolos en estrecha proximidad con la circulación pulmonar. En reposo, el adulto promedio respira aproximadamente entre 12 y 20 veces por minuto, movilizando unos 500 mL de aire por respiración (volumen corriente), para un total de 6 a 10 litros de ventilación por minuto. Esta guía tiene fines exclusivamente educativos.
## Vías respiratorias superiores
Las vías respiratorias superiores comprenden las estructuras situadas por encima de la laringe: la nariz y la cavidad nasal, los senos paranasales y la faringe. La cavidad nasal está revestida por epitelio cilíndrico ciliado pseudoestratificado con una submucosa vascular rica que calienta y humidifica el aire entrante. El epitelio olfatorio ocupa el techo de la cavidad nasal y el cornete nasal superior. Los senos paranasales —frontal, maxilar, etmoidal y esfenoidal— drenan en la cavidad nasal a través de los meatos; su mucosa es continua con la mucosa nasal, lo que explica por qué la rinitis suele causar sinusitis.
La faringe se divide en la nasofaringe (posterior a la cavidad nasal, donde se abren las trompas auditivas y se encuentran las adenoides), la orofaringe (posterior a la cavidad oral, donde se sitúan las amígdalas) y la hipofaringe/laringofaringe (que conecta tanto con la laringe como con el esófago). La epiglotis —un cartílago fibroelástico en forma de hoja— bascula sobre la entrada laríngea durante la deglución, dirigiendo el alimento hacia el esófago y previniendo la aspiración.
## Laringe y tráquea
La laringe alberga las cuerdas vocales (pliegues vocales) y actúa como guardián entre las vías respiratorias superiores e inferiores. Su esqueleto consta de nueve cartílagos: el cartílago tiroides (la «nuez de Adán»), el cartílago cricoides (el único anillo completo de la vía aérea, un punto de referencia quirúrgico crítico), la epiglotis, los aritenoides pares y cartílagos accesorios más pequeños. La fonación se produce por el flujo de aire que hace vibrar los pliegues vocales, y el tono está determinado por la tensión de los pliegues vocales (controlada por los músculos cricotiroideo y cricoaritenoideo posterior, inervados por las ramas laríngeas superior y recurrente del nervio vago). La lesión del nervio laríngeo recurrente —en riesgo durante la cirugía tiroidea y en enfermedades mediastínicas— causa ronquera o pérdida de la voz.
La tráquea, de aproximadamente 10-12 cm de longitud y 1,5-2 cm de diámetro, se extiende desde el cartílago cricoides hasta la carina, a nivel de T4-T5, donde se bifurca en los bronquios principales derecho e izquierdo. Está sostenida por 16-20 anillos de cartílago hialino en forma de C, con la porción posterior abierta cerrada por el músculo liso traqueal, que se apoya contra el esófago. El bronquio principal derecho es más corto, más ancho y más vertical que el izquierdo, lo que explica por qué los cuerpos extraños aspirados y los tubos endobronquiales entran preferentemente en el lado derecho.
## Anatomía pulmonar
Los pulmones ocupan la cavidad torácica a ambos lados del mediastino. El pulmón derecho tiene tres lóbulos (superior, medio e inferior) separados por las cisuras horizontal y oblicua; el pulmón izquierdo tiene dos lóbulos (superior e inferior) separados por la cisura oblicua, con la língula —una proyección en forma de lengua del lóbulo superior— que corresponde anatómicamente al lóbulo medio derecho. Cada lóbulo se divide en segmentos broncopulmonares —unidades funcionalmente independientes irrigadas por un bronquio segmentario y su arteria acompañante, cada una drenada por venas intersegmentarias—; el pulmón derecho tiene 10 segmentos, el izquierdo tiene 8-10. Los cirujanos pueden resecar segmentos individuales (segmentectomía) o lóbulos completos (lobectomía) preservando el resto del pulmón.
