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Sistema Respiratorio

Cada una de las células de nuestro cuerpo necesita oxígeno para producir la energía necesaria para que nuestro organismo pueda funcionar. Este oxígeno les llega transportado por por una molécula llamada hemoglobina que forma parte de las células o glóbulos rojos de la sangre. Sin embargo, para llegar a la sangre es necesario hacerlo llegar desde el exterior y son los pulmones, parte del sistema respiratorio los encargados de esa tarea. El sistema respiratorio a la vez elimina otro gas llamado dióxido de carbono (CO2) que se produce y libera como resultado de la producción de energía en las células. El sistema respiratorio tambien colabora en el mantenimiento del balance ácido alcalino de nuestro cuerpo.

El sistema respiratorio es el encargado del proceso conocido como respiración. El término respiración se utiliza también para referirse a la respiración celular que es el proceso por medio del cual las células producen enegía utilizable por nuestro cuerpo. Sin embargo, no es a este proceso al que nos referimos aquí. Cuando hablamos de respiración nos referimos al proceso que consiste en el intercambio de gases entre nuestro cuerpo y el ambiente externo.

La respiración es tan vital que una persona normal no puede vivir más tres a cuatro minutos sin respirar y si tratamos de dejar de respirar nos será imposible ya que nuestro sistema nervioso autónomo nos lo impedira obligándonos a inhalar aire aunque no querramos.

La respiración

El sistema respiratorio se compone de la nariz, la faringe o garganta, la laringe, la tráquea y los pulmones. Cuando respiramos llevamos a nuestros pulmones aire que contiene una gran cantidad de oxígeno. Esta es la primera etapa del proceso respiratorio y se le conoce como inhalación. La inhalación es posible gracias a la contracción de un músculo llamado diafragma que se encuentra debajo de los pulmones. Al contraerse hace que la capacidad de la cavidad toracica, dentro de la cual se encuentran los pulmones, aumente. Las contracciones del diafragma son controladas automáticamente por el sistema nervioso autónomo desde el centro respiratorio localizado en el bulbo raquídeo del encéfalo, aunque también podemos ejercer control consciente sobre estas.

La nariz es el órgano principalmente encargado de dejar entrar el aire aunque también podemos respirar a través de la boca. En el caso de la nariz esta contiene en su interior unos vellos pequellos a los que se les conoce como cilios y sustancias mucosas cuya función es filtrar el aire que respiramos ayudando a impedir que partículas de polvo y otras sustancias nocivas penetren. En la nariz, además, el aire es calentado y humidificado para evitar que pueda dañar los tejidos pulmonares.

A continuación el aire pasa a través de la faringe. Este us un largo tubo que también forma parte del sistema digestivo. La faringe se divide en dos en su parte posterior una llamada esófago que va hacia el estómago y otra que sirve de conducto al aire. Cuando ingerimos alimento el conducto que conduce aire se cierra por medio de la acción de la epiglotis una pequeña banda de cartílago elástico. Esto evita que los alimentos o líquidos pasen a los pulmones.

Luego de viajar por la faringe el aire se mueve hacia la laringe, una estructura hecha de cartílago que ayuda a controlar la cantidad de aire que pasa a los pulmones. En la laringe se encuentran también las cuerdas vocales que son las que hacen posible el habla.

De la laringe el aire pasa a la tráquea, un tubo de unas 5 pulgadas de largo formado por anillos de cartílago que se conectan por medio de tejido conectivo denso. La tráquea conecta la laringe con los bronquios. Al llegar a los pulmones la tráquea se divide en dos secciones formando así dos bronquios uno derecho y otro izquierdo. Estos a su vez se dividen en tubos de alrededor de un milímetro de grosor llamados bronquiolos. Estos se continúan dividiendo hasta culminar en los bronquiolos terminales. Los bronquiolos terminales se unen a bronquiolos repiratorios que son los bronquiolos más pequeños. En total nuestros pulmones contienen alrededor de 60,000 bronquiolos. De los bronquiolos respiratorios se pasa a los conductos alveolares los cuales culminan en pequeñas bolsas de aire llamados alveolos. En los alveolos se lleva a cabo el intercambio de dióxido de carbono por oxígeno. Los alveolos también contienen macrófagos, células del sistema nervioso que se encargan de eliminar cualquier sustancia nociva o patógenos que hayan logrado penetrar a los pulmones. Los alveolos están rodeados por extensas redes de capilares. Estos son diminutos vasos sanguíneos.

Cuando inhalamos aire la concentración de oxígeno en los alveolos aumenta, siendo mayor que la de los capilares que los rodean. El oxígeno se difunde y pasa a la sangre a través de las estrechas paredes de los capilares. El dióxido de carbono, por el contrario, está más concentrado en los caplares pulmonares que en los alveolos por lo que se difunde hacia estos últimos. A este proceso se le conoce como intercambio de gases pulmonar.

Una vez saturada de oxígeno la sangre de los capilares sale de los pulmones y se dirige al corazón. El corazón la bombea a través de las arterias. En las arterias el oxígeno viaja transportado por la hemoglobina. Las arterias se dividen en vasos sanguíneos más pequeños culminando en capilares llamados capilares periferales. En los capilares el oxígeno se separa de la hemoglobina para introducirse en los diferentes tejidos y células del cuerpo.

La concentración de oxígeno en estos capilares es mucho mayor que la presente en las células. Por lo tanto la sangre se difunde de los capilares hacia las células.

La concentración de dióxido de carbono presente en las células como resultado de la producción de energía en las mismas es mayor que la de los capilares por lo que el dióxido de carbono se difunde hacia los capilares. Posteriormente el dióxido de carbono pasa de los capilares a las venas y de las venas al corazón. El corazón a su vez bombea esta sangre saturada de dióxido de carbono hacia los pulmones donde se difunde hacia los alveolos. Al exhalar el dióxido de carbono es expulsado fuera del cuerpo a través de los otros órganos del sistema respiratorio.

El control de la respiración

Hemos señalado que las contracciones del diafragma son reguladas por el sistema nervioso autónomo. El ritmo de estas contracciones responde a los niveles de dióxido de carbono en la sangre. El sistema nervioso autónomo vigila estos niveles. Si detecta que esán muy elevados envía señales al diafragma para que se contraiga más frecuentemente, acelerando así el ritmo de la respiración. Por el contrario si el nivel de dióxido de carbono es muy bajo el sistema nevioso autónomo envia señales para que el diafragma se contraiga más lentamente