EFECTOS BIOLOGICOS DE LA CONTAMINACION DEL AIRE

Las defensas del cuerpo contra la invasión


Las vías respiratorias, que van desde la nariz y la boca hasta los pulmones, y el tubo digestivo, que va desde la boca hasta el intestino grueso y delgado, están diseñados para ayudarle a obtener del entorno los gases y nutrientes requeridos para la vida. Como usted sabe, también estamos rodeados por numerosas sustancias nocivas para la salud que ponen en peligro la vida. El cuerpo emplea diversos mecanismos de defensa para impedir que las sustancias químicas nocivas ingresen en él e interfieran con los procesos vitales. Esos mecanismos protectores se pueden agrupar, por lo general, en tres tipos:

Barreras físicas del cuerpo contra la invasión

El material del que está hecho el cuerpo y la forma en que está diseñado ayudan a prevenir la penetración de sustancias extrañas. Los seres humanos estamos cubiertos por un traje completamente hermético y a prueba de agua: la piel, que cuando se encuentra intacta y saludable constituye una barrera física efectiva contra la invasión de sustancias extrañas. Las vías respiratorias, con sus entradas y salidas, están perfectamente diseñadas para interceptar las partículas transportadas por el aire antes de que lleguen a las partes más profundas de los pulmones, donde podrían causar mayor daño.

En primer lugar, cuando el aire entra por la nariz pasa a través de un extenso filtro de revestimientos cubiertos de mucosidad, pelos nasales e intrincados conductos. El moco es un lubricante espeso secretado por las células en los revestimientos de muchas cavidades y circuitos corporales. La forma de las cavidades nasales hace que el aire que ingresa se agite y entre en contacto máximo con los revestimientos cubiertos de mucosidad de las vías respiratorias. Las partículas inhaladas que no quedan obstruidas en la región nasal tienen mayor probabilidad de ser interceptadas cuando el aire hace una curva de 90 grados al pasar por la faringe (la parte posterior de la garganta) antes de entrar en la tráquea. La efectividad de esta región para detectar gérmenes inhalados se pone de manifiesto en la alta incidencia de dolores de garganta.

Las vías respiratorias superiores están diseñadas para hacer que las partículas que ingresan en el cuerpo queden atrapadas.

Bajo el nivel de la tráquea, las vías respiratorias presentan numerosas bifurcaciones de diámetro cada vez más pequeño y cada bifurcación genera una nueva oportunidad para la introducción de partículas en las paredes de las vías respiratorias. El cuerpo incluso posee un mecanismo que contrae las vías respiratorias, denominado broncoconstricción, que ayuda a incrementar las probabilidades de que las partículas inhaladas entren en contacto con el revestimiento de las vías respiratorias. Ciertos agentes irritantes transportados por el aire pueden provocar una acción refleja por la cual los músculos lisos que rodean parte de las vías respiratorias se contraen y de ese modo reducen el diámetro de los conductos.

Eliminación de elementos invasores de las vías respiratorias por medios mecánicos

No basta solo con interceptar las partículas inhaladas; estas también deben removerse de las vías respiratorias para mantener el funcionamiento efectivo del sistema de intercambio de gases. Los tres mecanismos que se especializan en la remoción de elementos irritantes de las vías respiratorias son los siguientes:

  • el estornudo o la tos;
  • el movimiento mucociliar, y los
  • macrófagos alveolares

Sin duda usted está familiarizado con el estornudo y la tos, que constituyen los primeros intentos del cuerpo por deshacerse de los agentes irritantes inhalados. El estornudo, que sirve a la región nasal, tiene como propósito expulsar el material agresivo fuera del cuerpo. La tos es un mecanismo reflejo que ayuda a la faringe, a la tráquea y a los bronquios superiores. Una tos efectiva expulsa el agente irritante del cuerpo o lo coloca en un lugar donde puede ser removido de las vías respiratorias al expectorar o deglutir. La tos también puede ser provocada voluntariamente, pero no será tan enérgica como la tos refleja.

