El aparato respiratorio es uno de los sistemas fundamentales del cuerpo humano, encargado de suministrar oxígeno a las células y eliminar el dióxido de carbono producido durante el metabolismo celular. Su correcto funcionamiento es indispensable para mantener la vida y el equilibrio fisiológico del organismo.
Está conformado por diversas estructuras anatómicas que participan en la conducción del aire y en el intercambio gaseoso, entre ellas la nariz, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones. Además, interviene en funciones importantes como la fonación, el olfato, la defensa frente a microorganismos y la regulación del equilibrio ácido-base.
Para el profesional de la atención prehospitalaria, el conocimiento del aparato respiratorio es esencial, ya que múltiples emergencias pueden comprometer directamente la ventilación y la oxigenación del paciente.
El aparato respiratorio es el conjunto de órganos y estructuras como se ve en la Figura 01, que encargan del intercambio de gases entre la atmósfera y la sangre. Su función principal consiste en captar oxígeno (O₂) y eliminar dióxido de carbono (CO₂), permitiendo el adecuado funcionamiento celular y metabólico.
Figura 01. Anatomía general del aparato respiratorio
Nota: Adaptado de Thibodeau y Patton (2013, p. 327).
El intercambio gaseoso ocurre principalmente en los alvéolos pulmonares, donde el oxígeno pasa hacia la sangre y el dióxido de carbono es expulsado al exterior mediante la respiración.
Además de su función respiratoria, este sistema contribuye en:
- La producción de la voz
- El sentido del olfato
- La protección contra infecciones
- La humidificación y calentamiento del aire inspirado
- La regulación del pH sanguíneo
Funciones del aparato respiratorio
El aparato respiratorio desempeña diversas funciones esenciales para el mantenimiento de la vida. Su principal objetivo es garantizar el aporte de oxígeno a los tejidos y la eliminación del dióxido de carbono producido durante el metabolismo celular. Además, participa en mecanismos de defensa, regulación fisiológica y comunicación.
- Obtención de oxígeno del medio ambiente.
- Eliminación de dióxido de carbono.
- Intercambio gaseoso entre oxígeno y dióxido de carbono.
- Regulación del equilibrio ácido-base.
- Defensa pulmonar contra microorganismos.
- Filtración y limpieza del aire inspirado.
- Participación en la fonación y el habla.
- Participación en el sentido del olfato.
- Distribución del aire hacia los pulmones.
Hematosis e intercambio gaseoso
La hematosis es el proceso fisiológico mediante el cual se realiza el intercambio de gases entre el aire contenido en los alvéolos pulmonares y la sangre de los capilares pulmonares. Durante este proceso, el oxígeno (O₂) difunde desde los alvéolos hacia la sangre, mientras que el dióxido de carbono (CO₂) pasa desde la sangre hacia los alvéolos para ser eliminado durante la espiración (Figura 02).
Este intercambio ocurre a través de la membrana alveolocapilar, una estructura extremadamente delgada que facilita la difusión de los gases. La hematosis es esencial para mantener una adecuada oxigenación de los tejidos y el equilibrio fisiológico del organismo.
Figura 02. Intercambio gaseoso en los alvéolos pulmonares.
Nota: Adaptado de Elling et al. (2016, p. 199).
Desde el punto de vista prehospitalario, una alteración en cualquiera de estas funciones puede comprometer gravemente el estado del paciente, provocando insuficiencia respiratoria o hipoxia.
División anatómica del aparato respiratorio
Vías respiratorias superiores
Las vías respiratorias superiores (Figura 03) constituyen la primera porción del aparato respiratorio. Su función principal es recibir, filtrar, humidificar y calentar el aire antes de que llegue a los pulmones.
Figura 03. Vías respiratorias superiores.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar las vías respiratorias superiores.
Nariz
La nariz constituye la primera porción del aparato respiratorio y representa la principal vía de entrada del aire hacia el organismo. Además de participar en la respiración, interviene en el sentido del olfato, la filtración de partículas, la humidificación y el calentamiento del aire inspirado.
La nariz se divide en una porción externa y una porción interna (Figura 3A). La estructura interna está formada por diversas cavidades y conductos especializados que acondicionan el aire antes de que continúe su recorrido hacia la faringe.
Entre las principales estructuras de la cavidad nasal se encuentran:
- Vibrisas: vellos localizados en el vestíbulo nasal que ayudan a filtrar partículas de polvo y otras impurezas presentes en el aire.
- Tabique nasal: separa las fosas nasales derecha e izquierda.
- Cavidad nasal: espacio por donde circula el aire inspirado.
- Narinas: orificios externos que permiten la entrada y salida del aire.
- Meatos nasales: conductos localizados entre los cornetes nasales que facilitan la circulación del aire y el drenaje de los senos paranasales.
- Coanas: aberturas posteriores que comunican las fosas nasales con la faringe.
