Mecanismos De Defensa Del Sistema Respiratorio

Mecanismos de defensa del sistema respiratorio Diapositiva 2: El sistema respiratorio es un sistema que está bastante expuesto al igual que la piel. Uno no controla lo que hay en el aire, por lo tanto en el aire vamos a encontrar una serie de elementos que eventualmente pueden ser perjudiciales para el organismo y se pueden agrupar los diversos elementos patógenos. En primero lugar los agentes infecciosos, los que son los más importantes o los que con mayor frecuencia producen enfermedades son: virus, bacterias, hongos y parásitos que pueden llegar al sistema respiratorio, ya sea por inhalación o por vía sanguínea. Hay algunos parásitos que parte de su ciclo vital lo hacen en el pulmón o hay otros que pueden ser inhalados, por ejemplo, la hidatidosis puede ser inhalada y puede llegar al pulmón (Dato: la hidatidosis es una parasitosis donde se forma un gran quiste en el pulmón lleno de larvas de un parásito que vive en el intestino del perro). Los tóxicos, los agentes tóxicos hay que distinguir 2 tipos de contaminación: una contaminación ambiental a la que estamos expuestos todos, y contaminaciones que son más focalizadas, que son por ejemplo contaminaciones laborales, personas que trabajan en determinados ambientes, industrias, minerías, están más expuestos a ciertos tipos de productos, y también hay una contaminación doméstica: el humo, el carbón son contaminantes que son domésticos. El tabaco es un contaminante que es responsable de una gran cantidad de enfermedades respiratorias. El CO, el O2 en concentraciones altas puede causar toxicidad Hay una serie de partículas inorgánicas, por ejemplo: sílice, carbón, asbesto, etc. que son exposiciones profesionales. Las personas que trabajan en determinados ambientes pueden tener mayor exposición a estas partículas. Estas son enfermedades propias de mineros o personas que trabajan en algunas industrias pueden tener mayor exposición a estas partículas. Diapositiva 3: Hay otro tipo de elementos que se han identificado como cancerígenos. Estos cancerigenos son capaces de generar mutaciones en la vía bronquial principalmente o a veces en la vía aérea alta y causan cáncer. De estos el más conocido, por supuesto, es el tabaco, pero hay otros como el asbesto que se relaciona principalmente cáncer de pleura en una relación bastante estrecha. Partículas orgánicas como el polen, el polen es responsable a veces de reacciones alérgicas, esporas de bacterias o de vegetales también, hongos, pueden causar diversos tipos de enfermedades. Las drogas en sentido amplio, tanto medicamentos como abuso de drogas ilícitas. Hay algunos medicamentos empleados en quimioterapia que pueden causar daño pulmonar y hay elementos propios del organismo como la secreción bucofaríngea o la secreción gástrica. La secreción bucofaríngea tiene normalmente bacterias que están presentes en la vía aérea superior, pero no en las más bajas. Durante el sueño las personas tienden a aspirar contenido bucofaríngeo hacia la vía aérea, pero suele ser neutralizado, por lo que no hay trastornos. La secr5esion gástrica puede llegar al pulmón cuando un paciente vomita y está inconciente y ocurre lo que se llama la aspiración del vómito, lo que hace que el contenido ácido entre a la vía aérea y provoque daño. La radioterapia, las radiaciones también son fuente de daño a la vía aérea o al pulmón en general.

