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Estructura mecánica del sistema respiratorio
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La renovación del gas alveolar se consigue por la acción de los músculos respiratorios, que provocan la expansión y compresión cíclica de la cavidad torácica (figura 48-1). Como las pleuras parietal y visceral están prácticamente en contacto, el desplazamiento de la pared torácica causa el movimiento solidario de los pulmones de forma que el cambio de volumen de la cavidad torácica induce un cambio de volumen igual en los pulmones. La expansión de la cavidad torácica disminuye la presión pleural, lo que hace la presión alveolar inferior a la presión en la boca, por lo que entra aire hacia los alvéolos. Por el contrario, la compresión de la cavidad torácica eleva la presión pleural consiguiendo que la presión alveolar sea superior a la presión en la boca y se espire el gas pulmonar.
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Acción de los músculos respiratorios en la expansión y compresión de la cavidad torácica
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La inspiración y la espiración son consecuencia, respectivamente, de la expansión y de la compresión de la cavidad torácica. La inspiración es un proceso activo en el que la expansión de la caja torácica se consigue mediante la contracción de los músculos inspiratorios (figura 48-1A). El músculo inspiratorio más importante es el diafragma. Este músculo tiene forma de cúpula con sus fibras extendidas radialmente a partir del tendón central. El perímetro del diafragma se inserta en las costillas inferiores. El conjunto de las fuerzas generadas durante la contracción de las fibras musculares puede reducirse a una fuerza central que empuja las vísceras abdominales hacia abajo y en unas fuerzas laterales que empujan la caja costal hacia arriba. De este modo, el diafragma actúa como un pistón cuyo desplazamiento en relación a la caja costal aumenta la dimensión vertical de la cavidad torácica. Como el contenido abdominal apenas puede comprimirse, el desplazamiento de la superficie superior del abdomen al ser empujada por el diafragma provoca la dilatación de la pared anterior del abdomen. Las fuerzas laterales también inducen un aumento del volumen de la cavidad torácica. En efecto, estas fuerzas provocan el desplazamiento hacia arriba de la caja torácica y la rotación de las costillas inferiores sobre su articulación costovertebral. La forma semicircular de estas costillas y el hecho de que el eje de giro de la articulación tenga una dirección oblicua, provoca que la rotación de las costillas aumente tanto el diámetro transversal como anteroposterior de la cavidad torácica. En resumen, la contracción del diafragma causa la expansión de la cavidad torácica en sus tres dimensiones.
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