El movimiento mucociliar: implica, como su nombre lo dice, el movimiento del moco ayudado por la moción ciliar. Ya hemos definido qué es el moco. Los cilios son pequeñas proyecciones de las superficies de algunas células, a manera de pelos. Los revestimientos del tracto respiratorio están ciliados desde la nariz hasta los bronquiolos más pequeños.

El movimiento mucociliar tiene la función de despejar de los pulmones las partículas que han quedado atrapadas.

Todos los cilios respiratorios ejercen fuerza hacia la faringe e impulsan la capa de moco en esa dirección, por medio de ondas. Cualquier partícula atrapada por el moco alcanza un punto en el que puede expectorarse o deglutirse. Tanto la cantidad de moco como la rapidez de evacuación pueden incrementarse durante los periodos de ingreso máximo de partículas en las vías respiratorias.

A pesar de los mecanismos de defensa físicos y mecánicos mencionados, algunas partículas pequeñas regularmente logran alcanzar los alvéolos y penetrar en los pulmones. En este nivel, las partículas irritantes enfrentan la última línea de defensa mecánica, los macrófagos alveolares. Los macrófagos alveolares envuelven las partículas y las expulsan de los pulmones, y bien las transportan para que sean evacuadas mediante el movimiento mucociliar, bien las llevan hasta los espacios existentes entre las células pulmonares. Desde ese punto, las sustancias pueden despejarse a través del sistema linfático.

Los macrófagos alveolares realizan la función decisiva de despejar los residuos de los alvéolos.

El último frente de defensa: la guerra química

Las sustancias que vencen las barreras físicas y mecánicas del cuerpo quedan libradas a los mecanismos químicos de defensa. Para los invasores bióticos, como las bacterias, el ataque químico en realidad empieza en la superficie de la piel y se da con mayor fuerza en el ambiente ácido del aparato digestivo. Aquellos invasores que se absorben y entran en el torrente sanguíneo son atacados por el sistema inmunológico. En general, resulta más fácil eliminar a los invasores vivos que desintoxicar el cuerpo de sustancias tóxicas inertes, como la mayoría de los contaminantes del aire, pero el cuerpo también está preparado para hacer este trabajo.

Una meta de la biotransformación es hacer que las sustancias no deseadas sean fáciles de eliminar.

Por lo general, este último frente de defensa implica cambiar la estructura química de una sustancia para hacerla menos tóxica y más fácil de eliminar. La biotransformación usualmente sirve para tomar los compuestos sumamente lipofílicos (aquellos que el cuerpo puede absorber con más facilidad) y transformarlos en compuestos más hidrofílicos, de eliminación más sencilla. Dicho proceso es solo una de las diversas reacciones metabólicas que ocurren continuamente en nuestros cuerpos. Abordaremos con más detalle el metabolismo en la lección 3.

  1. 1. Usualmente las sustancias se introducen en el cuerpo mediante el proceso de ___________.
  2. Clasifique los elementos listados a continuación como mecanismos protectores de orden físico, mecánico o químico. Escriba la letra correcta en cada espacio en blanco.

    __ Movimiento mucociliar a. Químico
    __ Pelos nasales b. Mecánico
    __ Tos y estornudo c. Físico
    __ Bifurcaciones de las vías respiratorias
    __ Macrófagos alveolares
    __ Biotransformación

Como mayormente ocurre, las personas presentan una amplia variación en cuanto a su capacidad de resistir y contrarrestar las exposiciones a sustancias tóxicas. Además, las personas debilitadas por enfermedades o las de determinado rango de edad son particularmente sensibles a los tóxicos. Los lactantes y los niños pequeños a menudo se encuentran en desventaja porque sus sistemas de defensa no están plenamente desarrollados. Por otro lado, los ancianos generalmente poseen mecanismos de defensa insuficientes para contrarrestar la acción de los productos químicos que se encuentran en la vida cotidiana. El gobierno de los Estados Unidos orienta todos los reglamentos de contaminantes del aire a la protección de los miembros más susceptibles de la sociedad, lo que constituye una estrategia en la que se presupone como escenario posible el más desfavorable.

Los niños y los ancianos presentan una alta sensibilidad a la mayoría de sustancias tóxicas.

A continuación haremos una breve introducción de los diferentes sistemas del cuerpo y de su funcionamiento normal.