Por lo tanto, el sistema respiratorio es un sistema muy expuesto a una gran cantidad de agentes patógenos, lo cual es el primer concepto que les quiero presentar. Diapositiva 4: Las enfermedades que pueden aparecer en el sistema respiratorio son muy amplias. Las enfermedades más comunes son las infecciones: resfriados, bronquitis, laringitis, neumonitis, neumonía, tuberculosis, esas son las enfermedades más frecuentes. La neumonitis crónica es producida por al aspiración de contenido gástrico, puede haber una inflamación del pulmón como consecuencia del contenido gástrico. La neumoconiosis es una enfermedad profesional provocada por depósito de partículas, por ejemplo, sílice, asbesto y otras sustancias dentro del pulmón. Enfermedades agrupadas bajo en nombre de Limitación crónica del flujo aéreo, por ejemplo, bronquitis crónica, el asma, etc. Problemas de la vida aérea como el asma, neumonitis alérgica, etc. Hay una larga lista de enfermedades que se producen a consecuencia de exposición a estos agentes patógenos. Diapositiva 5: Sin embargo, si uno analiza la frecuencia de las enfermedades pulmonares dentro de la población, la cantidad de enfermedades pulmonares es bastante baja. Lo más frecuente son las enfermedades infeccionas de la vía aérea por agentes patógenos, pero la mayor parte de las enfermedades que ocurren en el pulmón son bastante raras, y esto se debe a lo siguiente: las vías aéreas y el pulmón tienen mecanismos de limpieza del aire que permiten eliminar partículas y tienen además un sistema de secreciones de macrófagos y anticuerpos que permiten la limpieza y neutralización de estos agentes que puedan ingresar. Recuerden que hay una vía aérea alta formado por al nariz, las fosas nasales, la faringe que es un lugar común de la vía aérea y digestiva, la laringe, la traquea, los bronquios mayores, los bronquios segmentarios, bronquiolos terminales, bronquiolos respiratorios y alvéolos. Este es el lugar que hace el intercambio gaseoso, todo lo demás es vía aérea que transporta aire, no hay ahí intercambio de gases. Diapositiva 6 y 7: Vamos a hablar un poco sobre como llegan las partículas, como se depositan, en la vía aérea. Las partículas en suspensión se llaman aerosoles y estos aerosoles pueden ser sólidos o líquidos. Aerosoles líquidos son por ejemplo, el estornudo, las gotas de agua que se diseminan en el aire por al tos con su carga de bacterias y virus, pero puede ser también partículas sólidas como los polvos y están es suspensión. Las partículas van a estar en suspensión en el aire y con el tiempo van caer. Mientras más grande es una partícula, cae más rápido al suelo. Tenemos entonces las partículas mayores a 10 µ caen rápidamente, se depositan incluso rápidamente en el suelo y no alcanzan a ser respiradas o son respiradas y se quedan en la nariz y después son eliminadas. En cambio las partículas que son muy pequeñas, inferiores a este límite de 10 µ permanecen en suspensión por un período casi indefinido. Por lo tanto cuando ustedes inhalan aire, estas partículas tienen varias posibilidades: una es que se queden en la nariz que es lo más frecuente y ocurre en las partículas más grandes. El aire cuando entra en al nariz, entra con cierta velocidad y la anatomía interna de la nariz, la cual es bastante irregular, hace que el aire vaya impactando con la mucosa y posteriormente el aire que baja en al tráquea, tiene un flujo más lento y las partículas grandes quedan en la nariz. Diapositiva 8: Entonces los mecanismos son 3:

La inercia que es un principio físico que nos dice que las partículas en movimiento tienden a seguir el movimiento inicial. Mientras mayor peso tiene un cuerpo mayor inercia tiene, y al inercia es entonces importante en partículas grandes, la cuales van a mantener su dirección inicial y vana impactar con la mucosa nasal y se van a quedar en la nariz. El estornudo va eliminando las partículas que quedan en la nariz. Por lo tanto cualquier partícula mayor a 10 µ prácticamente todas son capturadas en la nariz y eliminadas. La nariz es un filtro bastante bueno y que permite entre otras cosas calentar el aire, se humedece de tal forma que el aire que ingresa a la vía aérea más baja está tibio y tiene cierta humedad, por eso que al respiración bucal no es buena, entre otras cosas entra aire frío, aire seco y eso reseca las secreciones de la vía aérea. Eso es un mecanismo: la inercia Diapositiva 9: La sedimentación