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Los alvéolos son una parte importante del sistema respiratorio cuya función es intercambiar moléculas de oxígeno y dióxido de carbono hacia y desde el torrente sanguíneo. Estos pequeños sacos de aire en forma de globo se encuentran al final del árbol respiratorio y están dispuestos en grupos a lo largo de los pulmones.
Estructura
Los alvéolos son estructuras diminutas en forma de globo y constituyen el conducto más pequeño del sistema respiratorio. Los alvéolos tienen solo una célula de grosor, lo que permite el paso relativamente fácil de oxígeno y dióxido de carbono (CO2) entre los alvéolos y los vasos sanguíneos llamados capilares.
Un milímetro cúbico de tejido pulmonar contiene alrededor de 170 alvéolos. Si bien el número total puede variar de una persona a otra, hay literalmente millones dentro de los pulmones humanos que abarcan una superficie de aproximadamente 70 metros cuadrados.
Células de los alvéolos
Los alvéolos están formados por dos tipos diferentes de células que tienen diferentes funciones:
- Los neumocitos tipo I son las células responsables del intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.
- Los neumocitos de tipo II realizan dos funciones importantes. Son responsables de reparar los daños en el revestimiento alveolar y también segregan tensioactivo.
También hay muchas células inmunes conocidas como macrófagos alveolares en los alvéolos. Los macrófagos son esencialmente los "camiones de basura" del sistema inmunológico, y fagocitan o "comen" los desechos que encuentran. Son responsables de limpiar cualquier partícula que no sea atrapada por los cilios o la mucosidad en el tracto respiratorio superior, así como las células muertas y las bacterias.
Función
Los alvéolos son el punto final del sistema respiratorio que comienza cuando inhalamos aire por la boca o la nariz. El aire rico en oxígeno viaja por la tráquea y luego hacia uno de los dos pulmones a través del bronquio derecho o izquierdo. Desde allí, el aire se dirige a través de conductos cada vez más pequeños, llamados bronquiolos, pasando por el conducto alveolar, hasta que finalmente ingresa a un alvéolo individual.
Los alvéolos están revestidos por una capa fluida conocida como surfactante que mantiene la forma y la tensión superficial del saco de aire. Al mantener la tensión superficial, hay más superficie a través de la cual pueden pasar las moléculas de oxígeno y CO2.
Es en esta unión donde las moléculas de oxígeno se difunden a través de una sola célula en un alvéolo y luego una sola célula en un capilar para ingresar al torrente sanguíneo. Al mismo tiempo, las moléculas de dióxido de carbono, un subproducto de la respiración celular, se difunden nuevamente al alvéolo, donde se expulsan del cuerpo a través de la nariz o la boca.
La difusión de oxígeno desde los alvéolos a los capilares se produce porque la concentración de oxígeno es menor en los capilares. De manera similar, el dióxido de carbono se difunde desde los capilares hasta los alvéolos, donde la concentración de dióxido de carbono es menor.
Durante la inhalación, los alvéolos se expanden a medida que se crea la presión negativa en el pecho por la contracción del diafragma. Durante la exhalación, los alvéolos retroceden (retroceden) cuando el diafragma se relaja.
Condiciones relacionadas
Hay una serie de condiciones médicas que pueden afectar directamente a los alvéolos (a las que nos referimos como enfermedades pulmonares alveolares). Estas enfermedades pueden hacer que los alvéolos se inflamen y queden cicatrices o que se llenen de agua, pus o sangre.
Además del daño causado por la inflamación o infección dentro de los alvéolos, el funcionamiento adecuado depende de que el cuerpo mantenga un equilibrio entre el inflado excesivo y el inflado insuficiente de los alvéolos:
- Sobredistensión: La presencia de un sistema de soporte de tejido conectivo sano es necesaria para evitar que los alvéolos se disuelvan demasiado. Un ejemplo de lesión que puede resultar en una distensión excesiva es la ventilación mecánica (respiración a través de un respirador).
- Disfunción del surfactante: El surfactante evita que los alvéolos colapsen completamente entre respiraciones. Para entender por qué esto es importante, puede imaginarse cómo es más fácil inflar un globo que se ha inflado parcialmente que inflar un globo completamente colapsado. Las afecciones médicas como la EPOC, el síndrome de dificultad respiratoria en los bebés, el asma, la fibrosis intersticial y algunas afecciones genéticas pueden causar disfunción del surfactante que conduce al colapso de los alvéolos.
