Sistema respiratorio

Respiración , proceso fisiológico por el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y desprenden dióxido de carbono. El sistema respiratorio es el que se encarga de suministrar este elemento a la sangre, para que esta lo distribuya a todos los tejidos de tu cuerpo. Sin embargo, a causa del metabolismo celular (conjunto de cambios químicos y biológicos), en el organismo se forma un compuesto gaseoso llamado anhídrido carbónico, que carece de utilidad y es muy tóxico, por lo que debe ser eliminado, función que también cumple este sistema.

El sistema respiratorio está formado principalmente por dos grandes secciones:

Las vías respiratorias, es decir, el conjunto de estructuras formado por la cavidad nasal, la faringe, laringe, tráquea, bronquios y subdivisiones más pequeñas. Esta sección es la encargada de permitir la entrada de aire a las superficies respiratorias;
El aparato pulmonar , donde se efectúan los intercambios gaseosos entre el aire del ambiente y la sangre.

Debido a la naturaleza gaseosa de sus contenidos, las vías respiratorias están cubiertas por una armazón ósea o cartilaginosa, que hace posible mantener abiertos estos caminos para que el aire pueda pasar libremente.

Las fosas nasales

Fosa nasal, cavidad par, simétrica, que comunica la nariz con la faringe, inicio de la vía aérea que aloja el órgano del sentido olfatorio. El aire debe recorrer un largo camino por tu cuerpo para completar el proceso de la respiración. El primer tramo que recorre está formado por las fosas nasales, esas dos cavidades alargadas que observas ubicadas en medio de tu cara, con dos pares de aberturas, unas anteriores y otras posteriores. Las primeras están situadas en la nariz, y se mantienen en contacto con el exterior. Las segundas, llamadas coanas, comunican con el interior.

Las paredes de las fosas nasales están recubiertas por una mucosa, denominada pituitaria, que presenta tres protuberancias, conocidas como cornetes. Cuando el aire pasa por este sector, es entibiado por la gran superficie mucosa del tabique nasal y de los cornetes, siguiendo su calentamiento durante el paso por las vías respiratorias hasta llegar a los bronquios, con una temperatura adecuada que no produzca ningún tipo de efecto nocivo.

Por si no sabías, el aire que aspiras transporta una gran cantidad de partículas de polvo. Los pelos existentes en el interior de la nariz solo son capaces de detener las de mayor tamaño. El polvo es eliminado gracias a la actuación conjunta de los cilios vibrátiles -pelos que actúan como pestañas- y del moco que se acumula en esa área.

La Faringe

A continuación de las fosas nasales nos encontramos con la faringe, que tiene la característica de ser un segmento común al sistema respiratorio y al sistema digestivo. Se extiende desde la base del cráneo hasta la sexta vértebra cervical. De 13 centímetros de largo, se divide en tres partes: porción nasal o rinofaringe; porción bucal u orofaringe; y porción laríngea o laringofaringe.

La rinofaringe o nasofaringe, se encuentra detrás de la fosas nasales y por sobre el nivel del paladar membranoso. Excepto este último, sus paredes no tienen movimiento, lo que significa que su cavidad jamás podrá obstruirse. En esta región se acumula un tejido linfático, muy desarrollado en los niños, llamado amígdalas nasofaríngeas, que cuando sufren de hipertrofismo -crecen mucho- reciben el nombre de adenoides.

Por su parte, la orofaringe se encuentra limitada arriba por el paladar y abajo por el borde superior de la epiglotis, que es un cartílago que cubre la abertura de la laringe cuando comes, evitando así que el alimento entre en la tráquea. Contiene las amígdalas palatinas, dos masas de tejido linfoide ubicadas en las paredes laterales de la porción bucal de la faringe. Las amígdalas son de tamaño variable, y muchas veces son víctimas de inflamaciones, lo que conocemos como amigdalitis.

La laringofaringe es la parte inferior de esta cadena, y se extiende desde el borde superior de la epiglotis hasta el borde inferior del cartílago cricoide.

La faringe está expuesta a infecciones que penetran por la boca y la nariz. Los síntomas del malestar de garganta son casi siempre consecuencia de una inflamación o infección de la faringe llamada faringitis. Son causa de faringitis las infecciones víricas, como el resfriado común, la gripe, la rubéola, el herpes y la mononucleosis infecciosa. Además, las bacterias diftéricas, clamidiales, estreptocócicas y estafilocócicas pueden multiplicarse rápidamente en la faringe y causar dolor de garganta.

La etapa faríngea de la deglución es un acto absolutamente reflejo e involuntario. Durante uno o dos segundos, la respiración se inhibe o frena para dar paso a este proceso; sin embargo, al ser una acción involuntaria, no alcanzas a darte cuenta de que por un momento has dejado de respirar.

La laringe

Si bien la faringe interviene en la emisión de la voz, es la laringe la gran responsable de que otros oigan tus palabras. La laringe humana tiene dos pares de cuerdas vocales formadas por tejido conectivo elástico cubierto por pliegues de membrana mucosa. Uno de los pares, las falsas cuerdas vocales, se extiende desde la epiglotis hasta el ángulo del cartílago tiroides; estas cuerdas estrechan la glotis (la abertura faríngea de la laringe) durante la deglución. Por debajo de ellas están las verdaderas cuerdas vocales, que se extienden desde los cartílagos aritenoides hasta el ángulo del tiroides. La vibración que en este par de cuerdas provoca el aire procedente de los pulmones determina la formación de sonidos que amplifica la naturaleza resonante de la laringe.

