La respiración permite el intercambio de gases entre el organismo y el ambiente

La respiración permite el intercambio de gases entre el organismo or ganismo y el ambiente. Durante este proceso, el organismo capta oxígeno desde el medio ambiente para suministrarlo a las células del cuerpo. Por otra parte, el dióxido de carbono generado en la respiración celular se elimina al ambiente. Este intercambio de gases es posible gracias a las diferentes estructuras que forman el aparato respiratorio (Fig. 8).

Fig. 8: Estructuras del sistema respiratorio humano.

Las vías respiratorias, desde las fosas nasales hasta los bronquiolos terminales, se mantienen húmedas gracias a la presencia de una capa de células epiteliales, que produce una sustancia llamada moco. El moco humedece el aire e impide que las delicadas paredes alveolares se sequen, a la vez que atrapa a las partículas de polvo y sustancias extrañas que se inhalan. También existen células ciliadas que poseen poseen movimientos movimientos ondulatorios. ondulatorios. Estos movimientos hacen que el moco fluya lentamente hacia la laringe. Luego el moco y las partículas que lleva atrapadas son deglutidos o expulsados al exterior por medio de la tos. La respiración es posible gracias a que la cavidad torácica está cerrada, de modo que el aire solamente puede entrar por la tráquea. En este proceso podemos distinguir dos fases: Inspiración: Inspiración: músculos intercostales y diafragma se contraen, aumenta el volumen de la caja torácica y de los pulmones y el aire llena a estos últimos.

Espiración: músculos intercostales y diafragma se relajan, disminuye el volumen de la caja torácica y de los pulmones y el aire es expulsado de estos últimos. ¿Cómo y dónde se produce el intercambio gaseoso? Cuando el aire entra en los pulmones, circula por los bronquios y luego por las divisiones repetidas de los bronquiolos, que dan lugar a los bronquiolos terminales o respiratorios. Estos, a su vez, se abren en el conducto alveolar, del cual derivan los sacos alveolares. La pared de cada conducto alveolar y de los sacos alveolares, están formadas por varias unidades llamadas alvéolos (Fig. 9).

Función del Sistema Respiratorio La función del Sistema Respiratorio es incorporar oxígeno al organismo; para que al llegar a la célula se produzca la "combustión" y poder así "quemar" los nutrientes y liberar energía. De ésta combustión quedan desechos, tal como el dióxido de carbono, el cual es expulsado al exterior a través delproceso de espiración (proceso llevado a cabo por el sistema respiratorio). Órganos del Sistema Respiratorio: Anatomía y Función Nariz: Posee dos orificios llamados nares. Dentro de los nares, encontramos a los cilios, que sirven para oler. También están las fosas nasales que están separadas por el tabique. La función de la nariz es humedecer, calentar y purificar el aire inspirado. Traquea:

Está situada en las primeras seis vértebras cervicales. Es un órgano común al aparato digestivo y al respiratorio ya que conduce al alimento desde la boca al esófago, por otro lado conduce el aire procedente de las fosas nasales a la laringe. Laringe: Tiene forma de tubo y sus paredes están reforzadas por cartílago. En el interior se hallan las cuerdas vocales por lo que se considera a la laringe "el órgano productor de sonido". Además es un órgano móvil ya que se mueve con la fonación, la voz y la deglución. Tráquea: Es un conducto semicircular de 12 centímetros de largo formado por 20 anillos cartilaginosos. Su superficie está revestida con una película de moco, en el cual se adhieren partículas de polvo que atravesaron las vías respiratorias superiores. Además, este moco actúa como bactericida. Bronquios: Son las diversas ramificaciones del interior del pulmón, terminan en los alvéolos pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y se purifica y se realiza el intercambio gaseoso. Alvéolos: Son pequeños sacos en donde se produce la hematosis, proceso en cual los glóbulos rojos absorben oxígeno y se liberan del dióxido de carbono. Pulmones: Son dos masas esponjosas de color rojizo rodeados del pleura, situadas en el tórax a ambos lados del corazón, el derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes. Contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos. Diafragma: Es un músculo que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal, al contraerse permite la entrada de aire a los pulmones. Esquema del Sistema Respiratorio

Mecánica Respiratoria: Inspiración y Espiración El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la traquea. A la mitad de la altura del pecho, la traquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez , en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos. Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre. Al inspirar y espirar realizamos ligeros movimientos que hacen que los pulmones se expandan y el aire entre en ellos mediante el tracto respiratorio. El diafragma hace que el tórax aumente su tamaño, y es ahí cuando los pulmones se inflan realmente. En este momento, las costillas se levantan y se separan entre sí. En la espiración, el diafragma sube, presionando los pulmones y haciéndoles expulsar el aire por las vías respiratorias. Es cuando las costillas descienden y quedan menos separadas entre sí y el volumen del tórax disminuye.

