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Sistema Respiratorio - Intercambio Gaseoso
Para comprender el intercambio gaseoso alveolar debemos analizar primero la estructura interna de los pulmones.
En el interior de los pulmones los bronquios penetran y se dividen en conductos cada vez más delgados llamados bronquiolillos, los cuales se abren en pequeñas vesículas denominadas alvéolos pulmonares o sacos alveolares que se llenan con el aire cargado de oxígeno que ha ingresado al pulmón.
La imagen anterior muestra como los pulmones están divididos en partes que reciben el nombre de lóbulos. El pulmón derecho tiene 3 lóbulos y el pulmón izquierdo posee 2 lóbulos. A su vez los lóbulos se dividen en porciones más pequeñas llamadas lobulillos pulmonares .
En el interior de los pulmones los bronquios penetran y se dividen en conductos cada vez más delgados llamados bronquiolillos, los cuales se abren en pequeñas vesículas denominadas alvéolos pulmonares o sacos alveolares que se llenan con el aire cargado de oxígeno que ha ingresado al pulmón.
El O2 pasa luego de los alveolos a la sangre, y es transportado por la Hemoglobina (Hb) de los glóbulos rojos transformándose en HbO2.
Este pasaje de O2 a la sangre se denomina HEMATOSIS. A su vez el CO2 realiza el recorrido inverso desde la sangre al interior de los alveolos desde donde será luego eliminado al exterior de los pulmones por medio de las vías respiratorias.
Este intercambio de gases respiratorios puedes observarlo en la siguiente imágen.
Sistema Respiratorio - Mecánica Respiratoria
Ventilación
La ventilación es la renovación del aire pulmonar. La ventilación se logra por medio de una mecánica respiratoria, un conjunto de movimientos que producen la entrada del aire a los pulmones – lainspiración- y la salida del aire de los mismos – la espiración- a través de la vía respiratoria.
El principal músculo respiratorio es el diafragma. La inspiración es causada por la contracción del diafragma.
Cuando el diafragma se contrae, se hace más plano y se desplaza hacia abajo. El descenso del diafragma aumenta el diámetro longitudinal del tórax. Normalmente, entre la pared torácica y los pulmones existe tan solo una delgada capa de líquido. Los pulmones se resisten a ser separados de la pared, de la misma manera que dos piezas de vidrio mojadas resisten la separación. Por lo tanto, cuando se distiende la pared torácica, los pulmones lo hacen junto a ésta. Este fenómeno se denomina “solidaridad tóraco-pulmonar”.
Cuando aumenta el volumen del tórax y solidariamente el volumen pulmonar, la presión intrapulmonar desciende, haciéndose menor que la presión atmosférica. Ya que el aire se mueve desde la zona de mayor a la de menor presión, esta diferencia de presión hace que el aire ingrese a la vía respiratoria, causando el movimiento de inspiración.
La espiración normal es un fenómeno pasivo, que ocurre cuando el diafragma se relaja. La relajación del diafragma provoca su ascenso, con la consecuente disminución de los volúmenes torácico y pulmonar. Así, la presión dentro del tórax aumenta, hasta que supera a la presión exterior. Como resultado, el aire abandona los pulmones y es expulsado al exterior.
En la respiración enérgica, sin embargo, se requiere la participación de otros músculos respiratorios accesorios que elevan y bajan las costillas, aumentando o disminuyendo el diámetro anteroposterior del tórax.
Los pulmones realizan 12 movimientos inspiratorios y espiratorios en el término de un minuto. Esta cifra es la frecuencia respiratoria normal o eupnea. Se denomina taquipnea al aumento de la frecuencia respiratoria y bradipnea a la disminución de la misma.
El volumen de aire que se moviliza en la ventilación es variable y depende de los movimientos realizados y de la elasticidad pulmonar.
La suma de distintos volúmenes permite obtener las capacidades pulmonares.
• Volumen corriente: es el volumen de aire que se inspira y espira en una respiración normal; es de 500 ml.
Los volúmenes pulmonares son aproximadamente un 20% menores en la mujer que en el varón.
La ventilación es la renovación del aire pulmonar. La ventilación se logra por medio de una mecánica respiratoria, un conjunto de movimientos que producen la entrada del aire a los pulmones – lainspiración- y la salida del aire de los mismos – la espiración- a través de la vía respiratoria.
El principal músculo respiratorio es el diafragma. La inspiración es causada por la contracción del diafragma.