El tono del sonido se controla de forma voluntaria por medio de músculos que giran los cartílagos aritenoides hacia el centro del cuerpo (relajando y alargando las cuerdas) para emitir tonos bajos y hacia los lados (acortando y tensando las cuerdas) para los altos. La magnitud del ángulo formado por las placas del cartílago tiroides determina la gravedad de la voz. Durante la pubertad, este ángulo disminuye en los varones y, al reducir la tensión de las cuerdas vocales, hace que la voz sea más grave; en casi todas las mujeres aumenta y acentúa la tensión de las cuerdas.

Está compuesta por muchas piezas cartilaginosas, y se encuentra entre la raíz de la lengua y la tráquea. Además, contiene las cuatro cuerdas vocales que te ayudan a hablar; dos son llamadas cuerdas falsas, y las dos restantes, cuerdas verdaderas, pues son las que realmente intervienen en la emisión de la voz.

La cavidad de la laringe se divide en tres partes: parte superior o vestíbulo, ubicada sobre la cuerda vocal superior, y que tiene un orificio que comunica con la laringe y la epiglotis, e interiormente con la glotis; parte media o glotis, situada entre la cuerda vocal superior e inferior; y una parte inferior, que comunica con la tráquea.

La laringe es un órgano móvil, ya que se mueve con la fonación, la voz y la deglución. Y es durante esta última que adquiere mayor movilidad; es llevada hacia arriba y adelante en su totalidad, apartando a la glotis del paso de los alimentos, que se escurren por los lados de la epiglotis. Esto es lo que te explicábamos anteriormente -al dejar de respirar por unos segundos-, evitando la penetración de los alimentos en la tráquea.

Las cuerdas vocales

Las cuerdas vocales se encuentran sobre la base de la laringe e integran la emisión de la voz. Los sonidos logran salir al exterior cuando el aire que espiras pasa a través de ellas, que se encuentran juntas y tirantes.

La tráquea

Bajando por la laringe nos encontramos con la tráquea, un tubo cartilaginoso y membranoso que mide entre 10 y 11 centímetros con un diámetro igual al de tu dedo índice. Sus paredes son bastante resistentes, gracias a los 20 anillos cartilaginosos que posee. Aproximadamente la mitad de la tráquea se encuentra en el cuello y la otra mitad en el tórax. A la altura del esternón -ese hueso en forma de espada que tienes en la mitad de la caja torácica- se divide en dos bronquios, uno derecho y otro izquierdo, que se dirigen hacia los pulmones.

La tráquea está internamente recubierta por una capa de mucosa, que es una continuación de la que se halla en la laringe, y su superficie está revestida de una película de moco, en el cual se adhieren las partículas de polvo que han logrado atravesar las vías respiratorias superiores. Este moco no solo retiene el polvo, sino que además actúa como bactericida.

Los pulmones

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 son los órganos de la respiración donde se produce la hematosis, proceso durante el cual los glóbulos rojos absorben oxígeno y se liberan del anhídrido carbónico. Protegidos por las costillas, se encuentran en la caja torácica, a ambos lados del corazón, separados por el mediastino, nombre que recibe el espacio entre cada uno de ellos.

Parecidos a un par de esponjas, forman uno de los órganos más grandes de tu cuerpo. Su función esencial, compartida con el sistema circulatorio, es la distribución de oxígeno y el intercambio de gases. Tienen la capacidad de aumentar de tamaño cada vez que inspiras y de volver a su tamaño normal cuando el aire es expulsado.

¿Sabías que el pulmón derecho es más grande que el izquierdo? Esto, porque está dividido en tres lóbulos -superior, medio e inferior- y el izquierdo solamente en dos – superior e inferior. Cada uno de los lóbulos se divide en un gran número de lobulillos, en cada uno de los cuales irá a parar un bronquiolo, que a su vez se divide en unas cavidades llamadas vesículas pulmonares; estas forman otras cavidades llamadas alvéolos.

Rodeando los pulmones: las pleuras

El pulmón está recubierto por una membrana serosa que presenta dos hojas, una que se adhiere a los pulmones, llamada pleura visceral, y otra que tapiza el interior de la cavidad torácica, denominada pleura parietal. Estas dos capas se encuentran en contacto, deslizándose una sobre otra cuando tus pulmones se dilatan o contraen. Entre ellas se encuentra la cavidad pleural, que se encarga de almacenar una pequeña cantidad de líquido, cumpliendo una función lubricadora. Pero la misión principal de la membrana pleural es evitar que tus pulmones rocen directamente con la pared interna de la cavidad torácica, manteniendo una presión negativa que impide el colapso de los pulmones.

Árbol bronquial

Ya habíamos visto que a partir de la tráquea nacen los bronquios. Estos se abren en dos ramas que penetran en cada uno de tus pulmones, junto con vasos sanguíneos y nervios; son estas ramificaciones las que reciben el nombre de árbol bronquial. Al entrar en los pulmones se producen varias bifurcaciones a medida que los bronquios se hacen más estrechos. Estas ramitas más delgadas del árbol, de solo un mm de anchura, son lo que conocemos como bronquiolos.

Los bronquios cumplen también una función motora. Cuando inspiras, el árbol bronquial se ensancha y alarga, lo que facilita la circulación del aire hacia los alvéolos. Además, también se preocupan de colaborar con la acción de los cilios que se encuentran en la mucosa para evitar que entren partículas extrañas a tus pulmones, todo esto mediante un movimiento de las paredes bronquiales.

El proceso de 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 (ver 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.

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 alvéolos.

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