Las cavidades pleurales rodean cada pulmón y están revestidas por la pleura parietal (que tapiza la pared torácica, el diafragma y el mediastino) y la pleura visceral (que cubre la superficie pulmonar). El espacio virtual entre ambas contiene una fina película de líquido pleural que reduce la fricción durante la respiración. Un neumotórax (aire en el espacio pleural) provoca el colapso del pulmón al eliminar la presión negativa que lo mantiene expandido.
## Intercambio gaseoso alveolar
Los bronquiolos respiratorios se dividen en conductos alveolares que se abren en sacos alveolares, cuyas paredes están tachonadas de alvéolos individuales, las unidades de intercambio gaseoso. El pulmón adulto contiene aproximadamente 480 millones de alvéolos con una superficie total de 50-75 m², aproximadamente el tamaño de una cancha de tenis. La barrera hematogaseosa a través de la cual difunden el oxígeno y el CO₂ consta de: el epitelio alveolar (predominantemente neumocitos tipo I planos y neumocitos tipo II cuboidales secretores de surfactante), una membrana basal fusionada y el fino endotelio capilar. Esta barrera tiene solo 0,2-0,5 µm de grosor, optimizada para una difusión rápida.
El surfactante, producido por los neumocitos tipo II, reduce la tensión superficial alveolar, previniendo el colapso alveolar (atelectasia) al final de la espiración. Su deficiencia en los recién nacidos prematuros causa el síndrome de dificultad respiratoria del recién nacido (SDRRN), tratado históricamente con terapia exógena de surfactante y ventilación mecánica.
El intercambio gaseoso sigue la ley de Fick: la tasa de difusión es proporcional a la superficie y al gradiente de concentración, e inversamente proporcional al grosor de la membrana. El emparejamiento ventilación-perfusión (V/Q) es fundamental: el vértice del pulmón en posición erguida está mejor ventilado en relación con su flujo sanguíneo (relación V/Q alta, intercambio gaseoso menos eficiente), mientras que la base recibe más flujo sanguíneo en relación con la ventilación (V/Q baja, también subóptimo). El intercambio óptimo ocurre en las zonas medias.
## Mecánica respiratoria
La inspiración es un proceso activo impulsado principalmente por el diafragma (inervado por el nervio frénico, C3-C5), que desciende durante la contracción, aumentando el volumen torácico y disminuyendo la presión intrapleural por debajo de la presión atmosférica, atrayendo el aire hacia el interior. Los intercostales externos ayudan elevando las costillas. La espiración es normalmente pasiva: el retroceso elástico del pulmón y la pared torácica los devuelve a su posición de reposo. La espiración forzada y el ejercicio reclutan los intercostales internos y los músculos abdominales.
## Volúmenes pulmonares
Los volúmenes pulmonares medidos por espirometría incluyen: el volumen corriente (VC, ~500 mL), el volumen movilizado en cada respiración normal; el volumen de reserva inspiratoria (VRI, ~3.000 mL), el volumen adicional máximo que se puede inhalar; el volumen de reserva espiratoria (VRE, ~1.200 mL), el volumen adicional máximo exhalado después de una respiración normal; y el volumen residual (VR, ~1.200 mL), el volumen que queda después de una espiración máxima (no puede medirse solo mediante espirometría). Capacidades clave: la capacidad vital (CV = VRI + VC + VRE, ~4.700 mL); la capacidad pulmonar total (CPT = CV + VR, ~6.000 mL); la capacidad residual funcional (CRF = VRE + VR, ~2.400 mL).
## Patologías clínicas
Las enfermedades pulmonares obstructivas (asma, EPOC, bronquiectasias) se caracterizan por limitación del flujo aéreo y aumento de la resistencia, con una relación FEV1/FVC reducida en la espirometría. Las enfermedades restrictivas (fibrosis pulmonar, enfermedad pleural, escoliosis grave) muestran una CPT y una CV reducidas con una relación FEV1/FVC conservada o aumentada. La embolia pulmonar resulta de un trombo (normalmente procedente de las venas profundas de las extremidades inferiores) que se aloja en las arterias pulmonares, creando espacio muerto (alvéolos ventilados pero no perfundidos), hipoxia y sobrecarga aguda del corazón derecho.