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Cómo funciona el aparato respiratorio

 
Por Ángela Belmonte. 28 abril 2020
Cómo funciona el aparato respiratorio

El aparato respiratorio nos permite llevar a cabo una de las funciones esenciales de los seres vivos: respirar. Gracias a ese conjunto de órganos y estructuras, somo capaces de tomar oxígeno del aire que nos rodea y eliminar compuestos de desecho gaseosos (dióxido de carbono principalmente, pero también otros).

En esta lección de unPROFESOR veremos cómo funciona el aparato respiratorio: haremos una breve introducción a las principales partes del aparato respiratorio y veremos en profundidad tanto la respiración externa (o ventilación) como el intercambio de gases.

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Principales órganos y estructuras de la respiración

Para saber cómo funciona el aparato respiratorio primero tenemos que hacernos una idea de las partes del aparato respiratorio. Dentro de este sistema nos encontramos órganos de diferentes características y funciones, que tienen una relación directa o indirecta con la respiración pero los principales órganos son:

  • Fosas y orificios nasales. Son la parte más externa del aparato respiratorio y se encargan de comunicar las demás estructuras con el exterior. Además, la parte interna de los orificios nasales se encuentran tapizadas pequeñas vellosidades y moco, que retienen partículas de polvo y microorganismos. En las fosas nasales hay unos repliegues llamados cornetes, que frenan el paso del aire y favorecen su humidificación y calentamiento.
  • Boca. Parte del aire que respiramos también entra por la boca. La boca no es una estructura tan eficiente para la respiración ya que el aire que entra a nuestro interior carece del filtrado y el calentamiento que se produce en la nariz.
  • Faringe. La faringe es un conducto de unos 14 cm que permite la comunicación entre las fosas nasales, la cavidad bucal, el oído medio (a través de las trompas de Eustaquio), la laringe y el esófago.
  • Laringe. Es un corto conducto de unos 4 cm de longitud que contiene las cuerdas vocales y que sigue a la faringe.
  • Tráquea. Tubo de unos 12 cm de longitud y 2cm de diámetro, constituido por una serie de cartílagos con forma de semianillos (anillos cortados por la mitad), cuyos extremos posteriores están unidos por fibras musculares. Esto evita los roces con el esófago, que está adherido a la parte de atrás, cuando por este pasan los alimentos.
  • Bronquios. Son los dos conductos en los que se bifurca la tráquea. Cada uno de ellos se acerca a cada uno de los pulmones.
  • Bronquiolos. Son las ramificaciones de los bronquios. Conforme se acercan a los pulmones, los bronquios se van dividiendo en conductos de menor tamaño como los bronquiolos. Las últimas ramificaciones originan los denominados capilares bronquiales que finalizan en los sáculos pulmonares, que son cavidades con numerosas expansiones globosas denominadas alvéolos pulmonares, donde se lleva a cabo el intercambio de gases entre la sangre y el aire.
  • Pulmones. Son los dos órganos principales en la ventilación de aire. Tienen forma de triángulo, y diferente tamaño: el pulmón derecho es más grande y tiene tres lóbulos y el izquierdo, más pequeño, sólo dos.
  • Diafragma. El diafragma es una membrana musculosa que durante la inspiración desciende permitiendo la dilatación pulmonar (llenado de aire) y durante la espiración asciende favoreciendo el vaciado de los pulmones.
  • Arteria pulmonar. Contiene sangre pobre en oxígeno y rica en dióxido de carbono, ya que procede del resto de los órganos del cuerpo; esta sangre procede del corazón y se lleva hacia los pulmones para oxigenarse.
  • Vena pulmonar. Contiene sangre rica en oxígeno y pobre en dióxido de carbono, que se mueve desde los pulmones hacia el corazón para volver a circular por el resto del cuerpo.

Etapas de la respiración

La respiración es el proceso completo por el que conocemos al intercambio de gases entre la atmósfera que nos rodea y la sangre que baña el interior de nuestro cuerpo. Este proceso puede dividirse en dos etapas muy diferentes entre ellas: la ventilación o respiración externa y el intercambio de gases propiamente dicho.

