cómo funciona la respiración

El hombre puede vivir 5 semanas sin comida y 5 días sin beber, pero no puede pasar ni 5 minutos sin respirar. Y aunque varias veces al día notamos sed y hambre, generalmente no sentimos necesidad de respirar, lo hacemos sin pensar. En CurioSfera-Ciencia.com, te explicamos cómo funciona el aparato respiratorio y sus partes.

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¿Por qué necesitamos respirar?

El cuerpo humano necesita energía para poder vivir. Esta energía se obtiene de los alimentos que ingerimos. Para obtener dicha energía, el cuerpo necesita “quemar” los alimentos empleando oxígeno que obtiene solo mediante la respiración.

Cuando respiramos, introducimos aire a nuestros pulmones, pero también sacamos. ¿Hay alguna diferencia entre el aire que inspiramos y lo que expiramos?

Los científicos han analizado la composición del aire antes de entrar en los pulmones y después de salir de ellos y han comprobado que es diferente en cada caso. Los datos obtenidos de estos análisis son las siguientes:

  • Aire inspirado: Nitrógeno 78% – Oxígeno 21% – Dióxido de carbono 0,04%
  • Aire expirado: Nitrógeno 78% – Oxígeno 16,5% – Dióxido de carbono 4,5%

Compara la composición del aire atmosférico con la del aire espirado o expirado y comprueba cómo, cuando pasa por los pulmones, el aire pierde oxígeno y se carga de dióxido de carbono.

por qué respiramos
Intercambio de oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2) en los pulmones

¿Por qué utiliza el oxígeno nuestro organismo?, ¿De dónde procede este dióxido de carbono?. Para hacer todas sus actividades, las células del cuerpo necesitan energía. Esta energía la obtienen «quemando» los alimentos con oxígeno, proceso que produce dióxido de carbono y agua.

La sangre recoge el oxígeno del aire en los pulmones y lo reparte por todas las células del cuerpo. La sangre (que forma parte del sistema circulatorio), también recoge el dióxido de carbono que se desprende de las células y lo lleva a los pulmones, desde donde lo expulsamos al exterior.

Es necesario que, en algún momento de su recorrido, los vasos sanguíneos estén muy cerca del aire para que el oxígeno pase del aire a la sangre y el dióxido de carbono haga el camino inverso. En los párrafos que vienen veremos que esto es lo que pasa a los pulmones.

Funcionamiento y partes del aparato respiratorio

El aparato respiratorio es uno de los más importantes del cuerpo humano. Está formado por diferente órganos y partes del cuerpo humano.

Cada uno de ellos está diseñado para realizar un trabajo concreto.

A continuación te las vamos a explicar y veremos cómo funcionan siguiendo el recorrido del aire:

La nariz y la boca

El aire que llega hasta los pulmones puede penetrar dentro del cuerpo por dos vías: por la boca o por la nariz.

Esta última vía es la que conviene más, ya que en este caso al atravesar la nariz, en las fosas nasales, el aire se calienta y humedece antes de llegar a las vías respiratorias inferiores.

La faringe y la laringe

Después, el aire atraviesa la faringe, cavidad por donde también pasan los alimentos, y se introduce en la laringe.

La laringe es una cavidad con paredes formadas por cartílago: tiene dos repliegues en su interior, las cuerdas vocales, que, cuando se tensan, vibran con el paso del aire y producen el sonido de la voz.

La tráquea

La laringe continúa abajo transformándose en un tubo de unos 12 a 15 cm de largo: la tráquea. Ésta se divide, en el extremo inferior, en otros dos conductos, los bronquios, que penetran en un pulmón cada uno.

Las paredes de los bronquios y de la tráquea están reforzadas con anillos de cartílago (aunque en la tráquea estos no están cerrados por la parte posterior).

La función de estos anillos es de dar consistencia a los bronquios y la tráquea para impedir que los tubos se estrechen, para hacer que el aire pueda circular fácilmente por dentro.

Los pulmones

En nuestra descripción de las vías respiratorias, si seguimos el camino del aire, ahora encontraremos los órganos esenciales de la respiración: los pulmones.

