Aclaración de las vías respiratorias en el pulmón normal
El pulmón normal se limpia de la contaminación, el polvo y las partículas extrañas mediante varios mecanismos (Fig. 1), entre ellos :
la escalera mucociliar, también conocida como depuración mucociliar (MCC)
tose
macrófagos alveolares
Fig. 1 Mecanismos de defensa de las vías respiratorias
Escalera mucociliar
En circunstancias normales, las vías respiratorias producen aproximadamente 20-30 ml de secreciones al día. Estas secreciones, que son necesarias para proteger las vías respiratorias de partículas extrañas, son eliminadas por la escalera mucociliar y tragadas. Si la cantidad de moco supera esta cantidad, es necesario toser para limpiar las vías respiratorias de la mucosidad.
La escalera mucociliar cubre la mayor parte de los bronquios, los bronquiolos y la nariz. Se compone de dos partes básicas:
Células caliciformes productoras de moco:
La película mucosa normal tiene dos capas: la capa de sol y la capa de gel (Fig. 2). La capa de gel superficial, producida por las células caliciformes, es una sustancia mucoide pegajosa que contiene sustancias químicas, anticuerpos y células inmunitarias para destruir cualquier bacteria y virus. Esto ayuda a proteger las células subyacentes y la naturaleza pegajosa ayuda a atrapar y eliminar las partículas extrañas inhaladas.
Fig. 2 Revestimiento de las vías respiratorias
Epitelio ciliar:
El epitelio de la pared bronquial está revestido de estructuras microscópicas, parecidas a pelos, denominadas cilios, que están rodeadas por una fina película de líquido, denominada capa de sol. Estos cilios móviles tienen un movimiento de batido continuo y rítmico que empuja las secreciones desde las vías respiratorias periféricas a las centrales a través de la tráquea hasta la garganta, donde se tragan o expectoran (de ahí el término «escalera mecánica»).
Esta capa es menos viscosa que la capa de gel, lo que permite a los cilios batir libremente. Durante la carrera hacia delante, las puntas de los cilios entran en contacto con la capa de gel, impulsándola así corriente abajo, hacia la boca.
Este movimiento del moco se desplaza a aproximadamente 1 mm por minuto en las vías respiratorias periféricas, despejando el pulmón sano en menos de 24 horas.
La escalera mecánica mucociliar es una barrera importante contra las infecciones. En el pulmón sano, los microorganismos (aproximadamente 100.000 bacterias al día) pueden ser eliminados eficazmente por este mecanismo.
Si la escalera mucociliar falla, aumenta el riesgo de que los habitantes normales y potencialmente patógenos de la nariz, la garganta y la parte posterior de la boca (nasofaringe), desciendan al pulmón. The upper airways are home to a diverse microbiota whereas the lower airways, in the healthy lung, are effectively sterile.
Factors inhibiting the mucociliary escalator include:
congenital defects of cilia such as Primary Cilial Dyskinesia (PCD)
cigarette smoke (causes paralysis of the cilia)
dust and pollution
inhalation of toxic gases such as sulphur dioxide (causes paralysis of the cilia)
chronic respiratory diseases such as bronchiectasis where there is damage to the epithelium and the cilia are destroyed
changes in the character of mucus, caused by disease or dehydration
volume of secretions so great that the system is overloaded (bronchiectasis, cystic fibrosis)
low levels of humidity (such as aircraft)
Cough
Cough, que puede iniciarse de forma voluntaria o refleja, es una expiración explosiva que proporciona un mecanismo de protección eficaz normal para limpiar el árbol traqueobronquial de secreciones y material extraño, sustancias nocivas e infecciones de la laringe, la tráquea y los bronquios mayores.
Para producir una tos, se produce la siguiente secuencia:
la glotis se cierra y las cuerdas vocales se contraen para cerrar la laringe y atrapar el aire dentro de los pulmones
los músculos abdominales e intercostales internos se contraen lo que eleva considerablemente la presión intratorácica
las cuerdas vocales se relajan y la glotis se abre, liberando aire a más de 160 km/h
El rápido flujo de aire elimina cualquier irritante adherido al revestimiento respiratorio
Tragar grandes cantidades de secreciones puede provocar náuseas, por lo que generalmente se recomienda toser en un pañuelo. This also enables the patient to monitor the colour and quantity of their sputum and to be aware of the presence of any haemoptysis.
Alveolar macrophages
The mucociliary escalator does not extend to the alveoli. Particles deposited in this region are engulfed by macrophages on the surface of the alveoli. The foreign particles engulfed by these macrophages either move up to join the mucociliary escalator or escape via the lymphatic or venous system.
Normal macrophage activity can be impaired by:
cigarette smoke
alcohol
oxidant gases
alveolar hypoxia
radiation
corticosteroids