Tráquea: características, funciones, partes, histología
¿Qué es la tráquea?
La tráquea es un conducto cilíndrico flexible de unos 12 a 14 cm de largo en los seres humanos adultos, y de unos 2 cm de diámetro. Se inicia en el cartílago cricoide de la laringe y termina bifurcándose (dividiéndose en dos, como una “Y”) y dando origen al bronquio principal derecho y al bronquio principal izquierdo.
Esta estructura forma parte del sistema de conducción de aire del sistema respiratorio del hombre y de muchos otros animales vertebrados. Anatómicamente, la tráquea se encuentra entre la laringe y el bronquio principal de cada pulmón (derecho e izquierdo).
El sistema de conducción de aire del sistema respiratorio humano está formado por las fosas nasales y la cavidad nasal, los senos paranasales, la faringe (conducto común para los alimentos y el aire), la laringe (que contiene las cuerdas vocales), la tráquea, los bronquios y la estructura de tubos y conductos pulmonares.
Características de la tráquea
La tráquea es un tubo cuya parte posterior es aplanada y se extiende desde la parte inferior de la laringe hasta el nivel de la cuarta vértebra dorsal, donde se bifurca dando origen a los dos bronquios principales.
Histológicamente hablando, está compuesta por tres capas de tejido diferentes, conocidas como mucosa, submucosa y adventicia.
Las células presentes en estas capas participan en la conducción del aire y en la secreción de moco y la eliminación de sustancias extrañas de las vías respiratorias.
La respiración consta de dos fases: la inspiración o entrada de aire y la espiración o salida de aire. Durante la inspiración, la tráquea se amplía en diámetro y aumenta en longitud, mientras que durante la espiración vuelve a su condición normal, es decir, vuelve a la condición inicial previa a la inspiración.
Funciones de la tráquea
Conducción del aire
La principal función de la tráquea es la de conducir el aire procedente del medio ambiente, que llega a través de las fosas nasales y la laringe, hasta los bronquios principales y subsecuentemente hacia pulmones.
Defensa del organismo
Otra función importante de esta porción de las vías respiratorias es la de eliminar, a través del barrido ciliar del moco, sustancias extrañas o partículas en suspensión que ingresan con el aire, evitando que alcancen las partes más sensibles o delicadas del pulmón, es decir, a los alvéolos pulmonares, que representan los principales sitios de intercambio gaseoso.
La tráquea reacciona ante sustancias irritantes mediante la contracción de la musculatura lisa asociada a ella, desencadenando el reflejo de la tos.
La contracción de estos músculos consigue la reducción del diámetro de la tráquea y, junto con la contracción violenta de los músculos espiratorios y la apertura brusca de la glotis, ayuda a aumentar la velocidad del flujo aéreo y la eliminación de las sustancias irritantes.
Termorregulación
Junto con las fosas nasales y los senos paranasales, la tráquea participa en el calentamiento y humidificación (saturación de vapor de agua) del aire que ingresa a las vías respiratorias.
Partes e histología
La tráquea está formada por tres capas de tejido, que son:
– La mucosa
– La submucosa
– La adventicia
Gran parte de la tráquea se encuentra por fuera del tórax, en la parte anterior del cuello y por delante del esófago. Luego ingresa a la parte interna del tórax (mediastino), ubicándose detrás del esternón, hasta alcanzar el nivel de la cuarta vértebra dorsal, donde se bifurca.
Capa adventicia de la tráquea
Esta es la capa más externa de la tráquea, está formada por tejido conectivo fibroelástico, por cartílago hialino y por tejido conectivo fibroso. Funciona en la fijación de la tráquea a las estructuras adyacentes como el esófago y los tejidos conectivos del cuello.
La capa adventicia es donde se encuentran los anillos traqueales, que son más de una docena, y que están compuestos por el cartílago hialino. Dichos anillos tienen forma de “C” o de herradura; la parte “abierta” de la herradura se dirige hacia la parte posterior de la tráquea, es decir, como mirando hacia la parte dorsal del cuerpo.
Entre cada anillo cartilaginoso se encuentra una capa de tejido conectivo fibroso intermedio. Cada anillo, en su parte posterior, se une al siguiente a través de una capa de músculo liso conocido como el músculo traqueal. La contracción de este músculo reduce el diámetro de la tráquea y aumenta la velocidad del flujo y el desalojo de sustancias extrañas.
La disposición de los anillos y del músculo traqueal hacen que la parte posterior de la tráquea sea plana y la parte anterior sea redondeada.
Justo por encima de donde ocurre la bifurcación de la tráquea, los anillos cartilaginosos se unen para rodear completamente la vía aérea. La cubierta muscular de la parte muscular de la tráquea se reorganiza formando una capa aparte de fascículos entrelazados dentro de dichos cartílagos.
Capa submucosa de la tráquea
La capa submucosa contiene glándulas mucosas y seromucosas embebidas en un tejido fibroelástico denso e irregular. Se ubica espacialmente entre la capa mucosa y la adventicia y es rica en vasos sanguíneos y linfáticos.
