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[Ge. Pe.]

Autorizado por Araucaria 2000.

Se agradece cordialmente el apoyo dado para ser publicados sus contenidos en el foro.

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SISTEMA RESPIRATORIO

I.-

Damos el nombre de aparato respiratorio al conjunto de estructuras que permiten la captación de oxigeno y la eliminación del anhídrido carbónico producido en la respiración interna. En el hombre el proceso respiratorio tiene como órgano central a los pulmones, vísceras situadas en el tórax, a ambos lados del corazón. Para llegar a los mismos, la sangre venosa y el aire atmosférico siguen caminos distintos: aquella accede a través de las arterias pulmonares y éste por un largo conducto que comprende las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios.

Puesto que las fosas nasales y la faringe son tratadas en otro lugar de esta obra, iniciaremos la descripción del aparato respiratorio en la laringe.

Laringe

Es una estructura Músculo cartilaginosa, situada en la parte posterior del cuello, a la altura de las vértebras cervicales 5º, 6º y 7º. Está en comunicación con la faringe y con la tráquea. Es el órgano de la fonación.

Está formada por tres cartílagos impares y medios, los cartílagos cricoides, tiroides y epigl6tico, y por cuatro pares laterales, todos ellos articulados, revestidos de mucosa y movidos por músculos.
Internamente presenta una hendidura anteroposterior, la glotis, limitada lateralmente por unas cintillas membranosas, las cuerdas vocales, dos a cada lado, superiores e inferiores.

Los músculos de la laringe movilizan Los cartílagos en el acto de la deglución, cerrando la abertura laríngea para evitar que penetre contenido alimentado en las vías respiratorias, y tensan las cuerdas vocales.

Tráquea

Es un conducto situado entre la laringe y el origen de los bronquios.
Tiene entre 12 y 15 cm de longitud y está constituida por unos 16-20 cartílagos en forma de anillo unidos entre sí. Está revestida de epitelio con abundantes glándulas mucosas.

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[Ge. Pe.]

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SISTEMA RESPIRATORIO

II.-


Bronquios

Son los conductos resultantes de la bifurcación de la tráquea.

Se continúan con los bronquios lobares destinados a cada lóbulo pulmonar. En el pulmón derecho hay tres bronquios un bronquio lobar superior, uno medio y otro inferior, y en el pulmón izquierdo únicamente encontramos dos: un bronquio lobar superior y un bronquio lobar inferior. Estos, a su vez, dan lugar a los bronquios segmentarios, para los distintos segmentos de cada lóbulo pulmonar. Los bronquios segmentarios van dividiéndose en forma de ramificaciones hasta alcanzar tamaños diminutos, terminando cada uno de ellos en un alvéolo pulmonar.

Su configuración anatómica es semejante a la tráquea.

Pulmones

Son dos, uno derecho y otro izquierdo, y están situados en el interior de la cavidad torácica, separados por el corazón y por los órganos del mediastino, espacio comprendido entre ambos pulmones. Son órganos blandos, esponjosos y dilatables. Su forma es la de un cono truncado.

Presentan una cara externa en relación con la pared costal, una cara interna, en relación con el mediastino, una base que descansa sobre el diafragma y un vértice, situado a la altura de la primera costilla. Están divididos en lóbulos -tres en el derecho y dos en el izquierdo- por las cisuras.

Tienen unos 26 cm de alto por 15 de diámetro anteroposterior, y una capacidad de unos 1.600 cm3, siendo el derecho mayor que el izquierdo.

La estructura básica del pulman es el lobulillo pulmonar, que consta de un bronquiolo que se ramifica y termina en unas pequeñas dilataciones o alvéolos pulmonares, cada uno de los cuales está en contacto con una fina red de capilares sanguíneos en los que tiene Lugar la función esencial del pulmón, la hematosis u oxigenación de la sangre venosa.

Después de circular por las vías respiratorias el aire inspirado penetra en los alvéolos pulmonares. En ellos el oxígeno atraviesa las membranas alveolar y capilar, pasando a los hematíes y fijándose en la hemoglobina de éstos. El dióxido de carbono sigue el camino inverso, y se expulsa en la espiración.

Transporte de oxígeno: cuestión de presión

Cuando el aire penetra en los pulmones y llega a los alvéolos pulmonares, el oxígeno atraviesa sus delgadas paredes y pasa a los capilares sanguíneos, que los rodean como una fina red.

La hemoglobina, una proteína de los glóbulos rojos de la sangre, recoge el oxigeno del aire inspirado y lo transporta al corazón, desde donde se distribuye, a través de las arterias, a todas las células del organismo. Los glóbulos rojos recogen el dióxido de carbono de las células y lo transportan por las venas hasta el corazón, que lo impulsa hacia los capilares sanguíneos de los alvéolos para su expulsión al exterior.

El cambio de oxígeno por dióxido de carbono se realiza porque, como todos los gases, ambos se trasladan desde las zonas de mayor presión a las zonas donde la presión es menor. Entre los alvéolos y los capilares sanguíneos también se produce esta diferencia de presión.
Al inspirar, la cantidad de oxigeno en los alvéolos es muy superior a la que existe en los capilares, por lo que pasa hacia estos.

Con el dióxido de carbono sucede lo mismo: existe una mayor cantidad en los capilares venosos que rodean los alvéolos, por lo que este gas pasa a los alvéolos pulmonares y se elimina a través de la espiración.

Pleuras

Son dos hojas serosas que recubren a los pulmones. Hay una pleura visceral que recubre la superficie pulmonar y una pleura parietal que corresponde a las paredes de la caja torácica. Ambas hojas están en íntimo contacto, pero existe un espacio entre ellas, el espacio pleural. Facilitan el deslizamiento de los pulmones sobre las paredes de la caja torácica.

Vascularización del pulmón

Existen dos circuitos con funciones distintas. Las arterias pulmonares conducen desde el corazón la sangre venosa procedente del ventrículo derecho y acompañan a los bronquios hasta la red capilar de los alvéolos. Las venas pulmonares recogen la sangre oxigenada en los alvéolos y conducen la sangre a la aurícula izquierda.

Las arterias bronquiales son los vasos nutricios, existiendo uno para cada pulmón.La sangre venosa es recogida por las venas bronquiales que desembocan en la vena ácigos.

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Aquí completamos el artículo sobre el Sistema Respiratorio de Araucaria 2000
Agradecemos nuevamente su apoyo

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EL PROYECTO BIOSFERA


El proyecto Biosfera del Ministerio de Educación y Ciencia (España) tiene como objetivo el desarrollo de unidades didácticas multimedia interactivas para las materias de Biología y Geología en la Enseñanza Secundaria Obligatoria y en el Bachillerato. Incorpora, además, una serie de herramientas y recursos que estarán disponibles en Internet para quienes deseen utilizarlos.

El diseño de las unidades está pensado para aprovechar las ventajas que ofrece el ordenador y los recursos de Internet, procurando que sea sencillo, realista y versátil, con el fin de que sea útil en nuestras aulas. De esta manera se propone una metodología de trabajo que pueda favorecer la motivación, el ejercicio y la evaluación de los alumnos en sus conocimientos de biología y geología, de tal modo que aprovechen las nuevas tecnologías de la información.

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APARATOS DIGESTIVO Y RESPIRATORIO

La materia y la energía que necesitamos la obtenemos de los alimentos. En las células sólo pueden pueden entrar moléculas pequeñas (monómeros), muy escasas en la naturaleza, dónde lo que abundan son grandes moléculas (polímeros). Por ello hay que transformar los polímeros en monómeros para suministrarle estos a las células. Ello se hace mediante las enzimas digestivas, que son moléculas (proteínas) muy específicas. El aparato digestivos es el encargado de transformar los alimentos en moléculas sencillas (monómeros). Lo hace mediante un proceso que ocurre paso a paso en sus diferentes partes: boca, faringe, esófago, estomago, intestino delgado (duodeno, yeyuno e ileon), intestino grueso (ciego, colon ascendente, colon transverso, colon descendente y recto) y el ano. Diferentes enzimas, segregadas por las paredes del intestino o por glándulas especializadas (glándulas anexas) descomponen totalmente el alimento, dejándolo preparado para ser distribuido a las células

La digestión requiere un mecanismo preciso

Mediante un proceso de absorción que ocurre en las vellosidades intestinales del intestino delgado, el alimento pasa a la sangre. Las substancias no digeridas pasan al intestino grueso, dónde ocurren cosas importantes: Se absorbe una gran cantidad de agua, se aprovecha parte de lo no digerido y se forman las heces. Nuestra salud depende en buena medida del correcto funcionamiento del aparato digestivo. Además de los nutrientes sólidos y líquidos hay nutrientes gaseosos. El aparato respiratorio es el encargado de suministrar nutrientes gaseosos y eliminar gases, producto de desecho. Actúa mediante un sistema de conductos que llevan el aire desde la atmósfera hasta la sangre. Los movimientos respiratorios hacen que el aire entre y salga de los pulmones y en los alvéolos pulmonares se intercambian los gases entre el aire y la sangre. Las células necesitan oxígeno para oxidar los alimentos y así obtener energía. Lo hacen mediante un proceso del metabolismo llamado respiración celular. Algunas costumbres, muy enraizadas en nuestra sociedad perjudican la función de los aparatos respiratorio y circulatorio: tabaquismo, contaminación, dieta inadecuada, alcoholismo, falta de medidas higiénicas.

Nati CALDERÓN
Rosa Mª MARÍN
Luis VICENTE
Dibujos: Fernando Bort

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APARATO RESPIRATORIO

7.- "NO SÓLO DE PAN VIVE EL HOMBRE" ADEMÁS DE LOS NUTRIENTES SÓLIDOS Y LÍQUIDOS HAY NUTRIENTES GASEOSOS.

Nuestras células necesitan constantemente oxígeno, que nosotros tomamos del aire.

El oxígeno llega a todas y cada una de las células transportado por la sangre que lo coge en un órgano altamente especializado: el pulmón.

Pero poner en contacto el aire atmosférico con la sangre no es tarea fácil. La sangre podría contaminarse, infectarse, se evaporaría, se derramaría ... Gracias a la estructura del pulmón estos problemas están solucionados.

Además el pulmón también se usa como órgano de excreción (es decir, un órgano en el que se arrojan al exterior los productos de desecho) pues en él se excreta el CO₂ que sobra en las células y que la sangre lleva hasta los pulmones para ser tirado.

