Sistema respiratorio

El sistema respiratorio esta encargado de intercambiar gases respiratorios entre la atmósfera y la sangre, a nivel de los alvéolos pulmonares.

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Funciones del sistema respiratorio

Intercambiar gases respiratorios (O2 y CO2) entre la atmósfera y la sangre, a nivel de los alvéolos pulmonares (hematosis).
Excretar sustancias volátiles nocivas (cuerpos cetónicos, anestésicos, entre otros).
Excretar H2O, lo que ayuda a la regulación de la temperatura corporal.
Controlar el grado de acidez sanguínea (pH), mediante la regulación de la concentración de CO2

Para los organismos heterótrofos, como el ser humano, la liberación de la energía contenida en los alimentos depende de su oxidación. En la mayoría de los casos, este proceso de oxidación requiere de la presencia de oxígeno (02). La incorporación de oxigeno desde el ambiente hacia el organismo y la eliminación de dióxido de carbono (C02), producido por la combustión de nutrientes en el interior de las células, se realiza a través de un proceso denominado respiración.

La respiración ocurre gracias a la acción del sistema respiratorio, que es el encargado de incorporar el oxigeno de la atmósfera y eliminar el dióxido de carbono producido por la actividad celular; y al trabajo complementario del sistema circulatorio, que transporta los gases en la sangre desde los pulmones hacia los tejidos, y viceversa.

Estructura del sistema respiratorio

El sistema respiratorio está formado por las vías aéreas, los pulmones y un grupo de músculos que colaboran en el proceso de respiración, que son los músculos intercostales y el diafragma.

Sistema respiratorio


Sistema respiratorio

Las vías aéreas

Las vías aéreas o tracto respiratorio forman un conducto a través del cual el aire es transportado hacia los pulmones. La pared del tracto respiratorio, de manera general, está constituida por cuatro capas de tejido cuyas características varían en sus distintos tramos. Desde la capa que recubre el lumen hacia el exterior estas son: epitelio, submucosa, capa muscular y cartílago.

Los órganos que conforman las vías aéreas son la cavidad nasal, la faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios.

  • Cavidad nasal. Corresponde a la parte interior de la nariz. Es una zona rica en vasos sanguíneos y cumple las funciones de calentar, humedecer y filtrar el aire inspirado. La cavidad nasal también es responsable del sentido del olfato.
  • Faringe. Se encuentra detrás de la cavidad nasal y de la cavidad oral; se conoce comúnmente como garganta. la faringe es una vía de transporte común para el sistema respiratorio y digestivo. Su función es conducir el aire desde la cavidad nasal hacia la laringe.
  • Laringe. Se encuentra a continuación de la faringe, conectándola con la tráquea. En la laringe se encuentran las cuerdas vocales, cuya vibración produce el sonido de nuestra voz.
  • Tráquea. Es un conducto ubicado delante del esófago y conduce el aire desde la laringe hacia los bronquios. La pared de la tráquea presenta anillos semicirculares cartilaginosos que le otorgan rigidez.
  • Bronquios. Son dos conductos que se forman a partir de la bifurcación de la tráquea. Cada bronquio se dirige hacia un pulmón, donde vuelven a dividirse en conductos más pequeños llamados bronquios secundarios, los cuales ingresan a los pulmones y continúan ramificándose hasta formar los bronquiolos. Los bronquiolos terminan en pequeños sacos membranosos, llamados alvéolos. estructuras especializadas en el intercambio gaseoso.

Los alvéolos

alveolos


Microfotografla de los alveólos

Son pequeños sacos membranosos que al agruparse forman estructuras denominadas sacos alveolares. Cada alvéolo está formado por una sola capa de células epiteliales y rodeado de una red capilar que proviene de la arteria y que drena hacia la vena pulmonar. La región alveolar es la zona del sistema respiratorio donde ocurre el intercambio gaseoso.

