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PROYECTO STEAMTEMA:“Los Pulmones”Autor/aEmilia Beltrán, Gabriela Saltos, Camila Vargas, Sara Pazmiño Tutor: Dr. Galo MaldonadoAmbato - Ecuador 2021-ÍNDICE1. Introducción En la medicina, un trasplante, o injerto es un procedimiento doctor complejo que se apoya en reemplazar un órgano que está enfermo...

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PROYECTO STEAM TEMA: “Los Pulmones”

Autor/a Emilia Beltrán, Gabriela Saltos, Camila Vargas, Sara Pazmiño Tutor: Dr. Galo Maldonado

Ambato - Ecuador 2021-2022

ÍNDICE 1. Introducción En la medicina, un trasplante, o injerto es un procedimiento doctor complejo que se apoya en reemplazar un órgano que está enfermo y que pone en riesgo la vida de una persona, por otro que funcione correctamente perteneciente de otra. Pero en nuestro país desde 1976 hasta el 2011 se registran 2.452 trasplantes, es decir, más de la mitad se realizó en el periodo de la Revolución Ciudadana donde a esto se le debe sumar el 94% de ecuatorianos, que actualmente, mantienen su condición de donantes. 1.1 Planteamiento del problema. En el Ecuador en los primeros meses de 2021, el 44,5% de personas, se negaron a continuar como donantes de órganos, mientras tanto que según cifras del Indot, bastante más de 1.700 personas esperan por un trasplante para evitar la muerte o para mejor su calidad de vida. Además, el Indot registra 188 trasplantes en este lapso, aun así, estos números están muy lejos de los indicadores de 2018 y 2019 cuando se realizaron 717 y 677 trasplantes, respectivamente, lo que genera una problemática social y hospitalaria ya que muchas personas se quedan fuero de la lista de espera solo por no tener un donante. 1.2 Justificación Con el fin de promover la concientización sobre la importancia de mantener la condición de donante entre la población, con este proyecto vamos a analizar los riesgos, parámetros y alternativas de donación de órganos, además queremos proponer información pertinente o que contribuya a un cambio en la actitud y conducta hacia la donación de órganos en nuestro país. 2.- Objetivos del estudio 2.1 Conocer sobre la donación y trasplante de órganos con el fin de promover la donación en Ecuador 2.2 Conocer la morfología, patología y fisiología de los pulmones. Indagar sobre los trasplantes de tejidos vivos y artificiales pulmonares.

3. Investigación En la antigua Grecia Prometeo les brindó a los humanos el fuego, pero Zeus no estaba desacuerdo por lo que lo castigó a atándolo a una piedra donde un águila enviada por Zeus le comiera el hígado por el día y en la noche se le volviera a regenerar creando así una tortura eterna para Prometeo. (Santos Aguirre, 2019) En 1954, el riñón fue el primer órgano humano en ser trasplantado con éxito. Los trasplantes de hígado, corazón y páncreas se realizaron con éxito a fines de la década de 1960, mientras que los procedimientos de trasplante de pulmón y órgano intestinal comenzaron en la década de 1980. Hasta principios de la década de 1980, el potencial de rechazo de órganos limitaba el número de trasplantes realizados. Los avances médicos en la prevención y el tratamiento del rechazo condujeron a trasplantes más exitosos y a un aumento de la demanda. (Cuza:, 2013) En 1964 en Ecuador, un grupo de médicos liderado por el Dr. Roberto Gilbert, en Guayaquil, realizó el primer trasplante de mano en el mundo; el injerto sobrevivió dos semanas debido al poco desarrollo de los medicamentos inmunosupresores de la época, posteriormente esta técnica fue mejorada por otros grupos, especialmente americanos. En el Ecuador se realizó el primer trasplante renal con donante vivo relacionado en Hospital de Especialidades de las Fuerzas Armadas No 1 en el año de 1976. Desde entonces se ha incrementado de forma paulatina actividad relacionada de trasplantes. El de 4 de marzo de 2011 entró en vigor la Ley Orgánica de Donación y Trasplantes de Órganos, Tejidos y Células, cuyo objeto es “garantizar el derecho a la salud en materia de trasplantes, a través de la regulación de las actividades relacionadas con la obtención y utilización clínica de órganos, tejidos y células; asimismo con la promoción, donación, extracción, preparación, almacenamiento, transporte, distribución y trasplante”. El 4 de marzo de 2012 Registro Civil inició la aplicación de la Ley Orgánica de Donación y Trasplantes a través de la consulta y registro de la voluntad de las y los ciudadanos cada vez que realizaran trámites de obtención de su documento de identidad. Al momento el 95% de las y los ecuatorianos mayores de edad que se han acercado a nuestra institución han decidido mantener su condición de donantes. Según datos del Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Órganos, Tejidos y Células, INDOT, de enero a diciembre de 2015 se registraron 63 donantes efectivos, lo que representa un 26 % de incremento comparado con el mismo periodo del 2014, en el que se registraron 50 donantes. En los últimos 9 años, 1721 pacientes recibieron un trasplante, esto no sería posible sin la cobertura que ofrece el Estado y la solidaridad de las y los ecuatorianos que dicen sí a la donación de órganos. (Huertas, 2018)