8.- EL APARATO RESPIRATORIO ES EL ENCARGADO DE SUMINISTRAR Y ELIMINAR GASES.

Interactivo

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum.../actividad9.htm

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum...ctiv_video1.htm

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Continuamos....

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9.- MEDIANTE LOS MOVIMIENTOS RESPIRATORIOS EN AIRE ENTRA Y SALE DE LOS PULMONES.

Llamamos ventilación pulmonar al continuo movimiento del aire desde la atmósfera a los pulmones y viceversa. En este proceso los pulmones juegan un papel pasivo, pues es la presión atmosférica la que mueve el aire, del modo siguiente:

La caja torácida está herméticamente cerrada. Si esta caja se hiciese más grande (aumentase su volumen) se produciría un vacío dentro y el aire intentaría entrar, pero está herméticamente cerrada y sólo hay un lugar por el que puede entrar: por la laringe, Y así lo hace, mas la laringe comunica con los pulmones que de este modo se hinchan como globos. Cuando la caja torácica vuelve a hacerse pequeña, el aire que hay dentro es expulsado.

Así, agrandando y reduciendo la caja torácica mediante los movimientos respiratorios logramos efectuar la ventilación pulmonar.

Estos movimientos son dos:

- Inspiración, aumento del volumen de la caja torácica, entrada de aire.

- Espiración, reducción del volumen de la caja torácica, salida de aire.

Actividad 10. Interactiva

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum...actividad10.htm

10.- EN LOS ALVÉOLOS PULMONARES SE INTERCAMBIAN LOS GASES ENTRE EL AIRE Y LA SANGRE.

Las paredes de los alvéolos pulmonares son muy delgadas y están rodeadas por una red de capilares sanguíneos.

En los alvéolos se realiza el intercambio de gases (O2 y CO2) entre el aire que hay en el interior de los alvéolos y la sangre que circula por los capilares sanguíneos. El intercambio de gases ocurre mediante un proceso físico llamado difusión, que consiste en que las moléculas se desplazan desde donde hay más concentración a donde hay menos.

El oxígeno es transportado en la sangre por una molécula muy conocida, la hemoglobina, de intenso color rojo. En ella hay hierro y es a él al que se une el oxígeno. La hemoglobina está dentro de los glóbulos rojos o hematíes.

El dióxido de carbono se transporta disuelto en el plasma sanguíneo (la parte líquida de la sangre).

Intercambio de gases en un alveolo

Actividad 11 Interactivo (Muy didáctico, veánlos)

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum...actividad11.htm

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[Ge. Pe.]

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11.- LAS CÉLULAS NECESITAN OXÍGENO PARA OXIDAR LOS ALIMENTOS Y ASÍ OBTENER ENERGÍA:
RESPIRACIÓN CELULAR.

La vida supone un constante consumo de energía. Energía que las células sólo saben utilizar en forma de energía química o energía de enlace (la energía que existe en los enlaces entre los átomos que forman las moléculas).

Para que los alimentos (sobre todo los alimentos energéticos como los glúcidos o las grasas) liberen esa energía, la célula los oxida completamente en un proceso llamado RESPIRACIÓN CELULAR, que ocurre en las mitocondrias y que necesita oxígeno. Ese es el destino del oxígeno que tomamos por los pulmones.

Como consecuencia de ello, el carbono de los alimentos queda completamente oxidado, es decir, queda como CO2, producto de desecho que debe ser expulsado del organismo. De esa tarea se encargan, como ya sabemos, los pulmones.

También se produce agua como producto de desecho, pero esta no se elimina, pues es muy útil para otras muchas funciones del organismo.

Interactivos

Actividad 12
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum...actividad12.htm


Actividad 13
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum...actividad13.htm

12.- ALGUNAS COSTUMBRES PERJUDICAN LA FUNCIÓN DEL APARATO RESPIRATORIO.

A lo largo de la historia, la humanidad la adquirido usos sociales, alimentarios, culturales, etc. que se han consolidado como formas normales de comportamiento.

Con el paso de los años se ha avanzado en el conocimiento de la naturaleza viva y de nuestro propio organismo y gracias a ello nuestra vida es ahora mucho más larga y más cómoda. Pero este mayor conocimiento ha mostrado que algunas costumbres socialmente aceptadas son muy perjudiciales para la salud.

El caso más notable es el del uso del tabaco. Hoy sabemos que es el responsable de muchísimas muertes (Por ejemplo: 56.000 españoles murieron en 1998 por causa del tabaco). Su uso ha dejado de ser socialmente "bien visto" y solamente fuman ya las personas que han desarrollado una dependencia grave del mismo adquirida cuando no se sabía lo perjudicial que era, o personas poco maduras, infantiles, que se dejan manipular por la publicidad.

Otro caso importante es el de los gases producto de la combustión de hidrocarburos (gasolinas, gasóleos) en automóviles, casas y fábricas. Su dispersión en la atmósfera hace que sean inhalados y, disueltos en la sangre, lleguen a las células dónde pueden causar serios daños.

Algunos componentes de los gases inhalados, del tabaco o de la industria, son extremadamente dañinos, como es el caso de la substancias cancerígenas, las cuales, cuando alcanzan la dosis adecuada, provocan la transformación de una célula normal en célula cancerosa con la consiguiente aparición de un tumor.

Otras substancias producen alteraciones en la pared del aparato respiratorio, inflamando los conductos e impidiendo el correcto intercambio de gases. O alteran la función de los alvéolos, dejando inútiles a muchos de ellos.

En otros casos se dificulta el transporte de oxígeno. Así ocurre, por ejemplo con el monóxido de carbono (CO), que se une a la hemoglobina e impide que el oxígeno se una a ella. Si su concentración fuera muy alta la muerte sería instantánea.

Aparte de estas enfermedades de origen ambiental y propias de la sociedad industrial, existen otras debidas a la propia naturaleza. Un ejemplo serían las enfermedades infecciosas: neumonía, bronquitis, laringitis, tuberculosis, sinusitis, rinitis, catarro, tos ferina, etc. U otras como el cáncer del pulmón o las vías respiratorias, el enfisema o el asma.

13.- TAMBIÉN EL APARATO DIGESTIVO PUEDE SER OBJETO DE MALOS TRATOS.

A lo largo de la historia han ido adoptándose unos hábitos alimentarios, que, en general, estaban bien adaptados a las características de cada sociedad.

El desarrollo de la capacidad de comunicación entre las personas, que hoy día es prácticamente universal, hace que costumbres de unas sociedades sean adoptadas por otras a veces con perjuicio para la salud.

Pongamos como ejemplo el caso de la dieta mediterránea, considerada una de las más sanas del mundo a juzgar por la larga vida media que poseen los habitantes de los países en los que se sigue.

El desayuno tradicional de pan con aceite de oliva se sustituye por mantequilla o margarina, (más dañinas y menos nutritivas). Las legumbres que se cambian por pasta (menos fibra y minerales). Las carnes tradicionales son sustituidas por hamburguesas o salchichas (más grasa, más colesterol). O el olvido de las ensaladas (vitaminas y fibra) y el cambio de la fruta por los dulces en los postres (menos fibra y vitaminas, más caries y más colesterol).

Por otra parte, existen costumbres que no favorecen, o dañan, la función del aparato digestivo. Una de ellas es el consumo de alcohol, droga que crea la más fuerte de todas las dependencias y causa graves trastornos. O la ingestión de aditivos peligrosos porque mejoran el aspecto (sólo el aspecto. No el sabor o el valor nutritivo) de ciertas comidas.

Hay aspectos higiénicos muy importantes relacionados con la salud del aparato digestivo. Uno de ellos es la necesidad de lavarse las manos antes de comer o de preparar comidas, para evitar la ingestión de microbios que puedan causar enfermedades.

Otro es la repugnante costumbre de escupir en el suelo, propia de la vida en el campo, pero extraordinariamente antihigiénica en las ciudades, dónde los gérmenes presentes en la saliva o el mucus pueden infectar a otras personas.

Pero aunque se extremen las medidas de prevención, siempre se desarrollarán enfermedades cuyo origen está en la propia naturaleza. Unas debidas a infecciones: Anginas, hepatitis, gastroenteritis, úlcera gástrica (Helicobacter pilori), lombrices, solitaria. Otras degenerativas, como los tumores que pueden desarrollarse en los diferentes órganos del aparato digestivo: estómago, colon, recto, hígado, páncreas, etc. o la cirrosis hepática. También son frecuentes enfermedades de origen metabólico, como las intoxicaciones, diabetes, gases, colon irritable o los cálculos biliares o renales, distintos tipos de úlceras, etc. O constitutivas, como la hernia de hiato o las hemorroides.

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IDEAS FUNDAMENTALES

La materia y la energía que necesitamos la obtenemos de los alimentos.

En las células sólo pueden entrar moléculas pequeñas (monómeros), muy escasas en la naturaleza, dónde lo que abundan son grandes moléculas (polímeros)

Por ello hay que transformar los polímeros en monómeros para suministrarle estos a las células. Ello se hace mediante las enzimas digestivas, que son moléculas (proteínas) muy específicas.

El aparato digestivos es el encargado de transformar los alimentos en moléculas sencillas (monómeros). Lo hace mediante un proceso que ocurre paso a paso en sus diferentes partes: boca, faringe, esófago, estomago, intestino delgado (duodeno, yeyuno e ileon), intestino grueso (ciego, colon ascendente, colon transverso, colon descendente y recto) y el ano.

Diferentes enzimas, segregadas por las paredes del intestino o por glándulas especializadas (glándulas anexas) descomponen totalmente el alimento, dejándolo preparado para ser distribuido a las células.

Mediante un proceso de absorción que ocurre en las vellosidades intestinales del intestino delgado, el alimento pasa a la sangre.

Las substancias no digeridas pasan al intestino grueso, dónde ocurren cosas importantes: Se absorbe una gran cantidad de agua, se aprovecha parte de lo no digerido y se forman las heces.

Nuestra salud depende en buena medida del correcto funcionamiento del aparato digestivo.

Además de los nutrientes sólidos y líquidos hay nutrientes gaseosos.

El aparato respiratorio es el encargado de suministrar nutrientes gaseosos y eliminar grases, producto de desecho. Actúa mediante un sistema de conductos que llevan el aire desde la atmósfera hasta la sangre.

