Sistema Respiratorio
La respiración es el proceso por el que obtenemos el O2 necesario para las necesidades metabólicas, a
la vez que desechamos el
CO2 procedente de los procesos de respiración celular que se producen
en las células que componen
los
tejidos.
Proceso
1. Ventilación pulmonar. Es la renovación de aire en los conductos respiratorios, facilitada
por
los
movimientos respiratorios.
2. Difusión de gases. Es el intercambio de O2 y CO2 entre los
alvéolos con
los
capilares pulmonares.
3. Transporte de O2 desde los alvéolos hasta la sangre, y transporte de CO2 desde la sangre hasta los alvéolos.
• Altitud: A mayor altitud disminuye la concentración de O2 en el aire, por lo que es
necesario respirar con mayor frecuencia.
• Ambiente: El calor produce un incremento en la actividad del sistema respiratorio, a la vez que
incrementa el metabolismo.
• Estimulación psíquica: En situaciones de ansiedad o de estrés necesitamos respirar con mayor frecuencia, debido a la aceleración de nuestro corazón.
• Ejercicio: Para realizar ejercicio los músculos necesitan O2. Por ello,
aumenta la frecuencia respiratoria.
• Presión Arterial: Un
aumento de la presión arterial hace disminuir la ventilación pulmonar, y
viceversa.
• Estilo de vida: El tabaco, la contaminación, el lugar de trabajo, etc.
Alteraciones de la respiración
• Taquipnea: Si el número de respiraciones por minuto es mayor de 20
• Bradipnea: Si
el número de respiraciones
por
minuto es menor de
14
• Apnea: Falta de respiración
• Disnea: Dificultad
para
respirar
• Se le llama eupnea al estado normal de respiración, que se encuentra con un número de respiraciones
entre 14 y 20 por minuto.
Estructuras y Vías Respiratorias
•Cavidades situadas en el interior
de
la nariz y separadas por
el hueso vómer. Internamente se encuentra la mucosa pituitaria. Sus glándulas segregan
mucus que atrapa partículas
nocivas del aire.
•Función: humidificar, filtrar y calentar el aire inspirado para que
llegue acondicionado a
los
pulmones.
Filtración: por los
pelos de
la entrada de
la nariz, que atrapan las partículas
más
voluminosas, y por atrapamiento por turbulencia, las partículas son
retenidas en las diferentes
angosturas existentes en las vías nasales.
Calentamiento del aire hasta
una
temperatura de 20-25ºC para evitar que llegue excesivamente frío a los pulmones.
El aire es filtrado, calentado y humedecido. Pasa a la
faringe -cavidad común al
aparato respiratorio y al aparato digestivo- que separa el camino de los alimentos, del camino del aire mediante la epiglotis,
que
funciona como una válvula.
Formada por numerosos hemianillos cartilaginosos, abiertos por su parte
dorsal, que es adyacente al esófago.
Los anillos se distribuyen unos sobre
otros y están unidos por tejido muscular y fibroso. En el ser humano, la tráquea tiene una longitud de 10 cm. y 2,5 cm. de
diámetro. Su superficie
interna está revestida por
una membrana mucosa ciliada.
Los
cilios vibran al
unísono para atrapar partículas
nocivas.Bronquios y Bronquíolos
Los bronquios
Se ramifican,
formando los bronquíolos de
paredes más finas,
y sustituye el epitelio ciliado por una capa
de
células planas.
Las ramificaciones
finales de los bronquíolos concluyen en los alvéolos pulmonares.
La Alveolización proporciona
al pulmón
una superficie de unos
100
m2 para el intercambio de
gases.
Son los órganos fundamentales de la respiración, situados en la cavidad
torácica, limitando con
las costillas, el esternón y
la columna vertebral.
Se ubican a ambos lados del corazón y en su base se encuentra el músculo
diafragma.
Los separa un espacio virtual denominado mediastino.
Cubiertas:
Pleura visceral: interna y
unida a los pulmones.
Pleura parietal: por fuera de la pleura visceral y en contacto con la cavidad torácica.
En ciertos casos el espacio pleural puede llenarse de líquido o aire provocando un trastorno denominado pleuresía.
Los pulmones, formados por dos unidades
Los pulmones, formados por dos unidades
• La de conducción
de aire, compuesta
por
tráquea, bronquios y bronquiolos. Se
encarga de mover el
aire hacia adentro y fuera de los
pulmones.
• La de intercambio gaseoso,
compuesta por la membrana alveolar-capilar.
