SISTEMA RESPIRATORIO

SISTEMA RESPIRATORIO

Gua de Estudio para I Medios

Significado Biolgico de la Respiracin

La energa como capacidad de efectuar trabajo requerida por los seres vivos (plantas y animales) es obtenida a partir de la oxidacin biolgica (transferir hidrogeno o su electrn desde dadores hasta aceptores de l)

Al hablar de respiracin y su relacin con la vida, debemos referirnos a los procesos a travs de los cuales los seres vivos utilizan el oxigeno, convierten la energa de los nutrientes en otras de valor biolgico como el ATP, producir como residuo CO2. Esto exige del animal o vegetal la existencia en su organismo de mecanismos (simples o complejos) de obtencin de oxigeno y eliminacin de CO2.

El paramecio, la hidra y otros seres acuticos presentan un sistema simplificado: el oxigeno disuelto en le agua difunde hacia el interior de ellos y, en sentido opuesto, viaja el CO2 (respiracin directa). Otros, en cambio (reptiles, crustceos, aves, mamferos) desarrollan sistemas ms sofisticados, constituidos de tejidos y destinados a esta funcin, los que se relacionan ntimamente con un flujo sanguneo el cual conduce el oxigeno hasta las clulas y lo cambia por CO2 (respiracin indirecta).en ella distinguimos: la respiracin externa, paso de gases de el exterior a la sangre circulante teniendo un intermediario (pulmn) y respiracin interna o tisular, que es el intercambio de gases entre la sangre y las clulas.

En los vertebrados, con excepcin de los peces, el pulmn es el encargado del intercambio de gases entre el organismo y el ambiente, y la Hb (hemoglobina) es la responsable del transportar esos gases hacia las clulas o hasta los pulmones.

Sistema respiratorio humano: est formado por un conjunto de conductos ubicados en la cabeza, el cuello y el trax, y los rganos respiratorios o pulmones donde ocurre el intercambio de gases entre el organismo y el medio ambiente.

El proceso respiratorio comprende 3 etapas:

a) ventilacin pulmonar: que es la entrada y salida de aire desde y hacia los pulmones.

b) Intercambio de gases, que es el intercambio de gases entre los pulmones y la sangre, y la sangre y el interior de las clulas

c) Respiracin celular, el proceso de utilizacin del oxgeno para la degradacin de los nutrientes y de produccin del dixido de carbono en la clula de manera que proporcione la energa necesaria para mantener las funciones vitales del organismo.

El Sistema Respiratorio es el sistema de nuestro cuerpo que lleva el aire (oxgeno) que respiramos hacia nuestro interior para hacer posible el crecimiento y la actividad. Es un proceso involuntario y automtico, en que se extrae el oxigeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado.

El sistema respiratorio se divide en dos sectores: 1. Las vas respiratorias altas o superiores- la nariz, la boca (que tambin forma parte del sistema gastrointestinal) y la faringe. 2. Las vas respiratorias bajas o inferiores- la laringe, la trquea, los bronquios y los pulmones los cuales son los rganos propios del aparato respiratorio.

La ventilacin pulmonar

El aire que entra y sale de los pulmones atraviesa las vas respiratorias superiores y el aparato bronco pulmonar para alcanzar las o alvolos o formadores saculares ubicadas en los extremos de los bronquiolos, rodeados de capilares sanguneos, donde se realiza el intercambio gaseoso.

Las caractersticas y funciones de estas estructuras son:

Nariz o cavidad nasal:Constituye una va de paso del aire y colaboran, adems, en el calentamiento, humedecimiento y limpieza del gas. La cavidad nasal est divida por un tabique central en dos fosas nasales y presenta varias proyecciones llamadas cornetes que aumentan su superficie. Est tapizada internamente por una membrana mucosa, muy irrigada de vasos sanguneos. Esta vascularizacin es mayor en la parte anterior de la mucosa (pituitaria roja), cuya funcin es entibiar el aire que ingresa a las fosas nasales. y menor en la posterior, en la que abundan terminaciones nerviosas, que es de color amarillo (pituitaria amarilla), se perciben los olores. La mucosa nasal es la superficie interna de la nariz; un tejido epitelial de revestimiento de glndulas productoras de mucus que detienen el polvo y los agentes extraos.

La regin interna de la nariz se une a los senos paranasales; unas cavidades seas llenas de aire. Estas cavidades actan como caja de resonancia en la funcin de hablar.

Las fosas nasales se comunican con el exterior por los orificios nasales y con el interior, por otros orificios llamados coanas.

Faringe: Conducto que mide 13 cm. de longitud. Se comunica con fosas nasales a travs de las coanas. La faringe se divide en tres porciones: nasofaringe, bucofaringe Laringofaringe. Tubo de paredes con fibras musculares, conectado con la porcin posterior de las fosas nasales y situado en forma paralela a las vrtebras cervicales. En ella se entrecruzan las vas digestivas y respiratorias, las cuales se separan por la accin de la epiglotis, especie de vlvula que funciona en forma refleja. Tambin est conectado con le odo a travs de la Trompa de Eustaquio.

