Capítulo 8: Los alvéolos: cientos de millones de globitos diminutos

Racimos de uvas en las puntas

¿Alguna vez has sostenido un racimo de uvas? Arriba hay un tallo grueso. Se divide en tallos más pequeños, y cada tallito termina en una uva redonda y gordita. Ahora imagina un racimo de uvas tan diminuto que el racimo entero cabría en la cabeza de un alfiler. Dentro de tus pulmones hay millones y millones de racimos así, y es en ellos donde ocurre la parte más importante de la respiración.

En el capítulo anterior seguiste al aire por las ramas del árbol bronquial, desde el tronco de la tráquea hasta las ramitas más finas, los bronquiolos. Al final de cada bronquiolo diminuto, el aire llega por fin a un racimo de saquitos de aire pequeños y redondos. Cada saquito se llama alvéolo. Cuando hay muchos, se llaman alvéolos.

Los alvéolos son la razón por la que tienes pulmones. Todo lo que has aprendido hasta ahora, desde la nariz hasta los bronquiolos, es un camino que lleva hasta aquí. La nariz limpia y calienta el aire. La tráquea y los bronquios lo llevan más adentro y lo mantienen limpio. Pero solo aquí, en los alvéolos, el oxígeno sale del aire y entra en tu cuerpo.

Cada alvéolo es muy pequeño: mide solo una quinta parte de milímetro de ancho, aproximadamente. Es casi el tamaño de un grano de arena fina. Si pusieras cinco en fila, la fila mediría solo alrededor de un milímetro. Y aunque cada uno es tan pequeño, juntos forman la mayor parte del interior de tus pulmones.

El número de alvéolos es difícil de imaginar. Los dos pulmones de un adulto tienen entre 300 y 500 millones, más o menos. Aquí tienes una forma de sentir lo grande que es ese número. Supón que empezaras a contar los alvéolos, uno cada segundo, y que nunca pararas para comer ni para dormir. Para contar 300 millones, necesitarías casi diez años.

Un bebé recién nacido tiene muchos menos alvéolos que un adulto. A medida que un niño crece, los pulmones también crecen, y se siguen formando alvéolos nuevos durante muchos años. Así que ahora mismo, mientras estás creciendo, tus pulmones todavía están construyendo globitos diminutos nuevos. Esa es una de las razones por las que el aire limpio es tan importante para los niños. Tus pulmones todavía no están terminados, y se están preparando para servirte durante toda tu vida.

¿Cuánto aire llena todos esos alvéolos con cada respiración? Cuando un adulto está sentado tranquilamente, cada respiración es de aproximadamente medio litro de aire, más o menos lo que cabe en una botella de agua pequeña. Tus respiraciones tranquilas son más pequeñas, porque tus pulmones son más pequeños. Cuando respiras muy hondo, puedes tomar varias veces más aire que en una respiración tranquila. En cualquier caso, el aire fresco se reparte por las ramas y llega a los alvéolos que lo están esperando.

Los alvéolos no flotan cada uno por su lado como burbujas sueltas. Están muy apretados unos contra otros, como las burbujas de un fregadero lleno de espuma de jabón. Cada alvéolo comparte paredes con sus vecinos. Incluso hay aberturas diminutas en algunas de estas paredes compartidas, así que un poco de aire puede pasar de un alvéolo al de al lado. Si un conducto del aire pequeño se tapa, estas aberturitas pueden dejar que algo de aire llegue a los alvéolos que hay más allá por otro camino.

¿Por qué no un solo globo grande?

Quizá te preguntes por qué tus pulmones tienen cientos de millones de globitos diminutos en lugar de solo dos grandes. La respuesta tiene que ver con la superficie. La superficie de algo es su parte de fuera, la parte que puede tocar el aire que la rodea. El oxígeno solo puede entrar en tu sangre a través de una superficie, así que cuanta más superficie tienen tus pulmones, más oxígeno puede entrar.

Aquí tienes una forma de entenderlo. Piensa en un bloque de hielo grande y redondo. Si lo pones en un vaso de agua, se derrite despacio, porque solo su parte de fuera toca el agua. Ahora tritura ese mismo bloque de hielo en muchos trocitos. El hielo triturado se derrite mucho más rápido, porque todos esos trocitos juntos tienen muchísima más superficie de fuera tocando el agua. La cantidad de hielo es la misma, pero la superficie es mucho más grande.

Tus pulmones usan el mismo truco. Al dividir su espacio en cientos de millones de alvéolos diminutos, crean una superficie enorme. Si pudieras aplanar las paredes de todos los alvéolos de los pulmones de un adulto y extenderlas por el suelo, cubrirían aproximadamente entre 50 y 100 metros cuadrados. Eso es más o menos tan grande como el suelo de un aula entera. Toda esa superficie está doblada con orden dentro de tu pecho, detrás de tus costillas.

