Anatomía y Fisiología

En cada organismo el intercambio gaseoso - es decir, el intercambio de oxígeno y bióxido de carbono entre las células y el ambiente que las circunda - ocurre por difusión.

 

La difusión es el movimiento de partículas de una región de mayor concentración a una de menor concentración.


Todos los procesos celulares requieren de energía, al realizar la digestión, las sustancias alimenticias consumidas por los organismos, son degradadas a moléculas orgánicas más pequeñas que luego son absorbidas en el torrente sanguíneo y transportadas a distintas células del organismo. Allí sufren oxidación que resulta de la liberación de energía contenida en los enlaces químicos. Este proceso habitualmente - aunque no siempre - requiere de oxígeno; cuando interviene oxígeno, la respiración se llama aeróbica.

El termino respiración tiene dos significados;

A nivel celular Respiración se refiere a todas las reacciones químicas que requieren oxígeno.
A nivel de un organismo multicelular Respiración es el proceso de tomar un fluido rico en oxígeno del ambiente y liberarlo como bióxido de carbono.

La mayor parte de los sistemas respiratorios se han desarrollado e interactúan de manera estrecha con su sistema circulatorio para realizar el intercambio gaseoso entre las células y el medio.

En general el intercambio gaseoso en los sistemas respiratorios se lleva a cabo en las siguientes etapas:

1. El aire o el agua que contiene oxígeno pasa a través de una superficie respiratorio mediante un flujo masivo, con frecuencia facilitado por los movimientos respiratorios.
2. El oxígeno y el bióxido de carbono se intercambian a través de la superficie respiratoria mediante la difusión. La difusión a través de las membranas respiratorias lleva el oxígeno hacia el interior de los capilares del sistema respiratorio y toma o elimina el oxígeno
3. Los gases son transportados entre el sistema respiratorio y los tejidos a través del flujo masivo de sangre y son bombeados por el cuerpo mediante la acción del corazón.
4. Los gases se intercambian entre los tejidos y el sistema circulatorio mediante la difusión. En los tejidos, el oxígeno se difunde fuera de los capilares y el bióxido de carbono se difunde hacia adentro, de acuerdo con sus gradientes de concentración.

 

Existen animales que intercambian gases sin estructuras respiratorias especializadas, ya que viven en medios húmedos. El tamaño y la forma de sus cuerpos permiten la difusión adecuada para el intercambio de gases.
Otros organismos utilizan branquias, que son numerosas proyecciones en la superficie corporal hacia el medio acuoso que los rodea.
Los artrópodos respiran utilizando los pulmones de libro o las tráqueas, que conducen el aire directamente a las células corporales.
La mayor parte de los vertebrados terrestres respira mediante pulmones, que son cámaras que contienen superficies respiratorias húmedas y delicadas protegidas dentro del cuerpo, en las que la pérdida de agua se minimiza y la pared corporal proporciona apoyo.

 

Sistema respiratorio humano

El sistema respiratorio de los seres humanos y otros vertebrados, consta de dos partes, la parte conductora y la parte de intercambio gaseoso, también llamada respiratoria.
La parte conductora consta de una serie de vías que llevan el aire hacia la parte de intercambio gaseoso, en la que el gas se intercambia con la sangre en pequeños sacos presentes en los pulmones.

El aire entra por la nariz o la boca, pasa por una cámara común, la faringe (1), y de ahí viaja a la laringe (2).

La abertura de la laringe está custodiada por la epiglotis (3), una hoja de tejido sostenida por cartílago.
Durante la respiración normal, epiglotis se inclina hacia arriba, lo que permite que el aire fluya libremente dentro de la laringe.
Durante la deglución, la epiglotis se inclina hacia abajo y cubre la laringe, dirigiendo a las sustancias ingeridas hacia el esófago
Dentro de la laringe se encuentran las cuerdas vocales, bandas de tejido elástico controladas por un músculo.
El aire inhalado pasa de la laringe a la tráquea (4), un tubo flexible cuyas paredes están reforzadas con las bandas semicirculares de cartílago.
Dentro del tórax, la tráquea se divide en dos grandes ramas, llamadas bronquios (5), cada una va hacia un pulmón (6).
Dentro de cada pulmón, cada bronquio se divide en varios túbulos cada vez más pequeños, llamados bronquiolos (7).

 

Los Bronquiolos conducen finalmente a los alveolos microscópicos, pequeños sacos donde se realiza el intercambio gaseoso.

 

Durante su paso por el sistema de conducción, el aire se calienta y se humedece.
La mayor parte del polvo y las bacterias que lleva son atrapadas en el moco secretado por las células que limitan las vías de paso.
El moco, con los restos atrapados, se transporta continuamente hacia la faringe mediante la acción de los cilios que se encuentran en las células que limitan los bronquíolos, bronquios y tráquea.
Cuando llega a la faringe, el moco es deglutido o expulsado.
Cada pulmón contiene aproximadamente de 1.5 a 2.5 millones de alveolos.
Las paredes de los alveolos proporcionan una enorme superficie para la difusión. Los alveolos se unen al final de cada bronquiolo como un racimo de uvas, están completamente inmersos en capilares.
Debido a que tanto la pared alveolar como las paredes capilares adyacentes tienen sólo una célula de grosor, el aire está muy cerca de la sangre contenida en los capilares
Las células pulmonares se conservan húmedas debido a que están rodeadas por una delgada capa que limita cada alveolo.
La sangre es bombeada por el corazón hacia los pulmones después de que circuló por todos los tejidos corporales.

La sangre en los capilares alveolares tiene poco oxígeno y tiene elevadas concentraciones de bióxido de carbono.


Mecanismo de la respiración

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