LA RESPIRACIÓN

Cuando respiras, cumples una de las funciones más importantes para mantener la vida; introduces oxígeno a tu cuerpo y expulsas dióxido de carbono, pero es necesario llevar el oxígeno a todas las células.
Como ya sabemos, esto lo hace la sangre.
El sistema respiratorio está formado por las vías respiratorias y los pulmones.

Las vías respiratorias: son las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquíolos.  La boca también es, un órgano por donde entra y sale el aire durante la respiración.

Las fosas nasales son dos cavidades situadas encima de la boca.  Se abren al exterior por los orificios de la nariz (donde reside el sentido del olfato) y se comunican con la faringe por la parte posterior.  En el interior de las fosas nasales se encuentra la membrana pituitaria, que calienta y humedece el aire que inspiramos. De este modo, se evita que el aire reseque la garganta, o que llegue muy frío hasta los pulmones, lo que podría producir enfermedades. No confundir esta membrana pituitaria con la glándula pituitaria o hipófisis.

La faringe se encuentra a continuación de las fosas nasales y de la boca.  Forma parte también del sistema digestivo.  A través de ella pasan el alimento que ingerimos y el aire que respiramos.

La laringe está situada en el comienzo de la tráquea.  Es una cavidad formada por cartílagos que presenta una saliente llamada comúnmente nuez.  En la laringe se encuentran las cuerdas vocales que, al vibrar, producen la voz.

La tráquea es un conducto de unos doce centímetros de longitud.  Está situada delante del esófago.

Los bronquios son los dos tubos en que se divide la tráquea.  Penetran en los pulmones, donde se ramifican una multitud de veces, hasta llegar a formar los bronquiolos.

Los pulmones

Son dos órganos esponjosos de color rosado que están protegidos por las costillas.
Mientras que el pulmón derecho tiene tres lóbulos, el pulmón izquierdo sólo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazón. Los bronquios se subdividen dentro de los lóbulos en otros más pequeños y éstos a su vez en conductos aún más pequeños. Terminan en minúsculos saquitos de aire, o alvéolos, rodeados de capilares.

Una membrana llamada pleura rodea los pulmones y los protege del roce con las costillas.

 

 

Alvéolos

En los alvéolos se realiza el intercambio gaseoso: cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde donde es exhalado.

 

CÓMO RESPIRAMOS

El proceso de respiración consiste de un juego de INSPIRACIÓN (entrada de aire, oxígeno) y de ESPIRACIÓN (salida de aire, bióxido de carbono). Este proceso depende en gran manera del trabajo del diafragma.

Inspiración
Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los músculos pectorales menores y los intercostales presionan las costillas hacia fuera. La cavidad torácica se expande y el aire entra con rapidez en los pulmones a través de la tráquea para llenar el vacío resultante.

Espiración
Cuando el diafragma se relaja, adopta su posición normal, curvado hacia arriba; entonces los pulmones se contraen y el aire se expele.

Respiramos unas 17 veces por minuto y cada vez introducimos en la respiración normal ½ litro de aire. El número de inspiraciones depende del ejercicio, de la edad etc. la capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros. A la cantidad de aire que se pueda renovar en una inspiración forzada se llama capacidad vital; suele ser de 3,5 litros.
Cuando el aire llega a los alvéolos, parte del oxígeno que lleva atraviesa las finísimas paredes y pasa a los glóbulos rojos de la sangre. Y el dióxido de carbono que traía la sangre pasa al aire, así la sangre venenosa se convierte en sangre arterial esta operación se denomina hematosis

INTERCAMBIO DE GASES EN LA RESPIRACIÓN

El intercambio de gases en la respiración se debe al fenómeno de difusión, que consiste en el movimiento de las partículas de una región donde están en mayor concentración a otra en la que su concentración es menor.

INTERCAMBIO DE GASES EN LOS ALVÉOLOS:

En los alvéolos pulmonares se realiza el intercambio de gases entre el aire que hay en el interior de los alvéolos y la sangre que circula por los capilares sanguíneos que rodean los alvéolos.  El CO₂   se difunde desde los capilares a los alvéolos y de manera inversa el O₂ pasa de los  alvéolos a los capilares sanguíneos.

El oxígeno es transportado por la hemoglobina de los glóbulos rojos y el dióxido de carbono se transporta disuelto en el plasma.  Una vez realizado este intercambio, la sangre lleva el oxígeno a las células.

INTERCAMBIO DE GASES EN LAS CÉLULAS:

Las células consumen oxígeno y producen dióxido de carbono, entonces la difusión en las células es en sentido inverso a lo que ocurre en los pulmones: el O₂ de la sangre se difunde hacia las células, mientras que el   CO₂   pasa de las células a la sangre.