Los movimientos respiratorios hacen que el aire entre y salga de los pulmones y en los alvéolos pulmonares se intercambian los gases entre el aire y la sangre.

Las células necesitan oxígeno para oxidar los alimentos y así obtener energía. Lo hacen mediante un proceso del metabolismo llamado respiración celular.

Algunas costumbres, muy enraizadas en nuestra sociedad perjudican la función de los aparatos respiratorio y circulatorio: tabaquismo, contaminación, dieta inadecuada, alcoholismo, falta de medidas higiénicas.

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Cuando tengan tiempo, es recomiendo que vean estas ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN.

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alum.../act_invest.htm

muy bueno enlaces.... y muy buenas preguntas....


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Acá cerramos el Aparato Circulatorio del Proyecto Biosfera

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[Ge. Pe.]

MSN Encarta

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PULMONES


1. - INTRODUCCIÓN

Pulmones, órganos pares situados en la cavidad torácica que llevan a cabo la respiración. Están presentes en mamíferos, aves y reptiles. Muchos anfibios y algunos peces también presentan pulmones.

En los seres humanos se localizan en la cavidad torácica, limitada por arriba por el cuello y por debajo por el diafragma, un músculo con forma de cúpula que separa esta cavidad de la abdominal. Los pulmones de los recién nacidos son de color rosado mientras que los de las personas adultas presentan distintas manchas grisáceas como consecuencia de las pequeñas partículas de polvo presentes en la atmósfera, que acceden a los pulmones con el aire inspirado. En general, las personas que viven en grandes ciudades o en zonas industriales presentan pulmones de color más oscuro que aquéllas que viven en el campo.

2. - ANATOMÍA Y ESTRUCTURA DE LOS PULMONES

El aire inhalado penetra en el organismo por la boca o por las ventanas de la nariz, pasando luego por la laringe, o caja de la voz, y luego por la tráquea. Ésta se divide en dos tubos denominados bronquios, cada uno de los cuales conduce a un pulmón.

En el ser humano adulto cada pulmón mide entre 25 y 30 cm de largo y tiene una forma más o menos cónica. El derecho está dividido en tres lóbulos y el izquierdo en dos. Estos dos órganos están separados por una estructura denominada mediastino, que encierra el corazón, la tráquea, el timo, el esófago y vasos sanguíneos. Los pulmones están cubiertos por una membrana protectora llamada pleura pulmonar, que está separada de la pleura parietal —una membrana similar situada en la pared de la cavidad torácica— por un fluido lubricante.

Dentro de los pulmones, los bronquios se subdividen en bronquiolos, que dan lugar a los conductos alveolares; éstos terminan en unos saquitos llamados alveolos que están rodeados de una tupida red de capilares sanguíneos. La superficie alveolar total es de 93 m2, casi 50 veces el área de la piel. Cada pulmón tiene entre 300 y 400 millones de alveolos.

3. - RESPIRACIÓN

En este proceso vital para la vida, el oxígeno del aire inhalado entra en la sangre, y el dióxido de carbono —un gas de desecho procedente del metabolismo de las sustancias nutritivas— es exhalado a la atmósfera. Las células del organismo utilizan el oxígeno y producen dióxido de carbono constantemente, por lo que los pulmones están continuamente en funcionamiento.

Durante la inspiración el aire penetra en los pulmones; el diafragma se contrae, se aplana y hace aumentar el volumen de la cavidad torácica en la que están suspendidos. Además, los músculos intercostales se contraen y provocan el movimiento de los extremos anteriores de las costillas hacia arriba y hacia fuera de forma simultánea, lo que aumenta aún más el tamaño de la cavidad torácica. Esto permite que los pulmones se expandan y queden llenos de aire.

Durante la espiración o salida del aire rico en dióxido de carbono, los músculos intercostales se relajan y las costillas vuelven a su posición, a la vez que el diafragma recupera su forma de cúpula; ambos factores provocan la disminución del volumen de la cavidad torácica lo que origina la contracción de los pulmones que expulsan el aire al exterior. Estos órganos también excretan agua en estado gaseoso; almacenan glucógeno, que es un hidrato de carbono complejo (véase Almidón) y filtran hacia el exterior organismos y partículas peligrosas utilizando unos pelos llamados cilios.

En una persona adulta el número de inspiraciones en estado de reposo es de 14 a 20 por minuto, aunque cuando se realiza una actividad física intensa la frecuencia respiratoria puede aumentar hasta 80 inspiraciones por minuto. El ritmo respiratorio de un niño, en situación de reposo, es mayor que el de un adulto en el mismo estado y en los recién nacidos alcanza una valor de 40 inspiraciones por minuto. En general, los animales de tamaño pequeño presentan un ritmo respiratorio más rápido que los más grandes. Una rata, por ejemplo, respira unas 60 veces por minuto mientras que un caballo lo hace sólo 12 veces por minuto.

Normalmente, en estado de reposo, la cantidad de aire que se introduce durante una inspiración es de 0,5 l aproximadamente. La capacidad vital es la cantidad máxima de aire que se puede mantener dentro de los pulmones y es de unos 3,8 l, aunque varía de un individuo a otro. Los atletas, por ejemplo, pueden tener una capacidad vital de 4,8 a 5,7 litros.

El intercambio de oxígeno y dióxido de carbono tiene lugar cuando el aire llega a los alveolos. Estos sacos pequeños están formados por una única capa de células epiteliales planas, y rodeados por capilares sanguíneos que también poseen una sola capa de células endoteliales. El oxígeno se difunde a través de los alveolos para llegar al interior de los capilares sanguíneos, que lo transportan, unido a la hemoglobina de los hematíes, hasta el corazón para que sea distribuido por todo el cuerpo. El dióxido de carbono se traslada en sentido opuesto; es decir, desde los capilares pulmonares al interior de los alveolos.

4. - ENFERMEDADES PULMONARES

Las enfermedades infecciosas más comunes en estos órganos son las neumonías, originadas frecuentemente por virus o por bacterias, y la tuberculosis. El cáncer de pulmón se ha convertido —con el aumento del tabaquismo— en una de las principales causas de muerte por cáncer en los países más desarrollados. Este hábito también contribuye de forma sustancial al aumento de la bronquitis crónica y el enfisema. En éste, los alveolos se destruyen de forma gradual. El asma (véase Asma bronquial), una enfermedad grave de los bronquios, puede ser producida por la sensibilización a sustancias naturales como el polen o químicas de origen industrial. La exposición a materiales como el polvo de algodón, el polvo de carbón, la sílice y el amianto puede producir fibrosis o cicatrización pulmonar, como en la silicosis y la asbestosis.

Pulmones humanos

Mientras que el pulmón derecho tiene tres lóbulos, el pulmón izquierdo sólo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazón. Las dos ramificaciones de la tráquea, llamadas bronquios, se subdividen dentro de los lóbulos en otras más pequeñas y éstas a su vez en conductos aéreos aún más pequeños. Terminan en minúsculos saquitos de aire, o alveolos, rodeados de capilares. Cuando los alveolos 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.

Alveolos

Una micrografía de escáner electrónico muestra los diminutos sacos llamados alveolos, en un corte de tejido pulmonar humano. Los seres humanos tienen una capa delgada con unos 700 millones de alveolos en sus pulmones. Esta capa es crucial para la respiración, ya que en ella se produce el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono con los capilares sanguíneos circundantes.

CNRI/Photo Researchers, Inc.

Respiración en seres humanos

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

Tejido pulmonar de un fumador

Los pulmones tienen unas diminutas bolsas o sacos llamados alveolos, donde el dióxido de carbono del organismo se intercambia por oxígeno del aire. Varias enfermedades que afectan a los pulmones destruyen los alveolos de manera directa, como lo hace el enfisema, o deterioro de la capacidad de los alveolos para intercambiar gases. Esta imagen muestra los efectos del enfisema (causado por el humo del tabaco) sobre el tejido pulmonar.

London Scientific Films/Oxford Scientific Films

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Como citar este artículo:
"Pulmones," Enciclopedia Microsoft® Encarta® Online 2007
http://es.encarta.msn.com © 1997-2007 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
© 1993-2007 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.


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[Ge. Pe.]

Completando, resumiendo, definiendo...

¿repitiendo?


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RESPIRACIÓN



1. - INTRODUCCIÓN

Respiración, proceso fisiológico por el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y desprenden dióxido de carbono. El término respiración se utiliza también para el proceso de liberación de energía por parte de las células, procedente de la combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas. El dióxido de carbono y el agua son los productos que rinde este proceso, llamado respiración celular, para distinguirlo del proceso fisiológico global de la respiración. La respiración celular es similar en la mayoría de los organismos, desde los unicelulares, como la ameba y el paramecio, hasta los organismos superiores (véase Metabolismo). Para más información sobre la respiración en plantas, véase Fotosíntesis.

2. - EL PROCESO DE LA RESPIRACIÓN

Los organismos de los reinos Protistas y Móneras no tienen mecanismos respiratorios especializados, sino que realizan el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono por difusión, a través de la membrana celular. La concentración de oxígeno en el interior del organismo es menor que la del medio exterior (aéreo o acuático), mientras que la concentración de dióxido de carbono es mayor. Como resultado, el oxígeno penetra en el organismo por difusión y el dióxido de carbono sale por el mismo sistema. La respiración de las plantas y las esponjas se basa en un mecanismo muy parecido.

En los organismos acuáticos inferiores (más complejos que las esponjas), hay un fluido circulatorio, de composición similar a la del agua de mar, que transporta los gases respiratorios desde el exterior de los tejidos al interior de las células. Este mecanismo es necesario, ya que las células se encuentran alejadas del lugar donde se realiza el intercambio gaseoso. En los animales superiores, los órganos se especializan, aumentan la superficie de exposición del fluido circulatorio al medio externo y el sistema circulatorio transporta este medio líquido por todo el organismo. El fluido, llamado sangre, contiene pigmentos respiratorios que son moléculas orgánicas de estructura compleja, formadas por una proteína y un grupo prostético que contiene hierro.