Laringe o caja de la voz: Est formada de anillos cartilaginosos, msculos y tejido fibroso. Une la faringe con la trquea y contiene las cuerdas vocales (repliegues de epitelio que vibran al pasar el aire por ellos)

Trquea: Tubo que mide alrededor de 12 cm. de largo por unos 2,5 cm. de dimetro, ubicado delante del esfago y constituido por anillos cartilaginosos que permiten su abertura permanente, especialmente durante la inspiracin, cuando la presin del aire dentro de la trquea es menor a la atmosfrica (lo que ocasin su cierre). Posee cierta elasticidad, facilitando su adaptacin a los cambios de postura y a la presin ejercida por los alimentos durante la deglucin. Internamente est revestido de mucosa que filtra el aire y mantiene la humedad de ste.

Bronquios: Son dos ramificaciones de la trquea a nivel de la primera costilla, cada una de las cuales se dirige a un pulmn, penetrndolos por la zona central del hilio. En el interior de los pulmones, de cada bronquio se subdivide en bronquolos y stos en conductos ms finos, hasta constituir los alvolos, sacos de 0,2 mm. de dimetro. De paredes delgadas, formados de clulas epiteliales planas y rodeadas de capilares y tejido conectivo elstico. Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvolos, que desplegados ocuparan una superficie de 93 metros cuadrados aproximadamente, unas 40 veces la extensin de la piel. Es a travs de la paredes de los sacos alveolares que las molculas de O2 y CO2 difunden desde los pulmones al flujo sanguneo y viceversa.

Pulmones: Son dos masas de forma piramidal formados por tejido esponjoso elstico, situados en la cavidad torcica, limitados por la columna vertebral, las costilla s, el esternn y el diafragma: El peso de ambos pulmones es, aproximadamente, 1200 gramos: el pulmn izquierdo es de menor tamao que le derecho. El primero est formado de dos lbulos (presenta una escotadura que alberga al corazn); el segundo posee tres lbulos. Cada pulmn est envuelto por una membrana serosa doble llamada pleura. La parte de la membrana en contacto con los pulmones es la pleura visceral y la aplicada a cavidad torcica, pleura parietal. El espacio que queda entre ambas pleuras se denominada cavidad pleural y posee un lquido lubricante y purificador (contiene glbulos blancos y macrfagos) secretado por las pleuras. Al inflamarse estas membranas, provoca el aumento del a cantidad de lquido y dolor al respirar: es la enfermedad conocida como pleuresa o pleuritis.

Cada lbulo pulmonar recibe una rama de los bronquios acompaada de una rama de la arteria pulmonar. Estn formados de numeroso lobulillos (unidad estructural del pulmn, de forma piramidal con la base dirigida a la cara externa del pulmn y el vrtice, hacia el hilio de ste) Como anexo de este aparato se considera al diafragma. Es una hoja muscular en forma de bveda que separa el trax del abdomen. Est inervado por los nervios frenticos que nacen del tercer, cuarto y quinto pares de ostillas cervicales. Es el principal msculo respiratorio.

Mecnica Respiratoria

La ventilacin pulmonar (entrada y salida de aire de los pulmones) se consigue a travs de dos movimientos: el de inspiracin (entrada de aire) y espiracin (salida del aire). Todo esto es posible debido la hermetismo de la caja torcica y a la presencia de determinados msculos.

La inspiracin se consigue la aumentar el volumen de la cavidad torcica por contraccin de los msculos intercostales (que determinan el arrastre de las terminaciones anteriores de las costillas hacia fuera y arriba) y el diafragma, que se aplana. El aumento de volumen determina descenso de presin en los pulmones con respecto al a presin atmosfrica, posibilitando la entrada del aire a las vas respiratorias.

En la espiracin, se relajan los msculos intercostales, las costillas vuelven a su lugar y el diafragma recupera su forma determinado la disminucin de volumen de la cavidad torcica, la contraccin de los pulmones, el aumento de la presin y al expulsin del aire.

La cantidad de aire respirado se estima e una cifra cercana a 500 ml. la que se combina con la reserva de 2,5 litros existente en los pulmones. Se denomina capacidad vital a la totalidad de aire que puede entrar o salir de los pulmones.

Composicin del aire atmosfrico y el aire alveolar en porcentaje

Nitrgeno

Oxgeno

Anhdrido Carbnico

Vapor de aguaAire atmosfrico

79,0

20,96

0,04

VariableAire alveolar

75,3

13,2

5,3

6,2

Volmenes pulmonares

Cuando una persona respira, ingresa a su organismo cierta cantidad o volumen de aire. Se ha calculado que en reposo se inspiran y espiran unos 500ml de aire, el llamado volumen de ventilacin pulmonar.De los 500ml de aire que ingresa a las vas respiratorias. Slo el 70% ( 350ml) llega hasta los alvolos pulmonares para ser utilizado. La cantidad de aire que queda sin utilizar recibe el nombre de volumen de aire muerto que ocupa espacio en los qe no se hace intercambio gaseoso.

