Los anillos cartilaginosos de la tráquea son estructuras de cartílago hialino dispuestas horizontalmente, una encima de otra, que mantienen abierta la vía respiratoria, evitan su colapso y permiten al mismo tiempo cierta flexibilidad durante la deglución y la respiración.
En la tráquea existen normalmente 16-20 anillos incompletos en forma de C o de U. Se sitúan en las dos terceras partes anteriores y laterales del tubo, mientras que la pared posterior está formada por músculo traqueal y tejido fibroelástico, una disposición que permite la expansión transitoria del esófago cuando pasan los alimentos.
Qué son los anillos cartilaginosos de las vías respiratorias
La tráquea es un tubo fibrocartilaginoso de 10-11 cm de largo del tracto respiratorio inferior. Forma el tronco del árbol traqueobronquial o zona de conducción pulmonar.
La tráquea se extiende entre la laringe y el tórax y consta de dos partes; cervical y torácica. Termina al nivel del ángulo esternal (ángulo de Louis) (T5) donde se divide en dos bronquios principales, uno para cada pulmón.
La tráquea es un órgano respiratorio fibrocartilaginoso en forma de D. Consta de 16-20 cartílagos traqueales anterolateralmente y una pared fibromuscular posteriormente.
Los cartílagos traqueales están compuestos por cartílago hialino e interconectados por tejido fibroelástico. Apoyan la tráquea y la mantienen abierta durante los cambios de presión que acompañan a la ventilación del aire.
La pared posterior de la tráquea está formada por el músculo traqueal, lo que hace que los cartílagos parezcan anillos incompletos en forma de C.
Los cartílagos de la tráquea se disponen horizontalmente uno arriba del otro y están separados por espacios angostos. El número de cartílagos varía de 16 a 20; cada uno forma un anillo incompleto en forma de media luna alrededor de los dos tercios frontales (anteriores) del tubo.
Tipos de anillos y componentes de soporte
Anillos cartilaginosos traqueales
Los anillos traqueales son estructuras semirrígidas de cartílago hialino. Su forma de C proporciona un soporte resistente en las paredes anterior y laterales de la tráquea, pero deja abierta la pared posterior.
Los anillos cartilaginosos brindan soporte al tubo de la tráquea e impiden que se sobreexpanda o se colapse, como cuando aspira demasiado fuerte por una pajita.
Tienen forma de C, y están interrumpidos en la parte posterior. Esto permite que la tráquea se doble cuando el esófago presiona contra ella cuando se degluten los alimentos.
Músculo traqueal
El músculo traqueal ocupa la parte posterior abierta de los anillos cartilaginosos y conecta sus extremos. Junto con el tejido fibroelástico, completa la pared posterior de la tráquea.
La estructura de su pared hace que la tráquea sea lo suficientemente flexible y elástica para permitir la expansión transitoria del esófago durante la deglución.
Tejido fibroelástico
El tejido fibroelástico interconecta los cartílagos traqueales y contribuye a la elasticidad de la pared. Esta organización permite que el tubo conserve su forma durante la ventilación, pero también que se adapte a los movimientos del cuello, el tórax y el esófago.
Función principal de los anillos cartilaginosos
La función principal de los anillos es mantener la tráquea abierta para que el aire pueda desplazarse desde la laringe hasta los bronquios y desde los pulmones hacia el exterior.
La función principal de la tráquea es transportar aire hacia y desde los pulmones durante la respiración. Además, proteger el tracto respiratorio al calentar y humedecer el aire, e impulsar partículas extrañas hacia la faringe para su expulsión.
La tráquea hace parte del aparato conductor del sistema respiratorio. Su función principal es transportar aire oxigenado desde el tracto respiratorio superior hacia los alvéolos para el intercambio de gases.
El aire lleno de dióxido de carbono resultante es transportado por el sistema traqueobronquial hacia la cavidad oral y la nariz para su excreción.
Prevención del colapso durante la respiración
Durante la inhalación, el volumen de la caja torácica aumenta, se produce la expansión pulmonar y la presión torácica se vuelve menor que la presión atmosférica, por lo que el aire entra en los pulmones.
Durante la exhalación, el volumen de la caja torácica disminuye, los pulmones se retraen y la presión torácica se vuelve mayor que la presión atmosférica, por lo que el aire sale de los pulmones.