o gravedad, en donde la partícula se va a depositar en un lugar de la vía aérea y este mecanismo ocurre en partículas entre 0,2 y 5 µ y esto permite que las partículas se impacten en la nariz o más abajo: laringe o traquea o bronquios, se va a impactar más abajo. Como la mucosa respiratoria produce una gran cantidad de mucus, la vía aérea está recubierta por una capa de mucus, entonces las partículas se quedan ahí. Diapositiva 10: Y por último la difusión. La difusión es lo que ocurre en las partículas que son más pequeñas y esas partículas muy pequeñas van a impactar con moléculas de gas y esos gases se filtran en la vía aérea y van a empezar a moverse en todas direcciones y esto permite que las partículas muy pequeñas lleguen hacia el alveolo y no son eliminadas por las vías aéreas más altas. Esto es un problema porque la eliminación es más difícil y la van a realizar los macrófagos. En general la ventaja de la vía aérea más baja es la presencia de estos macrófagos y que los anticuerpos permiten que dentro de la vía aérea exista un ambiente que es relativamente estéril, prácticamente la vía aérea es estéril. Diapositiva 11: Los gases también están en el aire y hay diversos tipos de gases, algunos de ellos son irritantes. Estos gases irritantes producen una reacción inmediata en la vía aérea alta, por ejemplo, aumentan la secreción mucosa, la persona va a estornudar, los receptores de irritación de la vía aérea se van a activar, la persona va a empezar a toser. La irritación de la vía aérea va a ser inmediata y al conducta instintiva va a ser alejarse, por ejemplo, con los gases lacrimógenos. El humo también tiene este efecto de irritación de la vía aérea que es inmediata y también va a provocar los mismos efectos. En general todos los gases irritantes van a provocar esta respuesta de forma inmediata de la vía aérea alta y que va a provocar que la persona se escape del lugar. Hay gases que son peligrosos porque no tienen ningún tipo de olor como el CO que no se siente y es absorbido y pude causar intoxicación. Entonces los gases tóxicos en general se vana absorber dependiendo de la concentración que tengan y qué tan solubles sean. En general la absorción de gases provoca efectos que son bastante tóxicos, el gas de uso domestico que tiene entre otras cosas CO provoca intoxicaciones bastante graves. Diapositiva 12: El contenido bucofaríngeo contiene bastantes bacterias y durante el sueño hay paso de esta secreción a la vía aérea, de tal forma que las bacterias presentes en la faringe pueden llegar a la vía aérea. A las personas sanas no les provoca mayor trastorno y estas bacterias son eliminadas o neutralizadas. Sin embrago hay algunas circunstancias

cuando el SNC está un poco deprimido, por ejemplo en al intoxicación por alcohol, un paciente anestesiado, los pacientes con TEC, en estas personas la cantidad de secreciones que entran por la vía aérea es mucho mayor, por lo tanto pueden tener una mayor cantidad de bacterias ingresan a la vía aérea. También otra cosa importante es que en las personas en las cuales el mecanismo de la deglución tiene problemas, por ejemplo en un accidente vascular encefálico, puede tener problemas en el mecanismo de tragar. Esta cantidad de secreción en vez de tragarla se aspira, entonces puede ser mayor y en estas personas si pueden presentarse infecciones de la vía aérea, pueden tener bronquitis, neumonía, etc. Así que cuando hay una alteración del SNC la cantidad de contenido bucofaríngeo que entra pude ser mayor a lo que ocurre durante el sueño. Diapositiva 13: Hay un concepto que es importante que es el de acondicionamiento del aire y esto quiere decir que el aire que entra a la vía aérea va a ser humedecido y entibiado. En la mucosa nasal hay una gran cantidad de capilares, hay un plexo vascular bastante abundante y eso da temperatura al aire y también da humedad. También hay bastantes glándulas mucosas dentro de la nariz y todo eso permite que el aire deje de ser un aire seco, un aire frío y adquiera una temperatura mayor. En este momento el aire llega a los 37ºC el aire que pasa a la vía aérea y también se puede saturar, darle humedad. Obviamente cuando hace mucho frío el aire no siempre va a alcanzar esta temperatura, pero va a estar más tibio que el aire ambiental. Diapositiva 14: Este acondicionamiento no existe en la persona que respira por al boca. Las personas que respiran por la boca generalmente lo hacen