El pigmento respiratorio más común es la hemoglobina, que está presente en la sangre de casi todos los mamíferos. Es una proteína globulina con un grupo hemo y un ion hierro. En algunos insectos, el pigmento respiratorio es la hemocianina, un compuesto similar a la hemoglobina, pero que lleva cobre en lugar de hierro. La propiedad más importante de los pigmentos respiratorios es la afinidad que poseen por el oxígeno. La hemoglobina forma una combinación química reversible con el oxígeno cuando está en contacto con un medio rico en este gas, como es la atmósfera. Este contacto tiene lugar en los capilares de los órganos respiratorios, las branquias y los pulmones. La hemoglobina en combinación con el oxígeno (la oxihemoglobina) es más ácida y, en consecuencia, provoca la disociación de los iones bicarbonato y carbonato de sodio del plasma sanguíneo.

Cuando la sangre oxigenada (rica en oxihemoglobina) llega a los tejidos, el balance de oxígeno se invierte y la hemoglobina libera oxígeno. Al volverse más básica, provoca la liberación de iones sodio que se combinan con el dióxido de carbono procedente de los tejidos para formar bicarbonato de sodio. La respiración externa es el intercambio de gases entre la sangre y el exterior, y la respiración interna es el intercambio de gases entre la sangre y los tejidos. Ver Aparato circulatorio.

3. - LA RESPIRACIÓN EN LOS ANIMALES

La respiración externa de los animales acuáticos se lleva a cabo por medio de branquias que, gracias a mecanismos auxiliares, mantienen un flujo constante de agua. Las branquias están ramificadas en unas extensiones que parecen plumas. En cada ramificación, los pequeños vasos sanguíneos se subdividen de tal manera que la sangre está separada del medio acuático por dos capas celulares, una es la que forma la pared del propio capilar y la otra es el epitelio de la branquia. Los gases se difunden con facilidad a través del epitelio y, gracias a la gran superficie de contacto que se logra con la ramificación, se puede oxigenar una cantidad considerable de sangre en poco tiempo. En algunas formas de respiración aérea, como en los gusanos de tierra, la respiración tiene lugar a través de los capilares de la piel; las formas anfibias, como las ranas, respiran por la piel y por los pulmones. Los insectos respiran a través de tráqueas que tienen una apertura al exterior y se ramifican en el interior del cuerpo entre los tejidos, transportando aire a los órganos y a las estructuras internas. Los reptiles y los mamíferos respiran sólo por los pulmones; no obstante, las aves tienen unos sacos aéreos en el interior del cuerpo y unos espacios de aire en el interior de algunos huesos; y todas estas cavidades internas están conectadas con los pulmones y son una ayuda a la respiración pulmonar.

Los sistemas circulatorio y respiratorio de los animales terrestres se modifican y se adaptan según sean las condiciones ambientales del medio en que se encuentren. Por ejemplo, quienes viven en los Andes, a altitudes de 3.000 m o superiores, tienen los pulmones más grandes, los capilares más ramificados y un ritmo cardiaco más elevado. Por otra parte, su sangre contiene un 30% más de glóbulos rojos que la de las personas que viven al nivel del mar, y además son capaces de vivir con un tercio menos de oxígeno.

Los mamíferos acuáticos, en general, tienen los pulmones grandes y sistemas venosos complejos para el almacenamiento de la sangre. El volumen sanguíneo de las ballenas y las focas es un 50% mayor por kilogramo de peso que el de los seres humanos; gracias a ello pueden mantener oxigenados los tejidos del cuerpo durante mucho tiempo, sin respirar. Las ballenas pueden permanecer sumergidas desde 15 minutos hasta más de una hora, según las especies; el elefante marino puede permanecer bajo el agua 30 minutos; en el caso de las focas, cuando una de ellas se sumerge su frecuencia cardiaca desciende de 150 a 10 latidos por minuto y el contenido de oxígeno de la sangre arterial es del 20% en ese momento. Cuando la cantidad de oxígeno está próxima al 2%, la foca sale a la superficie a respirar.

4. - RESPIRACIÓN HUMANA

En los seres humanos y en otros vertebrados, los pulmones se localizan en el interior del tórax. Las costillas forman la caja torácica, que está delimitada en su base por el diafragma. Las costillas se inclinan hacia adelante y hacia abajo cuando se elevan por la acción del músculo intercostal, provocando un aumento del volumen de la cavidad torácica. El volumen del tórax también aumenta por la contracción hacia abajo de los músculos del diafragma. En el interior del tórax, los pulmones se mantienen próximos a las paredes de la caja torácica sin colapsarse, debido a la presión que existe en su interior. Cuando el tórax se expande, los pulmones comienzan a llenarse de aire durante la inspiración. La relajación de los músculos tensados del tórax permite que éstos vuelvan a su estado natural contraído, forzando al aire a salir de los pulmones. Se inhalan y se exhalan más de 500 cc de aire en cada respiración; a esta cantidad se denomina volumen de aire corriente o de ventilación pulmonar. Aún se pueden inhalar 3.300 cc más de aire adicional con una inspiración forzada, cantidad que se denomina volumen de reserva inspiratoria. Una vez expulsado este mismo volumen, aún se pueden exhalar 1.000 cc, con una espiración forzada, cantidad llamada volumen de reserva espiratoria. La suma de estas tres cantidades se llama capacidad vital. Además, en los pulmones siempre quedan 1.200 cc de aire que no pueden salir, que se denomina volumen de aire residual o alveolar.

Los pulmones de los humanos son rojizos y de forma piramidal, en consonancia con la forma de la cavidad del tórax. No son simétricos por completo, en el pulmón derecho se distinguen tres lóbulos y en el izquierdo dos, el cual presenta una cavidad donde se alberga el corazón. En el medio de cada uno de ellos está la raíz del pulmón, que une el pulmón al mediastino o porción central del pecho. La raíz está constituida por las dos membranas de la pleura, los bronquios, las venas y las arterias pulmonares. Los bronquios arrancan de los pulmones y se dividen y subdividen hasta terminar en el lobulillo, la unidad anatómica y funcional de los pulmones. Las arterias y las venas pulmonares acompañan a los bronquios en su ramificación progresiva hasta convertirse en finas arteriolas y vénulas de los lobulillos, y éstas a su vez en una red de capilares que forman las paredes de los alveolos pulmonares. Los nervios del plexo pulmonar y los vasos linfáticos se distribuyen también de la misma manera. En el lobulillo, los bronquiolos se dividen hasta formar los bronquiolos terminales, que se abren al atrio o conducto alveolar. Cada atrio se divide a su vez en sacos alveolares, y éstos en alveolos.

Los principales centros nerviosos que controlan el ritmo y la intensidad de la respiración están en el bulbo raquídeo (o médula oblongada) y en la protuberancia anular (o puente de Varolio) del tronco encefálico (véase Encéfalo). Las células de este núcleo son sensibles a la acidez de la sangre que depende de la concentración de dióxido de carbono en el plasma sanguíneo. Cuando la acidez de la sangre es alta, se debe, en general, a un exceso de este gas en disolución; en este caso, el centro respiratorio estimula a los músculos respiratorios para que aumenten su actividad. Cuando la concentración de dióxido de carbono es baja, la respiración se ralentiza.
Un fallo circulatorio puede provocar anoxia en los tejidos del cuerpo cuando el volumen circulatorio es inadecuado o cuando la capacidad de transporte de oxígeno está alterada. Para consultar otras perturbaciones del sistema respiratorio, ver los artículos sobre las enfermedades en particular, como, por ejemplo, Asma bronquial; Síndrome de descompresión rápida; Bronquitis; Resfriado común; Difteria; Gripe; Pleuresía; Neumonía; Tuberculosis.

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Respiración humana

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

© Microsoft Corporation.

Eritrocitos

Los eritrocitos, los glóbulos rojos de la sangre, son los transportadores primarios del oxígeno a las células y a los tejidos corporales. La forma del eritrocito hace que el área superficial, a través de la cual se intercambia el oxígeno por dióxido de carbono, sea la máxima posible. Además de su forma, la membrana plasmática del eritrocito, que es muy flexible, le permite penetrar en los capilares más pequeños. La hemoglobina, presente en los glóbulos rojos, es esencial para el intercambio de gases, tanto en los tejidos corporales, como en los alveolos pulmonares.

Dr. Tony Brain/Science Source/Photo Researchers, Inc.

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Como citar este artículo:
"Respiración," Enciclopedia Microsoft® Encarta® Online 2007
http://mx.encarta.msn.com © 1997-2007 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

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[Ge. Pe.]

Completando, ampliando, resumiendo, definiendo, repitiendo...


Imágenes... las subimos para aprender y rendir un homenaje a estos Maestros de la Ciencia...

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Henry Gray (1825–1861). Anatomy of the Human Body. 1918.

The cartilages of the larynx. Posterior view.

The ligaments of the larynx. Antero-lateral view.

Ligaments of the larynx. Posterior view.

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[Ge. Pe.]

Completando, ampliando, resumiendo, definiendo, repitiendo... con más imágenes...

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Henry Gray (1825–1861). Anatomy of the Human Body. 1918.

Sagittal section of the larynx and upper part of the trachea.

Coronal section of larynx and upper part of trachea.

Laryngoscopic view of interior of larynx.

Side view of the larynx, showing muscular attachments.

Muscles of larynx. Posterior view.

The entrance to the larynx, viewed from behind.

Muscles of larynx. Side view. Right lamina of thyroid cartilage removed.

Muscles of the larynx, seen from above. (Enlarged.)

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[Ge. Pe.]

Imágenes.... como ya lo he dicho, tinta y pluma... geniales...


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Henry Gray (1821–1865). Anatomy of the Human Body. 1918.

Front view of cartilages of larynx, trachea, and bronchi.

Bronchi and bronchioles. The lungs have been widely separated and tissue cut away to expose the air-tubes. (Testut.)

Transverse section of the trachea, just above its bifurcation, with a bird’s-eye view of the interior.

Transverse section of trachea.




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[Ge. Pe.]

Completando, ampliando, resumiendo, definiendo, repitiendo conceptos...


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Henry Gray (1821–1865). Anatomy of the Human Body. 1918.

Front view of cartilages of larynx, trachea, and bronchi.

Bronchi and bronchioles.
The lungs have been widely separated and tissue cut away to expose the air-tubes. (Testut.)

Front view of thorax, showing the relations of the pleuræ and lungs to the chest wall.
Pleura in blue; lungs in purple.

Lateral view of thorax, showing the relations of the pleuræ and lungs to the chest wall.
Pleura in blue; lungs in purple.