Sistema Respiratorio

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. 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. El aire pasa desde la boca y la nariz hasta los pulmones a través de las vías respiratorias (faringe, laringe, tráquea, bronquios, tubos bronquiales, bronquíolos y finalmente los alvéolos) las cuales se van haciendo cada vez mas pequeñas al llegar al pulmón. Al final de cada vía hay unos pequeños sacos de aire como globos que se llaman alvéolos, donde ocurre este maravilloso proceso DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LA RESPIRACIÓN El ser humano realiza 26,000 respiraciones al día en un adulto mientras que un recién nacido realiza 51,000 respiraciones al día. El proceso de respiración consiste de un juego de la inhalación (entrada de aire, oxígeno) y de la exhalación (salida de aire, bióxido de carbono). Este proceso depende en gran manera del trabajo del diafragma. Durante la inhalación se contraen los músculos que levantan las costillas a la vez que se contrae el diafragma. En los alvéolos que están dentro de los pulmones, se produce la fase principal del proceso de respiración, la sangre intercambia bióxido de carbono por el oxígeno que entra cuando inhalamos. ·El Sistema Respiratorio es el sistema responsable de distribuir el oxígeno que se encuentra en el aire a los diferentes tejidos de nuestro cuerpo y de eliminar el bióxido de carbono (CO2). Esta función principal de este sistema ocurre de la siguiente manera: 1. La sangre retira el bióxido de carbono de los tejidos y los lleva a los alvéolos pulmonares, donde a través de la exhalación se elimina de nuestro cuerpo. 2. A la vez que se elimina el bióxido de carbono, la sangre “recoge” el oxígeno para ser distribuido en todo nuestro cuerpo. El primer órgano que recibe oxigeno es el corazón.

Mecánica respiratoria: coordinados movimientos. La respiración no sería posible sin el funcionamiento conjunto de una serie de estructuras, musculares y nerviosas, que movilizan todo el sistema respiratorio con la finalidad vital de captar oxígeno. Si bien nuestros pulmones poseen la estructura adecuada para dilatarse y contraerse, según el ingreso o salida de aire, necesitan de la ayuda conjunta de otros órganos y tejidos que faciliten el verdadero sistema de bombeo que nos permite respirar.

Los músculos involucrados en la respiración son importantísimos para realizar los básicos, pero vitales, movimientos de inspiración y espiración. El diafragma Es el principal músculo involucrado en el proceso respiratorio. Posee una forma similar a la de un paracaídas y ocupa gran parte de la superficie del tórax. Separa a este último del abdomen y está perforado por una serie de orificios que facilitan el avance de algunas estructuras. Entre ellas destacan el esófago (orificio esofágico) y la aorta (orificio aórtico). Este importante músculo (el más plano de nuestro cuerpo) está formado por tres grupos de fibras musculares que se entrecruzan. Sus bordes están conectados a la columna vertebral por la parte posterior; con las costillas inferiores por los lados y por delante, con la parte distal del esternón, formando una verdadera cúpula que aloja a importantes órganos ubicados en este sector, como el hígado, el estómago y el bazo. Es asimétrico -es más extenso por delante que por detrás- ya que las costillas de la parte anterior de nuestro cuerpo son más elevadas. Posee varias partes: una parte vertebral (conocida como pilares del diafragma), otra lumbar (fibras que van desde la primera vértebra lumbar hasta la duodécima costilla), la porción costal (desde la séptima costilla hasta la duodécima) y las fibras esternales (ubicadas en la parte inferior del esternón). Músculos intercostales Otra serie de músculos, alojados en el tórax, también participan en el proceso respiratorio. Son los músculos intercostales, que permiten el movimiento de las costillas hacia arriba, abajo y hacia afuera, expandiendo el pecho, tirando los pulmones hacia adelante e incrementando así su vo lumen. Imaginemos que nuestro tórax es una verdadera jaula. Las rejillas serían las costillas, cada una ubicada al lado de la otra. Los espacios vacíos entre cada una de ellas (espacios intercostales) están ocupados por estos músculos planos, que forman un verdadero tejido en la zona interna de nuestro tronco. Los músculos intercostales externos participan en la inspiración y los internos, en la espiración. Su acción conjunta es capaz de estabilizar el tamaño alcanzado por el espacio intercostal ante cualquier movimiento, sobre todo durante la acción del diafragma. Inspiración y espiración La renovación constante de oxígeno y la salida de dióxido de carbono exige una organización específica para permitir el ingreso (inspiración) y expulsión (espiración) de aire. Ya que los pulmones no poseen una musculatura propia para efectuar estos procesos, la acción conjunta de los músculos intercostales y el diafragma permite el intercambio gaseoso. Ellos aumentan o disminuyen la capacidad torácica, de acuerdo con los requerimientos de