Pero a nivel mundial la actividad de trasplantes en el mundo aumentó en el último año un 6%, hasta alcanzar los 146.840, donde los trasplantes renales y los pulmonares son los que más han crecido respecto al año anterior La actividad trasplantadora en el mundo, aunque lentamente, continuó con su tendencia ascendente durante el pasado año. Al menos, esto es lo que se desprende de los últimos datos del Registro Mundial de Trasplantes que gestiona la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) desde hace 14 años como centro colaborador de la Organización Mundial de la Salud (OMS), y que eleva a 146.840 el total de trasplantes realizados en el mundo en 2019. De los trasplantes, 95.479 fueron de riñón (36% de donante vivo), 34.074 de hígado (19% de donante vivo), 8.311 de corazón, 6.475 de pulmón, 2.338 de páncreas y 163 de intestino. Los trasplantes renales y los pulmonares son los que más aumentaron. Estos trasplantes fueron posibles gracias a 39.357 donantes fallecidos (número que crece un 5% respecto al año previo), a los que se suman 41.049 donantes vivos de riñón (34.549) e hígado (6.500). Una de las vías más importantes de crecimiento ha sido el impulso que se ha dado en muchos países a la donación en asistolia o en parada cardiaca en los últimos años. De acuerdo con los datos del Registro, 24 países del mundo cuentan con un programa de donación en asistolia. Con respecto a 2018, este tipo de donación creció un 12% en el mundo y un 15% en la Unión Europea (UE). En nuestro país, el incremento de la donación en asistolia fue del 18%, uno de los más altos. De hecho, la donación en asistolia en España representa el 37% del conjunto de la UE. (El Independiente, 2020)

En los artículos 29, 30, 31 de la Ley orgánica de donación y trasplante de órganos, tejidos y células (INDOT) dictan que: Art. 29.- Donación.- Las ecuatorianas, ecuatorianos y extranjeros residentes legales en el país, mayores de dieciocho años, al fallecer se convertirán en donantes, a menos que en vida hubieren manifestado, en forma expresa, su voluntad en contrario en una de las siguientes formas: a) Manifestando su negativa a la donación de los órganos, tejidos o células de su cuerpo para posterior implante en seres humanos vivos o con fines de estudio o investigación; o, b) Restringiendo, de modo específico, su voluntad afirmativa de donación a determinados órganos, tejidos y/o células. Art. 30.- Expresión de la Voluntad. - La manifestación, restricción o condicionamiento de la voluntad para la donación de componentes anatómicos se hará constar en la cédula de ciudadanía en el caso de las y los ciudadanos ecuatorianos y en cualquier otro documento de

