Aparato respiratorio
El aparato respiratorio humano está formado por una serie de tubos por los cuales el aire realiza su recorrido desde las narinas hasta los alvéolos pulmonares y en sentido contrario.
Vías respiratorias
El aire penetra por las fosas nasales y pasa a la faringe a través de las coanas que comunican con la laringe, que está formada por varios cartílagos, uno de los cuales es la epiglotis. En la laringe se encuentran las cuerdas vocales, que son unas membranas plegadas responsables de la emisión de sonidos. Para emitirlos, los pliegues se aproximan unos a otros, de forma que el aire vibra al pasar entre ellos. El tono de la vibración depende del estiramiento de las cuerdas.
La tráquea es un tubo de unos 11 cm de longitud que se encuentra a continuación de la laringe. Sus paredes poseen unos anillos cartilaginosos abiertos que forman un soporte rígido para evitar que el conducto se aplaste e impida el paso de aire. La tráquea se divide en dos bronquios que penetran en los pulmones, donde cada bronquio se divide repetidas veces para formar los bronquiolos, que son pequeños tubos. Los bronquiolos más pequeños terminan en los alvéolos, que son cavidades de paredes muy finas.
En los alvéolos se produce el intercambio gaseoso. El oxígeno se difunde hacia la sangre desde la multitud de capilares que envuelven cada alvéolo; al mismo tiempo, el dióxido de carbono se difunde desde los capilares a los alvéolos. Los capilares que rodean a los alvéolos proceden de la última ramificación de la arteria pulmonar y constituyen el principio de las venas pulmonares.
La traquea, los bronquios y los bronquiolos están tapizados por un epitelio que contiene células ciliadas y células que segregan mucosidades. Esta mucosidad que recubre el epitelio del aparato respiratorio atrapa las partículas extrañas que entran con el aire. Los cilios baten continuamente, empujan las mucosidades hacia la faringe y arrastran las partículas, que generalmente son tragadas. En su recorrido hacia los alvéolos aéreos el aire sufre tres cambios importantes: se calienta con la temperatura corporal, se satura de vapor de agua y se filtra la mayor parte del polvo.
Los pulmones
Los pulmones son dos órganos de color rosado y de consistencia elástica situados en el tórax. Están formados por el conjunto de bronquiolos, alvéolos y capilares rodeados de tejido conjuntivo. Los pulmones están recubiertos por una delgada capa de epitelio, la pleura visceral, y una capa similar, la pleura parietal, que tapiza la superficie interna de las paredes del tórax.
La pleura visceral y la parietal están en contacto y se deslizan una sobre otra a medida que los pulmones se expanden y se contraen. El espacio que queda entre ambas pleuras se denomina cavidad pleural y contiene un líquido lubricante que impide la fricción.
Ventilación pulmonar
La ventilación pulmonar es el proceso mediante el cual se renueva el aire contenido en los pulmones. Se produce mediante los movimientos de inspiración y espiración.
» Durante la inspiración el diafragma se contrae y se aplana; las costillas se desplazan hacia arriba al contraerse los músculos intercostales y la caja torácica se expande. El aumento de volumen de la cavidad torácica resultante hace que la presión del aire contenido en los pulmones quede por debajo de la presión atmosférica y el aire entre a través de los conductos respiratorios.
» La espiración se produce cuando los músculos intercostales se relajan, las costillas y el diafragma vuelven a su posición inicial, disminuye el tamaño de la caja torácica y los pulmones se desinflan, por lo que expulsan el aire.
Transporte e intercambio gaseoso
En los pulmones el intercambio gaseoso se ve favorecido por el pequeño espesor de las membranas de los alvéolos y de los capilares y por la gran superficie de contacto entre la sangre y el aire.
En los alvéolos pulmonares, la concentración de O2 es mayor que en los capilares pulmonares, de modo que dicho gas pasa por difusión a la sangre. En la sangre, el O2 se une a la hemoglobina formando oxihemoglobina:
El oxígeno es transportado a las células, una pequeña parte disuelto en el plasma sanguíneo y la mayor parte en forma de oxihemoglobina. Al llegar la sangre a los capilares de los tejidos, el O2, se desprende de la hemoglobina y, junto con el O2 que va disuelto en la sangre, pasa por difusión a las células.
En las células corporales, el CO2 está más concentrado que en los capilares sanguíneos y pasa de estas a la sangre por difusión. Una pequeña parte del CO2 se transporta hasta los pulmones unido a la hemoglobina, pero la mayor parte de él reacciona en la sangre con el agua y se convierte en bicarbonato:
Cuando la sangre llega a los pulmones el bicarbonato se convierte en CO2 y CO2. Como la concentración de C02 es mayor en los capilares pulmonares que en el pulmón, el gas se difunde hacia estos:
