Portada » Biología » Intercambio y transporte de gases
Por respiración generalmente se entiende al proceso fisiológico indispensable para la vida de organismos aeróbicos. Gracias a la respiración podemos tener energía y logramos llevar a cabo nuestra alimentación y nuestra vida diaria de una manera adecuada. Según los distintos hábitats, los distintos seres vivos aeróbicos han desarrollado diferentes sistemas de intercambio de gases: cutáneo, traqueal, branquial, pulmonar. Consiste en un intercambio gaseoso osmótico (o por difusión) con su medio ambiente en el que se capta oxígeno, necesario para la respiración celular, y se desecha dióxido de carbono, como subproducto del metabolismo energético yvapor de agua.
Plantas y animales, lo mismo que otros organismos de metabolismo equivalente, se relacionan a nivel macroecológico por la dinámica que existe entre respiración y fotosíntesis. En la respiración se emplean el oxígeno del aire, que a su vez es un producto de la fotosíntesis oxigénica, y se desecha dióxido de carbono; en la fotosíntesis se utiliza el dióxido de carbono y se produce el oxígeno, necesario luego para la respiración aeróbica.
La respiración no es solamente una actividad de los pulmones. Todo el organismo respira a través del pulmón. Quien captura el oxígeno y quien expulsa el anhídrido carbónico es todo el organismo. Sus miles de millones de células consumen oxígeno incansablemente para liberar de los azúcares la energía necesaria e indispensable para realizar sus actividades.
En el proceso de inhalación, llevamos oxígeno a la sangre y expulsamos el aire con el dióxido de carbono indeseado. En la respiración, también, llevamos consigo una gran cantidad de elementos contaminantes y polvo, pero la nariz cuenta con una serie de filamentos que sirven de filtro para retener aquellos de mayor tamaño. De ahí, que se recomienda realizar el proceso de respiración por la nariz. La boca no cuenta con estos filtros y desde luego no está preparada para retener ese tipo de partículas nocivas para nuestra salud.
Las branquias son características de animales acuáticos,como algunos anélidos, moluscos, crustáceos, equinodermos y peces.
Este aparato está formado por una serie de tubos, las tráqueas, producidas por invaginaciones del tegumento, en las que el aire entra a través de unos pequeños orificios de la superficie del cuerpo, llamados estigmas.
Los pulmones son invaginaciones de las superficies respiratorias rodeadas de capilares sanguineos. Son bolsas de finas paredes, que sirven para realizar el intercambio gaseoso, para lo que se conectan con el exterior mediante una serie de conductos.
a 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.
El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la tráquea. A la mitad de la altura del pecho, la tráquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez , en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.
Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre.
Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados, unas 40 veces la extensión de la piel.
La respiración cumple con dos fases sucesivas, efectuadas gracias a la acción muscular del diafragma y de los musculos intercostales, controlados todos por el centro respiratorio del bulbo raquídeo. En la inspiración, el diafragma se contrae y los músculos intercostales se elevan y ensanchan las costillas. La caja torácica gana volumen y penetra aire del exterior para llenar este espacio. Durante la espiración, el diafragma se relaja y las costillas descienden y se desplazan hacia el interior. La caja torácica disminuye su capacidad y los pulmones dejan escapar el aire hacia el exterior.
Proporciona el oxígeno que el cuerpo necesita y elimina el dióxido de carbono o gas carbónico que se produce en todas las células.
Están formadas por la boca y las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos.
La laringe es el órgano donde se produce la voz, contiene las cuerdas vocales y una especie de tapón llamado epiglotis para que los alimentos no pasen por las vías respiratorias.
La tráquea es un tubo formado por unos veinte anillos cartilaginosos que la mantienen siempre abierta, se divide en dos ramas: los bronquios.
Los bronquios y los bronquiolos son las diversas ramificaciones del interior del pulmón, terminan en unos sacos llamadas alvéolos pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y al realizarse el intercambio gaseoso se carga de oxígeno y se libera de CO2.
Los pulmones son dos masas esponjosas de color rojizo, situadas en el tórax a ambos lados del corazón, el derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes.
En la Inspiración el aire penetra en los pulmones porque estos se hinchan al aumentar el volumen de la caja torácica. Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan.En la Espiración el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica, pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal.
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.
El oxígeno tomado en los alvéolos pulmonares es llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón y después distribuido por las arterias a todas las células del cuerpo.
El diòxido de carbono es recogido en parte por los glóbulos rojos y parte por el plasma y transportado por las venas cavas hasta el corazón y de allí es llevado a los pulmones para ser arrojado al exterior.
Toman el oxígeno que les lleva la sangre y/o utilizan para quemar los alimentos que han absorbido, allí producen la energía que el cuerpo necesita y en especial el calor que mantiene la temperatura del cuerpo humano a unos 37 grados
Todos los aparatos internos se interrelacionan entre si y cada uno de ellos realiza una función específica, el aparato digestivo se especializa en la digestió mecánica y química de los alimentos incorporados con obtención de Nutrientes, cad anutriente es reabsorbido en las vellosidades y microvellosidades intestinales del Yeyuno-íleon y a través de los capilares sanguíneos son transportados hacia todas las células del cuerpo, por otro lado, el aparato Circulatorio los lleva o los transporta por el sistema arterial hacia cada una de las células del cuerpo, a nivel celular cada nutriente estra hacia las células por Difusión simple,Facilitada y ósmosis( agua), por otro lado el A. Respiratorio es el encargado de la reoxigenación de la sangre venosa proveniente de la circulación menor o pulmonar, el proceso de reoxigenación se realiza en las unidades anatómicas y funcionales de los pulmones llamadas alvéolos pulmonares, por Hematosis( intercambio gaseoso) el O2 entra por difusión simple y el CO2 sale por Espiración a la atmósfera por el mismo mecanismo fisiológico, tanto los nutrientes como el O2 son transportados por la sangre arterial, a nivel celular el O2 activa la respiración celular aerobia dentro de las Mitocondrias quemando u Oxidando Biológicamente todos los principios incorporados a la célula, de esta manera se genera ATP por Fosforilación Oxidativa y subproductos de la respiración celular como el agua y el CO2, el agua es reabsorbida en casi su totalidad a nivel de los túb ulos tortuosos de las Nefronas renales, el exceso de ella es eliminado en forma de orina y de sudor, el CO2 regresa por las venas cavas superiores e inferiores hacia los alvéolos pulmonares saliendo por Difusión simple hacia la atmósfera.
Entonces, el A. digestivo degrada mecánica y químicamente los alimentos en nutrientes o principios nutritivos, el A. Circulatorio se encarga de trasnportar los nutrientes a cada célula del cuerpo y el A. Respiratorio es el encargado de aportar el O2 para que a nivel de cada célula del cuerpo se realice la respiración celular aerobia con obtención de energía química almacenada en las 38 moléculas de ATP que serán utilizadas para satisfacer todas las funciones energéticas, y los subproductos como el agua son reabsorbidos o eliminados en exceso en forma de orina o sudor y el CO2 es eliminado hacia la atmósfera por Espiración.