Guia - SISTEMA RESPIRATORIO

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Todos los órganos que componen el aparato respiratorio funcionan como abastecedores y distribuidores de aire. La respiración
es la función mediante la cual aspiramos el oxígeno y expulsamos el gas carbónico, que es el resultado de las combustiones internas del
organismo. El gas carbónico es un producto de nuestro metabolismo: se llama metabolismo al conjunto de reacciones químicas de
nuestro organismo. Por tanto, en los pulmones se efectúa el intercambio de oxígeno y de gas carbónico con el mundo exterior
(HEMATOSIS). Pero los fenómenos de oxidación tienen lugar en los tejidos y no en los pulmones.
Los órganos a los que hay que hacer referencia son:
NARIZ. FOSAS NASALES: Consta de dos partes, una externa, o nariz propiamente dicha, y otra interna, situada en el techo de la boca,
que calientan, filtran y humedecen el aire gracias a la mucosa pituitaria.
FARINGE: Es el entrecruzamiento de vías aéreas y vías digestivas.
LARINGE: Con las cuerdas vocales, que es el órgano de la voz.
EPIGLOTIS: Válvula suspendida sobre el orificio de la laringe, se cierra en el momento de la deglución para evitar la entrada del bolo
alimenticio en las vías respiratorias.
TRÁQUEA: Formada por semianillos cartilaginosos y cuya mucosa está tapizada de pestañas vibrátiles.
BRONQUIOS: Derecho e izquierdo, que se ramifican en el interior de los pulmones, hasta llegar a ser bronquiolos.
PULMONES: El pulmón derecho tiene tres lóbulos, el izquierdo dos. Es donde tiene lugar el intercambio de gases.
PLEURA: Los movimientos de la caja torácica son transmitidos al tejido pulmonar gracias a la pleura, que recubre los pulmones y posee
dos capas, una visceral y otra parietal.
PULMONES
Son órganos pares situados en la cavidad torácica que llevan a cabo el proceso de la respiración. En el ser humano adulto,
cada pulmón mide entre 25 y 30 cm de largo y tiene una forma más o menos cónica. Los dos pulmones están separados por una
estructura denominada mediastino, que contiene al corazón, la tráquea, el esófago y vasos sanguíneos. Los pulmones están cubiertos
por una membrana protectora llamada pleura pulmonar o visceral, que está separada de la pleura parietal —una membrana similar
situada en la pared de la cavidad torácica— por un fluido lubricante. El aire inhalado pasa a través de la tráquea, que se divide en dos
tubos denominados bronquios; cada bronquio
conduce a un pulmón. Dentro de los
pulmones, los bronquios se subdividen en
bronquiolos, que dan lugar a los conductos
alveolares; éstos terminan en unos saquitos
llamados alvéolos.
Mientras que el pulmón derecho
tiene tres lóbulos, el pulmón izquierdo sólo
tiene dos, con un hueco para acomodar el
corazón. Las dos ramificaciones de la
tráquea, llamadas bronquios, se subdividen
dentro de los lóbulos en otras más
pequeñas y éstas a su vez en conductos
aéreos aún más pequeños. Terminan en
minúsculos saquitos de aire, o alvéolos,
rodeados de capilares, recordando que
existen 17 subdivisiones en las vías
PULMONES HUMANOS
respiratorias antes de llegar a los alvéolos. Cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre
de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a
los pulmones, desde donde es exhalado.
RESPIRACIÓN
La respiración es el proceso fisiológico mediante el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y
desprenden dióxido de carbono. El término respiración se utiliza también para el proceso de liberación de energía por parte de las
células, procedente de la combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas. El dióxido de carbono y el agua son los
productos que rinde este proceso, llamado respiración celular, para distinguirlo del proceso fisiológico global de la respiración. La
respiración celular es similar en la mayoría de los organismos, desde los unicelulares, como la ameba y el paramecio, hasta los
organismos superiores.