The Mediastinum

(Interpleural Space)

Transverse section through the upper margin of the second thoracic vertebra. (Braune.)

A transverse section of the thorax, showing the contents of the middle and the posterior mediastinum.
The pleural and pericardial cavities are exaggerated since normally there is no space between parietal and visceral pleura and between pericardium and heart.

The middle and posterior mediastina. Left side.

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[Ge. Pe.]

 <DIV align="center">





Completando, ampliando, resumiendo, definiendo, repitiendo conceptos...



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Henry Gray (1821–1865).  Anatomy of the Human Body.  1918.

      

1e. The Lungs   (Pulmones)

   The lungs are the essential organs of respiration; they are two in number, placed one on either side within the thorax, and separated from each other by the heart and other contents of the mediastinum (Fig. 970). The substance of the lung is of a light, porous, spongy texture; it floats in water, and crepitates when handled, owing to the presence of air in the alveoli; it is also highly elastic; hence the retracted state of these organs when they are removed from the closed cavity of the thorax. The surface is smooth, shining, and marked out into numerous polyhedral areas, indicating the lobules of the organ: each of these areas is crossed by numerous lighter lines.    

  

Front view of heart and lungs.

    

  

Pulmonary vessels, seen in a dorsal view of the heart and lungs.  The lungs have been pulled away from the median line, and a part of the right lung has been cut away to display the air-ducts and bloodvessels. (Testut.)

    

 

 Mediastinal surface of right lung.

      

  

Mediastinal surface of left lung.

      

  

Part of a secondary lobule from the depth of a human lung, showing parts of several primary lobules.  1, bronchiole; 2, respiratory bronchiole; 3, alveolar duct; 4, atria; 5, alveolar sac; 6, alveolus or air cell: m, smooth muscle; a, branch pulmonary artery; v, branch pulmonary vein; s, septum between secondary lobules. Camera drawing of one 50 μ section. X 20 diameters. (Miller.)

      

  

Schematic longitudinal section of a primary lobule of the lung (anatomical unit); r. b., respiratory bronchiole; al. d., alveolar duct; at., atria; a. s., alveolar sac; a, alveolus or air cell; p. a., pulmonary artery: p. v., pulmonary vein; l., lymphatic; l. n., lymph node. (Miller.)

      

  

Section of lung of pig embryo, 13 cm. long, showing the glandular character of the developing alveoli (J. M. Flint.) X 70.  a. Interstitial connective tissue. b. A bronchial tube. c. An Alveolus. l. lymphatic clefts. q. Pleura.

    

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[Ge. Pe.]

Completando, ampliando, resumiendo, definiendo, repitiendo conceptos...

Y con este aporte de EL CUARTO BLANCO, pienso que ya  me quedarían muy pocas cosas  por subir.... aporte que agradecemos sinceramente


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APARATO RESPIRATORIO - RESPIRACIÓN

Las células heterótrofas obtienen energía de la oxidación de los compuestos que contienen carbono. Este proceso libera dióxido de carbono y, para máximos rendimientos energéticos, requiere oxígeno. La respiración -o ventilación- es el medio por el cual un animal obtiene oxígeno para la respiración que ocurre en sus células y se libera del dióxido de carbono.

Tanto el agua como el aire contienen oxígeno. El oxígeno entra a las células y a los tejidos corporales por difusión, moviéndose desde regiones donde su presión parcial es alta a regiones donde su presión parcial es baja. Sin embargo, el movimiento de oxígeno por difusión es eficiente sólo cuando hay un área superficial relativamente grande expuesta a la fuente de oxígeno y cuando la distancia por la cual el oxígeno debe difundir es corta.

Las branquias y pulmones surgieron como resultado de presiones selectivas que permitieron incrementar la eficiencia de los medios de intercambio gaseoso. Ambos órganos presentan grandes superficies para el intercambio de gases y tienen también una rica provisión de sangre que transporta estos gases hacia otras partes del cuerpo del animal.

La respiración en los animales grandes implica tanto la difusión como el flujo global. El flujo global lleva agua o aire a los pulmones o a las branquias y hace circular el oxígeno y el dióxido de carbono en el torrente sanguíneo. Los gases se intercambian por difusión entre la sangre y el aire de los pulmones o el agua que rodea a las branquias, y entre la sangre y los tejidos.

En los seres humanos, el aire entra a los pulmones a través de la tráquea y avanza hasta los bronquios y bronquiolos, que terminan en los alvéolos donde se produce el intercambio gaseoso.

Los cambios en el volumen de la cavidad torácica son los responsables de la variación en la presión de los pulmones. El sistema respiratorio humano funciona como resultado de cambios en la presión pulmonar que, a su vez, resultan de cambios en el tamaño de la cavidad torácica.

El oxígeno debe ser transportado a través de la sangre a todas las células del cuerpo. Los pigmentos respiratorios incrementan la capacidad transportadora de oxígeno de la sangre. En los vertebrados, el pigmento respiratorio es la hemoglobina que transporta el oxígeno. Cada molécula de hemoglobina tiene cuatro subunidades, cada una de las cuales puede combinarse con una molécula de oxígeno. El dióxido de carbono es transportado en el plasma sanguíneo principalmente en forma de ion bicarbonato.

La frecuencia y amplitud de la ventilación son controladas por neuronas respiratorias del tronco encefálico. Estas neuronas, activan neuronas motoras de la médula espinal que hacen que el diafragma y los músculos intercostales se contraigan y responden a señales causadas por cambios leves en las concentraciones del ion hidrógeno, del dióxido de carbono y del oxígeno en la sangre.

Difusión y presión de aire

En todo organismo el intercambio gaseoso -es decir, el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre las células y el ambiente que las circunda- ocurre por difusión. La velocidad a la cual una sustancia difunde entre dos sitios está dada por la Ley de Fick. Los animales pueden maximizar la velocidad de difusión usando aire en lugar de agua, presentando una mayor área de intercambio gaseoso o un gradiente de concentración más pronunciado.

Para describir a un gas, es conveniente referirse a su presión y no a su concentración. A nivel del mar, el aire ejerce una presión de 1 atmósfera sobre nuestra piel, que es suficiente para sostener una columna de agua de aproximadamente 10 metros de alto o una columna de mercurio de 760 milímetros.

La presión atmosférica se mide habitualmente por medio de un barómetro de mercurio.

La presión total de una mezcla de gases, como el aire, es la suma de las presiones de cada gas en la mezcla y la presión de cada gas es proporcional a su concentración.

El oxígeno, por ejemplo, que constituye aproximadamente el 21%, en volumen, del aire seco, ejerce el 21% de la presión atmosférica -160 mm Hg-. Este valor se conoce como presión parcial de oxígeno (PO2).

La producción de CO2, producto del metabolismo, y el consumo de O2 se hallan relacionados y su intercambio se lleva a cabo en el alvéolo; en las vías respiratorias las concentraciones de estos gases se modifican. De acuerdo con sus respectivas presiones parciales estos gases se mueven de un compartimiento a otro, desde una región de presión parcial más alta a una región de presión parcial más baja.

En ambientes localizados a grandes alturas, la presión atmosférica es baja (y, por consiguiente, la PO2 es menor). Si una persona que vive a nivel del mar visita un lugar que está a una altitud comparativamente elevada., se sentirá ligeramente mareada al principio y se cansará con facilidad, debido a la menor PO2. Para vivir a grandes alturas y para escalar con éxito una montaña, se requiere que el organismo experimente una serie de adaptaciones fisiológicas.

En aguas profundas, la situación es opuesta -las presiones de gas son más elevadas-. Si un buzo asciende con demasiada rapidez, puede sufrir una embolia muy dolorosa y, en algunas ocasiones, mortal.

Evolución de los sistemas respiratorios

El oxígeno penetra y se mueve en las células por difusión. Dentro de la célula participa en la oxidación de compuestos orgánicos que son fuentes de energía celular. En este proceso se produce dióxido de carbono, que difunde luego fuera de la célula a favor del gradiente de concentración o de la presión parcial. Las sustancias pueden moverse eficientemente por difusión sólo hasta distancias muy cortas.

Los organismos que aumentaron de tamaño en el curso de la evolución, también desarrollaron sistemas circulatorios y respiratorios que transportan gran cantidad de moléculas gaseosas por flujo global.

En la lombriz de tierra existe una red de capilares que se encuentra separada de la superficie del cuerpo por una sola capa de células. El oxígeno y el dióxido de carbono difunden directamente a través de la superficie húmeda del cuerpo pero dentro del animal son transportados por flujo global.

En los insectos y algunos otros artrópodos el aire es canalizado directamente dentro de los tejidos por una serie de túbulos revestidos de quitina.Este sistema es eficiente en los organismos pequeños, pero constituye una limitación importante al tamaño que puede ser alcanzado por un animal.

Las branquias y los pulmones constituyen modos de incrementar la superficie respiratoria. Las branquias usualmente son superficies evaginadas mientras que los pulmones son cavidades o superficies invaginadas.

Las branquias son evaginaciones del epitelio que incrementan el área superficial expuesta al agua.

Frecuentemente, las branquias están cubiertas por un exoesqueleto, como en los crustáceos, o por una cubierta lobulada, como en los peces. En el axolote, el anfibio que se muestra aquí, la naturaleza externa de las branquias es claramente evidente. Su color rojo brillante se debe a la sangre que fluye a través de redes densas de capilares que se encuentran separadas de la superficie de la branquia por una única capa de células.

La superficie respiratoria de la branquia, como la superficie de la lombriz de tierra, es una capa unicelular, expuesta al ambiente de un lado y a los vasos del sistema circulatorio del otro.

Se cree que la branquia de los vertebrados cumplió primariamente una función alimentaria. En las branquias de los peces, los vasos de la circulación están dispuestos de modo tal que la sangre es bombeada a través de ellos en dirección opuesta a la del agua que contiene oxígeno, en una disposición de contracorriente que da como resultado una transferencia de oxígeno a la sangre mucho más eficiente que si ésta fluyese en la misma dirección que el agua.

