Sistema respiratorio
El aparato respiratorio o sistema respiratorio es el
encargado de captar oxígeno (O2) y eliminar el dióxido de carbono (CO2)
procedente del anabolismo celular.1
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El aparato
respiratorio generalmente incluye tubos, como los bronquios, las fosas nasales usadas para cargar aire en los pulmones, donde ocurre el intercambio
gaseoso. 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.
En la exhalación, el diafragma se relaja y el aire es expulsado de los
pulmones.
El
intercambio de gases es el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono, del ser
vivo 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 y de la circulación.
En 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 intercambio: conductos y los sacos alveolares. El espacio muerto anatómico, o zona no respiratoria (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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