Una superficie grande significa que puede entrar mucho oxígeno en la sangre al mismo tiempo. Esto es especialmente importante cuando corres, saltas o trepas. Tus músculos necesitan mucho más oxígeno cuando trabajan duro, y la enorme superficie de tus pulmones puede dárselo. Incluso cuando estás sentado sin moverte, cada respiración lleva aire fresco a millones de alvéolos a la vez.

Pero una superficie grande es solo la mitad del truco. Al otro lado de esa superficie tiene que haber sangre esperando para llevarse el oxígeno. Tus pulmones también tienen eso. La sangre pasa pegadita a cada uno de esos globitos diminutos, como verás ahora.

Una pared más fina que el papel

Alrededor de cada alvéolo hay una red de vasos sanguíneos finísimos llamados capilares. Los capilares cubren cada alvéolo como una bolsa de red que envuelve una pelota. Son tan estrechos que los diminutos glóbulos rojos que van dentro tienen que viajar en fila de a uno, uno detrás de otro, como niños que pasan por una puerta estrecha. Por estas redes pasa tanta sangre que todo el pulmón toma un suave color rosado. La sangre se extiende en una capa fina justo al lado del aire, y eso ayuda a tus pulmones a hacer el intercambio rápido.

Entre el aire que hay dentro del alvéolo y la sangre que hay dentro del capilar hay una pared. Pero esta pared es asombrosamente fina. Está formada por la finísima pared del alvéolo pegada justo contra la finísima pared del capilar. Juntas, muchas veces miden menos de una milésima de milímetro de grosor. Eso es más de cien veces más fino que una hoja de papel.

¿Por qué tiene que ser tan fina la pared? El oxígeno y el dióxido de carbono tienen que atravesarla, y cuanto más fina es la pared, más rápido pueden cruzarla. Piensa en el mosquitero de una ventana. El aire pasa con facilidad porque la malla es fina y está llena de huequitos. Si la malla fuera tan gruesa como una pared de ladrillos, casi no pasaría aire. La pared fina de tus pulmones se parece un poco a esa malla, pero es muchísimo más fina.

Claro que una pared tan fina también es delicada. No puede tener una capa gruesa de moco ni una alfombra de cilios, porque eso haría la pared demasiado gruesa y frenaría el intercambio de gases. Por eso son tan importantes todos los guardianes que hay más arriba en tus conductos del aire. La nariz, la garganta, la tráquea y los bronquios atrapan la mayor parte del polvo y de los gérmenes mucho antes de que puedan llegar a este lugar tan delicado.

El gran intercambio

Y ahora llega el momento más importante de todo el viaje. Cuando tomas aire, el aire fresco llena tus alvéolos. Este aire está lleno de oxígeno. Mientras tanto, la sangre que llega a los capilares acaba de volver de un viaje por todo tu cuerpo, donde entregó gran parte de su oxígeno. Así que hay mucho oxígeno en el alvéolo y mucho menos en la sangre que está a su lado.

Cuando hay mucho de algo en un lugar y solo un poco en el lugar de al lado, eso tiende a repartirse hacia el lugar donde hay menos. Piensa en lo que pasa cuando se hornea pan. Pronto el olor se extiende desde la cocina a todas las habitaciones de la casa. O piensa en una gota de colorante de comida en un vaso de agua. Poco a poco, el color se extiende hasta que todo el vaso queda teñido. Este reparto se llama difusión.

El oxígeno hace lo mismo en tus pulmones. Se reparte desde el aire del alvéolo, donde hay mucho, a través de la pared fina, hasta la sangre, donde hay menos. Dentro de la sangre, los glóbulos rojos recogen el oxígeno y se lo llevan al resto de tu cuerpo. En un capítulo posterior aprenderás mucho más sobre esos glóbulos rojos y su viaje.

Recuerda del capítulo 1 por qué tu cuerpo necesita este oxígeno. Cada célula usa el oxígeno para obtener energía de los alimentos que comes, un poco como una fogata que necesita aire para seguir ardiendo. Tus células liberan la energía de los alimentos despacio y con suavidad, sin ninguna llama, pero aun así necesitan un suministro constante de oxígeno para hacerlo. Ahora ya conoces el lugar exacto por donde ese oxígeno entra en tu cuerpo.

Al mismo tiempo, hay algo que se mueve en sentido contrario. Mientras tu cuerpo trabaja, cada una de sus células produce un gas de desecho llamado dióxido de carbono. La sangre recoge este dióxido de carbono y lo trae de vuelta a los pulmones. En los capilares hay mucho dióxido de carbono, y en el aire fresco del alvéolo hay muy poco. Así que el dióxido de carbono se reparte desde la sangre, a través de la pared fina, hasta el alvéolo. Cuando sueltas el aire, sale de tu cuerpo.