El oxígeno penetra en los capilares
El Intercambio Gaseoso
Se produce entre el aire
inspirado y la sangre. Tiene
lugar a través de la
mucosa
de
los alvéolos y la pared
de
los capilares que forma una
red alrededor, aproximadamente en una
fracción de segundo.
El O2 se extiende en el torrente sanguíneo
donde es captado por la
hemoglobina
de
los hematíes que se transforma en oxihemoglobina. A la vez
se libera CO2,
recogido por la sangre
en los tejidos y disuelto en
el plasma. Así en un
estado natural de reposo se ponen en
contacto al mínimo 5
litros de sangre con 4 litros
de
aire.
Ventilación Pulmonar
La Inspiración permite la entrada de aire a los pulmones,
en este movimiento
se contraen los músculos intercostales y
el diafragma.
De esta manera, se aumenta la dimensión de la caja torácica: los pulmones se
inflan al recibir
el aire que entra.
La Espiración permite la salida del aire de los pulmones.
Es
un movimiento pasivo, por
el cual, los músculos intercostales y el diafragma se relajan,
disminuyendo las dimensiones de la caja torácica.
Los pulmones, por
su naturaleza elástica, se contraen y expulsan el aire al
exterior. Si la
espiración es forzada, expulsamos mayor cantidad de aire porque actúan los abdominales y los músculos intercostales.
Los movimientos respiratorios de inspiración y expiración
tienen por efecto renovar constantemente el aire de las cavidades respiratorias. Por cada
inspiración se introducen 500 ml de aire.
Los movimientos respiratorios
Músculo que separa la
cavidad torácica
de la cavidad abdominal y que
al contraerse ayuda
a la entrada de aire a los pulmones.
Volúmenes Respiratorios
–Volumen inspiratorio de reserva (Vir): de unos 3 litros, que resultan del aumento adicional -además de los
500
ml- cuando se realiza una inspiración
forzada.
Adaptaciones del Sistema Respiratorio con el Ejercicio Físico
Gases sanguíneos
En el ejercicio la respiración se estimula principalmente por mecanismos neurógenos: por estímulo
directo del centro respiratorio, por las
mismas señales que se
transmiten desde el cerebro a los músculos para producir movimientos, y por señales sensoriales hacia el centro respiratorio generadas en los
músculos en contracción y las articulaciones
en movimiento.
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El sistema
respiratorio humano
INTRODUCCIÓN
El termino
respiración, sirve para designar el proceso fisiológico, por el cual tomamos
oxígeno del medio que nos rodea y eliminamos el dióxido de carbono de la sangre
(conocido como respiración externa). Pero también sirve para designar el
proceso de liberación de energía por parte de las células, procedente de la
combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas (respiración interna)
Se puede decir
que la respiración externa es imprescindible para que tenga lugar la interna.
Además necesitamos respirar continuamente ya que nuestras células necesitan el
oxígeno y sin él mueren, y la muerte de nuestras células nos conduce a la
nuestra propia.
Pero el sistema
respiratorio no actúa por si solo en todo el proceso respiratorio. Éste es
ayudado en gran medida por el sistema circulatorio, que es quien se encarga de
transportar el oxígeno hasta las células y recoger el anhídrido carbónico de
las mismas.
Vías
respiratorias
Las vías
respiratorias son el camino por el que el aire entra en los pulmones. Son las siguientes:
Fosas nasales:
Son dos cavidades
situadas en el interior de la nariz y separadas por el hueso vómer. En su
interior se encuentra una mucosa denominada pituitaria. Posee glándulas que
segregan mucus que atrapan partículas nocivas para el organismo que floten en
el aire. La función de las fosas nasales es humidificar, filtrar y calentar el
aire inspirado de modo que llegue perfectamente acondicionado a los pulmones.
La filtración es llevada a cabo por los pelos existentes en la entrada de la
nariz, ya que atrapan las partículas más voluminosas, y por otro fenómeno
llamado atrapamiento por turbulencia, por el cual las partículas son retenidas
en las diferentes angosturas existentes en las vías nasales. Además el aire es
calentado en las fosas nasales hasta una temperatura de 20-25ºC para evitar que
llegue excesivamente frio a los pulmones.
Faringe:
Cuando el aire es
filtrado, calentado y humedecido, pasa a la faringe, una cavidad común al
aparato respiratorio y al aparato digestivo que consigue separar el camino de
los alimentos, del camino del aire mediante la epiglotis, que funciona como una
válvula.