Figura 3A. Meatos nasales y drenaje de los senos paranasales.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar los meatos nasales.
Senos paranasales
Los senos paranasales son cavidades llenas de aire localizadas en diversos huesos del cráneo que rodean la cavidad nasal (Figura 3B). Estas estructuras se encuentran revestidas por mucosa respiratoria y se comunican con la nariz a través de los meatos nasales.
Entre sus principales funciones se encuentran:
- Disminuir el peso de los huesos del cráneo.
- Contribuir al calentamiento y humidificación del aire inspirado.
- Participar en la resonancia de la voz.
- Producir moco que ayuda a mantener húmeda la cavidad nasal.
Los principales senos paranasales son:
- Celdillas etmoidales
- Senos frontales
- Senos maxilares
- Senos esfenoidales
Figura 3B. Senos paranasales.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar los senos paranasales.
Vías respiratorias inferiores
Las vías respiratorias inferiores (Figura 04) se encargan de conducir el aire hacia los pulmones y participan directamente en el proceso de intercambio gaseoso que permite la oxigenación de la sangre.
Figura 04. Vías respiratorias inferiores.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar las vías respiratorias inferiores.
Laringe
La laringe (Figura 4A) es una estructura cartilaginosa ubicada entre la faringe y la tráquea. Además de participar en la conducción del aire, contiene las cuerdas vocales, responsables de la producción de la voz, y actúa como mecanismo de protección durante la deglución al impedir el paso de alimentos hacia las vías respiratorias.
Figura 4A. Anatomía de la laringe.
Nota: Adaptado de Thibodeau y Patton (2018, p. 331).
Tráquea
La tráquea (Figura 4B) es un conducto tubular formado por anillos cartilaginosos en forma de «C» que mantienen abierta la vía aérea. Su revestimiento mucoso ayuda a filtrar, humedecer y calentar el aire antes de que llegue a los pulmones.
Figura 4B. Árbol traqueobronquial.
Nota: Adaptado de Pró (2012, p. 446).
Bronquios, bronquiolos y alvéolos
Los bronquios son las principales ramificaciones de la tráquea y conducen el aire hacia los pulmones. Dentro de estos órganos se dividen en conductos más pequeños llamados bronquiolos, formando una red que distribuye el aire por todo el tejido pulmonar.
Al final de los bronquiolos se encuentran los alvéolos, pequeñas estructuras agrupadas en sacos alveolares rodeados por capilares sanguíneos. En ellos ocurre el intercambio de oxígeno (O₂) y dióxido de carbono (CO₂) entre el aire y la sangre (Figura 4C).
Figura 4C. Bronquios, bronquiolos y sacos alveolares.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar los bronquios, bronquiolos y sacos alveolares.
Proceso de la respiración
La respiración es un proceso fisiológico fundamental que permite el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el organismo y el medio ambiente. Este proceso involucra la entrada y salida de aire de los pulmones, así como el intercambio gaseoso que ocurre en los alvéolos pulmonares.
Ventilación pulmonar
La ventilación pulmonar es el proceso mecánico mediante el cual el aire entra y sale de los pulmones. Este proceso se realiza gracias a la acción coordinada del diafragma y los músculos intercostales.
Inspiración
Durante la inspiración, el diafragma se contrae y desciende, mientras que los músculos intercostales elevan las costillas. Esto aumenta el volumen de la cavidad torácica y permite la entrada de aire a los pulmones (Figura 05).
Figura 05. Expansión de la caja torácica durante la inspiración.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar la inspiración.
- el diafragma desciende,
- las costillas se elevan,
- y la cavidad torácica aumenta de tamaño.
Este incremento del volumen torácico genera una presión negativa que facilita la entrada del aire atmosférico hacia los pulmones.
Espiración
Durante la espiración, el diafragma se relaja y asciende, disminuyendo el volumen torácico. Como consecuencia, el aire es expulsado hacia el exterior (Figura 06).
Figura 06. Expansión de la caja torácica durante la espiración.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar la espiración.
- el diafragma se relaja,
- las costillas descienden,
- y la cavidad torácica vuelve a su tamaño normal.
En condiciones normales, la espiración es un proceso pasivo; sin embargo, durante el ejercicio o la dificultad respiratoria pueden intervenir músculos accesorios.
Mecánica respiratoria
El ciclo respiratorio normal tiene una duración aproximada de 3 segundos:
- 1 segundo para la inspiración,
- y 2 segundos para la espiración.
Este equilibrio permite una adecuada ventilación pulmonar y un correcto intercambio gaseoso.
Intercambio gaseoso
El intercambio gaseoso ocurre en los alvéolos pulmonares, donde el oxígeno pasa hacia la sangre y el dióxido de carbono es eliminado para ser expulsado durante la espiración (Figura 07).
Figura 07. Estructura de intercambio gaseoso en el pulmón.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar el intercambio de gases.