nuestro organismo, agrandando o reduciendo la capacidad de los elásticos pulmones. Al momento de inspirar, el diafragma se contrae, cambiando de manera radical la fisonomía y capacidad de la caja torácica. Cuando inhalamos aire desde el exterior, la contracción del diafragma comprime las vísceras abdominales y permite un aumento considerable del espacio del tórax, lo que otorga la superficie necesaria para que nuestros pulmones se inflen con el aire inspirado. También contribuyen en esta tarea los músculos intercostales, que se contraen y hacen que las costillas se muevan hacia arriba y afuera, aumentando un poco más la capacidad de la caja torácica. Al momento de expulsar el aire desde nuestros pulmones (espiración), los músculos involucrados se relajan. El diafragma recupera su forma de paracaídas, las costillas se mueven hacia abajo (en ello también influye la gravedad) y hacia adentro, contrayendo a los pulmones y recuperando el espacio inicial de la cavidad torácica. El flujo de aire finalmente volverá hacia el exterior y será exhalado por las vías aéreas superiores. Control nervioso de la respiración Como la mayoría de los procesos que ocurren al interior de nuestro organismo, la respiración está controlada por nuestro computador central: el cerebro. En una verdadera cadena de reacciones, el cuerpo humano es capaz de coordinar todas las estructuras y receptores que ajustan la ventilación a las necesidades físicas de cada momento, tanto en situaciones de reposo como de movimiento. Desde el tronco cerebral se controlan diversas funciones básicas e involuntarias de nuestro cuerpo, entre ellas, la respiración. El bulbo raquídeo es el segmento específico encargado de determinar el ritmo ventilatorio. Su acción difícilmente es perceptible, ya que al ser un proceso automático, no tenemos conciencia de que lo estamos realizando. Solo piensa en cuántas veces has inspirado y espirado mientras lees este fascículo. De seguro no lo sabes, porque para ti respirar resulta obvio. Para facilitar una adecuada respuesta respiratoria, nuestro cuerpo cuenta, además, con una serie de receptores que se estimulan ante sustancias extrañas, afecciones respiratorias y concentraciones anormales de oxígeno y dióxido de carbono, entre otras causas. Los receptores ubicados en el pulmón reciben el nombre de m ecanorreceptores. Su función es captar la información recibida y transmitirla al centro respiratorio, a través del nervio vago (encargado del control visceral). Estos se dividen en tres tipos: receptores de distensión, irritación y vasculares o yuxtacapilares. Los de distensión son aquellos que responden de manera más lenta y su estimulación provoca la elongación de los músculos lisos de las vías aéreas durante la inspiración. En tanto, los receptores de irritación son de rápida estimulación y poseen una finalidad más bien defensiva; se

activan por gases irritantes, reacciones alérgicas, congestión y embolia pulmonar, entre otros factores, generando respuestas como la tos. Por último, los receptores vasculares o yuxtacapilares se ubican en el espacio entre alvéolos y capilares, estimulándose por procesos que involucran a esta zona (edema intersticial o la acción de irritantes químicos, entre otros).

Respiración y actividad: equilibrio perfecto. Nuestro cuerpo actúa de manera tan eficiente que logra adecuarse de manera perfecta a los diferentes escenarios que condicionan nuestra respiración. Durante todo el día y a cada momento, respiramos. Mientras comemos, caminamos, corremos, subimos un cerro e, incluso, cuando dormimos, nuestro organismo debe oxigenarse. Las exigencias, sin embargo, no son las mismas en cada actividad, por lo que el cuerpo humano posee la increíble capacidad de adecuarse tanto al ambiente como a las exigencias de la acción que estemos realizando. Nuevamente todas las estructuras, órganos e, incluso, otros sistemas involucrados (como por ejemplo, el cardiovascular o el digestivo) se coordinan y logran la respuesta necesaria para capturar del exterior el oxígeno necesario y desechar el perjudicial dióxido de carbono. Actividad física y respiración Durante el ejercicio físico (sobre todo, en competencias de alto rendimiento), no solo nuestra ventilación pulmonar aumenta. Tanto la frecuencia cardíaca como el flujo sanguíneo, deben adecuarse a las nuevas condiciones y exigencias del organismo. Cada vez que realizamos una actividad que demanda energía, aumenta de manera directa el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono. Es por ello que nuestro organismo se prepara, incluso antes de realizar el ejercicio, para responder de manera efectiva a esta exigencia física.