Los conductos de las glándulas en esta capa son cortos y perforan la lámina propia del epitelio, drenando sus productos hacia la superficie interna de la tráquea.
Capa mucosa de la tráquea
Es la capa que recubre la porción interna de la tráquea (capa de recubrimiento) y está separada de la submucosa por un haz de fibras elásticas bastante gruesas. Se compone de un epitelio respiratorio (epitelio pseudoestratificado ciliado) y de una lámina propia de tejido conectivo subepitelial.
El epitelio respiratorio
Está formado por varios tipos de células, entre ellas unas células caliciformes, unas células cilíndricas ciliadas, otras en cepillo, unas células basales, unas células serosas y unas células del sistema neuroendocrino difuso.
Todas estas células llegan a la membrana basal, pero no todas alcanzan la luz de la tráquea (el espacio interno del conducto). Las más abundantes son las células cilíndricas ciliadas, las células caliciformes y las células basales.
– Las células cilíndricas ciliadas, como su nombre lo indica, son células con una membrana plasmática apical diferenciada en cilios y microvellosidades, cuyo movimiento es ascendente, es decir, desde abajo hacia arriba o hacia la vía nasofaríngea.
La función principal de estas células es la de “facilitar” el movimiento del moco y de las partículas englobadas en él hacia afuera de la tráquea.
– Las células caliciformes se encargan de la producción del mucinógeno, que es uno de los componentes principales del moco y, en el sistema respiratorio, estas son células con una base estrecha y con una parte superior expandida, rica en gránulos secretorios cargados de mucina.
– Las células basales son cortas de longitud y se encuentran adosadas a la membrana basal, pero no alcanzan la superficie luminal de la mucosa. Se consideran las células madre para la regeneración de las células caliciformes, de las células ciliadas y de las células en cepillo.
– Las células serosas son de las menos abundantes en la mucosa traqueal. Son células de aspecto cilíndrico que poseen microvellosidades y gránulos apicales cargados del líquido seroso electrodenso que secretan.
– Las células en cepillo, así como las células serosas, se encuentran en muy baja proporción. También poseen microvellosidades altas y algunos investigadores sugieren que pueden tener funciones sensoriales, pues se han relacionado con terminaciones nerviosas.
– Las células del sistema neuroendocrino difuso, también conocidas como “células de gránulo pequeño”, son escasas en la mucosa. Estas contienen gránulos que aparentemente se liberan en los espacios de tejido conectivo de la lámina propia, secreciones que parecen controlar las funciones de otras células del epitelio respiratorio.
La lámina propia
Esta capa se compone de tejido conectivo fibroelástico laxo y contiene tejidos linfoides como nódulos linfáticos, linfocitos y también neutrófilos. En la lámina propia también se encuentran algunas glándulas seromucosas y moco.
Enfermedades
Como todo tejido orgánico, la tráquea es susceptible a ciertas alteraciones conformacionales ocasionadas por problemas congénitos, por infecciones y tumores benignos o malignos y por alteraciones en su estructura debido a la inhalación continua de irritantes.
Metaplasia traqueal
Una de las alteraciones más frecuentes de la tráquea es la metaplasia traqueal, que consiste en una reducción del número de células ciliadas de la capa mucosa y un incremento de las células caliciformes productoras de moco, típico del consumo crónico de cigarrillos o de la exposición recurrente al polvo de carbón.
El aumento en el número de células caliciformes incrementa el espesor de la capa de moco, pero la disminución del número de células ciliadas reduce su eliminación del conducto traqueal, lo que produce una congestión crónica de las vías respiratorias y de los pulmones.
Fístulas traqueoesofágicas
Entre las alteraciones congénitas de la tráquea vale la pena nombrar las fístulas traqueoesofágicas, que son conductos anómalos que comunican la tráquea con el esófago; la estenosis traqueal (una reducción congénita del diámetro de la tráquea); la agenesia de cartílago (ausencia de cartílago traqueal que produce el colapso y cierre de la tráquea), entre otras.
Infecciones o tumores
Otras patologías traqueales tienen que ver con infecciones de origen viral o bacteriano, o el desarrollo de tumoraciones benignas o carcinomatosas.
Otras
Finalmente, existen alteraciones asociadas a cicatrizaciones retráctiles que ocurren en la tráquea por lesiones penetrantes o por traqueotomía, una intervención en la que se coloca un tubo dentro de la tráquea para conectar a pacientes que requieren respiración asistida por periodos de tiempo muy prolongados.
Estas cicatrizaciones producen estrecheces locales de la tráquea que pueden generar dificultad para respirar y que deben ser tratadas quirúrgicamente.
Referencias
- Ganong, W. F. (1980). Manual de fisiología médica.
- Gartner, L. P., & Hiatt, J. L. (2006). Color textbook of histology ebook. Elsevier Health Sciences.
- Johnson, K. (1991). Histology and Cell Biology (2nd ed.). Baltimore, Maryland: The National medical series for independent study.
- Netter, F. H., & Colacino, S. (1989). Atlas of human anatomy. Ciba-Geigy Corporation.
- Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Histology. A Text and Atlas with correlated cell and molecular biology (5th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.