Intercambio de gases - Sesión 1

Inhalamos y exhalamos aire. El oxígeno del aire inhalado es utilizado por nuestro cuerpo. Mientras que el dióxido de carbono es eliminado por nuestro cuerpo. En palabras simples, el intercambio de gases ocurre entre nuestro cuerpo y el medio ambiente. ¿Cómo se produce este intercambio de gases?.

En los organismos unicelulares, el intercambio de gases se produce a través de la membrana plasmática. Pero en el ser humano, el intercambio de gases se produce a través del sistema respiratorio. El sistema respiratorio humano consta de varios órganos y estructuras que trabajan juntos para facilitar la respiración y el intercambio de gases. Exploremos cada componente del sistema respiratorio.

El sistema respiratorio comienza con la nariz y la cavidad nasal. La nariz sirve como el principal punto de entrada de aire al sistema respiratorio. La cavidad nasal está revestida de membranas mucosas. Una membrana mucosa contiene células secretoras de moco y numerosas estructuras pequeñas similares a pelos llamadas cilios.

Cuando el aire entra en la cavidad nasal, pasa a través de estas membranas mucosas. La mucosidad atrapa el polvo, el polen, las bacterias y otras partículas extrañas en el aire. Los cilios luego se mueven en ondas coordinadas. Barren las partículas atrapadas hacia la garganta, donde son tragadas o expulsadas al toser o estornudar. Este proceso de filtración ayuda a proteger los delicados tejidos del tracto respiratorio de posibles daños causados por partículas inhaladas.

El aire seco puede irritar el tracto respiratorio y causar molestias. La mucosidad en la membrana mucosa ayuda a humedecer el aire entrante. La extensa red de vasos sanguíneos dentro de las membranas mucosas ayuda a transferir calor del cuerpo al aire entrante. Esto calienta el aire hasta cerca de la temperatura corporal. El proceso de calentamiento es crucial porque el aire frío puede dañar potencialmente los tejidos sensibles del tracto respiratorio.

Desde la cavidad nasal, el aire viaja hacia abajo en la faringe. La faringe es un paso común tanto para el aire como para los alimentos. La laringe está situada debajo de la faringe y alberga las cuerdas vocales. Desempeña un papel crucial en la producción de sonido para el habla. Evita que alimentos y líquidos entren en las vías respiratorias durante la deglución.

Después de pasar por la laringe, el aire entra en la tráquea. La tráquea es un tubo rígido compuesto por anillos de cartílago. Se extiende desde la laringe hasta la cavidad torácica. La tráquea sirve como conducto para que el aire entre y salga de los pulmones. La tráquea también se llama conducto respiratorio.

La tráquea se ramifica en dos bronquios principales. Cada pulmón tiene su propio bronquio. El pulmón derecho tiene un bronquio principal derecho y el pulmón izquierdo tiene un bronquio principal izquierdo. Los bronquios también tienen anillos de cartílago. La función principal de los bronquios es transportar aire hacia y desde los pulmones.

Los bronquios sirven como conductos principales a través de los cuales fluye el aire, distribuyéndolo a las vías respiratorias más pequeñas dentro de los pulmones. Los pulmones son los órganos principales del sistema respiratorio responsables del intercambio de gases entre la atmósfera y el torrente sanguíneo. Están ubicados dentro de la cavidad torácica, a ambos lados del corazón. Están protegidos por la caja torácica.

A medida que los bronquios principales ingresan a los pulmones, se dividen en bronquios y bronquiolos más pequeños. Forman una estructura ramificada conocida como árbol bronquial. Los bronquiolos carecen de los anillos de cartílago que se encuentran en los bronquios más grandes. Esto les permite ser más flexibles y responder a los cambios en el flujo de aire.

En lugar de cartílago, los bronquiolos están rodeados de músculo liso. Estos músculos pueden contraerse o relajarse para regular el diámetro de las vías respiratorias. A medida que los bronquiolos se hacen más pequeños, eventualmente conducen a grupos de sacos de aire llamados alvéolos. Los alvéolos son estructuras diminutas similares a uvas que se encuentran al final de los bronquiolos.

Los alvéolos están rodeados por una red de vasos sanguíneos. Esto permite un intercambio eficiente de gases entre los sistemas respiratorio y circulatorio. La estructura de los alvéolos está altamente especializada para facilitar el intercambio de gases. Están revestidos por una fina capa de células epiteliales. Estas células epiteliales están rodeadas por una densa red de capilares. Esta delgada barrera permite una rápida difusión de los gases a través de la pared alveolar.

Cada pulmón está dividido en lóbulos. El pulmón derecho tiene tres lóbulos. El pulmón izquierdo tiene dos lóbulos. Los pulmones están rodeados por una membrana de doble capa llamada pleura. La capa externa se llama pleura parietal. Recubre la pared torácica.

La capa interna se llama pleura visceral. Cubre la superficie de los pulmones. El espacio entre las dos capas de la pleura se llama cavidad pleural. La cavidad pleural contiene una pequeña cantidad de líquido pleural que lubrica y reduce la fricción durante los movimientos respiratorios. Ahora veamos cómo se produce el mecanismo de respiración.

La respiración consiste en inhalación y exhalación. La inhalación es el proceso activo de respirar aire, que lleva aire rico en oxígeno a los pulmones. Comienza con la contracción del diafragma. El diafragma es un músculo con forma de cúpula ubicado debajo de los pulmones.

Cuando el diafragma se contrae, se mueve hacia abajo, aumentando el volumen de la cavidad torácica. Simultáneamente, los músculos intercostales externos entre las costillas comienzan a contraerse. Esto hace que la caja torácica se expanda. A medida que la cavidad torácica se expande, la presión dentro de los pulmones disminuye en relación con la presión atmosférica. Esto crea un gradiente de presión. El aire fluye desde un área de mayor presión hacia un área de menor presión.

La exhalación es el proceso pasivo de exhalar aire. Elimina el aire rico en dióxido de carbono de los pulmones. Se produce cuando el diafragma y los músculos intercostales externos se relajan. Esto permite que la caja torácica vuelva a su posición de reposo. A medida que la cavidad torácica disminuye en volumen, la presión dentro de los pulmones aumenta en relación con la presión atmosférica. El aire fluye desde un área de mayor presión a un área de menor presión. Esto expulsa el dióxido de carbono de los pulmones.