Los anillos cartilaginosos resisten las variaciones de presión que acompañan a estos movimientos y reducen el riesgo de que la luz traqueal se cierre durante una inspiración intensa o una espiración forzada.
Permitir el paso del bolo alimenticio
La abertura posterior de los anillos se orienta hacia el esófago. Esta característica permite que la pared posterior de la tráquea se desplace hacia delante cuando el esófago se distiende durante la deglución.
La faringe es una encrucijada de paso tanto para el aparato respiratorio como para el digestivo, durante la deglución el alimento procedente de la cavidad bucal es desviado de la laringe por una lengüeta cartilaginosa, la epiglotis.
Organización de la pared traqueal
La tráquea consta de cuatro capas histológicas. La mucosa representa la capa más interna y está revestida con epitelio cilíndrico (columnar) ciliado pseudoestratificado.
La segunda capa histológica es la submucosa, consiste de tejido conectivo que contiene glándulas mucosas, músculo liso, vasos sanguíneos, nervios y vasos linfáticos.
La tercera capa es la capa musculocartilaginosa que está compuesta por anillos cartilaginosos y músculo liso intermedio. Por último, la capa más externa proporciona la adventicia fibroelástica.
| Componente | Características | Función relacionada |
|---|---|---|
| Anillos traqueales | 16-20 estructuras de cartílago hialino en forma de C | Mantener abierta la tráquea y evitar su colapso |
| Músculo traqueal | Forma la pared posterior fibromuscular | Completar la pared posterior y permitir flexibilidad |
| Tejido fibroelástico | Interconecta los cartílagos | Aportar elasticidad y soporte |
| Mucosa ciliada | Epitelio cilíndrico ciliado pseudoestratificado | Desplazar el moco y las partículas hacia la faringe |
| Submucosa | Contiene glándulas mucosas, vasos, nervios y vasos linfáticos | Humidificar y proteger la superficie interna |
Relación entre los anillos y la protección respiratoria
Los anillos no realizan por sí solos la filtración, humidificación ni eliminación de partículas, pero proporcionan el soporte mecánico necesario para que estos mecanismos funcionen dentro de una vía aérea permeable.
La tráquea también protege al tracto respiratorio mediante métodos físicos e inmunológicos. Además de oxígeno y dióxido de carbono, el aire ambiental también contiene muchos agentes potencialmente dañinos como patógenos, desechos, gases y productos químicos.
Las células caliciformes que recubren la tráquea secretan moco que atrapa cualquier sustancia no deseada. Las células inmunes y sus secreciones (lisozima, anticuerpos IgA, linfocitos) evitan que los microorganismos dañinos lleguen a las vías respiratorias inferiores.
Luego, las partículas atrapadas se eliminan de la tráquea a través de la corriente de rechazo mucociliar. Este sistema los empuja hacia arriba hacia la faringe y la boca para su excreción.
Transporte mucociliar
La mucosa traqueal contiene numerosas células ciliadas y células mucosas. El moco retiene partículas, mientras que el movimiento coordinado de los cilios desplaza esa cubierta hacia la faringe.
Este sistema se denomina sistema escalador muco-ciliar, ya que la cubierta de mucus es arrastrada por los cilios de las células epiteliales, empujándole hacia la faringe a una velocidad media de 2 cm/min.
La excreción mucociliar se ve facilitada por el reflejo de la tos. La tos aumenta el flujo de aire y ayuda a expulsar secreciones o cuerpos extraños que no han sido eliminados por el transporte mucociliar.
Calentamiento y humidificación del aire
El aire ingresa al cuerpo por la nariz o la boca, que humedece y calienta el aire, porque el aire frío y seco puede irritar los pulmones. Luego el aire baja por la laringe y la tráquea.
En las cavidades nasales la presencia de los cornetes da lugar a un incremento de superficie recubierta por un epitelio columnar ciliado y con gran cantidad de células mucosas. Además también hay pelos o vibrisas y una densa red de capilares a nivel de la submucosa.
Estas características estructurales permiten que el aire al penetrar en las fosas nasales desarrolle, por lo tortuoso de su recorrido, un flujo turbulento que golpea contra las paredes.
- Filtrado del aire inspirado, eliminando las partículas en suspensión que tengan un diámetro superior a las 4-6 micras.
- Calentamiento del aire, por contacto con el flujo sanguíneo, pudiendo elevarse la temperatura del aire de 2 a 3ºC.