A continuación veremos cada una de las fases de la respiración por separado, nombrando las principales estructuras y órganos.

La ventilación

Para saber cómo funciona el aparato respiratorio tenemos que conocer la primera de las fases de la respiración. La ventilación o respiración externa es el proceso por el que el aire del medio externo entra a nuestros pulmones y después, sale. Es, simplemente, el llenado y vaciado de los pulmones. La ventilación se puede dividir en dos fases:

  1. Inspiración. Durante la inspiración, los músculos intercostales externos se contraen y suben las costillas y el esternón, y el diafragma desciende. Todo ello aumenta la capacidad de la caja torácica, provocando que los pulmones se dilaten y entre aire rico en oxígeno desde el exterior del cuerpo a través de la faringe y laringe (vía aérea superior) y tráquea y bronquios (vía aérea inferior). Se dice que la inspiración es un proceso activo, en el que nuestros músculos tienen que trabajar para que el aire penetre hasta nuestros pulmones.
  2. Espiración. Durante la fase de espiración, los músculos intercostales externos se relajan y bajan las costillas y el esternón y el diafragma asciende. Todo ello disminuye la capacidad de la caja torácica, provocando que los pulmones se contraigan y, por lo tanto, salga el aire contenido en nuestros pulmones (rico en dióxido de carbono, vapor de agua, etc.). Esta etapa podemos decir que es la contraria a la inspiración: todo lo que se contrae en la inspiración se relaja en la espiración, todo lo que baja durante la inspiración, sube durante la espiración, etc. Además, la espiración se dice que es un proceso pasivo ya que, a diferencia de la inspiración, no conlleva una activación de los músculos sino que estos simplemente se relajan.
Cómo funciona el aparato respiratorio - La ventilación
Imagen: Aparato respiratorio

El intercambio gaseoso en los alvéolos pulmonares

El intercambio gaseoso es el proceso que se produce en los alvéolos pulmonares, en el cual se intercambian gases entre la sangre y el aire contenido en los alvéolos, que procede del exterior. En concreto, este intercambio gaseoso se produce a través de la fina membrana que recubre los vasos sanguíneos de los alvéolos pulmonares (endotelio pulmonar).

El intercambio gaseoso también podemos dividirlo en diferentes etapas para que nos sea más fácil estudiarlo:

  1. La sangre procedente del corazón, llega a los pulmones a través de al arteria pulmonar. La arteria pulmonar va dividiéndose, cada vez en vasos sanguíneos más pequeños hasta formar los capilares sanguíneos que recubren los alvéolos pulmonares. Esta sangre está cargada de dióxido de carbono y contiene muy poca cantidad de oxígeno.
  2. A los alvéolos pulmonares llega aire procedente del exterior que es rico en oxígeno. A través de todas las estructuras vistas en la ventilación, el aire del exterior llega hasta los alvéolos pulmonares.
  3. Se produce el intercambio de gases. En los alvéolos, la distancia que hay entre los gases contenidos en su interior y los gases contenidos en el interior de los capilares sanguíneos que lo recubren es muy pequeña: sólo 0,6 micras (0,6µ). Además, las paredes que los separan son permeables a ellos, por lo que los gases tienden a migrar de un lado a otros hasta igualar la composición a ambos lados de las paredes. Se dice que el intercambio de gases se debe al gradiente gases, es decir, que es un proceso pasivo por el que los mismos gases se mueven, para igualar la composición del interior del alvéolo con el interior de los capilares que los rodean.
  4. La sangre rica en oxígeno se distribuye por el resto del cuerpo. Los capilares que recubren a los alvéolos se van uniendo para formar una estructura mayor: la vena pulmonar. La sangre que sale de los capilares sanguíneos que recubren los alvéolos pulmonares se une en la vena pulmonar y va hacia el corazón, donde se bombea al resto del cuerpo. Esta sangre es rica en oxígeno y muy pobre en dióxido de carbono.

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Bibliografía
  • Jimeno, A (18 de agosto de 2016) El aparato respiratorio y la respiración.
  • El cuerpo humano (s.f) Aparato Respiratorio – Funciones y Órganos
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