En los lados y en
el techo, estas las adenoides y las amígdalas que se encargan de destruir las
partículas que lleguen y que estén atrapadas en el mucus.
Laringe:
Tiene estructura
cartilaginosa y comunica con la faringe por la parte superior y con la tráquea
por la inferior. Es el órgano en el que se produce la voz, mediante unos
repliegues musculares hallados en su interior, llamadas cuerdas vocales, y
gracias también a que la boca, la lengua, las fosas nasales, la laringe y la tráquea,
actúan como caja de resonancia. La laringe está sujeta por medio de ligamentos
al hueso hioides, situado en la base de la lengua.
Tráquea,
bronquios y bronquíolos:
Parte del aparato respiratorio que se encuentra entre la laringe y los
bronquios, y se sitúa por delante del esófago. La tráquea está formada por
numerosos hemianillos cartilaginosos, abiertos por su parte dorsal, que es
adyacente al esófago. Estos anillos se distribuyen unos sobre otros y están
unidos por tejido muscular y fibroso. En el ser humano, la tráquea tiene una
longitud de 10 cm y 2,5 cm de diámetro. Su superficie interna está revestida
por una membrana mucosa ciliada, cuyos cilios vibran al unísono para que la
mucosa que atrapa las partículas nocivas, sea arrastrada hasta la laringe donde
será expulsada al exterior o tragada. La tráquea es muy susceptible a
infecciones respiratorias.
Los bronquios resultan de la división en 2 partes de la tráquea, por lo
que tienen su misma estructura. A su vez los bronquios se ramifican en los pulmones
dando origen a los bronquíolos cada uno de los cuales continúa ramificándose
hasta que se llega al alvéolo pulmonar, cuya pared es una finísima membrana que
separa el aire de la sangre y constituye el punto de unión entre el aparato
respiratorio y el aparato circulatorio.
Los pulmones:
Son los órganos
fundamentales de la respiración, situados en la cavidad torácica (costillas,
esternón y columna vertebral) a ambos lados del corazón en cuya base se
encuentra la membrana muscular conocida como diafragma; lo separa el espacio
denominado mediastino. El pulmón derecho se divide en tres lóbulos y el
izquierdo en dos (debido a la presencia del corazón) cada lóbulo presenta una
serie de secciones denominadas segmentos. Están rodeados por una membrana llamada
pleura, con dos capas separadas por el espacio pleural:
- Pleura visceral: interna y unida a
los pulmones.
- Pleura parietal: por fuera de la
pleura visceral y en contacto con la cavidad torácica.
En ciertos casos
el espacio pleural puede llenarse de líquido o aire provocando un trastorno
denominado pleuresía.
La Respiración
Alveolización:
Los bronquios se
dividen en ramificaciones, formando los bronquíolos de paredes más finas, y
sustituye el epitelio ciliado por una capa de células planas.
Las
ramificaciones finales de los bronquíolos concluyen en los alvéolos pulmonares.
La Alveolización proporciona al pulmón una superficie de unos 100 m2 para el
intercambio de gases.
El intercambio
gaseoso:
Se produce entre
el aire inspirado y la sangre. Tiene lugar a través de la mucosa de los
alvéolos y la pared de los capilares que forma una red alrededor,
aproximadamente en una fracción de segundo.
El oxígeno se
extiende en el torrente sanguíneo donde es captado por la hemoglobina de los
hematíes que se transforma en oxihemoglobina. A la vez se libera anhídrido
carbónico, recogido por la sangre en los tejidos y disuelto en el plasma. Así
en un estado natural de reposo se ponen en contacto al mínimo 5 litros de
sangre con 4 litros de aire.
Ventilación
pulmonar:
La ventilación
consiste en la renovación constante del aire que está en contacto con las
paredes alveolares.
La respiración se
realiza a partir de dos movimientos, continuos y alternados, la Inspiración y
la Expiración.
- La Inspiración permite la entrada de
aire a los pulmones, en este movimiento se contraen los músculos
intercostales y el diafragma.
De esta manera,
se aumenta la dimensión de la caja torácica: los pulmones se inflan al recibir
el aire que entra.
- La Expiración permite la salida del
aire de los pulmones. Es un movimiento pasivo, por el cual, Los músculos
intercostales y el diafragma se relajan, disminuyendo las dimensiones de
la caja torácica. Los pulmones, por su naturaleza elástica, se contraen y
expulsan el aire al exterior. Si la espiración es forzada, expulsamos
mayor cantidad de aire porque actúan los abdominales y los músculos
intercostales.
