El aparato respiratorio
o sistema respiratorio es el
encargado de captar el oxígeno (O2) del aire e introducirlo en la
sangre y expulsar del cuerpo el dióxido de carbono (CO2) ―que es un
desecho de la sangre y subproducto del anabolismo celular―. En humanos y otros
mamíferos, el sistema respiratorio consiste en vías respiratorias, pulmones y
músculos respiratorios que median en el movimiento del aire tanto dentro como
fuera del cuerpo humano.
EL SISTEMA RESPIRATORIO
INCLUYE:
·
Fosas nasales (usadas para ingresar el
aire al cuerpo),
·
TUBOS (COMO LA TRÁQUEA
Y LOS BRONQUIOS),
·
LOS DOS PULMONES
(DONDE OCURRE EL INTERCAMBIO
GASEOSO).
El intercambio de gases es el intercambio de oxígeno y dióxido de
carbono, del ser vivo con el medio. Dentro del sistema de los pulmones, las
moléculas de oxígeno y dióxido de carbono se intercambian pasivamente, por
difusión, entre el entorno gaseoso y la sangre. Así, el sistema respiratorio
facilita la oxigenación con la remoción contaminante del dióxido de carbono y
otros gases que son desechos del metabolismo y de la circulación. El sistema
respiratorio también ayuda a mantener el balance entre ácidos y bases en el
cuerpo a través de la eficiente eliminación de dióxido de carbono de la sangre.
El diafragma, como todo músculo, puede contraerse y relajarse. En la
inhalación, el diafragma se contrae y se allana, y la cavidad torácica se
amplía. Esta contracción crea un vacío que succiona el aire hacia los pulmones
(inhalación). En la exhalación, el diafragma se relaja y el aire es expulsado
de los pulmones.
EN
ORGANISMOS SIMPLES
Los protozoarios (organismos unicelulares), así como las hidras y
las medusas (organismos pluricelulares que están compuestas por dos capas de
células), respiran a través de su membrana celular (por medio de difusión) y
sus mitocondria (véase respiración celular).
EN
ORGANISMOS COMPLEJOS
Los insectos bombean aire directamente a los tejidos corporales
por medio de una red de tubos, llamados tráqueas, que se abren a los costados
del cuerpo. El sistema circulatorio no transporta oxígeno. Para el bombeo usan
contracciones musculares o la válvula a la entrada (espiráculo) de las
tráqueas. La zona final del sistema traqueal está formada por finísimos
conductos denominados «traqueolas». En algunos insectos pequeños la respiración
se hace en forma pasiva, sin bombeo. Los peces introducen agua a través de su
boca bañando las branquias donde captan oxígeno y liberan el dióxido de
carbono; luego expulsan el agua a través del opérculo (una abertura que tienen
a cada lado del cuerpo). Los anfibios mudan su sistema respiratorio durante su
paso desde su vida acuática (cuando son jóvenes) a la terrestre (cuando son
adultos). Así, los renacuajos respiran por medio de branquias, igual que los
peces; pero una vez realizada la metamorfosis (por ejemplo como ranas o sapos)
respiran por medio de pulmones y en algunos casos, por la respiración cutánea.
En las aves, los órganos que intervienen en la respiración son llamados sacos
aéreos, que están comunicados con los pulmones. Estos "sacos" sirven
para almacenar el aire, pero no extraen el oxígeno, mientras que los pulmones
sí lo hacen. Existen sacos aéreos anteriores situados en la cavidad torácica y
los sacos posteriores situados en el abdomen.
EN
EL SER HUMANO
El intercambio de gases es la provisión de oxígeno de los pulmones
al torrente sanguíneo y la eliminación del dióxido de carbono (CO2) del
torrente sanguíneo a los pulmones En los seres humanos, el sistema respiratorio
consiste en las vías aéreas, pulmones y músculos respiratorios, que provocan el
movimiento del aire tanto hacia adentro como hacia afuera del cuerpo. El
intercambio de gases es el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono, del
cuerpo con su medio. Dentro del sistema alveolar de los pulmones, las moléculas
de oxígeno y dióxido de carbono se intercambian pasivamente, por difusión,
entre el entorno gaseoso y la sangre. Así, el sistema respiratorio facilita la
oxigenación con la remoción contaminante del dióxido de carbono (y otros gases
que son desechos del metabolismo) de la circulación. El sistema también ayuda a
mantener el balance entre ácidos y bases en el cuerpo a través de la eficiente
remoción de dióxido de carbono de la sangre.
El hombre utiliza respiración pulmonar, su aparato respiratorio
consta de:
SISTEMA DE CONDUCCIÓN: Fosas nasales, boca, epiglotis, faringe, laringe, tráquea,
bronquios principales, bronquios lobulares, bronquios segmentarios y
bronquiolos.
SISTEMA DE INTERCAMBIO: Los
conductos y los sacos alveolares. El espacio muerto anatómico, o zona no
respiratoria (donde no hay intercambios gaseosos) del árbol bronquial incluye
las 16 primeras generaciones bronquiales, siendo su volumen de unos
150 ml. La función del aparato respiratorio consiste en desplazar
volúmenes de aire desde la atmósfera a los pulmones y viceversa. Lo anterior es
posible gracias a un proceso conocido como ventilación. La ventilación es un
proceso cíclico y consta de dos etapas: la inspiración, que es la entrada de
aire a los pulmones, y la espiración, que es la salida. La inspiración es un
fenómeno activo, caracterizado por el aumento del volumen torácico que provoca
una presión intrapulmonar negativa y
determina el desplazamiento de aire desde el exterior hacia los pulmones. La
contracción de los músculos inspiratorios principales, diafragma e
intercostales externos, es la responsable de este proceso. Una vez que la
presión intrapulmonar iguala a la atmosférica, la inspiración se detiene y
entonces, gracias a la fuerza elástica de la caja torácica, esta se retrae,
generando una presión positiva que supera a la atmosférica y determinando la
salida de aire desde los pulmones. En condiciones normales la respiración es un
proceso pasivo. Los músculos respiratorios activos son capaces de disminuir aún
más el volumen intratorácico y aumentar la cantidad de aire que se desplaza al
exterior, lo que ocurre en la espiración forzada. Mientras este ciclo
ventilario ocurre, en los sacos alveolares, los gases contenidos en el aire que
participan en el intercambio gaseoso, oxígeno y dióxido de carbono, difunden a
favor de su gradiente de concentración, de lo que resulta la oxigenación y
detoxificación de la sangre. El volumen de aire que entra y sale del pulmón por
minuto, tiene cierta sincronía con el sistema cardiovascular y el ritmo
circadiano (como disminución de la frecuencia de inhalación/exhalación durante
la noche y en estado de vigilia/sueño). Variando entre 6 a 80 litros
(dependiendo de la demanda). Se debe tener cuidado con los peligros que implica
la ventilación pulmonar ya que junto con el aire también entran partículas
sólidas que puede obstruir y/o intoxicar al organismo. Las de mayor tamaño son
atrapadas por los vellos y el material mucoso de la nariz y del tracto
respiratorio, que luego son extraídas por el movimiento ciliar hasta que son
tragadas, escupidas o estornudadas. A nivel bronquial, por carecer de cilios,
se emplean macrófagos y fagocitos para la limpieza de partículas.
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