Entre las condiciones que involucran a los alvéolos:
Enfisema
El enfisema es una afección en la que la inflamación de los pulmones provoca la dilatación y destrucción de los alvéolos. Además de la pérdida de alvéolos, las paredes celulares de los alvéolos que quedan comienzan a endurecerse y pierden su elasticidad. Esto dificulta la expulsión del aire de los pulmones (una condición llamada atrapamiento de aire).
El atrapamiento de aire explica por qué exhalar en lugar de inhalar suele ser más difícil en personas con enfisema. Esta incapacidad para expulsar aire conduce a una mayor dilatación de los alvéolos y a una mayor pérdida de función.
Neumonía
La neumonía es una infección que inflama los alvéolos de uno o ambos pulmones y puede provocar que los sacos de aire se llenen de pus.
Tuberculosis
La tuberculosis es una enfermedad bacteriana infecciosa caracterizada por el crecimiento de nódulos en los tejidos de los pulmones. La enfermedad infecta principalmente los alvéolos a medida que se inhalan las bacterias, lo que provoca la formación de pus en los alvéolos.
Carcinoma bronquioloalveolar (BAC)
El carcinoma bronquioloalveolar (BAC) es una forma de cáncer de pulmón que ahora se considera un subtipo de adenocarcinoma de pulmón. Estos cánceres empezar en los alvéolos y a menudo se encuentran de forma difusa en uno o ambos pulmones.
A diferencia de muchos cánceres que se diseminan a través del sistema linfático y / o el torrente sanguíneo a regiones distantes del cuerpo, el BAC se disemina principalmente a través de las vías respiratorias (metástasis aerógenas) a otras regiones de los pulmones.
Síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA)
El síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) es una afección pulmonar potencialmente mortal que impide que el oxígeno llegue a los pulmones a medida que los líquidos comienzan a acumularse en los alvéolos. El SDRA es común en pacientes críticamente enfermos.
Síndrome de dificultad respiratoria (SDR)
El síndrome de dificultad respiratoria (SDR) se observa en bebés prematuros cuyos cuerpos aún no han producido suficiente surfactante para revestir los alvéolos y, por lo tanto, hay menos superficie disponible para el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.
Edema pulmonar
El edema pulmonar es una afección causada por un exceso de líquido en los pulmones que se acumula en los alvéolos y puede provocar insuficiencia respiratoria.
Proteinosis alveolar
La proteinosis alveolar pulmonar es una enfermedad rara en la que las proteínas se acumulan en los alvéolos. La mayoría de las veces es una afección autoinmune, que se presenta en adultos de 20 a 50 años, pero también puede presentarse como una afección congénita (desde el nacimiento).
De fumar
Como factor de riesgo único de enfermedad pulmonar, se sabe que el humo del tabaco afecta el tracto respiratorio en todos los niveles. Esto incluye los alvéolos.
Los alvéolos están formados por colágeno y elastina que aportan elasticidad a los sacos. Fumar daña ambos, haciendo que los sacos se endurezcan y espesen. Fumar también dilata activamente los vasos sanguíneos, lo que impide el intercambio de oxígeno y CO2.
El humo del cigarrillo también afecta el funcionamiento de los alvéolos, causando daños hasta el nivel molecular. Interrumpe la capacidad de nuestro cuerpo para repararse a sí mismo como lo haría después de una infección o trauma. Como tal, se permite que el daño alveolar progrese sin obstáculos ya que los pulmones están expuestos de manera persistente a humos tóxicos.
Una palabra de Verywell
Los alvéolos proporcionan una de las funciones más importantes que realiza nuestro cuerpo. Son la puerta de entrada a través de la cual el oxígeno ingresa a nuestro torrente sanguíneo y la forma principal en la que algunos de los productos de desecho del metabolismo (dióxido de carbono) salen del cuerpo.
Las enfermedades que afectan los alvéolos pueden provocar una reducción del suministro de oxígeno a los tejidos de nuestro cuerpo y, en consecuencia, pueden provocar daños (debido a la hipoxia) en todos los órganos principales.
Fisiología de cómo funciona la respiración