Los pulmones

Son dos órganos de forma semicónica, de aspecto esponjoso y color rojizo, que se encuentran ubicados dentro la cavidad torácica, separados uno del otro por el corazón. Cada pulmón se divide en lóbulos, el pulmón derecho tiene tres lóbulos, mientras que el izquierdo presenta solo dos. Rodeando los pulmones se encuentran dos capas membranosas llamadas pleuras.

Al interior de los pulmones ingresan los bronquiolos y los alvéolos. En conjunto, ambos pulmones contienen aproximadamente 600 millones de alvéolos.

pulmones

Estrcutura del pulmón

Los músculos respiratorios

Los músculos respiratorios son las estructuras que permiten que los pulmones puedan aumentar o disminuir su tamaño durante la respiración. Estos músculos son el diafragma y los músculos intercostales.

El diafragma es un músculo ubicado en la parte inferior de la cavidad torácica, separándola de la cavidad abdominal. La contracción y relajación del diafragma determinan el diámetro vertical de la caja torácica.

Los músculos intercostales se ubican, como su nombre lo indica, entre las costillas. Durante la respiración, la contracción de los músculos intercostales permite el desplazamiento de las costillas, lo que incrementa el diámetro antero-posterior de la caja torácica y permite la expansión de los pulmones.

Al aumentar los diámetros antero-posterior y vertical, aumenta el volumen de la caja torácica.

La ventilación pulmonar

La ventilación pulmonar corresponde a la entrada y salida de aire del organismo; se produce por los movimientos respiratorios que ocurren durante la inspiración y la espiración.

La inspiración es la entrada de aire a los pulmones. Durante la inspiración los músculos respiratorios se contraen: el diafragma se desplaza hacia abajo y los músculos intercostales elevan las costillas. Ambos movimientos aumentan la capacidad de la caja torácica y disminuyen la presión del aire al interior de los pulmones. Como la presión intrapulmonar se vuelve menor que la presión del aire atmosférico, se produce el ingreso de aire a los pulmones.

La espiración es la expulsión del aire desde los pulmones hacia el ambiente y comienza cuando los músculos intercostales y el diafragma se relajan, regresando a su posición de reposo. Como resultado de la relajación de los músculos respiratorios, las costillas bajan, el diafragma sube y la capacidad de la caja torácica disminuye. Esta disminución de volumen del tórax provoca un aumento de la presión del aire dentro de los pulmones, la cual se hace mayor que la presión atmosférica y, por consiguiente, el aire sale de los pulmones.

movimientos-respiratorios

Movimientos respiratorios


Glosario sistema respiratorio

Zona conductora y respiratoria. Funcionalmente, el sistema respiratorio se puede dividir en una zona conductora y una zona respiratoria. La región conductora comprende todos los órganos del tubo respiratorio que transportan el aire hasta los pulmones, mientras que la zona respiratoria es el lugar donde ocurre el intercambio gaseoso y está formada por los sacos alveolares, ubicados al interior de los pulmones.
Barreras de protección. A lo largo de todo el tracto respiratorio, el epitelio está constituido por células secretoras y células ciliadas que actúan como barreras protectoras contra partículas ambientales. Las células secretoras producen moco, sustancia que atrapa partículas sólidas y bacterias del aire para evitar su ingreso a los pulmones. Las células ciliadas arrastran las partículas atrapadas por el mucus para expulsarlas del organismo.
Caja torácica. Es un compartimiento que albergalos pulmones y el corazón. Está limitada por las costillas, el esternón, la columna vertebral, los músculos intercostales y el diafragma.
Volumen corriente. El volumen de aire que entra o sale del sistema respiratorio en cada respiración se denomina volumen corriente, y en un adulto sano en reposo tiene un valor aproximado de 500 ml. Solo 350 ml del volumen corriente alcanza los alvéolos. Los 150 ml restantes permanecen en el área de las vías respiratorias denominada espacio muerto anatómico, debido a que en ellas no ocurre intercambio gaseoso.