por deformidades en la fosa nasal, por ejemplo, tabiques desviados o personas que tienen pólipos nasales que son pequeños tumores de la mucosa respiratoria. Esas personas tienen respiración bucal y el aire entra frío y seco. Pero lo que es mas importante son los pacientes que tienen vía aérea artificial, en pacientes que están con un tubo en la tráquea el aire no pasa por la nariz y por lo tanto el aire debe ser entibiado y humedecido, y eso permite que a la vía aérea llegue aire que esté en buenas condiciones. A veces uno ve en los hospitales ve la bomba de oxigeno y además ve vapor, eso es para darle humedad y temperatura al aire, porque o sino se va a resecar la vía aérea. Diapositiva 15: Ahora llegamos a las defensas. Tenemos defensas específicas y defensas inespecíficas. Las defensas inespecíficas van a actuar ante cualquier tipo de agente y son: la tos, el transporte mucociliar y las secreciones respiratorias, que lo que hacen básicamente es atrapar las bacterias u otras. Estos ejercen su acción sobre cualquier tipo de agente que entre ya sea bacterias, hongos, polen, cualquier cosa. Las específicas corresponden a la respuesta inmunitaria que por supuesto esta dirigida a un agente conocido, determinado y que permite una respuesta que está dirigida a ese antígeno. Diapositiva 16: La tos es una respuesta, un reflejo que se produce por irritación de la traquea o en los bronquios mayores, y eso hace que se produzca una respuesta muscular en al vía aérea y que expulsa estos, produciéndose la tos. La tos es muy efectiva, tiene una gran efectividad para eliminar partículas o secreciones, por lo tanto la tos es un reflejo que no siempre hay que eliminar, por eso el uso de los antitusígenos es hecho con bastante criterio. El antitusígeno, por ejemplo, la codeína, debe administrarse solamente en pacientes

que tienen tos seca, una tos crónica. Los pacientes con tos húmeda o productiva, donde hay movilización de secreciones no debe eliminarse el reflejo, porque ese reflejo permite que se elimine las secreciones. Ahora, la tos es un mecanismo que puede estar alterado por diversas circunstancias y eso es necesario conocerlo, porque al no existir la tos las secreciones se acumulan, se podría infectar y favorecer la aparición de enfermedades. Como es un reflejo neuromuscular, todos los trastornos del SNC que causen una depresión del SNC van a eliminar o disminuir el reflejo, por ejemplo, el alcohol, medicamentos que son depresores del SNC, la anestesia, los barbitúricos, algunos accidentes vasculares y los TEC pueden disminuir o eliminar el reflejo. Diapositiva 17: Pero también en aquellas enfermedades en las cuales se afecte la musculatura respiratoria también va a haber eliminación de este reflejo. El dolor toráxico o abdominal producido por una operación o una persona que tiene una fractura costal va a evitar toser por el dolor que provoca. Las personas que tienen un tubo en la traquea, la glotis no se cierra por lo que reflejo tampoco existe, y la eliminación iatrogénica, es decir, eliminada por el médico cuando uno indica antitusígeno en personas que no debe indicar y las secreciones se acumulan favoreciendo las infecciones. La acumulación de secreciones puede favorecer la aparición de infecciones respiratorias, por ejemplo, una bronquitis o una neumonía, por lo tanto es importante favorecer la eliminación de secreción. Entonces todos estos pacientes deben cuidarse mucho, hacerles un seguimiento ya que esa complicación de neumonía puede presentarse. Diapositiva 18: Otro mecanismo es el transporte mucociliar. El epitelio respiratorio es el epitelio ciliado, cilíndrico pseudoestratificado ciliado y estos cilios tienen movimiento y aparte la mucosa tiene células caliciformes generando mucus, y se va produciendo un verdadero manto de secreciones que está encima de estos cilios. Los cilios se mueven y van moviendo este manto de mucus y en esta especie de capa gelatinosa se van acumulando, van impactando las partículas que están en el aire. Los cilios barren en dirección hacia la glotis, la secreción avanza hacia la glotis y la secreción puede ser tragada o son eliminadas por al tos. Este movimiento ciliar se puede ver impedido por algunos fármacos que pueden eliminar o drogas que pueden eliminar el movimiento ciliar. Acá está el esquema, los cilios están sobre el epitelio, los cilios se mueven haciendo que el mucus avance y entonces todas las bacterias y las