Sistema respiratorio

La respiración es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el oxígeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado. Cuando respiramos, lo que estamos buscando es captar oxígeno, un gas que es esencial para que nuestras células puedan vivir y desarrollarse. El sistema respiratorio permite que el oxígeno entre en el cuerpo y que luego elimine el dióxido de carbono que es el gas residual que queda después que las células han usado el oxígeno.

Los órganos que constituyen el sistema respiratorio son las vías respiratorias y los pulmones.

Las vías respiratorias corresponden a conductos que conducen el aire desde el exterior hacia el interior del cuerpo y viceversa. Las vías respiratorias son las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y bronquiolos.

El aire que respiramos transporta una gran cantidad de polvo, partículas y microorganismos que pueden ser dañinos para nuestro organismo. Las vías respiratorias están recubiertas de una mucosa respiratoria. Su función es calentar el aire y humedecerlo. Además, en el interior de la nariz existen pelos (cilios vibrátiles) que actúan como pestañas, deteniendo a las partículas de mayor tamaño.
El moco que se acumula en las paredes de las fosas nasales también ayuda a eliminar el polvo del aire que ingresa a nuestro cuerpo.

Luego de que el aire inhalado hace su recorrido y llega hasta la tráquea, este órgano se encuentra recubierto por una mucosa, en la cual se adhieren las partículas de polvo que han logrado atravesar las vías respiratorias superiores. Este moco no solo ayuda a retener el polvo ya que también actúa como bactericida.

Los pulmones se ubican en el tórax a ambos lados del corazón y son los órganos encargados de realizar el intercambio gaseoso, el cual es un proceso donde se intercambia el oxígeno y el dióxido de carbono entre el aire y el organismo.

2- Órganos del sistema respiratorio

A continuación, revisaremos los órganos que conforman el sistema respiratorio.  

– Fosas nasales: Consiste en dos amplias cavidades cuya función es permitir la entrada del aire, el cual se humedece, filtra las sustancias o partículas extrañas como algunos microorganismos que pueden dañar el organismo, mediante el vello y la mucosidad que recubren las cavidades. Además, calienta el aire a una determinada temperatura a través de unas estructuras llamadas cornetes.  

– Faringe: Conducto muscular, membranoso que ayuda a que el aire se vierta hacia las vías aéreas inferiores. Es una cavidad común con el sistema digestivo. A partir de este punto, el aire sigue un camino independiente del de los alimentos. 

– Epiglotis: Estructura de cartílago que impide que los alimentos entren en la laringe y en la tráquea al tragar. 

– Laringe: Conducto cuya función principal es la filtración del aire inspirado. Además, permite el paso de aire hacia la tráquea y los pulmones y se cierra para no permitir el paso de comida durante la deglución si la propia no la ha deseado. Tiene forma de embudo y sus duras paredes de cartílago se palpan en la parte anterior del cuello. En su interior se encuentran las cuerdas vocales, que vibran al paso del aire y producen los sonidos. 

– Tráquea: Es un tubo flexible que permanece abierto al paso del aire, gracias a que está formado por anillos cartilaginosos incompletos en forma de “C”. Brinda una vía abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones. 

– Bronquios: Son dos conductos, los cuales cada uno ingresa a pulmón, que conducen el aire que va desde la tráquea hasta los bronquiolos. 

– Pulmones: Son dos órganos situados dentro de la cavidad torácica, formada por las costillas, el esternón y el diafragma en la base. La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alvéolos están en estrecho contacto con capilares. 

– Bronquiolos: Dentro de los pulmones, los bronquios se ramifican muchas veces, formando conductos más angostos conocidos como bronquiolos. 

– Alvéolos: Los bronquiolos, que son tubos muy estrechos, finalizan en unos sacos pequeños llamados alvéolos, las cuales son estructuras que poseen la función de realizar el intercambio gaseoso.  

– Diafragma: Es un músculo ubicado bajo los pulmones. Mediante la contracción y relajación del diafragma, se produce la inspiración y la exhalación que revisaremos posteriormente. 

– Músculos intercostales: Se ubican entre las costillas. Durante la respiración, los músculos intercostales se contraen y esto permite el desplazamiento de las costillas, produciendo la expansión de los pulmones. 

3- La ventilación pulmonar 

El proceso que permite el ingreso de aire al organismo y luego su salida al exterior se conoce como ventilación pulmonar.

En este proceso, participan dos músculos respiratorios, los cuales son estructuras que permiten que los pulmones aumenten o disminuyan su tamaño durante la respiración. Estos músculos son el diafragma, el cual es un músculo ubicado en la parte inferior de la cavidad torácica, y los músculos intercostales que se ubican entre las costillas.

Entonces, la ventilación pulmonar ocurre mediante dos movimientos:

– Inspiración: Corresponde a la entrada de aire a los pulmones. Durante la inspiración, los músculos respiratorios se contraen. El diafragma se contrae y se desplaza hacia abajo, mientras que los músculos intercostales elevan las costillas, las cuales se separan.

Los movimientos del diafragma y de los músculos intercostales, generan que se aumente la capacidad de la caja torácica. Los pulmones se expanden y permiten que el aire ingrese. 

– Espiración: Corresponde a la expulsión del aire desde los pulmones hacia el ambiente. El diafragma se relaja y sube. Los músculos intercostales también se relajan, produciendo que las costillas desciendan. A consecuencia de esto, la capacidad de la caja torácica disminuye, permitiendo que los pulmones se contraigan y el aire pueda salir. 

El ritmo respiratorio es el número de movimientos respiratorios realizados en un minuto. Su frecuencia varía en función de la necesidad de oxígeno. Durante el reposo, es de 16 veces por minuto; después de un ejercicio intenso, puede alcanzar las 40 veces por minuto. Esto es debido a que, al realizar actividad física, las células del organismo necesitan una mayor cantidad de oxígeno.

Para que nuestro organismo obtenga una mayor cantidad de oxígeno, tanto el sistema respiratorio como el circulatorio experimentan cambios para obtener lo que se requiere. En el caso del sistema respiratorio, aumenta la cantidad de veces que se respira por minuto, respirando más rápido y más profundo. Por lo tanto, la cantidad de oxígeno que ingresa a los pulmones es mayor.

Para repasar lo que hemos aprendido hasta el momento, revisemos el siguiente cuadro que señala lo que sucede con cada estructura durante la inspiración y la espiración.

4- Intercambio gaseoso

Como ya hemos estudiado anteriormente, el aire que inhalamos pasa por los bronquios, luego a los bronquíolos para finalmente pasar a los alvéolos. En cada alvéolo pulmonar, se produce el intercambio de gases con la sangre, el cual es un proceso que se denomina intercambio gaseoso.

El intercambio gaseoso comienza cuando el oxígeno entra a la sangre. Recuerda que cuando inhalamos aire, este llega a los alvéolos y el oxígeno entra a la sangre a través de pequeños capilares localizados en las paredes de los alvéolos. Ahí es llevado al corazón desde donde es enviado a todo el resto del cuerpo. En sentido inverso el dióxido de carbono, que sale de las células del cuerpo, viaja por los capilares de vuelta al corazón que luego mandará esta sangre a los pulmones y se llevará a cabo el proceso contrario para que el CO₂ pueda ser exhalado.

Entonces, el intercambio gaseoso se produce en los alvéolos y consiste principalmente en que el oxígeno, el cual inhalamos, es transportado a la sangre. Mientras que, el dióxido de carbono es transportado de la sangre hacia los alvéolos, de esta forma se elimina mediante la espiración.