Cuando el diafragma se contrae, se hace más plano y se desplaza hacia abajo. El descenso del diafragma aumenta el diámetro longitudinal del tórax. Normalmente, entre la pared torácica y los pulmones existe tan solo una delgada capa de líquido. Los pulmones se resisten a ser separados de la pared, de la misma manera que dos piezas de vidrio mojadas resisten la separación. Por lo tanto, cuando se distiende la pared torácica, los pulmones lo hacen junto a ésta. Este fenómeno se denomina “solidaridad tóraco-pulmonar”.
Cuando aumenta el volumen del tórax y solidariamente el volumen pulmonar, la presión intrapulmonar desciende, haciéndose menor que la presión atmosférica. Ya que el aire se mueve desde la zona de mayor a la de menor presión, esta diferencia de presión hace que el aire ingrese a la vía respiratoria, causando el movimiento de inspiración.
La espiración normal es un fenómeno pasivo, que ocurre cuando el diafragma se relaja. La relajación del diafragma provoca su ascenso, con la consecuente disminución de los volúmenes torácico y pulmonar. Así, la presión dentro del tórax aumenta, hasta que supera a la presión exterior. Como resultado, el aire abandona los pulmones y es expulsado al exterior.
En la respiración tranquila normal, el trabajo del diafragma alargando y acortando la cavidad torácica es suficiente para producir la inspiración y la espiración.
En la respiración enérgica, sin embargo, se requiere la participación de otros músculos respiratorios accesorios que elevan y bajan las costillas, aumentando o disminuyendo el diámetro anteroposterior del tórax.
Los pulmones realizan 12 movimientos inspiratorios y espiratorios en el término de un minuto. Esta cifra es la frecuencia respiratoria normal o eupnea. Se denomina taquipnea al aumento de la frecuencia respiratoria y bradipnea a la disminución de la misma.
El volumen de aire que se moviliza en la ventilación es variable y depende de los movimientos realizados y de la elasticidad pulmonar.
La suma de distintos volúmenes permite obtener las capacidades pulmonares.
• Volumen corriente: es el volumen de aire que se inspira y espira en una respiración normal; es de 500 ml.
• Volumen de reserva inspiratoria: es el volumen de aire que ingresa al pulmón en una inspiración forzada que sigue a una inspiración normal; corresponde a 3.000 ml.
• Volumen de reserva espiratoria: es el volumen que se puede expulsar en una espiración forzada, después de una espiración normal. Son unos 1.100 ml.
• Volumen residual: hay unos 1200 ml que siempre permanecen en los pulmones y no pueden eliminarse ni aun en espiración forzada. A ese volumen se lo llama volumen residual.
• Capacidad vital: es la mayor cantidad de aire que puede ser espirada después de un esfuerzo espiratorio máximo. Es la suma del volumen corriente y los volúmenes de reserva inspiratoria y espiratoria. Equivale a 4.600 ml.
• Capacidad pulmonar total: todos los volúmenes suman una capacidad pulmonar total de 5.800 ml.
Los volúmenes pulmonares son aproximadamente un 20% menores en la mujer que en el varón.
Si se multiplica la frecuencia por el volumen corriente, se obtiene la cantidad de aire que los pulmones renuevan en 1 minuto, la que equivale a 6 litros.
Sistema Excretor - Urinario. Estructura
El medio interno, formado por los líquidos extracelulares
que bañan a las células, recibe un continuo aporte de sustancias provenientes
del aparato digestivo y del metabolismo celular. Pero las condiciones en el
medio interno deben conservarse muy estables para mantener la vida y la salud.
El sistema excretor, por intermedio de su principal órgano,
el riñón, está encargado de regular la cantidad de agua y la concentración de
electrólitos y ciertos productos terminales del metabolismo en el líquido extracelular.
En el individuo sano, los riñones intercambian sustancias
con el plasma para que el medio interno se mantenga constante. El sistema
excretor o urinario realiza una continua filtración de la sangre, extrayendo
del plasma una gran cantidad de sustancias que son eliminadas al exterior como
orina.
La eliminación de sustancias desde el medio interno hacia el
medio externo recibe el nombre de excreción.
La excreción urinaria permite eliminar, fundamentalmente:
• El exceso de agua
• El exceso de electrólitos
• Desechos nitrogenados del metabolismo
Entre las sustancias depuradas por orina también se
encuentran los productos finales del metabolismo de la hemoglobina, metabolitos
de hormonas y sustancias extrañas (agentes tóxicos, fármacos, plaguicidas, aditivos
alimentarios).
El aparato excretor está formado por los riñones, los
uréteres, la vejiga urinaria y la uretra.
Los riñones son los órganos encargados de la formación de la
orina. La orina es producida en el riñón en forma continua y volcada en los
uréteres.