Si una persona, al final de una espiracin normal, realiza una inspiracin profunda, introducir a sus pulmones entre 1500ml y 2000ml ms de aire. Este volumen se llama volumen de reserva inspiratoria.Los pulmones nunca se vacan totalmente de aire, ni siquiera en la espiracin ms esforzada. Siempre permanecer cierto volumen de aire, que corresponde al volumen de reserva espiratoria, cuyo valor es alrededor de los 1200ml. An as, todava permanece aire en los alvolos debido a que la diferencia de presiones los mantienen levemente hinchados. Este corresponde al volumen residual y tiene un valor aproximado de 1200ml.La capacidad de mantener cierto volumen de aire residual se debe a que la presin intrapleural normal es ms baja que la presin atmosfrica. Es as que cuando la presin intrapleural normal sufre variaciones puede ocurrir un colapso total o parcial del pulmn o atelactasia pulmonar.

La totalidad del aire que un individuo inspira durante un minuto se llama volumen de respiracin por minuto, y se calcula multiplicando el volumen de ventilacin pulmonar por la frecuencia respiratoria normal por minuto. La frecuencia respiratoria de una persona adulta sana y en reposo es de aproximadamente 12 respiraciones por minuto.

Ventilacin pulmonar x frecuencia respiratoria= volumen de respiracin por minuto

500ml x 12 respiraciones/min= 6000 ml/min

Para cada individuo adulto normal, el volumen de respiracin por minuto es de 6000ml/min Intercambio de gases en los pulmones

Este ocurre a travs de las paredes de los alvolos y los capilares que los rodean: el O2 pasa por difusin de los primeros a los segundos, y el co2 realiza el movimiento en sentido contrario. La hemoglobina es la encargada de trasportar ambos gases.

Transporte de los gases respiratorios.

El transporte de los gases respiratorios en el organismo se realiza a travs de la sangre gracias a la hemoglobina presente en glbulos rojos, compuesto formado por hierro y una protena.

La mayor parte del oxgeno se combina con la hemoglobina formando un nuevo compuesto llamado oxihemoglobina, de acuerdo a la siguiente ecuacin:

Hb + O2 HbO2Cuando la hemoglobina se convierte por completo en oxihemoglobina se dice que est saturada.

El dixido de carbono es transportado por diversas formas por la sangre. Alrededor del 7% se encuentra disuelto en el plasma y otro 23% se combina con la hemoglobina formando un compuesto formando un compuesto llamado carbominohemoglobina, de acuerdo a la siguiente ecuacione:

Hb + CO2 HbCO2El 70% restante es transportado por el plasma como iones bicarbonatos. El dixido de carbono, al combinarse con el agua presente en el plasma, da origen al cido carbnico, que al mismo tiempo se disocia en el in hidrgeno o hidrogenin (H+) y el in bicarbonato (HCO3- ) CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-Regulacin del a respiracin

Los msculos que participan en los movimientos respiratorios estn regulados por clulas especiales del bulbo raqudeo y protuberancia (centro respiratorio) que envan impulsos nerviosos al diafragma (nervios frenticos) y a los msculos intercostales. Se conjetura la existencia de cuatro centros en cada lado: dos bulbares (inspirador, espiratorio) y dos protuberanciales (apnusico y neumatxico, de carcter inhibidor). Tambin interviene el nervio vago como inhibidor del centro respiratorio.

Existen diversas formas de regulacin nerviosa, por ejemplo, el dolor agudo provoca aceleracin refleja de la respiracin, algunos receptores de la faringe y laringe determinan inhibicin; el aumento de CO2 en la sangre tambin estimula, como el que realiza el seno carotdeo, etc.

Algunas enfermedades del Aparato Respiratorio

Faringitis: Es la inflamacin de a faringe causada por la bacteria estreptococo o por un virus que ha facilitado e ingreso de la bacteria. Se reconoce por un dolor de garganta caracterstico y a dificulta para tragar

Bronquitis: Inflamacin de los bronquios. Las partculas de polvo, las bacterias, los virus o gases como los oxido de azufre, irritan las clulas que producen el mucus y se inicia la tpica ronquera y l expectoracin que dificulta respirar bien

Neumona: conjunto de infecciones que inflaman el tejido del pulmn, la infeccin es causada por bacterias o virus. En los pulmones inflamados se reduce el espacio de ventilacin por la acumulacin de lquido en su interior, haciendo difcil la respiracin.

Asma: Se caracteriza por ventilacin corta, dificultosa y con tos. El ataque de asma es provocado por una sustancia presente en le aire o en lo alimentos, que causa un estrechamiento rpido del rbol bronquial. Hay tambin un aumento de secreciones de mucus en lo conductos.

Efisema pulmonar: Enfermedad causada por minsculas lesiones de los sacos alveolares. Como consecuencia, al ventilacin pulmonar disminuye gravemente, hay un jadeo que hace difcil respirar ya que el tejido pulmonar pierde su elasticidad.