partículas se impactan se impactan en este mucus. Diapositiva 19: Bueno, se ha estudiado que más o menos un 90% del mucus que se produce se elimina en 1 día. Hay una eliminación constante de mucus, por lo tanto, todas estas bacterias o partículas van siendo eliminadas todos los días. El transporte se altera por: el tabaco, el cual produce una parálisis ciliar que es transitoria, pero el problema es que los fumadores están fumando de manera repetida, por lo que están gran parte del día con los cilios detenidos por lo que es muy frecuente que los fumadores estén con tos o con secreciones acumuladas ya que este mecanismo no les funciona. Contaminantes ambientales provocan lo mismo, enfermedades crónicas de la viña aérea como al bronquitis o el asma suelen alterar el transporte, las infecciones agudas, por

ejemplo, la infección viral suelen destruir las células y vana destruir células ciliadas por lo que se va a alterar este mecanismo. Diapositiva 20: Cuado se usan vías aéreas artificiales y no se humedece el aire, se secan las secreciones y eso también altera el medio de transporte. Algunas cosas más raras, por ejemplo, el síndrome de cilio inmóvil en el cual hay una falla genética que afecta a la composición de los cilios de todo el organismo y los cilios no se mueven, no funcionan. Algunas drogas se han identificado, por ejemplo, β bloqueadores, anticolinérgicos, el alcohol, la aspirina y la anestesia. La e3nestecia siempre hay que estar atento en el periodo postoperatorio, ya que sabemos que la anestesia provoca un aumento de la aspiración de la secreción bucofaríngea, además tenemos la posibilidad que el transporte se altere, por lo tanto el estado de anestesia es un estado que siempre hay que vigilar, estar atentos si es que puede aparecer una complicación respiratoria, nunca es inofensivo operarse. En el fumador el transporte ciliar se vuelve a activar en el sueño, el problema es que en el fumador crónico la mucosa respiratoria al estar sometida al humo de forma constate va a presentar cambio y va a tener, por ejemplo, metaplasma escamosa, o sea, el epitelio respiratorio se va a transformar en epitelio escamoso y eso favorece la desaparición de la secesión y los cilios, y favoreciendo también la aparición de las displasias y después el cáncer sucesivamente en el tiempo. En promedio un fumador va a estar fumando 20 a 30 años hasta que ya va a ser obligado a dejar de fumar, entonces es una acumulación de daños en periodos que son prolongados, por eso que lo ideal es no empezar a fumar, porque un vez que se empieza a fumar es difícil quitar el habito porque el tabaco es muy adictivo. Antes se pensaba que el tabaco el hacia bien. El tabaco es americano y los conquistadores cuando volvieron a Europa lo llevaron porque pensaban que hacía bien, pensando que era bueno para los pulmones. Se tardo bastante en darse cuenta que el tabaco no es nada de bueno. La marihuana produce los mismos tipos de efectos que el tabaco, además de los efectos de la droga. En general cualquier cosa que se fume, aunque sea pasto va a provocar los mismos efectos en la vía aérea llegando hasta la metaplasma. El EPOC es producido por el tabaco, pero también por la marihuana, o sea, la marihuana va a provocar el mismo daño que el tabaco, no hay diferencia. Diapositiva 21 y 22: El otro mecanismo son las secreciones respiratorias que tienen un efecto mecánico que permite el atrapar partículas y además tienen unas enzimas que tienen efectos sobre bacterias. Estas enzimas actúan de manera generalmente inespecífica: se ha identificado la lisozima que actúa sobre bacterias Gram(+) afectando al pared de las bacterias y otras como el IFN que participa en actividades antivirales dentro de la vía aérea. Son producidas por leucocitos o macrófagos y que participan en neutralizar estos agentes. También tenemos células fagocíticas en la vía aérea, por ejemplo, los neutrófilos. Diapositiva 23: El complemento también está presente en al vía aérea y participa en la respuesta inflamatoria. El surfactante está a nivel alveolar y también tiene algún efecto favoreciendo la fagocitosis. Diapositiva 24: Otros elementos que van a actuar son: la fibronectina que también cubre receptores celulares que comúnmente son lugares donde las bacterias se adhieren. Cuando no hay fibronectina o disminuye, las bacterias colonizan la vía aérea, esto es bien importante y lo veremos después cuando veamos el enfisema.