Este intercambio ocurre increíblemente rápido. Un glóbulo rojo que pasa junto a un alvéolo está menos de un segundo en el capilar, y en ese corto tiempo recoge su oxígeno y suelta su dióxido de carbono. Oxígeno hacia dentro, dióxido de carbono hacia fuera, una y otra vez, en cientos de millones de alvéolos a la vez. Ocurre todo el día y toda la noche, pienses en ello o no.

En el capítulo 1 leíste que el aire que sueltas todavía conserva bastante oxígeno. Ahora puedes ver los números. El aire fresco tiene más o menos una quinta parte de oxígeno, y al aire que sueltas todavía le queda un poco más de las tres cuartas partes de ese oxígeno. Tus pulmones solo toman una parte del oxígeno de cada respiración. Pero el aire que sueltas tiene mucho más dióxido de carbono que el aire fresco, unas cien veces más. Y también tiene mucho vapor de agua.

Puedes ver ese vapor de agua tú mismo. En un día fresco, sopla suavemente sobre una ventana fría o un espejo. En el cristal aparecerá una mancha empañada. Esa neblina está hecha de gotitas diminutas de agua que salieron de tus pulmones con tu aliento. El aire tibio y húmedo de tus alvéolos se enfrió al tocar el cristal frío, y el agua que llevaba volvió a convertirse en gotitas. Cada vez que sueltas el aire, te llevas un poco de agua con él.

En lo alto de una montaña elevada, el aire es más ligero. Allí, cada respiración tiene menos oxígeno que una respiración cerca del mar. Las personas que suben a montañas altas notan que respiran más rápido y que el corazón les late más rápido, porque su cuerpo está trabajando para que llegue suficiente oxígeno a los alvéolos. Si se quedan allá arriba durante varias semanas, su cuerpo se adapta poco a poco, por ejemplo fabricando más células de las que llevan el oxígeno en la sangre.

Mantener los globitos abiertos y limpios

Tener tantos globitos diminutos y húmedos trae un problema complicado. El interior de cada alvéolo está cubierto por una película finísima de líquido. Las superficies mojadas tienden a pegarse entre sí. Quizá te hayas fijado en cómo se pegan dos trozos de plástico de cocina mojado, o en cómo el pelo mojado se apelmaza. Si nada lo impidiera, las paredes de los alvéolos diminutos podrían pegarse entre sí y aplastarse cada vez que sueltas el aire.

Tus pulmones resuelven este problema con un líquido especial llamado surfactante. Algunas de las células de las paredes de los alvéolos producen surfactante y lo extienden por la superficie de dentro. El surfactante funciona un poco como el jabón. Hace que la película acuosa sea mucho menos pegajosa, así que los alvéolos pueden mantenerse abiertos, incluso cuando sueltas todo el aire. Luego, cuando vuelves a tomar aire, los alvéolos se llenan con facilidad.

Piensa en inflar un globo de fiesta. El primer soplido suele ser el más difícil, y en cuanto el globo ha empezado a estirarse, los siguientes soplidos son más fáciles. Si los alvéolos se aplastaran del todo cada vez que sueltas el aire, cada vez que tomaras aire sería como ese primer soplido difícil, una y otra vez. El surfactante impide que los alvéolos se aplasten, así que cada nueva respiración es fácil, y casi ni notas que estás respirando.

Los bebés empiezan a producir surfactante antes de nacer. Un bebé que nace mucho antes de tiempo puede que todavía no haya producido suficiente, y por eso puede que respirar le cueste mucho trabajo. Los médicos y enfermeros que cuidan a los bebés recién nacidos saben cómo ayudar en estos casos. A medida que el bebé crece, sus pulmones empiezan a producir mucho surfactante por sí solos.

El surfactante también tiene otro trabajo, y este tiene que ver con proteger tu cuerpo. Algunas de las proteínas del surfactante pueden agarrarse a los gérmenes. Juntan a los gérmenes en grupos y hacen que sea más fácil encontrarlos y eliminarlos. Así que incluso aquí, en la parte más delicada de los pulmones, hay una defensa. El líquido que mantiene abiertos los alvéolos también ayuda a mantenerlos limpios.

Las paredes de los alvéolos también pueden repararse solas. Si algunas de las células finas que recubren un alvéolo se dañan, por ejemplo por culpa de un germen, otras células cercanas pueden dividirse y crecer para reemplazarlas. Así, el revestimiento queda remendado, un poco como un equipo de obras que rellena una grieta en la carretera. Tus pulmones siempre se están reparando y renovando en silencio.