En este proceso vital, el oxígeno del aire inhalado entra en la sangre, y el dióxido de carbono —un gas de desecho
procedente del metabolismo de las sustancias nutritivas— es exhalado a la atmósfera. El intercambio de estos gases tiene lugar
cuando el aire llega a los alvéolos. Estos sacos pequeños están formados sólo por una capa de epitelio plano con una célula de
espesor, y están rodeados por capilares sanguíneos que también están constituidos únicamente por una capa de células endoteliales.
El aire difunde a través de estas células para llegar al interior de los capilares sanguíneos, los cuales transportan el oxígeno hasta el
corazón para que sea distribuido por todo el cuerpo. Al mismo tiempo, en los alvéolos el dióxido de carbono gaseoso se difunde
desde la sangre hacia el pulmón y es espirado.
El aire penetra en los pulmones cuando el diafragma, un músculo fuerte situado bajo los pulmones, se contrae, por lo que se
aplana y agranda la cavidad torácica en la que están suspendidos los pulmones. Esto hace que los pulmones se expandan y queden
llenos de aire. Cuando el diafragma se relaja, los pulmones se contraen y el aire es expelido. En las situaciones en que se necesita
mayor cantidad de oxígeno, la cavidad formada por las costillas también se expande debido a la acción de los músculos intercostales
externos que provocan el movimiento de las costillas hacia arriba y hacia delante de forma simultánea; así aumenta aún más el
tamaño de la cavidad torácica para permitir la inhalación de mayor cantidad de aire. Un adulto sano inspira entre 3,3 y 4,9 litros de
aire en una sola inhalación, pero
en reposo sólo se utiliza el 5%
de este volumen de aire. La
espiración, o salida del aire rico
en dióxido de carbono, es un
proceso pasivo que se produce
por la relajación del diafragma y
los músculos intercostales, de
forma que disminuye el volumen
de la cavidad torácica, los
pulmones se retraen y expulsan
el aire al exterior. Los pulmones
también excretan agua en
estado gaseoso; almacenan
glucógeno, y filtran hacia el
RESPIRACION EN HUMANOS
exterior organismos y partículas
peligrosas utilizando los cilios.
Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los músculos pectorales menores y los intercostales presionan las
costillas hacia fuera. La cavidad torácica se expande y el aire entra con rapidez en los pulmones a través de la tráquea para llenar el
vacío resultante. Cuando el diafragma se relaja, adopta su posición normal, curvado hacia arriba; entonces los pulmones se contraen
y el aire se expele.
EL PROCESO DE RESPIRACIÓN
Los organismos de los reinos Protista y Monera no tienen mecanismos respiratorios especializados, sino que realizan el
intercambio de oxígeno y dióxido de carbono por difusión, a través de la membrana celular. La concentración de oxígeno en el interior
del organismo es menor que la del medio exterior (aéreo o acuático), mientras que la concentración de dióxido de carbono es mayor.
Como resultado, el oxígeno penetra en el organismo por difusión y el dióxido de carbono sale por el mismo sistema. La respiración de
las plantas y las esponjas se basa en un mecanismo muy parecido.
En los organismos acuáticos inferiores (más complejos que las esponjas), hay un fluido circulatorio, de composición similar a
la del agua de mar, que transporta los gases respiratorios desde el exterior de los tejidos al interior de las células. Este mecanismo es
necesario ya que las células se encuentran alejadas del lugar donde se realiza el intercambio gaseoso. En los animales superiores,
los órganos se especializan, aumentan la superficie de exposición del fluido circulatorio al medio externo y el sistema circulatorio
transporta este medio líquido por todo el organismo. El fluido, llamado sangre, contiene pigmentos respiratorios que son moléculas
orgánicas de estructura compleja, formadas por una proteína y un grupo que contiene hierro.