En al secreción respiratoria de la vía aérea y del pulmón existen las antiproteasas y antioxidantes. Estos tienen como función limitar el daño que puedan hacer la liberación de proteasas o de superóxidos que liberan los tejidos. Los superóxidos y las proteasas que liberan los tejidos tiene como función provocar la lisis de las bacterias, sin embargo parte de estas liberadas pueden también afectar al tejido normal, cuando hay una infección hay una gran cantidad de neutrófilos que va a empezar a liberar enzimas al medio y estas enzimas pueden dañar tejidos normales. Las antiproteasas y antioxidantes neutralizan este exceso y protegen el pulmón. En las personas que tiene fallas de antiproteasas, por ejemplo, la persona que le falla la α1 antiotripsina, estas personas van a desarrollar enfisema pulmonar que es una enfermedad en donde se destruye el pulmón, independiente de que la persona haya fumado o no. EL enfisema es provocado pro el tabaco, las personas que tiene déficit congénito de la α1 antiotripsina desarrollan enfisema pulmonar sean fumadores o no, y esto es por la falta de esta antiproteasa y porque siempre va a existir liberación de proteasas en los tejidos, porque siempre va a haber respuesta inflamatoria de los tejidos. Estos antioxidantes y estas antiproteasas protegen al sistema respiratorio. Diapositiva 25: Las células va a ser células fagocíticas. El más rápido en actuar va a ser el neutrófilo que pueden llegar rápidamente a focos donde hay una inflamación. Tienen vida media corta. Tenemos también los macrófagos que tiene vida larga y pueden vivir hasta varios años. La fagocitosis va a producir la lisis, la destrucción de las bacterias que están en el pulmón, así que son mecanismos efectivos. Acá tenemos (en la imagen de la diapo) gran cantidad de neutrófilo, diversos monocitos: esta es una citología de un derrame pleural. Diapositiva 26: En este corte histológico del pulmón se ve el alveolo y dentro del alveolo los macrófagos alveolares de manera abundante y va a fagocitar cualquier cosa que llegue al alveolo. Diapositiva 27 y 28: Finalmente la defensa específica responde al sistema inmunitario. El sistema respiratorio tiene gran cantidad de tejido linfoide. El primer tejido linfoide que hay son las amígdalas tanto las faríngeas como las que hay en las fosas nasales. Ustedes tienen ahí tejido linfoide. En al vía aérea, por ejemplo en la tráquea y en los bronquios, existe los que se llama el tejido linfoide asociado al bronquio, el BALT que es análogo al MALT. Este BALT se relaciona con respuestas inmunitarias locales, por lo que antígenos que lleguen a esos lugares van a provocar respuestas inmunológicas locales, por ejemplo, especialmente los alergénicos que llegan a estos lugares si son ya conocidos va a provocar respuestas.

Trascrito por: Jaime Hernández 2009