En los peces, el oxígeno entra a la sangre por difusión desde el agua que fluye a través de las branquias.

a) La estructura anatómica de las branquias determina que la velocidad de difusión sea máxima.

b) Los vasos circulatorios están dispuestos de tal forma que la sangre es bombeada a través de ellos en dirección opuesta a la del agua que lleva oxígeno. Esta disposición permite que la sangre que lleva más oxígeno (es decir, la sangre oxigenada que sale del filamento branquial) contacte con el agua que lleva más oxígeno (el agua que entra al filamento), y la sangre que lleva menos oxígeno (la sangre desoxigenada que entra en el filamento branquial) contacte con el agua que lleva menos oxígeno (el agua que sale del filamento). Como resultado, la concentración de oxígeno en la sangre en cualquier parte del filamento branquial es inferior a la concentración de oxígeno del agua que fluye por la cámara branquial y, así, el oxígeno siempre fluye desde el agua hacia la sangre.

Los pulmones son cavidades internas desde las cuales el oxígeno contenido en el aire pasa al torrente sanguíneo. Presentan una ventaja abrumadora a quienes los portan ya que las superficies respiratorias pueden mantenerse húmedas sin que se produzca una pérdida grande de agua por evaporación. Los pulmones también se encuentran en algunos invertebrados.

Algunos peces primitivos tenían branquias y pulmones. Los anfibios y los reptiles tienen pulmones relativamente simples, con pequeñas superficies internas y dependen en gran medida de su piel para el intercambio gaseoso; los reptiles respiran casi enteramente por sus pulmones.

Respiración en animales grandes: algunos principios

Existen, básicamente, cinco tipos de sistemas respiratorios.

Diversidad de sistemas respiratorios.

a) En muchos organismos pequeños, desde protistas hasta lombrices de tierra, el intercambio gaseoso se produce a través de toda la superficie corporal.

b) En los gusanos planos, el intercambio gaseoso se produce a través de la superficie de un cuerpo plano, forma que incrementa la relación superficie/volumen y disminuye la distancia en que se desarrolla la difusión dentro del cuerpo.

c) Las branquias externas, como las de los gusanos poliquetos y algunos anfibios, incrementan la superficie de intercambio, pero están desprotegidas. En estos organismos, el intercambio gaseoso habitualmente ocurre también a través del resto de la superficie corporal.

d) Con branquias internas, el mecanismo de ventilación impulsa el agua sobre las superficies branquiales altamente vascularizadas, como en los peces.

e) El intercambio gaseoso en los extremos terminales de los tubos traqueales que se ramifican a través del cuerpo y penetran en todos los tejidos es característico de los insectos y algunos otros artrópodos terrestres.

f) Los pulmones, presentes en todos los vertebrados que respiran aire y en algunos invertebrados como los caracoles terrestres, son sacos altamente vascularizados en los cuales fluye aire por un mecanismo de ventilación.

En los animales grandes, las moléculas de oxígeno provenientes del ambiente externo se desplazan a los tejidos metabólicamente activos por difusión y flujo global.

El oxígeno proveniente del medio externo (aire o agua) alcanza, por flujo global, los pulmones o las branquias. Luego, por difusión pasa a través de este tejido epitelial hasta la sangre desde donde, por flujo global circula hasta los tejidos donde será utilizado. Finalmente, difunde desde la sangre a los fluidos intersticiales, y hasta las células individuales para la respiración celular.

El dióxido de carbono, que es producido en las células de los tejidos, sigue el camino inverso y se elimina del cuerpo. La hematosis es el intercambio de CO2 y O2 en función de sus diferencias de presión entre la sangre y la cavidad alveolar, a través de una membrana constituida por la pared delalvéolo y la del capilar.

El sistema respiratorio humano

En el Homo sapiens, como en muchos otros animales, la inspiración o inhalación y la espiración o exhalación del aire hacia y desde los pulmones, habitualmente ocurre a través de la nariz donde son atrapadas partículas extrañas y polvo. El aire entra a los pulmones a través de la tráquea y avanza desde allí hasta una red de túbulos cada vez más pequeños, los bronquios y bronquiolos, que terminan en pequeños sacos aéreos, los alvéolos. El intercambio gaseoso tiene lugar realmente a través de las paredes alveolares. El aire entra y sale de los pulmones como resultado de cambios en la presión pulmonar que, a su vez, resultan de cambios en el tamaño de la cavidad torácica.

En el siguiente esquema, en a) el aire entra a través de la nariz o de la boca y pasa a la faringe, entra en la laringe y sigue hacia abajo por la tráquea, bronquios y bronquiolos hasta los alvéolos b) de los pulmones. Los alvéolos, de los que hay aproximadamente 300 millones en un par de pulmones, son los sitios de intercambio gaseoso. c) El oxígeno y el dióxido de carbono difunden a través de la pared de los alvéolos y de los capilares sanguíneos.

El sistema respiratorio humano.

Desde las cavidades nasales, el aire pasa a la faringe y desde allí a la laringe que contiene las cuerdas vocales y está situada en la parte superior y anterior del cuello. El aire que pasa a través de las cuerdas vocales al espirar las hace vibrar y esto causa los sonidos del habla.

Desde la laringe, el aire inspirado pasa a través de la tráquea, un tubo membranoso largo también revestido de células epiteliales ciliadas.

La tráquea desemboca en los bronquios, que se subdividen en pasajes aéreos cada vez más pequeños llamados bronquiolos.

Los bronquios y los bronquiolos están rodeados por capas delgadas de músculo liso. La contracción y relajación de este músculo, que se halla bajo control del sistema nervioso autónomo ajustan el flujo de aire según las demandas metabólicas.

Los cilios de la tráquea, bronquios y bronquiolos baten continuamente, empujando el moco y las partículas extrañas embebidas en él hacia la faringe, desde donde generalmente son tragados.

El intercambio real de gases ocurre por difusión -como consecuencia de diferentes presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono- en pequeños sacos aéreos, los alvéolos, rodeados por capilares. El endotelio de los capilares y las células epiteliales planas de los alvéolos constituyen la barrera de difusión entre el aire de un alvéolo y la sangre de sus capilares.

El intercambio de los gases por difusión.

El intercambio de los gases por difusión se lleva a cabo debido a diferentes presiones parciales de oxígeno y de dióxido de carbono en el alvéolo y el capilar alveolar. Las cifras indican las presiones medidas en milímetros de mercurio.

Los pulmones están cubiertos por una membrana delgada conocida como pleura, que también reviste la cavidad torácica. La pleura secreta una pequeña cantidad de fluido que lubrica las superficies, de modo que éstas resbalan unas sobre otras cuando los pulmones se expanden y se contraen.

Mecanismo de la respiración

Los cambios en el volumen de la cavidad torácica son los responsables de la variación en la presión de los pulmones.

Inhalamos contrayendo el diafragma en forma de cúpula, que aplana y alarga la cavidad torácica, y contrayendo los músculos intercostales, que empujan la caja torácica hacia arriba y hacia afuera. Estos movimientos agrandan la cavidad torácica; dentro de ella disminuye la presión y el aire entra a los pulmones. El aire es forzado a salir de los pulmones cuando los músculos se relajan y el sistema vuelva a su equilibrio, reduciéndose el volumen de la cavidad torácica.

El sentido del flujo aéreo en las vías respiratorias depende de la diferencia de presión entre el alvéolo y la atmósfera. Cuando la presión alveolar es mayor que la presión atmosférica, el aire sale y se produce la espiración. Cuando la presión alveolar es menor que la atmosférica, el aire fluye hacia adentro y ocurre la inspiración. Este proceso cíclico, que es la base de la ventilación, se halla bajo control del sistema nervioso autónomo.

Transporte e intercambio de gases

El oxígeno es relativamente insoluble en el plasma sanguíneo. En animales que no dependen de su sangre para transportar oxígeno a cada célula, ya que poseen un sistema respiratorio traqueolar, esta baja solubilidad tiene pocas consecuencias. En otros animales, sería una limitación grave si no fuese por la presencia de proteínas especiales transportadoras de oxígeno -los pigmentos respiratorios-, que elevan la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre.

En los vertebrados, y en muchos invertebrados el pigmento respiratorio es la hemoglobina, que está empaquetada dentro de los glóbulos rojos. En los moluscos y los artrópodos, la hemocianina, que contiene cobre en lugar de hierro, es el pigmento respiratorio más común. Se conocen otros pigmentos respiratorios; todos son una combinación de una unidad que contiene un ion metálico y una proteína.

La hemoglobina tiene cuatro subunidades, cada una de las cuales puede combinarse con una molécula de oxígeno. La adición de cada molécula de oxígeno incrementa la afinidad de la molécula por la siguiente molécula de oxígeno. Recíprocamente, la pérdida de cada molécula de oxígeno facilita la pérdida de la molécula siguiente.

La curva de asociación-disociación oxígeno-hemoglobina.

Esta curva representa valores de porcentaje de saturación para la hemoglobina humana de un adulto normal a distintas presiones parciales de oxígeno, a 38° C y a pH normal. Cuando la presión parcial de oxígeno se eleva, la hemoglobina incorpora oxígeno. Cuando la presión de oxígeno alcanza 100 mm Hg, que es la presión presente habitualmente en el pulmón humano, la hemoglobina se satura casi completamente con oxígeno. Cuando la PO2 cae, el oxígeno se disocia de la hemoglobina. Por lo tanto, cuando la sangre portadora de oxígeno alcanza los capilares, donde la presión es sólo de 40 mm Hg o menos, libera parte de su oxígeno (aproximadamente un 30 %) en los tejidos.

El dióxido de carbono es más soluble que el oxígeno en la sangre y viaja, en parte, disuelto en el plasma; en parte, unido a los grupos amino de las moléculas de hemoglobina y, en mayor proporción, como ion bicarbonato (HCO3). Una vez que se ha liberado en el plasma, el dióxido de carbono difunde a los alvéolos y fluye del pulmón con el aire exhalado.

La mioglobina es un pigmento respiratorio que se encuentra en el músculo esquelético. Estructuralmente, se asemeja a una sola subunidad de la molécula de hemoglobina. La afinidad de la mioglobina por el oxígeno es mayor que la de la hemoglobina, y por eso toma oxígeno de la hemoglobina. Sin embargo, durante un ejercicio intenso, cuando las células musculares utilizan el oxígeno rápidamente y la presión parcial de oxígeno en las células del músculo cae a cero, la mioglobina libera su oxígeno. De esta forma, la mioglobina suministra una reserva adicional de oxígeno a los músculos activos.