Los uréteres son dos largos conductos cilíndricos que
conducen la orina desde los riñones, ubicados en la zona lumbar, hasta la
vejiga urinaria, situada en la cavidad pélvica.
La vejiga urinaria es un órgano hueco, de pared
músculo-membranosa, destinada a contener la orina. La vejiga actúa como un
reservorio, donde la orina se acumula permanentemente, para ser expulsada en
forma periódica. La capacidad fisiológica de la vejiga es de alrededor de 350
cc, con variantes individuales. Cuando se distiende más allá de esta capacidad,
aparece el deseo de orinar. La expulsión de la orina recibe el nombre de
micción.
La uretra es el órgano excretor terminal, por donde la orina
se vuelca al exterior. El orificio externo de la uretra es el meato urinario.
La uretra femenina es un órgano exclusivamente urinario.
Mide unos 35 mm de longitud y, desde la vejiga, se dirige hacia abajo y
adelante, adosada a la pared vaginal anterior. Desemboca en el meato urinario
ubicado en el vestíbulo, entre los labios menores, por delante del introito
vaginal
La uretra masculina es un órgano urogenital, pues además de
recibir la orina y conducirla al exterior, también transporta el semen, que le
llega a través de los conductos eyaculadores.
En el varón, la uretra mide unos 16 cm y posee
tres porciones: prostática, membranosa y esponjosa. La porción prostática
atraviesa la próstata de arriba de abajo y recibe las secreciones de esta
glándula, las cuales contribuyen a la formación del semen. A la uretra
prostática le sigue la porción membranosa, que atraviesa los músculos del
periné, el piso de la pelvis. La última porción, la uretra esponjosa, es
extrapélvica y transcurre por el interior del cuerpo esponjoso del pene.
Desemboca en el meato urinario, ubicado en el glande.
Sistema Respiratorio. Estructura.
SISTEMA
RESPIRATORIO - Estructura.
Las
células de nuestro organismo, como la mayoría de los seres vivos (exceptuando a
ciertas bacterias) necesitan un aporte continuo de oxígeno (O2) para llevar a
cabo la respiración celular. Como resultado de este proceso, las células
generan dióxido de carbono (CO2), gas que debe ser eliminado. El sistema
respiratorio es el conjunto de órganos que nos permiten intercambiar oxígeno y
dióxido de carbono con
el medio circundante.
Una
serie de procesos se relacionan con la función respiratoria; en ellos no sólo
interviene el aparato respiratorio, sino que también participan el aparato
circulatorio y todos los tejidos, donde se efectúa la respiración celular.
Dichos procesos son:
•
Ventilación: flujo de aire entre el exterior y los pulmones.
•
Hematosis o respiración externa: difusión de oxígeno y dióxido de carbono entre
los alvéolos pulmonares y la sangre.
•
Transporte de gases en sangre: traslado de oxígeno desde los pulmones hasta las
células y de dióxido de carbono desde las células hasta los pulmones.
•
Respiración interna o tisular: difusión de oxígeno y de dióxido de carbono
entre la sangre y los tejidos.
•
Respiración celular.
El
sistema respiratorio comprende los siguientes órganos: fosas nasales, faringe,
laringe, tráquea, bronquios y pulmones. Los cuatro primeros forman la vía
respiratoria, cuya función es la conducción del aire. Los pulmones son los
órganos donde se cumple el intercambio gaseoso.
En
primer lugar describiremos los órganos respiratorios y luego analizaremos cada
uno de los procesos mencionados.
Fosas nasales
Las fosas nasales son dos largos túneles
delimitados por los huesos de la cara y del cráneo, cuya abertura anterior está
cubierta por la nariz. Un tabique intermedio separa a la
fosa izquierda de la derecha.
Por delante, las fosas nasales se comunican con el exterior a través de los orificios nasales o narinas. Por detrás, cada fosa se comunica con la faringe a través de un orificio llamado coana.
Las paredes laterales de las
fosas nasales presentan tres eminencias, los cornetes superior, medio e
inferior, entre los cuales se
encuentran espacios denominados meatos.
El interior de las fosas
nasales está revestido por una membrana mucosa, la pituitaria. En ésta se distinguen dos zonas: la superior u olfatoria de
coloración amarillenta, donde se ubican los receptores del olfato y la inferior
o respiratoria, más rosada, pues posee una abundante irrigación. La membrana
pituitaria presenta células ciliadas y células productoras de moco. A la altura
de los orificios nasales la pituitaria se continúa con la piel, donde se
desarrollan folículos pilosos.
