SISTEMA RESPIRATORIO Significado Biológico de la Respiración La energía como capacidad de efectuar trabajo requerida por los seres vivos (plantas y animales) es obtenida a partir de la oxidación biológica (transferir hidrogeno o su electrón desde dadores hasta aceptores de él) Al hablar de respiración y su relación con la vida, debemos referirnos a los procesos a través de los cuales los seres vivos utilizan el oxigeno, convierten la energía de los nutrientes en otras de valor biológico como el ATP, producir como residuo CO2. Esto exige del animal o vegetal la existencia en su organismo de mecanismos (simples o complejos) de obtención de oxigeno y eliminación de CO2. El paramecio, la hidra y otros seres acuáticos presentan un sistema simplificado: el oxigeno disuelto en le agua difunde hacia el interior de ellos y, en sentido opuesto, viaja el CO2 (respiración directa). Otros, en cambio (reptiles, crustáceos, aves, mamíferos) desarrollan sistemas más sofisticados, constituidos de tejidos y destinados a esta función, los que se relacionan íntimamente con un flujo sanguíneo el cual conduce el oxigeno hasta las células y lo cambia por CO2 (respiración indirecta).en ella distinguimos: la respiración externa, paso de gases de el exterior a la sangre circulante teniendo un intermediario (pulmón) y respiración interna o tisular, que es el intercambio de gases entre la sangre y las células. En los vertebrados, con excepción de los peces, el pulmón es el encargado del intercambio de gases entre el organismo y el ambiente, y la Hb (hemoglobina) es la responsable del transportar esos gases hacia las células o hasta los pulmones. Sistema respiratorio humano: está formado por un conjunto de conductos ubicados en la cabeza, el cuello y el tórax, y los órganos respiratorios o pulmones donde ocurre el intercambio de gases entre el organismo y el medio ambiente. El proceso respiratorio comprende 3 etapas: a) ventilación pulmonar: que es la entrada y salida de aire desde y hacia los pulmones. b) Intercambio de gases, que es el intercambio de gases entre los pulmones y la sangre, y la sangre y el interior de las células c) Respiración celular, el proceso de utilización del oxígeno para la degradación de los nutrientes y de producción del dióxido de carbono en la célula de manera que proporcione la energía necesaria para mantener las funciones vitales del organismo. El Sistema Respiratorio es el sistema de nuestro cuerpo que lleva el aire (oxígeno) que respiramos hacia nuestro interior para hacer posible el crecimiento y la actividad. Es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el oxigeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado. El sistema respiratorio se divide en dos sectores: 1. Las vías respiratorias altas o superiores- la nariz, la boca (que también forma parte del sistema gastrointestinal) y la faringe. 2. Las vías respiratorias bajas o inferiores- la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones los cuales son los órganos propios del aparato respiratorio. La ventilación pulmonar El aire que entra y sale de los pulmones atraviesa las vías respiratorias superiores y el aparato bronco pulmonar para alcanzar las o alvéolos o formadores saculares ubicadas en los extremos de los bronquiolos, rodeados de capilares sanguíneos, donde se realiza el intercambio gaseoso. Las características y funciones de estas estructuras son: Nariz o cavidad nasal: Constituye una vía de paso del aire y colaboran, además, en el calentamiento, humedecimiento y limpieza del gas. La cavidad nasal está divida por un tabique central en dos fosas nasales y presenta varias proyecciones llamadas cornetes que aumentan su superficie. Está tapizada internamente por una membrana mucosa, muy irrigada de vasos sanguíneos. Esta vascularización es mayor en la parte anterior de la mucosa (pituitaria roja), cuya función es entibiar el aire que ingresa a las fosas nasales. y menor en la posterior, en la que abundan terminaciones nerviosas, que es de color amarillo (pituitaria amarilla) , se perciben los olores. La mucosa nasal es la superficie interna de la nariz; un tejido epitelial de revestimiento de glándulas productoras de mucus que detienen el polvo y los agentes extraños. La región interna de la nariz se une a los senos paranasales; unas cavidades óseas llenas de aire. Estas cavidades actúan como caja de resonancia en la función de hablar. Las fosas nasales se comunican con el exterior por los orificios nasales y con el interior, por otros orificios llamados coanas. Faringe: Conducto que mide 13 cm. de longitud. Se comunica con fosas nasales a través de las coanas. La faringe se divide en tres porciones: nasofaringe, bucofaringe Laringofaringe. Tubo de paredes con fibras musculares, conectado con la porción posterior de las fosas nasales y situado en forma paralela a las vértebras cervicales. En ella se entrecruzan las vías digestivas y respiratorias, las cuales se separan por la acción de la epiglotis, especie de válvula que funciona en forma refleja. También está conectado con le oído a través de la Trompa de Eustaquio. Laringe o caja de la voz: Está formada de anillos cartilaginosos, músculos y tejido fibroso. Une la faringe con la tráquea y contiene las cuerdas vocales (repliegues de epitelio que vibran al pasar el aire por ellos) Tráquea: Tubo que mide alrededor de 12 cm. de largo por unos 2,5 cm. de diámetro, ubicado