identificación en el caso de los extranjeros residentes legalmente en el país. La negativa de las personas a ser donantes no generará discriminación alguna y no podrá ser utilizada de modo público por ninguna autoridad, persona o medio de comunicación. Art. 31.- Registro de la manifestación de voluntad. - Es obligación de la Dirección General de Registro Civil, Identificación y Cedulación de la República consultar y recabar de las personas mayores de dieciocho años, que concurran ante dicho organismo, la manifestación de su voluntad respecto de tener o no la calidad de donantes de órganos y registrarla en el documento de identificación respectivo. (Ministerio de Salud Pública, 2011) Los pulmones están situados dentro del tórax y a ambos lados del corazón, están protegidos por las costillas y separados el uno del otro por el mediastino. son el centro del sistema respiratorio son dos sacos de color rosado que ocupan gran parte de la caja torácica, no son perfectamente simétricos entre ellos, el izquierdo es un poco más pequeño que el derecho ya que debe compartir espacio con el corazón y su anatomía la conforman distintas estructuras que trabajan unidas para permitir el intercambio de gases. La tráquea es el conducto respiratorio que empieza en la laringe y que desciende verticalmente hasta la cuarta vértebra torácica, aproximadamente a la altura del corazón, pese a no ser exactamente una parte del pulmón, es importante tenerla en cuenta ya que se bifurca en dos para entrar a cada uno de los pulmones, dando lugar al bronquio principal derecho e izquierdo. Los lóbulos pulmonares son las secciones bien definidas en las que se dividen cada uno de los pulmones. Son una especie de pliegues en la membrana que recubre estos órganos: la pleura, estos pliegues son importantes para realizar correctamente la respiración, pues gracias a ellos los pulmones pueden expandirse al inspirar aire, además, a nivel médico son muy útiles para estudiar la fisiología de estos órganos, el pulmón derecho está dividido en tres lóbulos: superior, medio e inferior, y el izquierdo al ser más pequeño ya que debe compartir espacio con el corazón, solo tiene dos lóbulos: inferior y superior. Los bronquios son prolongaciones de la tráquea que penetran en los pulmones y se encargan de hacer llegar el aire, estos bronquios son como el tronco de un árbol, en cada pulmón van ramificándose en otras “ramas” más pequeñas: los bronquiolos.

Los bronquiolos son las ramificaciones de los bronquios, cada vez van haciéndose más y más estrechos para permitir el intercambio de gases que se produce en los extremos de estos, al final del recorrido, hay cerca de 300 mil bronquiolos en cada pulmón y siguen siendo conductos respiratorios que hacen llegar el aire a las siguientes estructuras: los alvéolos pulmonares. Los alvéolos son pequeños sacos de aire que se encuentran al final de los bronquiolos y es donde se produce el intercambio de gases, la pared de estos alvéolos está formada por capilares, relacionándose así con los vasos sanguíneos, permiten, por lo tanto, que el aire entre en contacto con la sangre y se pueda realizar el intercambio de gases, la respiración propiamente dicha ocurre en estos alvéolos, y todas las demás estructuras de los pulmones trabajan para que el aire llegue correctamente a estos pequeños sacos ya que cuando inhalamos aire, los alvéolos enriquecen la sangre con oxígeno ya que este pasa a la sangre por simple difusión a través de las paredes capilares. Una vez en la sangre, los glóbulos rojos, que llegan cargados de dióxido de carbono generado como residuo después de que las células hayan consumido el oxígeno que les había llegado, se unen al oxígeno ya que tienen más afinidad por él que por el dióxido de carbono, para unirse al oxígeno, los glóbulos rojos deben soltar el dióxido de carbono, el cual es recogido por los alvéolos y posteriormente es eliminado al exterior mediante el proceso de espiración, este proceso de intercambio de gases sucede sin parar y son los alvéolos los que realmente permiten que todas las células de nuestro cuerpo dispongan de oxígeno y que el organismo no se intoxique por el dióxido de carbono generado por estas células como residuo. La pleura es la estructura que recubre cada pulmón, protegiendo su interior y solo con dos oberturas: aquellas por las que entran los dos bronquios principales, la pleura está formada por tejido conjuntivo, es decir, es una membrana de células con la función de dar soporte a las partes internas del pulmón, a su vez, está cubierta por una mucosa que permite que los pulmones se mantengan lubricados, esta estructura sirve de soporte estructural para los pulmones, permite que se expandan y se contraigan, evita los roces con la caja torácica y absorben los golpes y traumatismos para que los bronquios, los bronquiolos y los alvéolos no sufran daños. (torres, 2019)

