Sistema respiratorio, su anatomia e Intercambio gaseoso

Comprende cómo es la mecánica general de respiración, cómo esta compuesto el sistema respiratorio y cómo el aire le entrega oxigeno a nuestro organismo.

El aire que está en contacto cotidiano con nosotros posee una serie de gases disueltos y mezclados, entre los cuales destacan el oxígeno, por su importancia fisiológica para nosotros, el dióxido de carbono (CO₂) y otros de tipos contaminantes liberados por maquinaria e industrias. Cada vez que respiramos llevamos hacia nuestros pulmones esta mezcla de gases y contaminantes (algunos de ellos inclusive en estado sólido) donde diversos agentes se encargan de obtener solo lo necesario (oxígeno) para nuestros procesos metabólicos celulares, entregarlo a la sangre y desde ésta entregar los desechos gaseosos (CO₂ principalmente), los que son expulsados por la misma vía al exterior. La cadena de estructuras implicadas en el transporte, limpieza e intercambio de gases forman el sistema respiratorio, el cual se estructura en vías respiratorias y pulmones.

Mecánica general de respiración

La respiración está controlada por el sistema nervioso central, el cual detecta las concentraciones de oxígeno y CO₂ disueltas en la sangre, permitiendo regular la intensidad de la respiración; por ejemplo, cuando los niveles de oxígeno a nivel de encéfalo bajan, rápidamente la respuesta nerviosa es ingresar gran cantidad de aire y expulsar CO₂ a través de un bostezo. Además del control nervioso central, también existen centros autónomos que mantienen la respiración de manera constante, de modo que no es necesario “pensar respirar” para hacerlo. La mecánica respiratoria está dada por la acción de músculos asociados a la caja torácica, lugar donde se ubican los pulmones, órganos implicados en la respiración:

• El diafragma, músculo ubicado en la caja torácica inferior (bajo ambos pulmones) baja hacia el abdomen (se contrae), produciendo el ingreso de aire hacia los pulmones.
• Una vez los pulmones se han llenado de aire, ocurre el intercambio gaseoso y los desechos deben ser expulsados, por lo que el diafragma sube, dilatándose, (presiona los pulmones) y provocando el vaciado de los mismos.
• Los músculos intercostales refuerzan los tiempos de contracción y dilatación del diafragma, permitiéndole su correcta y coordinada movilidad sobre los pulmones.

Anatomía respiratoria

Los órganos y estructuras que forman parte del sistema respiratorio son:

• Fosas nasales: ubicadas en la parte frontal de la cara, el aire ingresa por ellas y es entibiado y limpiado parcialmente por la presencia de vellosidades que capturan desechos sólidos, formando mucosidades. Este proceso sigue en la faringe, continuación de las fosas nasales.
• Laringe: cavidad común con la boca, aquí el aire es conducido junto al bolo alimenticio (en caso de estar ingiriendo alimentos) hacia el esófago. Esta cavidad y tubo se separan gracias a una “tapa” denominada epiglotis, impidiendo el paso de alimentos hacia el sistema respiratorio. A esta altura se encuentran las cuerdas vocales, encargadas de la emisión sonora del lenguaje.
• Tráquea: tubo formado por anillos de cartílagos, es una estructura resistente pero flexible, en su parte superior se encuentran una serie de formaciones cartilaginosas que en los varones forman la denominada “manzana de Adán” (en las mujeres es más sutil). En la parte inferior la tráquea se bifurca (divide), gracias a un anillo de cartílago especial llamado carina.
• Bronquios: son 2 y surgen desde la carina como divisiones de la tráquea. Cada uno de ellos ingresará a un pulmón (izquierdo y derecho respectivamente), a través de los cuales el aire entrará en ellos.
• Bronquiolos: son múltiples subdivisiones cada vez menores de los bronquios, los cuales forman el denominado árbol bronquial. Estos se dividen hasta el nivel microscópico, terminando en pequeñas formaciones arracimadas llamadas sacos alveolares, donde ocurre específicamente el intercambio gaseoso.
• Pulmones: son 2 grandes órganos con capacidad de variar su volumen en función del aire que ingresa a ellos. Al interior de ellos ocurre el intercambio gaseoso (en los miles de sacos alveolares que contienen). Están protegidos por una capa llamada pleura, y poseen intimo contacto con músculos como el diafragma e intercostales que permiten sus variaciones de volumen. El pulmón izquierdo es más pequeño que el derecho, ya que debe dejar espacio para el corazón, órgano que se ubica justo en medio de ambos pulmones.

Intercambio gaseoso

El intercambio gaseoso está dado normalmente por difusión de gases a través de diferencias de presiones; el oxígeno pasa desde el interior de los sacos alveolares hacia la sangre contenida en los capilares que los rodean ya que la presión que ejerce contra la pared de los sacos alveolares es mayor (hay más oxígeno en los sacos que en la sangre capilar). Con el CO₂ ocurre lo mismo, hay más CO₂ en la sangre capilar que en el interior del saco alveolar. Así, el oxígeno que entra a la sangre capilar es transportado a las células las cuales lo utilizan en el proceso de respiración celular a nivel de las mitocondrias.