Los movimientos
respiratorios de inspiración y expiración tienen por efecto renovar
constantemente el aire de las cavidades respiratorias. Por cada inspiración se
introducen 500 ml de aire.
Volúmenes respiratorios:
- Volumen basal (Vb): es de unos 500 ml e indica la
cantidad de aire que, en condiciones de reposo, se intercambia durante una
respiración normal.
- Volumen inspiratorio de reserva (Vir): es de unos 3 litros, que resultan
del aumento adicional, además de los 500 ml, cuando se realiza una
inspiración forzada.
- Volumen espiratorio de reserva (Ver): es aproximadamente de 1litro, que es
la cantidad adicional que podemos expulsar durante una espiración forzada.
- Volumen residual (Vr): supone aprox. 1.5 litros de aire
que permanecen en los conductos respiratorios y no se pueden expulsar,
aunque realicemos un espiración forzada.
Formas inusuales de respiración
La tos:
Es una espiración
brusca y ruidosa del aire contenido en los pulmones, producida por la
irritación de las vías respiratorias o por la acción refleja de algún trastorno
nervioso, gástrico.
El estornudo:
Se produce como
respuesta a la irritación de la mucosa nasal, ya sea por partículas de polvo ,
olores intensos y penetrantes o fragmentos de epitelio dañado en una infección
vírica como la gripe.
El hipo:
Contracción
involuntaria del diafragma que se acompaña de una contracción de la laringe y
de un cierre de la glotis que evitan la inspiración de aire. El hipo leve, por
lo general, se inicia de forma espontánea, dura sólo unos cuantos minutos y se
debe a pequeñas alteraciones del estómago, desapareciendo por sí solo sin
tratamiento. El CO2 en concentración del 10 por ciento suprime el hipo.
El bostezo:
Está relacionado
con el sueño y el aburrimiento, aunque podría ser una forma de aumentar el
suministro de sangre al cerebro, ya que aumenta momentáneamente el ritmo
cardiaco.
El suspiro:
Es lo contrario
al bostezo, pero expulsamos el aire en lugar de absorberlo.
La risa:
La risa comprende
una sucesión de espiraciones débiles e intermitentes.
Control de los movimientos
respiratorios:
La producción
rítmica de los movimientos de la respiración es controlada por el bulbo
raquídeo (parte del encéfalo), el cual mantiene el ciclo
inspiración-expiración. Este centro nervioso envía impulsos a los músculos
intercostales y al diafragma, los que se contraen y causan la expansión de la
caja torácica. Cuando los pulmones se llenan con el aire inspirado, los nervios
correspondientes generan impulsos, que provocan la inhibición del centro
respiratorio, el bulbo deja de mandar mensajes al diafragma y músculos
intercostales, los cuales se relajan y dan lugar a la expiración.
Enfermedades
Los pulmones, así
como la mayoría de las partes del cuerpo, son sensibles al medio ambiente. Los
agentes bacterianos o virales que se encuentran en el aire o que otras personas
transmiten afectan el normal funcionamiento de estos órganos vitales.
El centro
respiratorio es muy sensible a la contaminación de dióxido de carbono en la
sangre. Si la concentración aumenta, el centro respiratorio acrecienta el envío
de impulsos nerviosos a los músculos de la respiración y, de inmediato, las
inspiraciones se hacen más frecuentes y profundas.
- Neumonía: es una infección aguda de
los espacios alveolares, causada por bacterias patógenas y virus. Si la
infección se circunscribe a los alvéolos contiguos a los bronquios, se
denomina Bronconeumonía.
- Tuberculosis pulmonar: llamada antiguamente
Tisis, es causada por el bacilo de Koch, y se propaga a través del aire,
por la tos y el estornudo.
- Asma Bronquial: es la contracción
involuntaria de los músculos de las paredes bronquiales. Se presenta con
gran cantidad de secreción de mucus. Además provoca una insuficiente
función del alvéolo.
- Enfisema: es una enfermedad que
afecta, especialmente, a las personas fumadoras y a las que viven en
ciudades con el aire muy contaminado. Una persona que sufre de enfisema,
no puede exhalar cantidades normales de aire, porque ha perdido la
elasticidad de sus pulmones.
- Cáncer pulmonar: es causado,
probablemente, por factores ambientales, siendo el consumo de cigarrillos
un factor primordial.
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