- Humidificación del aire, el recorrido por las vías aéreas altas produce una saturación de vapor de agua (100%).
- Protección, ya que la presencia de terminaciones nerviosas sensoriales del nervio trigémino detectan la presencia de irritantes y produce el reflejo del estornudo.
Localización de la tráquea y distribución de los anillos
La tráquea se extiende entre la laringe y el tórax, atravesando la línea media aunque se inclina ligeramente hacia la izquierda. Esta se divide en dos partes: la parte cervical y la parte torácica.
La parte cervical de la tráquea, que se encuentra dentro del compartimento visceral anterior (pretraqueal) del cuello, comienza en el borde inferior de la laringe ubicado al nivel de la vértebra C6.
Termina al nivel de la escotadura yugular del esternón, representando el borde superior del mediastino superior.
La parte torácica de la tráquea se encuentra dentro del mediastino superior del tórax, comienza en la apertura torácica superior y termina en la bifurcación traqueal.
La bifurcación puede ubicarse en cualquier lugar entre los niveles de la cuarta y la séptima vértebras torácicas. Más comúnmente se localiza al nivel del ángulo esternal y la vértebra T5.
Continuidad de los anillos con el árbol bronquial
La tráquea y los bronquios forman colectivamente el árbol traqueobronquial. La parte torácica se divide a nivel de la bifurcación traqueal en los bronquios principales derecho e izquierdo.
La bifurcación traqueal alberga una cresta cartilaginosa orientada sagitalmente llamada carina.
Cada bronquio principal se ramifica en bronquios intrapulmonares cada vez más pequeños que se extienden en los pulmones.
- Bronquios lobares: transportan aire hacia los lóbulos pulmonares.
- Bronquios segmentarios: airean los segmentos broncopulmonares.
- Bronquios intrasegmentarios o subsegmentarios: transportan aire aún más hacia el interior de los segmentos broncopulmonares.
- Bronquiolos: son conductos más finos que terminan en los alvéolos.
El bronquio principal derecho es más corto, más ancho y tiene una trayectoria casi vertical a comparación del izquierdo. Por tanto, es más susceptible a obstrucciones por cuerpos extraños.
A diferencia de los bronquios, los bronquiolos no tienen anillos cartilaginosos, pero están rodeados por músculos lisos que controlan su diámetro.
Bronquios y bronquiolos
Los bronquios y sus subdivisiones son las principales vías aéreas del sistema respiratorio inferior. Los tubos de los bronquios principales se ramifican a partir de la parte inferior de la tráquea.
Estas ramas se subdividen nuevamente en bronquios secundarios y terciarios y luego en bronquiolos.
A medida que un bronquio terciario se ramifica dentro de su segmento, da origen a los bronquiolos lobulillares. Los bronquiolos lobulillares se ramifican en los bronquiolos terminales, que marcan el final de la zona de conducción.
Los bronquiolos terminales se ramifican en bronquiolos respiratorios, que son los bronquiolos más pequeños y la primera porción de la zona respiratoria.
Qué ocurre después de la tráquea: alvéolos e intercambio gaseoso
Los bronquiolos respiratorios se conectan directamente con los alvéolos a través de vías aéreas delgadas llamadas conductos alveolares.
Los sacos alveolares son racimos de alvéolos situados en los extremos de delgadas vías respiratorias llamadas conductos alveolares.
Los alvéolos son pequeños y delicados sacos de aire en los que tiene lugar la función principal del sistema respiratorio: llevar a cabo el intercambio gaseoso para suministrar oxígeno al cuerpo y eliminar el dióxido de carbono.
Durante la inhalación, los alvéolos se llenan de aire proveniente de los bronquiolos. El oxígeno difunde a través de los alvéolos hacia las redes de capilares pulmonares que los rodean, y es bombeado con el torrente sanguíneo.
El dióxido de carbono de la sangre desoxigenada difunde de los capilares a los alvéolos y es eliminado mediante la exhalación.
Surfactante y estabilidad alveolar
El surfactante pulmonar es un fluido compuesto de fosfolípidos y proteínas que recubre las superficies internas de los alvéolos.
Sirve para disminuir la tensión superficial en los alvéolos. El surfactante reduce el trabajo requerido para respirar al ayudar a los pulmones a inflarse con más facilidad cuando inhalamos.