Transporte de gases
Una vez que el oxígeno ingresa al torrente sanguíneo, es transportado por la hemoglobina hacia los tejidos. De manera inversa, el dióxido de carbono producido por las células es transportado hacia los pulmones para su eliminación (Figura 08).
Figura 08. Transporte e intercambio de gases entre pulmones y tejidos.
Nota: Adaptado de Thibodeau y Patton (2013, p. 339).
Estructuras accesorias del aparato respiratorio
Además de las vías respiratorias, el aparato respiratorio cuenta con diversas estructuras accesorias que participan en la protección, soporte y mecánica de la respiración. Estas estructuras permiten que la ventilación pulmonar ocurra de manera eficiente y coordinada.
Pleuras
Las pleuras son membranas serosas que recubren los pulmones y la cavidad torácica (Figura 09). Se dividen en:
- Pleura visceral: adherida directamente a la superficie de los pulmones.
- Pleura parietal: recubre internamente la pared torácica.
Entre ambas se encuentra la cavidad pleural, que contiene una pequeña cantidad de líquido pleural encargado de reducir la fricción durante los movimientos respiratorios.
Figura 09. Pleuras y cavidad pleural.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar las pleuras y cavidad pleural.
Caja torácica
La caja torácica (Figura 10) está formada por las costillas, el esternón y las vértebras torácicas. Su función principal es proteger los pulmones, el corazón y otros órganos del tórax.
Además de brindar protección, participa activamente en la respiración al expandirse y contraerse durante los movimientos inspiratorios y espiratorios.
Figura 10. Caja torácica y protección de los órganos torácicos.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar la caja torácica.
Diafragma
El diafragma es el principal músculo respiratorio (Figura 11). Se localiza en la parte inferior de la cavidad torácica y separa el tórax del abdomen.
Durante la inspiración se contrae y desciende, aumentando el volumen de la cavidad torácica. Durante la espiración se relaja y asciende, favoreciendo la salida del aire.
Figura 11. Diafragma: músculo principal de la respiración.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar el diafragma.
Músculos respiratorios
La respiración depende de la acción coordinada de diversos músculos que permiten la expansión y contracción de la caja torácica. El principal músculo respiratorio es el diafragma, pero también participan otros músculos que facilitan la entrada y salida del aire de los pulmones (Figura 12).
Músculos principales
Los músculos intercostales externos e internos se localizan entre las costillas y contribuyen a los movimientos respiratorios normales.
- Intercostales externos: elevan las costillas durante la inspiración, aumentando el volumen de la cavidad torácica y favoreciendo la entrada de aire.
- Intercostales internos: participan principalmente en la espiración forzada, ayudando a descender las costillas y a expulsar el aire de los pulmones.
Músculos accesorios
Los músculos accesorios intervienen cuando la demanda de oxígeno aumenta, como ocurre durante el ejercicio intenso o en pacientes con dificultad respiratoria.
Entre los más importantes se encuentran:
- Esternocleidomastoideo: eleva el esternón y contribuye a ampliar la cavidad torácica.
- Escalenos: elevan las primeras costillas durante la inspiración forzada.
- Pectorales: pueden colaborar en la elevación de la caja torácica cuando los miembros superiores están fijos.
La participación de estos músculos suele ser un signo clínico importante en pacientes con insuficiencia respiratoria o dificultad para respirar, ya que indica un aumento del esfuerzo respiratorio.
Figura 12. Músculos principales y accesorios de la respiración.
Nota: Imagen adaptada con fines educativos para ilustrar los músculos principales.
Mediastino
El mediastino es la región central de la cavidad torácica localizada entre ambos pulmones. En su interior se encuentran estructuras vitales como el corazón, los grandes vasos sanguíneos, la tráquea y el esófago.
Además de separar los pulmones, el mediastino proporciona soporte y protección a los órganos contenidos dentro del tórax.
Principales estructuras contenidas en el mediastino
- Corazón
- Aorta
- Vena cava superior e inferior
- Tráquea
- Esófago
- Timo
- Nervios y vasos linfáticos
Figura 13. Mediastino y principales estructuras de la cavidad torácica.
Nota: Adaptado de Pró (2012, p. 464).
Referencias
- Trujillo Rentería, S. (2025). Anatomía y fisiología humana. [presentación de diapositivas]. PIDEME.
- American Academy of Orthopaedic Surgeons (2014). Programa de formación profesional del paramédico (ed. en español; Intersistemas Editores, Trad.). México, D.F.
Referencias de imágenes
- Thibodeau, G. A., & Patton, K. T. (2013). Estructura y función del cuerpo humano (14.ª ed.). Elsevier.
- Elling, B., Elling, K. M., & Rothenberg, M. A. (2016). Anatomía y fisiología del paramédico: Enfocada a la atención prehospitalaria y urgencias médicas (8.ª ed.). Trillas.
- Pró, E. A. (2012). Anatomía clínica (1.ª ed.). Editorial Médica Panamericana.