Cada pulmón tiene forma de medio cono, por tanto, encontraremos 3 caras básicas, la base del pulmón o cara diafragmática: que se apoya en el diafragma, el vértice o ápex pulmonar: es la parte superior más afilada, la cara mediastínica que se apoya en mediastino anteriormente y en la columna vertebral posteriormente, y la cara costal adyacente a las costillas, en el fondo, para realizar sus funciones necesita estar en contacto con las paredes torácicas, es por ello que adoptará la forma de éstas, siendo más elevado por su parte posterior y más estrecho por la anterior, ocupa el espacio que resta entre el tórax, diafragma, timo y ganglios linfáticos. Los órganos colindantes imprimen su huella en la superficie del pulmón. Por ello la base del pulmón es cóncava de acuerdo con la cúpula diafragmática, la cúpula derecha del diafragma es mayor por la presencia del hígado, de tal forma que el pulmón derecho presentará una oquedad mayor que el izquierdo, en la cara medial, el corazón imprime la fosa cardíaca y los grandes vasos imprimen surcos. (Sanchez, 2018) El peso depende del sexo y del hemitórax que ocupen, el pulmón derecho pesa en promedio 600 gramos y el izquierdo alcanza en promedio los 500, el pulmón derecho es más grande que el izquierdo debido al tamaño del corazón, las mujeres suelen tener alrededor del 20-25% más baja la capacidad pulmonar, debido al menor tamaño de la caja torácica, tienen 26 cm de alto x 15 de diámetro anteroposterior y su capacidad interior es de 1600 cm3. (Isacaz, 2018) La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, para ello los alvéolos están en estrecho contacto con los capilares, en los alvéolos se produce el paso de oxígeno desde el aire a la sangre y el paso de dióxido de carbono desde la sangre al aire, los pulmones y el aparato respiratorio nos permiten respirar, permiten la entrada de oxígeno en nuestros cuerpos (inspiración o inhalación) y expulsan el dióxido de carbono (expiración o exhalación), este intercambio de oxígeno y dióxido de carbono recibe el nombre de "respiración". (Roche, 2019) Las enfermedades pulmonares son aquellas que impiden el buen funcionamiento de los pulmones, estas enfermedades pulmonares pueden afectar a una o más de las siguientes partes, la vía aérea a través de la cual el oxígeno y otros gases entran y salen de los pulmones, los tejidos y las estructuras que permiten el aporte eficiente de oxígeno y la eliminación del dióxido de carbono por ejemplo, los alvéolos, los músculos, los huesos, los nervios del tórax