Cuando pasa por las fosas nasales, el aire es modificado de tres formas:
1) el aire se calienta, por el contacto con la extensa superficie que ofrecen los
cornetes y el tabique;
2) el aire se humidifica casi por completo; y
3) el aire se filtra. En la filtración colaboran los pelos que se hallan a la entrada,
los cuales retienen las partículas más grandes que están suspendidas en el
aire.
Pero más importante es la turbulencia que generan los cornetes; cuando el aire choca contra los cornetes, cambia de dirección y las partículas quedan adheridas a la capa de moco.
Luego las cilias barren el moco con las impurezas hacia la faringe; desde allí es deglutido.
Estas funciones de las fosas
nasales determinan el acondicionamiento
del aire y son muy importantes para proteger a los pulmones del
enfriamiento y la desecación.
La faringe es un órgano común a
los aparatos digestivo y respiratorio. Comunica a la boca con el esófago, por
un lado, y a las fosas nasales con la laringe, por el otro. Funciona como una
vía de paso para el bolo alimenticio y el aire.
Laringe
La
laringe se ubica en la parte anterior del cuello. Es un conducto formado por siete cartílagos: dos pares (aritenoides y corniculados) y tres
impares (epiglotis, tiroides y cricoides), unidos por ligamentos ymúsculos.
El cartílago tiroides presenta un ángulo saliente que se puede palpar a través de la piel y se conoce como “nuez de Adán”.
La epiglotis funciona como una tapa que desciende y cubre la entrada a la laringe durante la deglución, para desviar el bolo alimenticio hacia el esófago.
En
el interior de la laringe se encuentran dos pares de cuerdas vocales: las superiores, también llamadas falsas, y las
inferiores o verdaderas. El espacio comprendido entre las cuerdas vocales se
denomina glotis. Cuando el aire sale a través de la glotis, el
grado de tensión o relajación de las cuerdas vocales produce distintas
vibraciones. Estos movimientos generan los sonidos. Por lo tanto, la laringe no
solo forma parte de la vía respiratoria, sino que es además el principal órgano de la fonación.
Tráquea
La tráquea es un tubo flexible, aplanado en la
parte posterior, de aproximadamente 12 cm de longitud y 2 cm de ancho, que
recorre parte del cuello y del tórax.
Sus paredes presentan una serie de anillos cartilaginosos que le dan sostén e impiden su colapso. Estos anillos no son círculos completos, pues presentan una interrupción en su cara posterior, que se halla cerrada por músculo.
La tráquea se bifurca en un ángulo dando origen a los bronquios fuente.
La función de la tráquea es la conducción del aire desde la
laringe hacia los bronquios.
Bronquios
Son dos cilindros huecos que resultan de la bifurcación de la tráquea. El bronquio derecho es algo más vertical y más corto que el izquierdo. Cada bronquio penetra en el pulmón correspondiente, dentro del cual se ramifica formando ramas cada vez menores. Las últimas ramas del árbol respiratorio, los bronquíolos, son los encargados de conducir el aire a los alvéolos pulmonares.
Pulmones
Los pulmones son los órganos esenciales del aparato respiratorio. Se ubican en la cavidad torácica, separados por un espacio llamado mediastino. Cada pulmón tiene la forma de un semicono, con su cara plana orientada hacia el mediastino y su superficie convexa en contacto con la pared torácica. La base de los pulmones apoya sobre el músculo diafragma y el vértice llega a la altura de la primera costilla.
La coloración es rosada en el
niño, grisácea en el adulto y gris oscuro en el anciano.
Los pulmones tienen una consistencia blanda y son muy elásticos; ceden a la presión fácilmente y rápidamente recobran su forma.
Los pulmones tienen una consistencia blanda y son muy elásticos; ceden a la presión fácilmente y rápidamente recobran su forma.
La cara interna de los pulmones
presenta una zona denominada hilio, por donde
ingresan al pulmón los bronquios, los vasos sanguíneos y los nervios.
Internamente, los pulmones
están recorridos por el árbol bronquial, cuyas ramificaciones más delgadas, los
bronquíolos respiratorios, terminan en los sacos alveolares. Cada saco alveolar
tiene el aspecto de un racimo de uvas, y está formado por varios alvéolos.
Los alvéolos son las unidades anatómicas y funcionales del pulmón. Son pequeños sacos, de 0,1 mm de diámetro. Presentan paredes muy delgadas, formadas por una sola capa de células epiteliales aplanadas, y se hallan rodeados por una gran red capilar. Entre ambos pulmones poseen unos 300 millones de alvéolos, cuya área superficial equivale a 70 metros cuadrados. La delgadez de la membrana alveolar, la cercanía a los capilares y su amplia superficie son las características que facilitan el intercambio gaseoso que ocurre en los alvéolos.
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