Download SISTEMA RESPIRATORIO. El aparato respiratorio conforma un

SISTEMA
RESPIRATORIO.
El aparato respiratorio conforma un sistema encargado de realizar el intercambio
gaseoso en los animales. Su función es la obtención de oxígeno, O2, y la
eliminación de dióxido de carbono, CO2.
El aparato respiratorio humano está formado por un conjunto de órganos
destinados al intercambio gaseoso con la atmósfera, por un lado, y con la sangre,
por otro.
Estos órganos son: orificios de la nariz ó narinas, fosas nasales, faringe,
laringe, tráquea, bronquios y sus ramificaciones, y los pulmones.
El intercambio gaseoso, llamado hematosis, se lleva a cabo en los pulmones, el
resto del sistema es la vía aerífera, cuya función es asegurar la entrada del aire
atmosférico durante la inspiración, y la salida del aire pulmonar durante la
espiración.
La vía aerífera comienza en los orificios nasales ó narinas por donde entra el
aire. El aire circula por las fosas nasales, que son dos cavidades, ubicadas encima
de la boca y separadas de ella por el paladar. Las fosas nasales tienen pelos y
segregan moco. El aire, en ellas se filtra, calienta y humedece antes de llegar a los
pulmones. Las fosas nasales son además órgano de la olfacción, ya que en ellas
se encuentran las terminaciones nerviosas del sentido del olfato. Los orificios
posteriores de las fosas nasales se comunican con la faringe, que es además
órgano del aparato digestivo. La faringe es un tubo de conducción del aire hacia la
laringe.
La laringe se abre por delante y debajo de la faringe. La laringe es el órgano de la
fonación, ya que en ella se encuentran las cuerdas vocales, que vibran con la
salida del aire. La laringe está constituida por varios cartílagos, uno de ellos es la
epiglotis, que tapa el orificio laríngeo, contribuyendo a evitar que durante la
deglución penetren alimentos a la tráquea. Por debajo se continúa con la tráquea,
que es un tubo largo y flexible, que se divide en su extremo inferior en dos tubos
semejantes de menor calibre que son los bronquios. Los dos grandes bronquios,
uno derecho y el otro izquierdo, penetran en su respectivo pulmón y se dividen en
tres ramas el derecho y en dos el izquierdo, que a su vez continúan dividiéndose,
originando los bronquíolos.
Los órganos que componen la vía aerífera están constituidos de manera tal que
ofrecen la menor resistencia al paso del aire y no pueden ser aplastados por los
órganos vecinos.
La tráquea y los bronquios están constituidos por anillos cartilaginosos, abiertos
por detrás para darle cierta elasticidad al conducto.
El epitelio de la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquíolos está constituido
por células que poseen prolongaciones ó cilias, que al moverse expulsan las
impurezas que trae el aire hacia el exterior.
ESQUEMA DEL SISTEMA RESPIRATORIO.
Estructura de los pulmones
Los pulmones son dos órganos esponjosos ubicados en la cavidad torácica y
separados entre sí por el corazón y los grandes vasos. Están recubiertos por una
membrana serosa llamada pleura, formada por dos hojas, una externa
denominada pleura parietal que está en contacto con la pared de la cavidad
torácica, y una interna denominada pleura visceral, que recubre el pulmón. Ambas
hojas delimitan un espacio virtual llamada espacio ó cavidad pleural. La pleura es
humedecida por una secreción serosa que facilita los movimientos de los
pulmones dentro del tórax. El pulmón derecho está dividido en tres lóbulos y el
izquierdo en dos; esto debido a la lateralización del corazón hacia la izquierda.
Cada lóbulo está dividido a su vez en lóbulos menores ó lobulillos pulmonares,
el límite de los lobulillos puede verse en la superficie exterior del pulmón. A cada
lóbulo pulmonar corresponde un bronquio que a su vez se ramifica
abundantemente originando los bronquíolos. Cada bronquíolo termina en sendos
lobulillos pulmonares.