Regulación de la ventilación

La ventilación es controlada por el sistema nervioso, que ajusta la frecuencia y la amplitud de la inspiración y espiración de acuerdo con las demandas del organismo. Lo hace de tal manera que las presiones de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre arterial casi no se alteran. Este ajuste se realiza a través de un grupo disperso de neuronas -el centro respiratorio bulbar -del bulbo raquídeo y la protuberancia del tallo cerebral, responsable del control de la respiración normal que es rítmica y automática.

En el centro respiratorio bulbar hay dos grupos de núcleos: el grupo respiratorio dorsal y el grupo respiratorio ventral. Ambos se conectan con las neuronas motoras de la médula espinal que controlan la musculatura respiratoria (diafragma y músculos intercostales).

Diagrama del control nervioso de la respiración

El centro respiratorio se halla modulado, a su vez, por la información nerviosa proveniente de: quimiorreceptores centrales (en la cara ventral del bulbo raquídeo), quimiorreceptores periféricos (en el cayado de la aorta y el inicio de las arterias carótidas que irrigan el cerebro), receptores de estiramiento del parénquima pulmonar, por la irritación en las vías aéreas inferiores (bronquios y bronquiolos) y receptores del dolor en los capilares pulmonares. Esta modulación funciona como un sistema de retroalimentación capaz de autorregularse y mantener una ventilación eficiente.

Por otra parte, el centro respiratorio también se encuentra bajo influencia de estructuras nerviosas superiores, como la protuberancia y el mesencéfalo y la corteza cerebral, que permite el control voluntario de la ventilación.

Hay además una modulación química de la ventilación. Existen quimiorreceptores centrales y periféricos que monitorean los parámetros sanguíneos asociados a la respiración (la PO2 arterial, la PCO2 y el pH plasmático).

Este sistema es extremadamente sensible a cualquier cambio. Si la PCO2 y, por lo tanto, la concentración de iones H+ se incrementa sólo ligeramente, la respiración inmediatamente se hace más profunda y más rápida, permitiendo que más dióxido de carbono deje la sangre hasta que la concentración de iones H+ haya retornado a la normalidad.

El complejo sistema de sensores, que vigila diferentes factores en diferentes ubicaciones, subraya la importancia crítica de una provisión ininterrumpida de oxígeno a las células del cuerpo de un animal, particularmente a las células cerebrales.

Se agradece una vez más....

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[Ge. Pe.]

Estas imágenes corresponden a los artículos de MSN Encarta "Pulmones y Respiración" que no pude reeditar y algún cambio se llevó los diagramas...

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Pulmones humanos

    



Mientras que el pulmón derecho tiene tres lóbulos, el pulmón izquierdo sólo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazón. Las dos ramificaciones de la tráquea, llamadas bronquios, se subdividen dentro de los lóbulos en otras más pequeñas y éstas a su vez en conductos aéreos aún más pequeños. Terminan en minúsculos saquitos de aire, o alveolos, rodeados de capilares. Cuando los alveolos 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.





  Alveolos  

  


Una micrografía de escáner electrónico muestra los diminutos sacos llamados alveolos, en un corte de tejido pulmonar humano. Los seres humanos tienen una capa delgada con unos 700 millones de alveolos en sus pulmones. Esta capa es crucial para la respiración, ya que en ella se produce el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono con los capilares sanguíneos circundantes.  

CNRI/Photo Researchers, Inc.








  Respiración en seres humanos


    


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






  Tejido pulmonar de un fumador  

  


Los pulmones tienen unas diminutas bolsas o sacos llamados alveolos, donde el dióxido de carbono del organismo se intercambia por oxígeno del aire. Varias enfermedades que afectan a los pulmones destruyen los alveolos de manera directa, como lo hace el enfisema, o deterioro de la capacidad de los alveolos para intercambiar gases. Esta imagen muestra los efectos del enfisema (causado por el humo del tabaco) sobre el tejido pulmonar.  

London Scientific Films/Oxford Scientific Films



Eritrocitos







Los eritrocitos, los glóbulos rojos de la sangre, son los transportadores primarios del oxígeno a las células y a los tejidos corporales. La forma del eritrocito hace que el área superficial, a través de la cual se intercambia el oxígeno por dióxido de carbono, sea la máxima posible. Además de su forma, la membrana plasmática del eritrocito, que es muy flexible, le permite penetrar en los capilares más pequeños. La hemoglobina, presente en los glóbulos rojos, es esencial para el intercambio de gases, tanto en los tejidos corporales, como en los alveolos pulmonares.    



Dr. Tony Brain/Science Source/Photo Researchers, Inc.  

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[Ge. Pe.]

Apuntes y conceptos....

Insuficiencia respiratoria

Insuficiencia respiratoria, trastorno caracterizado por una incapacidad del sistema cardiorespiratorio para mantener un intercambio adecuado de oxígeno y dióxido de carbono en los pulmones.



La insuficiencia respiratoria puede ser aguda o crónica. La forma aguda se instaura de una forma brusca y ocurre en el seno de distintas patologías, como en el transcurso de una neumonía o de un ataque de asma, en las que se ve alterada la oxigenación de la sangre, o en el transcurso de otras enfermedades en las que lo que se altera es la ventilación pulmonar, como puede ocurrir en la poliomielitis o en enfermedades del sistema nervioso central. La forma crónica ocurre fundamentalmente en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), en la que existe una elevación mantenida del dióxido de carbono.



Las manifestaciones clínicas de este trastorno son la cianosis (coloración azulada de la piel) periférica, debida a la escasa oxigenación de la sangre; la presencia de taquipnea o frecuencia respiratoria acelerada; el tiraje intercostal y la presencia de disnea o episodios de apnea. Además pueden existir síntomas nerviosos, cardiovasculares y de tipo digestivo, entre otros.



El diagnóstico definitivo se obtiene mediante la gasometría o medición de la presión arterial de oxígeno. El tratamiento consiste en suministrar oxígeno al paciente así como en solucionar el trastorno que provoca la oxigenación deficiente, como el tratamiento con antibióticos de una neumonía.





Cómo citar este artículo: Microsoft ® Encarta 1993--2008 Microsoft Corporation.

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[Ge. Pe.]

Apuntes y reeditación...

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RESPIRACIÓN

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

1.- INTRODUCCIÓN



Respiración, proceso fisiológico por el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y desprenden dióxido de carbono.



El término respiración se utiliza también para el proceso de liberación de energía por parte de las células, procedente de la combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas. El dióxido de carbono y el agua son los productos que rinde este proceso, llamado respiración celular, para distinguirlo del proceso fisiológico global de la respiración. La respiración celular es similar en la mayoría de los organismos, desde los unicelulares, como la ameba y el paramecio, hasta los organismos superiores (véase Metabolismo). Para más información sobre la respiración en plantas, véase Fotosíntesis.



2.- EL PROCESO DE LA RESPIRACIÓN



Los organismos de los reinos Protistas y Móneras no tienen mecanismos respiratorios especializados, sino que realizan el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono por difusión, a través de la membrana celular. La concentración de oxígeno en el interior del organismo es menor que la del medio exterior (aéreo o acuático), mientras que la concentración de dióxido de carbono es mayor. Como resultado, el oxígeno penetra en el organismo por difusión y el dióxido de carbono sale por el mismo sistema. La respiración de las plantas y las esponjas se basa en un mecanismo muy parecido.



En los organismos acuáticos inferiores (más complejos que las esponjas), hay un fluido circulatorio, de composición similar a la del agua de mar, que transporta los gases respiratorios desde el exterior de los tejidos al interior de las células. Este mecanismo es necesario, ya que las células se encuentran alejadas del lugar donde se realiza el intercambio gaseoso. En los animales superiores, los órganos se especializan, aumentan la superficie de exposición del fluido circulatorio al medio externo y el sistema circulatorio transporta este medio líquido por todo el organismo. El fluido, llamado sangre, contiene pigmentos respiratorios que son moléculas orgánicas de estructura compleja, formadas por una proteína y un grupo prostético que contiene hierro.



El pigmento respiratorio más común es la hemoglobina, que está presente en la sangre de casi todos los mamíferos. Es una proteína globulina con un grupo hemo y un ion hierro. En algunos insectos, el pigmento respiratorio es la hemocianina, un compuesto similar a la hemoglobina, pero que lleva cobre en lugar de hierro. La propiedad más importante de los pigmentos respiratorios es la afinidad que poseen por el oxígeno. La hemoglobina forma una combinación química reversible con el oxígeno cuando está en contacto con un medio rico en este gas, como es la atmósfera. Este contacto tiene lugar en los capilares de los órganos respiratorios, las branquias y los pulmones. La hemoglobina en combinación con el oxígeno (la oxihemoglobina) es más ácida y, en consecuencia, provoca la disociación de los iones bicarbonato y carbonato de sodio del plasma sanguíneo. Cuando la sangre oxigenada (rica en oxihemoglobina) llega a los tejidos, el balance de oxígeno se invierte y la hemoglobina libera oxígeno. Al volverse más básica, provoca la liberación de iones sodio que se combinan con el dióxido de carbono procedente de los tejidos para formar bicarbonato de sodio. La respiración externa es el intercambio de gases entre la sangre y el exterior, y la respiración interna es el intercambio de gases entre la sangre y los tejidos. Véase Aparato circulatorio.



3.- LA RESPIRACIÓN EN LOS ANIMALES



La respiración externa de los animales acuáticos se lleva a cabo por medio de branquias que, gracias a mecanismos auxiliares, mantienen un flujo constante de agua. Las branquias están ramificadas en unas extensiones que parecen plumas. En cada ramificación, los pequeños vasos sanguíneos se subdividen de tal manera que la sangre está separada del medio acuático por dos capas celulares, una es la que forma la pared del propio capilar y la otra es el epitelio de la branquia. Los gases se difunden con facilidad a través del epitelio y, gracias a la gran superficie de contacto que se logra con la ramificación, se puede oxigenar una cantidad considerable de sangre en poco tiempo. En algunas formas de respiración aérea, como en los gusanos de tierra, la respiración tiene lugar a través de los capilares de la piel; las formas anfibias, como las ranas, respiran por la piel y por los pulmones. Los insectos respiran a través de tráqueas que tienen una apertura al exterior y se ramifican en el interior del cuerpo entre los tejidos, transportando aire a los órganos y a las estructuras internas. Los reptiles y los mamíferos respiran sólo por los pulmones; no obstante, las aves tienen unos sacos aéreos en el interior del cuerpo y unos espacios de aire en el interior de algunos huesos; y todas estas cavidades internas están conectadas con los pulmones y son una ayuda a la respiración pulmonar.