LA RESPIRACIÓN CELULAR:

Dentro de cada célula la respiración es continua.  La respiración celular consiste en la combustión de los nutrientes, es decir, las células "queman" nutrientes para obtener la energía que necesitan para realizar sus actividades como: la división celular, el crecimiento, la contracción muscular, etc.  La combustión solo es posible si hay oxígeno.

La respiración celular se realiza en las mitocondrias.  El principal nutriente que utilizan las células para obtener energía es la glucosa. Esta sustancia se descompone dejando como residuo dióxido de carbono y agua.

LA RESPIRACIÓN EN LOS ANIMALES

El oxígeno y la vida

Fuego

La respiración celular es una reacción de oxidación. En ella, la materia orgánica se combina con oxígeno y se transforma en dióxido de carbono y agua en una reacción en la que se produce energía. Por ello, es imprescindible para los animales tomar oxígeno.

Una reacción de oxidación distinta, con la que estarás familiarizado, es la combustión de la madera, por ejemplo, en una hoguera. Habrás visto que la llama se aviva cuando se sopla. Es debido a que, al soplar, enviamos más oxígeno y favorecemos la combustión.

La respiración aporta a las células el oxígeno que precisan para realizar la respiración celular. A veces, para evitar confusiones entre la respiración celular y la respiración, a este último proceso se le llama ventilación.

Los animales emplean diversas estrategias para realizar la respiración.

Tipos de respiración

Respiración sin estructuras

Los animales más sencillos, como las medusas y las esponjas, no tienen aparato respiratorio; los gases se intercambian por toda la superficie del cuerpo.

El oxígeno, que está disuelto en el agua, atraviesa libremente el cuerpo del animal y va pasando de unas células a otras. Esto solo funciona en animales sencillos, en los cuales todas las células están cerca de la superficie del cuerpo. Se da en las esponjas, las medusas y algunos gusanos.

Los cnidarios carecen de un aparato respiratorio especializado

Respiración cutánea

Es la que ocurre a través de la piel. En este caso, cerca de la piel hay numerosos vasos sanguíneos que captan el oxígeno y eliminan el dióxido de carbono. Este tipo de respiración requiere una piel fina y permeable a los gases, que ha de estar constantemente humedecida. La respiración solo resulta eficaz en animales que viven en ambientes muy húmedos o acuáticos, como los anélidos.

Respiración cutánea

Respiración traqueal

Es el tipo de respiración que presentan los artrópodos terrestres (insectos, arácnidos y miriápodos).

Las tráqueas son tubos que se abren al exterior por unos orificios denominados espiráculos, situados a lo largo de la superficie del cuerpo. Las tráqueas al ramificarse van disminuyendo su diámetro a la vez que sus paredes se hacen más delgadas. Así, el oxígeno las atraviesa y llega a las células, al tiempo que el dióxido de carbono sale de ellas.

Respiración traqueal

Respiración branquial

Es el mecanismo más general de respiración en los animales acuáticos. Las branquias son órganos con paredes muy delgadas que, por el exterior, están en contacto con el agua, y por el interior, con multitud de capilares, que son los que realizan el intercambio: toman el oxígeno disuelto en el agua y ceden el dióxido de carbono.

Existen branquias en muchos tipos de animales acuáticos, con diferentes estructuras. Las encontramos en muchos anélidos marinos, en los moluscos acuáticos, en los crustáceos, en los peces y en las larvas de los anfibios.

Branquias externas de una larva de anfibio

Branquias internas de un pez

Las branquias pueden ser proyectadas fuera del animal (branquias externas) o estar alojadas en una cavidad comunicada con el exterior (branquias internas). El agua que baña las branquias debe circular y renovarse continuamente. Las condiciones que deben cumplir las branquias para ser efectivas en el intercambio de gases son: poseer una amplia superficie, una epidermis fina y estar muy vascularizadas.

Branquias externas de un anélido poliqueto

Respiración pulmonar

Es típica de algunos vertebrados: anfibios, aves, reptiles y mamíferos, aunque también de algunos invertebrados, como los caracoles terrestres.

El intercambio de gases se realiza a través de unas cavidades internas de finas paredes y muy vascularizadas, denominadas pulmones.

Pulmón en libro

Los anfibios presentan los pulmones más simples, en forma de saco. En los reptiles están tabicados, con lo que disponen de una mayor superficie de intercambio de gases.

En las aves los pulmones son pequeños y se comunican con los sacos aéreos, que actúan como reserva de aire y aumentan la eficacia de la respiración.

Pulmones de anfibio

En los mamíferos la superficie de intercambio de gases es mayor, debido a la presencia de numerosos sacos (alvéolos) rodeados de vasos sanguíneos.

Pulmones de ave