Un lobulillo pulmonar tiene un volumen de 1 cm3 y está unido a su bronquíolo
respectivo. Cada lobulillo está formado por una gran cantidad de acinos
pulmonares, de 1 mm. de diámetro. Los acinos pulmonares son formaciones
huecas cuyas paredes presentan cavidades semiesféricas llamadas alveolos
pulmonares ó sacos alveolares.
La pared del alveolo está formada por células muy delgadas que constituyen el
epitelio pulmonar. Inmediatamente en contacto con el epitelio se encuentra una
abundante red capilar, por la que pasan por minuto, en la totalidad de los
pulmones unos 5,5 lt. de sangre, que se oxigena.
Los pulmones son en esencia enormes superficies respiratorias, que ocupan el
menor volumen posible. La superficie alveolar de los pulmones se estima en 80
m2.
Función respiratoria
El término respiración se aplica a procesos tres biológicos separados:
1- el proceso químico de liberación de energía tras el metabolismo de los
compuestos orgánicos, proceso que se denomina respiración celular.
2- El intercambio de gases respiratorios, O2 y CO2 entre la sangre y los alveolos,
proceso denominado respiración interna
3- La respiración externa, que es el intercambio de gases respiratorios entre el
organismo y su medio externo.
Los animales necesitan oxígeno para obtener energía de lo procesos celulares por
ello realizan un intercambio gaseoso entre el organismo y su medio, de éste toman
el O2 y desprenden al medio el CO2 formado durante el proceso de respiración
celular. El intercambio gaseoso se produce siempre por difusión.
El mecanismo de intercambio gaseoso del organismo con el exterior presenta dos
etapas:
1- La ventilación pulmonar que consiste en:
a- la inspiración, o entrada de aire a los pulmones. El aire entra activamente en
los pulmones al dilatarse la caja torácica.
b- La espiración o salida del aire, que se realiza pasivamente.
2- El intercambio de gases en los pulmones o hematosis. Se realiza debido a
diferente concentración de gases que hay entre el exterior y el interior de los
alvéolos, por ello, el O2 pasa al interior de los alvéolos y el CO2 pasa al espacio
muerto (conductos respiratorios). Cuando la sangre llega a los pulmones tiene un
alto contenido de CO2 y muy escaso de O2. El O2 pasa por difusión a través de
las paredes alveolares y capilares a la sangre. Allí es transportado por la
hemoglobina, pigmento de los glóbulos rojos, que lo llevará hasta las células del
cuerpo donde por el mismo proceso de difusión pasará al interior de las mismas
para ser utilizado en los procesos metabólicos. El mecanismo de intercambio de
CO2 es semejante, pero en sentido contrario, pasando el CO2 a los alvéolos. El
CO2 se transporta disuelto en el plasma sanguíneo y en parte es transportado por
los glóbulos rojos.
Mecánica respiratoria
Se llama mecánica respiratoria al conjunto de fenómenos que aseguran la entrada
y salida del aire de los pulmones. Los movimientos respiratorios ocurren
rítmicamente, sin participación de la voluntad, aunque pueden alterarse
voluntariamente.
En la inspiración el aire entra a los pulmones debido a la contracción del diafragma
y de los músculos intercostales externos que dilatan la cavidad torácica y
provocan una disminución de la presión intratoráxica. Cuando termina la
contracción de los músculos inspiradores, la caja torácica y los pulmones vuelven
a su posición de reposos y en consecuencia, el diámetro del tórax se reduce y el
pulmón por su elasticidad se retrae, como consecuencia aumenta la presión
intratoráxica y el aire es expulsado, fenómeno llamado espiración.
Frecuencia respiratoria: Es el número de respiraciones por minuto. La frecuencia y
el ritmo respiratorio pueden ser modificados voluntariamente. La respiración
normal se llama eupnea, la respiración con dificultad se llama disnea.