También impide que los pulmones colapsen cuando exhalamos. La estabilidad alveolar depende de este mecanismo y no de anillos cartilaginosos, ya que los alvéolos carecen de estructuras cartilaginosas.
Diferencias entre la tráquea, los bronquios y los bronquiolos
| Estructura | Soporte cartilaginoso | Características principales |
|---|---|---|
| Tráquea | 16-20 anillos incompletos de cartílago hialino | Conducto principal entre la laringe y los bronquios |
| Bronquios principales | Presentan cartílago | Transportan aire hacia el pulmón derecho y el izquierdo |
| Bronquios secundarios y terciarios | Presentan placas cartilaginosas | Distribuyen el aire hacia los lóbulos y segmentos pulmonares |
| Bronquiolos | No tienen anillos cartilaginosos | Su diámetro depende principalmente del músculo liso |
| Alvéolos | No tienen cartílago | Realizan el intercambio gaseoso |
Importancia de la forma incompleta de los anillos
La forma de C de los anillos ofrece un equilibrio entre resistencia y flexibilidad. Las paredes anterior y laterales soportan la presión negativa generada durante la inspiración, mientras que la pared posterior puede desplazarse.
La porción abierta de los anillos se orienta hacia atrás, donde está el esófago, permitiendo su distensión durante la deglución de los alimentos.
La tráquea se encuentra por delante del esófago. La pared posterior muscular evita que el soporte cartilaginoso interfiera con el paso de los alimentos.
Capas protectoras y mecanismos defensivos asociados
Mucosa
La mucosa representa la capa más interna y está revestida con epitelio cilíndrico (columnar) ciliado pseudoestratificado.
La mucosa ciliada actúa como una línea defensiva frente a la entrada de partículas. Las células caliciformes y las glándulas mucosas producen secreciones que atrapan polvo, microorganismos y otros materiales inhalados.
Submucosa
La submucosa consiste de tejido conectivo que contiene glándulas mucosas, músculo liso, vasos sanguíneos, nervios y vasos linfáticos.
Las secreciones mucosas contribuyen a la humidificación y a la limpieza del aire inspirado, mientras que los vasos sanguíneos ayudan al acondicionamiento térmico de la vía respiratoria.
Inmunidad local
Las células inmunes y sus secreciones, entre ellas la lisozima, los anticuerpos IgA y los linfocitos, evitan que los microorganismos dañinos lleguen a las vías respiratorias inferiores.
Las vías aéreas ejercen una gran acción de defensa del organismo, impidiendo la entrada de agentes patógenos en el cuerpo.
Qué sucede cuando los anillos pierden su rigidez
Traqueomalacia
La traqueomalacia es una anomalía congénita que afecta el desarrollo de los anillos del cartílago traqueal.
En la traqueomalacia, los cartílagos traqueales se vuelven anormalmente blandos. Como resultado, no pueden mantener la tráquea abierta y se colapsa continuamente durante la inspiración y la espiración.
El área afectada puede abarcar solo unos pocos cartílagos o afectar toda la tráquea. Esta afectación difusa ocurre durante el síndrome de Williams-Campbell.
Al ser una anomalía congénita, la traqueomalacia se manifiesta en la primera infancia. Se presenta con signos y síntomas de dificultad respiratoria como disnea, tos, estridor, sibilancias y taquipnea.
Si el colapso traqueal es severo, incluso puede manifestarse con el cese de la respiración (apnea).
Broncomalacia y traqueobroncomalacia
Si los cartílagos bronquiales están afectados, la afección se llama broncomalacia.
Si están afectados tanto la tráquea como los bronquios, el trastorno se denomina traqueobroncomalacia.
Estas alteraciones muestran la importancia del soporte cartilaginoso no solo en la tráquea, sino también en las ramas principales del árbol traqueobronquial.
Medidas utilizadas para mantener abierta la vía respiratoria
En tales casos, se utiliza un tubo traqueal o stents para las vías respiratorias para evitar la obstrucción y mantener la tráquea abierta.
También pueden ser necesarias traqueotomías y soporte ventilatorio nocturno continuo.
Funciones generales del aparato respiratorio relacionadas con la vía aérea
El aparato respiratorio recibe oxígeno y elimina dióxido de carbono. Este intercambio de oxígeno y dióxido de carbono recibe el nombre de respiración.
Además del intercambio gaseoso, el aparato respiratorio desarrolla otras funciones.