y los pulmones, o las dos finas capas de tejido que protegen y amortiguan a los pulmones o los vasos sanguíneos que transportan sangre dentro y fuera de los pulmones, existe un rango amplio de enfermedades que pueden afectar los pulmones. Asma, es una enfermedad pulmonar crónica que se caracteriza por inflamación de los bronquios y bronquiolos, por producir un moco espeso, por bronco constricción y por episodios (crisis) de obstrucción de las vías respiratorias, las personas con asma pueden ser sensibles a diferentes sustancias que no causan la misma reacción en otras personas, los factores desencadenantes más comunes de estos episodios son el aire frío, el ejercicio físico, el humo del tabaco u otras partículas presentes en el aire, como el polvo, el moho, o los alérgenos, causándoles inflamación en las vías respiratorias y los músculos que rodean los bronquios se contraen, provocando un estrechamiento de dichas vías, la secreción de moco puede bloquear el flujo del aire, dificultando la respiración y provocando una respiración ruidosa en la persona afectada, el asma afecta a 300 millones de personas en el mundo. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), se aplica tanto al enfisema como a la bronquitis crónica, en la bronquitis crónica, los bronquios se inflaman y aparecen cicatrices, llegando a obstruirse debido al moco espeso, en el enfisema, se produce una destrucción lenta de los alvéolos de los pulmones, en ambas enfermedades, los individuos experimentan una dificultad creciente para expulsar el aire y para obtener un adecuado aporte de oxígeno, fumar es el mayor riesgo de padecer una EPOC, causando entre un 80 y un 90% de las muertes asociadas a la enfermedad, otros factores de riesgo incluyen la exposición a la contaminación atmosférica, ser fumador pasivo, el polvo, los productos químicos y los gases. La fibrosis pulmonar es una enfermedad pulmonar intersticial caracterizada porque se produce una alteración y cicatrización de los tejidos localizados entre los alvéolos, inflamación de los propios alvéolos, y rigidez de los pulmones, siendo la causa desconocida. Entre algunas de las causas de la fibrosis pulmonar se incluye, exposición profesional o ambiental a partículas pequeñas, incluyendo la exposición repetida a sustancias inorgánicas como el asbesto, el carbón, el berilio y la sílice, exposición repetida a sustancias orgánicas como el moho del heno, los excrementos de animales o el polvo de los granos de cereales, que pueden causar neumonitis por hipersensibilidad, una reacción alérgica y finalmente conducir a una fibrosis pulmonar.

La pleuritis es una inflamación de las capas finas de tejido que recubren los pulmones y la cavidad torácica (pleura), con frecuencia debido a una infección, el espacio entre estas dos capas se llama espacio pleural y normalmente está lleno de un líquido que ayuda a que el movimiento entre ellas cuando respiramos sea suave, si estas capas se inflaman, pueden rozar entre ellas, produciendo un dolor agudo, si el líquido aumenta en el espacio pleural, el dolor puede disminuir, pero el líquido puede comprimir los pulmones, causando dificultad respiratoria y la posibilidad de que los pulmones colapsen, se puede eliminar parte del líquido mediante un procedimiento llamado toracentesis y se puede realizar un análisis del líquido pleural para determinar la causa del aumento del líquido pleural. El cáncer de pulmón es el crecimiento descontrolado de las células malignas en los pulmones, habitualmente en las capas de células que recubren el paso del aire, estas células anormales no siguen la secuencia habitual de las células de crecer, dividirse y morir, tal como lo hacen las células normales, sino que son capaces de multiplicarse sin límites, formando con frecuencia una o más masas de células (tumores), estos tumores son capaces de dañar el tejido sano y crecer lo suficiente como para interferir con el proceso de la respiración, el cáncer de pulmón puede extenderse eventualmente (metas atizar) más allá del pulmón hacia los nódulos linfáticos, tejidos y otros órganos. La hipertensión pulmonar es una enfermedad caracterizada por un estrechamiento de las arterias pulmonares, aumentando la presión arterial y provocando que el corazón tenga que realizar una fuerza mayor para transportar la sangre hasta los pulmones. Esta enfermedad puede coexistir y empeorar otras enfermedades pulmonares y puede conducir a la insuficiencia cardíaca. La donación es una alternativa de vida, para las personas que sufren de alguna patología, porque sus pulmones no funcionan adecuadamente por lo que requiere de algún segmento, tejido, o para reemplazar uno o ambos pulmones se considera el trasplante de órganos como un acto de solidaridad y de ayudar al que necesita. (Espinoza, 2010) Los potenciales donantes de órganos son personas que fallecen en unidades de cuidados intensivos en situación de muerte encefálica, los criterios de selección que debe cumplir un donante óptimo para trasplante de pulmón incluyen en líneas generales edad menor de 55 años, radiografía de tórax normal, correcto intercambio gaseoso expresado en una relación

entre la presión arterial de oxígeno y la fracción inspirada de oxígeno mayor a 300 mmHg, fibrobroncoscopia sin evidencia de secreciones purulentas o bronco aspiración, no traumatismo torácico o contusión pulmonar grave, no cirugía torácica previa en el pulmón a extraer (relativo), no historia pr...