Intercambios gaseosos de la respiración
Los intercambios gaseosos que ocurren en la respiración se deben a que los
gases difunden desde el lugar donde tienen mayor presión, hacia donde su
presión es menor.
Todos los intercambios gaseosos dependen de las diferencias de la presión a que
se encuentran el O2 y el CO2 en el aire, los alveolos pulmonares, la sangre y los
tejidos.
Los intercambios gaseosos que ocurren en la respiración pueden dividirse en:
1) intercambio entre el aire atmosférico y el aire alveolar. Es la respiración externa
2) intercambio entre los alveolos y la sangre. Es la respiración interna
3) intercambio en los tejidos, llamada respiración celular
En el alveolo la presión parcial de O2 ( que está mezclado con CO2 ) es de 105
mm Hg. En la sangre que retorna al pulmón, después de haber cedido O2 a los
tejidos, la presión es de 40 mm Hg , por lo tanto el O2 difunde del alveolo a la
sangre, la cual oxigenada retorna a los tejidos con una presión parcial de O2 de
100 mm Hg. La sangre que llega al alveolo proveniente de los tejidos, no sólo es
pobre en O2 sino rica en CO2 con una presión parcial de 47 mmHg, éste difunde
al aire alveolar, el que se renueva con la inspiración y espiración.
En la sangre arterial (oxigenada) que llega a las células, el O2 tiene una presión
parcial de 100 mm Hg; en el citoplasma la presión es 0 porque se ha consumido,
por lo tanto el O2 difunde del capilar hacia la célula. En éstas, como consecuencia
de la respiración celular se ha producido un aumento de CO2 que se halla a una
presión de 60 mm Hg, por lo tanto difunde hacia la sangre donde su presión es de
40 mm Hg. Esta sangre cargada de CO2 retorna al alveolo, y lo cede al aire
alveolar donde su presión es menor.
Después del intercambio de gases en los pulmones, el aire espirado tiene menos
O2 y más CO2 que el aire inspirado.
Transporte del O2 y del CO2 por la sangre
El O2 se combina con la Hemoglobina, y es transportado como oxihemoglobina,
que se descompone fácilmente al llegar a los tejidos, para ceder el O2 y quedar
reducida a hemoglobina.
El CO2 es transportado en el plasma como bicarbonato, el que al llegar a los
alveolos se descompone fácilmente cediendo CO2. Otra parte del CO2 es
transportado como tal disuelto en el plasma y un porcentaje menor es transportado
por los glóbulos rojos.
Regulación de la respiración
La actividad respiratoria está regida por el centro respiratorio que se ubica en el
bulbo raquídeo, la destrucción de este centro detiene la respiración y provoca la
muerte. Además se puede voluntariamente, por impulsos nerviosos que llegan de
la corteza cerebral, modificar la frecuencia respiratoria, detener
momentáneamente la respiración y modificar la profundidad de la inspiración y
espiración.
La respiración está también regulada químicamente por la presión de CO2.
El aumento de CO2 en el aire alveolar y por consiguiente en la sangre, actúan
aumentando la frecuencia y profundidad respiratoria. La presión parcial del CO2
aumentada en la sangre actúa doblemente, porque lo hace directamente sobre el
centro bulbar, al ser irrigado por esa sangre con mayor contenido de CO2 y
también tiene acción indirecta sobre centros quimiorreceptores que hay en el
cayado de la aorta y en la carótida primitiva derecha. Estos centros están
vinculados por fibras nerviosas con el centro respiratorio bulbar.
La falta de O2 también aumenta la ventilación pulmonar, pero no tan intensamente
como el exceso de CO2.
Cuando al concentración de CO2 supera el 4% en el aire inspirado comienzan a
presentarse síntomas como disnea, mareos, dolor de cabeza, rigidez muscular,
espasmo de glotis, e inconsciencia.