delante del esófago y constituido por anillos cartilaginosos que permiten su abertura permanente, especialmente durante la inspiración, cuando la presión del aire dentro de la tráquea es menor a la atmosférica (lo que ocasión su cierre). Posee cierta elasticidad, facilitando su adaptación a los cambios de postura y a la presión ejercida por los alimentos durante la deglución. Internamente está revestido de mucosa que filtra el aire y mantiene la humedad de éste. Bronquios: Son dos ramificaciones de la tráquea a nivel de la primera costilla, cada una de las cuales se dirige a un pulmón, penetrándolos por la zona central del hilio. En el interior de los pulmones, de cada bronquio se subdivide en bronquíolos y éstos en conductos más finos, hasta constituir los alvéolos, sacos de 0,2 mm. de diámetro. De paredes delgadas, formados de células epiteliales planas y rodeadas de capilares y tejido conectivo elástico. Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 93 metros cuadrados aproximadamente, unas 40 veces la extensión de la piel. Es a través de la paredes de los sacos alveolares que las moléculas de O 2 y CO2 difunden desde los pulmones al flujo sanguíneo y viceversa. Pulmones: Son dos masas de forma piramidal formados por tejido esponjoso elástico, situados en la cavidad torácica, limitados por la columna vertebral, las costilla s, el esternón y el diafragma: El peso de ambos pulmones es, aproximadamente, 1200 gramos: el pulmón izquierdo es de menor tamaño que le derecho. El primero está formado de dos lóbulos (presenta una escotadura que alberga al corazón); el segundo posee tres lóbulos. Cada pulmón está envuelto por una membrana serosa doble llamada pleura. La parte de la membrana en contacto con los pulmones es la pleura visceral y la aplicada a cavidad torácica, pleura parietal. El espacio que queda entre ambas pleuras se denominada cavidad pleural y posee un líquido lubricante y purificador (contiene glóbulos blancos y macrófagos) secretado por las pleuras. Al inflamarse estas membranas, provoca el aumento del a cantidad de líquido y dolor al respirar: es la enfermedad conocida como pleuresía o pleuritis. Cada lóbulo pulmonar recibe una rama de los bronquios acompañada de una rama de la arteria pulmonar. Están formados de numeroso lobulillos (unidad estructural del pulmón, de forma piramidal con la base dirigida a la cara externa del pulmón y el vértice, hacia el hilio de éste) Como anexo de este aparato se considera al diafragma. Es una hoja muscular en forma de bóveda que separa el tórax del abdomen. Está inervado por los nervios frenéticos que nacen del tercer, cuarto y quinto pares de ostillas cervicales. Es el principal músculo respiratorio. Mecánica Respiratoria La ventilación pulmonar (entrada y salida de aire de los pulmones) se consigue a través de dos movimientos: el de inspiración (entrada de aire) y espiración (salida del aire). Todo esto es posible debido la hermetismo de la caja torácica y a la presencia de determinados músculos. La inspiración se consigue la aumentar el volumen de la cavidad torácica por contracción de los músculos intercostales (que determinan el arrastre de las terminaciones anteriores de las costillas hacia fuera y arriba) y el diafragma, que se aplana. El aumento de volumen determina descenso de presión en los pulmones con respecto al a presión atmosférica, posibilitando la entrada del aire a las vías respiratorias. En la espiración, se relajan los músculos intercostales, las costillas vuelven a su lugar y el diafragma recupera su forma determinado la disminución de volumen de la cavidad torácica, la contracción de los pulmones, el aumento de la presión y al expulsión del aire. La cantidad de aire respirado se estima e una cifra cercana a 500 ml. la que se combina con la reserva de 2,5 litros existente en los pulmones. Se denomina capacidad vital a la totalidad de aire que puede entrar o salir de los pulmones. Composición del aire atmosférico y el aire alveolar en porcentaje Aire atmosférico Aire alveolar Nitrógeno 79,0 75,3 Oxígeno 20,96 13,2 Anhídrido Carbónico 0,04 5,3 Variable 6,2 Vapor de agua Algunas enfermedades del Aparato Respiratorio Faringitis: Es la inflamación de a faringe causada por la bacteria estreptococo o por un virus que ha facilitado e ingreso de la bacteria. Se reconoce por un dolor de garganta característico y a dificulta para tragar Bronquitis: Inflamación de los bronquios. Las partículas de polvo, las bacterias, los virus o gases como los oxido de azufre, irritan las células que producen el mucus y se inicia la típica ronquera y l expectoración que dificulta respirar bien Neumonía: conjunto de infecciones que inflaman el tejido del pulmón, la infección es causada por bacterias o virus. En los pulmones inflamados se reduce el espacio de ventilación por la acumulación de líquido en su interior, haciendo difícil la respiración. Asma: Se caracteriza por ventilación corta, dificultosa y con tos. El ataque de asma es provocado por una sustancia presente en le aire o en lo alimentos, que causa un estrechamiento rápido del árbol bronquial. Hay también un aumento de secreciones de mucus en lo conductos. Efisema pulmonar: Enfermedad causada por minúsculas lesiones de los sacos alveolares. Como consecuencia, al ventilación pulmonar disminuye gravemente, hay un jadeo que hace difícil respirar ya que el tejido pulmonar pierde su elasticidad.