- El lecho capilar pulmonar actúa como un filtro para la sangre, ya que pequeños coágulos, restos celulares o burbujas de aire son eliminados en este aparato.
- Las vías aéreas ejercen una gran acción de defensa del organismo, impidiendo la entrada de agentes patógenos en el cuerpo.
- Participa en mecanismos homeostáticos como el control de la temperatura, control de líquidos corporales y control ácido-básico.
- El lecho capilar pulmonar es un importante reservorio de sangre.
- Tiene importantes acciones metabólicas.
- Participa en la fonación, es decir, en la emisión de sonidos inteligibles.
Movimiento del aire durante la ventilación
En la ventilación pulmonar, el aire es inhalado a través de las cavidades nasal y bucal. Se desplaza a través de la faringe, la laringe y la tráquea para llegar a los pulmones.
Cuando el aire es exhalado, fluye en forma inversa por la misma vía. Cambios en el volumen y la presión del aire en los pulmones desencadenan la ventilación pulmonar.
| Fase | Volumen torácico | Presión torácica | Movimiento del aire |
|---|---|---|---|
| Inspiración | Aumento del volumen de la caja torácica | Presión torácica < presión atmosférica | Entrada de aire en los pulmones |
| Espiración | Disminución del volumen de la caja torácica | Presión torácica > presión atmosférica | Salida de aire de los pulmones |
Durante la inhalación normal, el diafragma y los músculos intercostales externos se contraen y se eleva la caja torácica. A medida que el volumen en los pulmones aumenta, la presión del aire disminuye e ingresa el aire.
Durante la exhalación normal, los músculos se relajan. Los pulmones se vuelven más pequeños, la presión del aire aumenta y este se expele.
Protección respiratoria externa e interna
Los equipos de protección respiratoria protegen al trabajador de cualquier sustancia nociva que haya en el ambiente, como gases, vapores y agentes biológicos, o de la falta de oxígeno.
A la hora de elegir equipo de protección hay que tener en cuenta la peligrosidad del momento o del trabajo, es decir identificar si estamos ante una situación donde la atmósfera puede ser contaminante para el equipo de trabajo o si puede haber en algún momento déficit de oxígeno y por consiguiente ser un peligro para la vida o la salud.
Los elementos de protección respiratoria son importantes ya que protegen el sistema respiratorio de cualquier sustancia tóxica dañina para nuestro cuerpo evitando así problemas graves de salud.
Equipo aislante
Este tipo de equipamiento mayoritariamente están compuestos por bombonas herméticas que proporcionan aire no contaminante a través de una fuente externa, normalmente a través de un tubo colocado en un extremo de la cavidad.
Se utiliza cuando la calidad del aire es muy tóxica o los niveles de oxígeno son bajos.
Equipo filtrante
Son los equipos que purifican y no dejan pasar aire contaminado. Dependiendo de los elementos a los que estemos expuestos existen diferentes tipos de equipo: contra partículas, gases o vapores.
Las semimáscaras protegen gran parte de la cara, nariz, boca y mentón, y permiten trabajar sin entorpecer la vista. Estas semimáscaras deben tener un filtro específico en función del elemento al que estemos expuestos.
Las máscaras completas ofrecen protección respiratoria y ocular de una forma óptima, más enfocadas a trabajos más químicos o industriales.
Cuidados para conservar la función protectora de las vías respiratorias
Respirar correctamente es sencillo y nos ayudará a sentirnos mejor, ya que una respiración superficial o incorrecta nos ocasiona cansancio y nerviosismo.
Para ello, es importante respirar por la nariz en vez de por la boca, con inspiraciones profundas y mantenerse lo más erguido posible, para facilitar así la entrada de aire en los pulmones.
- Ventilar frecuentemente los lugares dónde te encuentres.
- Evitar gases o humos en aquellas habitaciones donde vayas a permanecer.
- Protegerse del frío.
- Sonarnos diariamente la nariz para limpiar las fosas nasales y permitir que entre el aire correctamente.
- Evitar el consumo de tabaco y la exposición al humo.
- Minimizar la exposición a contaminantes ambientales y alérgenos.
- Practicar actividad física regularmente para fortalecer los músculos respiratorios.
- Vacunarse contra enfermedades respiratorias, como la gripe y el neumococo.
- Mantener una dieta equilibrada rica en antioxidantes para reducir la inflamación.
🥇 Anatomía de la TRÁQUEA. Fácil, Rápida y Sencilla
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