Puedes hacerte una idea de cómo son mirando los de un cordero o de algún otro mamífero que puedas encontrar en la carnicería y observando la siguiente ilustración.

características de los pulmones
Imagen de los pulmones y detalle de los alveolos

Los pulmones son de un color rosado, y tienen una consistencia muy esponjosa. Su superficie está cubierta de una membrana lisa y transparente, llamada pleura pulmonar. Ambos pulmones están “encerrados” dentro de la caja torácica, constituida por la columna vertebral, las costillas y el esternón (que forman parte del esqueleto humano).

Con el fin de investigar la estructura interna de los pulmones seguiremos el recorrido de uno de los bronquios. Cuando entra en el pulmón, el bronquio se ramifica en muchos tubitos, cada vez más finos, llamados bronquiolos.

Los alveolos

Las últimas ramificaciones de los bronquiolos terminan en unas bolsas pequeñísimas, apenas de un milímetro de longitud, hechas con una pared fina abollada por toda su extensión. Estos bultos se llaman alvéolos pulmonares.

La consistencia esponjosa de los pulmones se debe a la gran cantidad de alvéolos que contienen. Hay más de 100 millones de alvéolos en cada pulmón. El intercambio de gases entre el aire y la sangre tiene lugar en los alvéolos.

Cada alveolo pulmonar está rodeado por una red finísima de vasos sanguíneos, los capilares, de una manera similar a la de una bolsa de malla en torno a un balón de fútbol.

La pared de los capilares sanguíneos y la de los alvéolos es muy fina. Por lo que la distancia entre la sangre y el aire exterior es sólo de unas milésimas de milímetro. En estas condiciones, los gases pasen sin dificultad de un medio a otro.

El oxígeno pasa del aire a la sangre y el dióxido de carbono pasa de la sangre al aire de una manera parecida a como pasa el humo de la cocina en el pasillo cuando abres la puerta: el humo sale al pasillo hasta que en este hay la misma concentración que en la cocina.

La sangre que llega a los capilares de los alvéolos no contiene oxígeno, pero tiene una concentración en dióxido de carbono muy superior a la del aire. Por el contrario, cuando abandona los alvéolos va cargada de oxígeno y casi no contiene dióxido de carbono.

Esta sangre cargada de oxígeno, se encarga de recorrer todo nuestro cuerpo y reparte dicho oxígeno por todas las células. A cambio, recibe el dióxido de carbono de dichas células, y la sangre inicia de nuevo su camino a los pulmones.

¿Por qué respiramos involuntariamente?

Si el aire que se encuentra en los alvéolos no se renovara continuamente enseguida dejaría de pasar oxígeno del aire a la sangre y dióxido de carbono de la sangre al aire. ¿Cómo lo hacen los pulmones para conseguir esta renovación?

por qué respira el ser humanoPues hinchándose y deshinchándose todo el rato. Este proceso se denomina ventilación pulmonar. Mirémonos esto más detalladamente.

Los pulmones están cerrados dentro de la cavidad torácica, que está limitada a la parte de abajo por el diafragma.

Los movimientos respiratorios (inspiración y espiración) están causados ​​por variaciones del volumen de la cavidad torácica. Durante la inspiración, el diafragma se contrae y baja, y las costillas y el esternón suben porque se contraen varios músculos que les unen con la columna vertebral.

Todo esto hace que la cavidad torácica aumente de volumen y como consecuencia los pulmones se hinchan.

Durante la expiración, el diafragma y los músculos que elevan la caja torácica se relajan y la cavidad torácica vuelve a las dimensiones anteriores. Entonces los pulmones se comprimen y expulsan el aire.

Resumen del aparato respiratorio

  • En la respiración celular, las células consiguen energía «quemando» los alimentos con el oxígeno que se obtiene de la respiración pulmonar. En este proceso se origina dióxido de carbono como producto residual.
  • La sangre transporta el oxígeno desde los pulmones a todas las células del cuerpo, y el dióxido de carbono de las células en los pulmones.
  • Las vías respiratorias que llevan el aire hasta los pulmones son la nariz y las vías nasales (o la boca), la faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios. En los pulmones, los bronquios se ramifican hasta que llegan a los alvéolos pulmonares.

Para finalizar, no te pierdas qué es el aire

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Desde CurioSfera-Ciencia.com, esperamos que este artículo científico titulado El aparato respiratorio y sus partes, te haya sido de utilidad.

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