Aun así, los alvéolos no pueden usar el moco y los cilios como hacen los conductos del aire más grandes. Por eso, las pocas motitas diminutas que logran llegar hasta abajo necesitan otro tipo de limpieza. Algunas de estas motitas son polvo, humo o pedacitos de polen demasiado pequeños para quedar atrapados más arriba. Otras son gérmenes. Si no hubiera alguna forma de eliminarlas, podrían acumularse en los alvéolos.

Cuando los gérmenes llegan a los alvéolos

La mayor parte del tiempo, los guardianes de tu nariz, tu garganta y tus conductos del aire detienen a los gérmenes mucho antes de que lleguen a los alvéolos. Y los pocos gérmenes que sí llegan hasta aquí normalmente quedan resueltos rápido. Pero de vez en cuando, los gérmenes logran instalarse en los alvéolos y empiezan a multiplicarse. Cuando esto ocurre, el cuerpo manda muchos defensores para contraatacar.

Durante esta lucha, algunos de los alvéolos pueden llenarse de líquido y de los propios defensores, en lugar de aire. Los médicos llaman neumonía a este tipo de infección del pulmón. Los alvéolos llenos no pueden intercambiar el oxígeno y el dióxido de carbono tan bien como de costumbre. Una persona con neumonía puede tener fiebre, tos y una respiración rápida o difícil, y puede sentirse muy cansada.

Si un niño tiene fiebre junto con tos, respiración rápida o una respiración que parece difícil, un adulto debe hablar con un médico. Un médico puede escuchar los pulmones con un estetoscopio, un instrumento con un extremo redondo que se coloca sobre el pecho. A través del estetoscopio, el médico puede oír el aire que entra y sale y puede saber mucho sobre cómo están los pulmones. La mayoría de las personas con neumonía se recuperan con los cuidados adecuados y descanso.

Hay muchas formas de todos los días que ayudan a mantener a los gérmenes lejos de tus alvéolos desde el principio. Lavarte las manos, cubrirte al toser y estornudar y dormir lo suficiente ayudan a los guardianes de tu cuerpo. Las vacunas también ayudan a entrenar a tu cuerpo para que reconozca algunos de los gérmenes que pueden causar infecciones del pulmón. Más adelante en este libro aprenderás más sobre el lavado de manos y las vacunas.

Entonces, ¿quién mantiene limpios los alvéolos todos los días? ¿Quién se traga las motas de polvo que logran bajar hasta el fondo, y quién está listo para combatir a los gérmenes que llegan aquí? La respuesta es un grupo de células extraordinarias que viven dentro de los alvéolos. Se arrastran por las paredes de dentro, buscando cualquier cosa que no debería estar allí.

Toma aire despacio e imagina el aire que llega a tus alvéolos. Cientos de millones de globitos diminutos se llenan juntos. El oxígeno se cuela por las paredes finas hasta tu sangre, y el dióxido de carbono sale para que lo sueltes al respirar. Y en los rincones de esos globitos diminutos, los limpiadores están muy ocupados trabajando. En el próximo capítulo conocerás a estos limpiadores y verás cómo mantienen a salvo la parte más profunda de tus pulmones.

Palabras clave

Alvéolos: Los saquitos de aire diminutos y redondos que hay al final de los conductos del aire más pequeños, donde el oxígeno entra en la sangre y el dióxido de carbono sale de ella. Uno solo se llama alvéolo.

Capilares: Los vasos sanguíneos más finos de tu cuerpo. Envuelven cada alvéolo como una red, y los glóbulos rojos pasan por ellos en fila de a uno.

Oxígeno: Un gas del aire que todas las células de tu cuerpo necesitan para poder usar la energía de los alimentos.

Dióxido de carbono: Un gas de desecho que producen las células de tu cuerpo. La sangre lo lleva hasta tus pulmones, y tú lo sueltas al respirar.

Difusión: La forma en que algo se reparte desde un lugar donde hay mucho hasta un lugar donde hay menos, como un olor que se extiende por una casa.

Superficie: El tamaño total de la parte de fuera de algo. Tus pulmones tienen una superficie enorme porque están formados por cientos de millones de alvéolos diminutos.

Surfactante: Un líquido parecido al jabón que se produce en los alvéolos. Impide que los saquitos de aire diminutos se peguen y se cierren, y algunas de sus proteínas ayudan a juntar a los gérmenes en grupos.

Neumonía: Una infección en lo más profundo de los pulmones en la que algunos alvéolos se llenan de líquido en lugar de aire, y eso hace que cueste más respirar.

Estetoscopio: Un instrumento que usan los médicos para escuchar los sonidos de tus pulmones y de tu corazón a través del pecho.