Los sistemas circulatorio y respiratorio de los animales terrestres se modifican y se adaptan según sean las condiciones ambientales del medio en que se encuentren. Por ejemplo, quienes viven en los Andes, a altitudes de 3.000 m o superiores, tienen los pulmones más grandes, los capilares más ramificados y un ritmo cardiaco más elevado. Por otra parte, su sangre contiene un 30% más de glóbulos rojos que la de las personas que viven al nivel del mar, y además son capaces de vivir con un tercio menos de oxígeno.





Los mamíferos acuáticos, en general, tienen los pulmones grandes y sistemas venosos complejos para el almacenamiento de la sangre. El volumen sanguíneo de las ballenas y las focas es un 50% mayor por kilogramo de peso que el de los seres humanos; gracias a ello pueden mantener oxigenados los tejidos del cuerpo durante mucho tiempo, sin respirar. Las ballenas pueden permanecer sumergidas desde 15 minutos hasta más de una hora, según las especies; el elefante marino puede permanecer bajo el agua 30 minutos; en el caso de las focas, cuando una de ellas se sumerge su frecuencia cardiaca desciende de 150 a 10 latidos por minuto y el contenido de oxígeno de la sangre arterial es del 20% en ese momento. Cuando la cantidad de oxígeno está próxima al 2%, la foca sale a la superficie a respirar.



4.- RESPIRACIÓN HUMANA



En los seres humanos y en otros vertebrados, los pulmones se localizan en el interior del tórax. Las costillas forman la caja torácica, que está delimitada en su base por el diafragma. Las costillas se inclinan hacia adelante y hacia abajo cuando se elevan por la acción del músculo intercostal, provocando un aumento del volumen de la cavidad torácica. El volumen del tórax también aumenta por la contracción hacia abajo de los músculos del diafragma. En el interior del tórax, los pulmones se mantienen próximos a las paredes de la caja torácica sin colapsarse, debido a la presión que existe en su interior. Cuando el tórax se expande, los pulmones comienzan a llenarse de aire durante la inspiración. La relajación de los músculos tensados del tórax permite que éstos vuelvan a su estado natural contraído, forzando al aire a salir de los pulmones. Se inhalan y se exhalan más de 500 cc de aire en cada respiración; a esta cantidad se denomina volumen de aire corriente o de ventilación pulmonar. Aún se pueden inhalar 3.300 cc más de aire adicional con una inspiración forzada, cantidad que se denomina volumen de reserva inspiratoria. Una vez expulsado este mismo volumen, aún se pueden exhalar 1.000 cc, con una espiración forzada, cantidad llamada volumen de reserva espiratoria. La suma de estas tres cantidades se llama capacidad vital. Además, en los pulmones siempre quedan 1.200 cc de aire que no pueden salir, que se denomina volumen de aire residual o alveolar.





Los pulmones de los humanos son rojizos y de forma piramidal, en consonancia con la forma de la cavidad del tórax. No son simétricos por completo, en el pulmón derecho se distinguen tres lóbulos y en el izquierdo dos, el cual presenta una cavidad donde se alberga el corazón. En el medio de cada uno de ellos está la raíz del pulmón, que une el pulmón al mediastino o porción central del pecho. La raíz está constituida por las dos membranas de la pleura, los bronquios, las venas y las arterias pulmonares. Los bronquios arrancan de los pulmones y se dividen y subdividen hasta terminar en el lobulillo, la unidad anatómica y funcional de los pulmones. Las arterias y las venas pulmonares acompañan a los bronquios en su ramificación progresiva hasta convertirse en finas arteriolas y vénulas de los lobulillos, y éstas a su vez en una red de capilares que forman las paredes de los alveolos pulmonares. Los nervios del plexo pulmonar y los vasos linfáticos se distribuyen también de la misma manera. En el lobulillo, los bronquiolos se dividen hasta formar los bronquiolos terminales, que se abren al atrio o conducto alveolar. Cada atrio se divide a su vez en sacos alveolares, y éstos en alveolos.





Los principales centros nerviosos que controlan el ritmo y la intensidad de la respiración están en el bulbo raquídeo (o médula oblongada) y en la protuberancia anular (o puente de Varolio) del tronco encefálico (véase Encéfalo). Las células de este núcleo son sensibles a la acidez de la sangre que depende de la concentración de dióxido de carbono en el plasma sanguíneo. Cuando la acidez de la sangre es alta, se debe, en general, a un exceso de este gas en disolución; en este caso, el centro respiratorio estimula a los músculos respiratorios para que aumenten su actividad. Cuando la concentración de dióxido de carbono es baja, la respiración se ralentiza.





Un fallo circulatorio puede provocar anoxia en los tejidos del cuerpo cuando el volumen circulatorio es inadecuado o cuando la capacidad de transporte de oxígeno está alterada. Para consultar otras perturbaciones del sistema respiratorio, ver los artículos sobre las enfermedades en particular, como, por ejemplo, Asma bronquial; Síndrome de descompresión rápida; Bronquitis; Resfriado común; Difteria; Gripe; Pleuresía; Neumonía; Tuberculosis.



Fuente: Microsoft ® Encarta ® 2009.

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[Ge. Pe.]

Apuntes...

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ASMA BRONQUIAL

1.-

INTRODUCCIÓN



Asma bronquial (del griego asthma, 'respiración difícil'), enfermedad respiratoria en la que el espasmo y la constricción de los bronquios y la inflamación de su mucosa limita el paso del aire, con la consiguiente dificultad respiratoria.



Este estrechamiento de las vías respiratorias es típicamente temporal y reversible, pero en ataques severos de asma puede provocar incluso la muerte.





El asma afecta tanto a mujeres como a hombres de todas las edades y grupos étnicos y de los distintos niveles socioeconómicos, aunque es más frecuente, por causas que todavía se desconocen, en zonas urbanas deprimidas económicamente, en climas fríos y en países industrializados.



2.-

ATAQUE ASMÁTICO

El ataque asmático se produce cuando los bronquios y bronquiolos se inflaman, reduciendo el espacio por el que el aire pasa hasta llegar a los pulmones.



La inflamación de las vías respiratorias comienza cuando una sustancia irritante, por ejemplo el humo de un cigarrillo, se pone en contacto con la pared de las vías respiratorias. Esta sustancia desencadena la activación del sistema inmunológico del organismo que envía unas células especializadas, llamadas mastocitos, a la zona que sufre la irritación. Estas células liberan histamina, lo que origina una inflamación localizada y una vasodilatación. Todo este proceso se conoce con el nombre de respuesta inflamatoria. La histamina puede causar un broncoespasmo, lo que provoca una dificultad mayor al paso del aire por las vías respiratorias. Asimismo, se favorece la producción de moco que obstruye aun más las vías, lo que origina ataques de tos y disnea.



Una crisis típica empieza con tos, estornudos, y respiración entrecortada, aunque ciertos individuos sólo desarrollan una tos seca. Incluso sin tratamiento, el ataque suele ceder en unas pocas horas; la tos se hace más húmeda y el sujeto expectora grandes cantidades de moco. Las crisis pueden repetirse en horas o días, o permanecer ausentes durante meses o incluso años. El estatus asmático, crisis prolongada que persiste a pesar del tratamiento, es una forma especialmente grave y a veces mortal de la enfermedad, y por lo general requiere hospitalización. La frecuencia y gravedad de los síntomas asmáticos varía mucho de una persona a otra; en algunos niños con asma los ataques desaparecen al alcanzar la edad adulta.



3.-

CAUSAS

Muchos ataques asmáticos se deben a una hiperreactividad de las vías respiratorias que se produce cuando bronquios y bronquiolos entran en contacto con diversos agentes medioambientales o estímulos fisiológicos.



El ataque de asma se debe, generalmente, a la inhalación de partículas muy pequeñas que transportadas con el aire entran en contacto con los pulmones. Muchas veces se trata de alergenos, es decir, sustancias naturales como el polen, el polvo o pelos y restos de piel de animales que producen una respuesta exagerada del sistema inmune en la cual un anticuerpo, la inmunoglubulina E, inicia la respuesta inflamatoria.



El asma también afecta a personas que no son alérgicas; en estos casos, distintas sustancias químicas irritantes pueden desencadenar una respuesta inflamatoria que provoca un asma bronquial. Esto puede ocurrir en personas sensibles a ciertos productos químicos industriales, a determinados contaminantes atmosféricos o a sustancias químicas presentes en perfumes, lacas de pelo o cosméticos, entre otros. A veces, determinados estímulos fisiológicos pueden desencadenar un ataque de asma, como el ejercicio, el frío o una infección. Sustancias presentes en la comida o en los medicamentos también pueden originar un ataque asmático. Incluso emociones intensas, al llorar, al reír o gritar, pueden provocar una hiperventilación y, por tanto, una excesiva inhalación de oxígeno que da lugar a un estrechamiento de las vías respiratorias.



Distintas investigaciones sugieren que determinados factores genéticos pueden incrementar el riesgo de desarrollar asma. Se ha comprobado que los niños de padres asmáticos son más propensos a padecer la enfermedad.



4.-

TRATAMIENTO

Las crisis asmáticas se pueden tratar o prevenir con varios fármacos. El tratamiento habitual es la inhalación de preparados broncodilatadores, como salmeterol o terbutalina, que proporcionan alivio en pocos minutos. Las crisis graves que no responden a estos preparados específicos suelen precisar tratamiento con corticoides. Entre los fármacos cuya función es prevenir los síntomas asmáticos se incluyen la teofilina, que se suele administrar en comprimidos, y el cromoglicato disódico, que se inhala.



Cuando el asma está asociada a una alergia provocada por partículas inhaladas, se recomienda evitar el alergeno responsable, aunque esto es difícil de conseguir. Las almohadas de plumas y los animales de compañía se pueden evitar, pero el polvo, los mohos y los pólenes no. Las pruebas cutáneas de alergia identifican los alergenos responsables, y las inyecciones de desensibilización periódicas de pequeñas cantidades de estas sustancias son en ocasiones útiles; estas inyecciones deben administrarse durante varios años.

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[Ge. Pe.]

Apuntes e imágenes de la red....

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Esquema. Mecanismo de control nervioso de la respiración

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