El pigmento respiratorio más común es la hemoglobina, que está presente en la sangre de casi todos los mamíferos. Es una
proteína (globulina) con un grupo hemo y un ión hierro. En algunos insectos, el pigmento respiratorio es la hemocianina, un
compuesto similar a la hemoglobina pero que lleva cobre en lugar de hierro. La propiedad más importante de los pigmentos
respiratorios es la afinidad que poseen por el oxígeno. La hemoglobina forma una combinación química reversible con el oxígeno
cuando está en contacto con un medio rico en este gas, como es la atmósfera. Este contacto tiene lugar en los capilares de los
órganos respiratorios, las branquias y los pulmones. La hemoglobina en combinación con el oxígeno (la oxihemoglobina) es más
ácida y en consecuencia provoca la disociación de los iones bicarbonato y carbonato de sodio del plasma sanguíneo. Cuando la
sangre oxigenada (rica en oxihemoglobina) llega a los tejidos, el balance de oxígeno se invierte y la hemoglobina libera oxígeno. Al
volverse más básica, provoca la liberación de iones sodio que se combinan con el dióxido de carbono procedente de los tejidos para
formar bicarbonato de sodio. La respiración externa es el intercambio de gases entre la sangre y el exterior, y la respiración interna es
el intercambio de gases entre la sangre y los tejidos.
En los seres humanos y en otros vertebrados, los pulmones se localizan en el interior del tórax. Las costillas forman la caja
torácica, que está delimitada en su base por el diafragma. Las costillas se inclinan hacia adelante y hacia abajo cuando se elevan por
la acción del músculo intercostal, provocando un aumento del volumen de la cavidad torácica. El volumen del tórax también aumenta
por la contracción hacia abajo de los músculos del diafragma. En el interior del tórax, los pulmones se mantienen próximos a las
paredes de la caja torácica sin colapsarse, debido a la presión que existe en su interior. Cuando el tórax se expande, los pulmones
comienzan a llenarse de aire durante la inspiración. La relajación de los músculos tensados del tórax permite que éstos vuelvan a su
estado natural contraído, forzando al aire a salir de los pulmones. Se inhalan y se exhalan más de 500 cc de aire en cada respiración;
a esta cantidad que se denomina volumen de aire corriente o de ventilación pulmonar. Aún se pueden inhalar 3.300 cc más de aire
adicional con una inspiración forzada, cantidad que se denomina volumen de reserva inspiratoria. Una vez expulsado este mismo
volumen, aún se pueden exhalar 1.000 cc, con una espiración forzada, llamada volumen de reserva espiratoria. La suma de estas tres
cantidades se llama capacidad vital. Aparte, en los pulmones siempre quedan 1.200 cc de aire que no pueden salir, que se denomina
volumen de aire residual o alveolar.
Los pulmones humanos son rojizos, y en el medio de cada uno de ellos está la raíz del pulmón, que une el pulmón al
mediastino o porción central del pecho. La raíz está constituida por las dos membranas de la pleura, los bronquios, las venas y las
arterias pulmonares. Los bronquios arrancan de los pulmones y se dividen y subdividen hasta terminar en el lobulillo, la unidad
anatómica y funcional de los pulmones. Las arterias y las venas pulmonares acompañan a los bronquios en su ramificación progresiva
hasta convertirse en finas arteriolas y vénulas de los lobulillos, y éstas a su vez en una red de capilares que forman las paredes de los
alvéolos pulmonares. Los nervios del plexo pulmonar y los vasos linfáticos se distribuyen también de la misma manera. En el lobulillo,
los bronquiolos se dividen hasta formar los bronquiolos terminales, que se abren al atrio o conducto alveolar. Cada atrio se divide a su
vez en sacos alveolares, y estos en alvéolos.
Los principales centros nerviosos que controlan el ritmo y la intensidad de la respiración están en el bulbo raquídeo (o
médula oblonga) y en la protuberancia anular (o puente de Varolio) del tronco encefálico. Las células de este núcleo son sensibles a
la acidez de la sangre que depende de la concentración de dióxido de carbono en el plasma sanguíneo. Cuando la acidez de la
sangre es alta se debe, en general, a un exceso de este gas en disolución; en este caso, el centro respiratorio estimula a los
músculos respiratorios para que aumenten su actividad. Cuando la concentración de dióxido de carbono es baja, la respiración se
vuelve más lenta.
Un fallo circulatorio puede provocar anoxia en los tejidos del cuerpo cuando el volumen circulatorio es inadecuado o cuando
la capacidad de transporte de oxígeno está alterada.