¿Cómo funciona el sistema respiratorio humano?

El sistema respiratorio se encarga de suministrar oxígeno a las células del cuerpo, además de expulsar el dióxido de carbono. Está compuesto por la nariz o cavidad nasal, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones.

¿Sabías que tu pulmón derecho es un poco más grande que tu pulmón izquierdo? El pulmón izquierdo es más estrecho porque tiene que dejar espacio para el corazón, que está ligeramente inclinado hacia la izquierda. Sin embargo, el pulmón derecho es más corto y más ancho que el izquierdo porque tiene el hígado justo debajo. Dado que el pulmón derecho es más grande, ¡suministra a su cuerpo más oxígeno que el pulmón izquierdo!

¿Sabías también que, en un momento dado, estás respirando solo por una fosa nasal? Esto se llama ciclo nasal, ¡y aún no se comprende completamente por qué ocurre!

Sin embargo, estos son meros hechos superficiales sobre los órganos encargados de suministrar oxígeno al cuerpo. La nariz y los pulmones, junto con la faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios, forman el sistema respiratorio.

Entonces, ¿cómo funciona el sistema respiratorio?

Funciones del sistema respiratorio

Su sistema respiratorio se encarga de suministrar oxígeno al cuerpo. Sería ineficaz que cada célula del cuerpo estuviera a cargo de su propio suministro de oxígeno. Por lo tanto, el sistema respiratorio toma oxígeno de la atmósfera y lo pasa al sistema circulatorio, que transporta ese oxígeno por todo el cuerpo.

Además de tomar oxígeno, el sistema respiratorio también expulsa dióxido de carbono (CO2). Las células producen CO2 como subproducto del metabolismo. El exceso de CO2 debe eliminarse. El sistema respiratorio intercambia oxígeno fresco por CO2 antiguo, lo que se denomina INTERCAMBIO DE GAS.

La expulsión del CO2 también mantiene el pH de la sangre en un nivel óptimo de 7,4.

El sistema respiratorio también nos permite hablar y oler.

Órganos del sistema respiratorio

Estas funciones críticas para la vida las llevan a cabo las diferentes partes del sistema respiratorio: la nariz o la cavidad nasal, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones.

El aire entra primero por la nariz. Las células epiteliales de la nariz producen moco, que humedece el aire, mientras que los vasos sanguíneos aportan calor para calentar el aire. El moco también atrapa la suciedad y los patógenos que podrían intentar invadir los pulmones.

También dentro de la nariz hay millones de receptores olfativos que nos ayudan a oler el mundo que nos rodea.

Órganos de los pulmones (Crédito de la foto: OpenStax College / Wikimedia Commons)

Desde la nariz, el aire bajará por la faringe y la laringe hasta la tráquea. La faringe y la laringe conectan la cavidad nasal con la tráquea y también asegura que nuestros conductos de aire permanezcan abiertos al respirar. Las cuerdas vocales se encuentran dentro de la laringe. A medida que el aire corre a través de la laringe y sobre las cuerdas vocales, podemos producir sonido.

La tráquea es un tubo largo sostenido por anillos de cartílago en forma de C y músculos lisos. El interior de la tráquea está lleno de moco, nuevamente, para mantener afuera las partículas extrañas y garantizar que el aire se mantenga agradable y húmedo.

Piense en la tráquea como un pasillo largo. A medida que avanza por la tráquea, se divide en los bronquios, que se derraman aún más en los bronquiolos. A través de los conductos divergentes de los bronquios, el aire llega a los pulmones.

Esto sigue sucediendo hasta que los bronquiolos terminan en los alvéolos de los pulmones.

Alvéolos de los pulmones (Crédito de la foto: ecampusontario.pressbooks.pub)

Los alvéolos son donde tiene lugar el intercambio de gases. Son sacos llenos de aire, como globos. Están en contacto con los capilares, que llevan sangre pobre en oxígeno y rica en dióxido de carbono a los pulmones.

Inspiración: inhalar

Todo comienza con el cerebro. El cerebro, principalmente el bulbo raquídeo, detecta que el cuerpo necesita más oxígeno y envía señales al sistema respiratorio para que inhale.

En este esfuerzo, los músculos y huesos asociados con el sistema respiratorio entran en acción. Los músculos tiran y empujan los pulmones, haciéndolos expandirse y contraerse.

Los músculos de los pulmones. (Crédito de la foto: ecampusontario.pressbooks.pub)

La respiración se basa en un principio importante: las diferencias de presión. La diferencia entre las presiones dentro de los pulmones y las del ambiente exterior dicta si el aire fluirá hacia los pulmones o hacia afuera. Esta diferencia de presión se crea cambiando el volumen de los pulmones. Recuerde, la presión y el volumen están inversamente relacionados, por lo que cuanto menor es el volumen, mayor es la presión en el interior.

Para inhalar, expandimos nuestros pulmones. Esto hace que la presión dentro de los pulmones sea menor que la presión de la atmósfera. Naturalmente, el aire fluirá desde un área de mayor presión a un área de menor presión, lo que significa que el aire del exterior llegará a los pulmones.

Inspiración y expiración (Crédito de la foto: Sunshineconnelly / Wikimedia commons)

El intercambio de gases en los alvéolos se realiza según el principio de presiones parciales. La presión parcial es la presión que ejerce un gas cuando está en una mezcla. Entonces, si hay una mezcla de 3 gases en un frasco, cada gas ejercerá su propia presión en el frasco. La presión total en la jarra será la suma de las presiones parciales de los tres gases.

En los alvéolos, la presión parcial de oxígeno es alta, mientras que en los vasos sanguíneos, la presión parcial de oxígeno es baja. Como resultado, el oxígeno se moverá desde los alvéolos, donde tiene una presión parcial alta, hacia el vaso sanguíneo, donde tiene una presión parcial baja.

De manera similar, la presión parcial del dióxido de carbono es alta en el vaso sanguíneo y baja en los alvéolos, por lo que fluirá desde el vaso sanguíneo hacia los alvéolos.

¡Este intercambio de gases ocurre constantemente en los aproximadamente 500 millones de alvéolos que se encuentran en los pulmones!

Desde aquí, la sangre ahora rica en oxígeno llegará al resto del cuerpo para suministrar oxígeno a las células.

Intercambio de gases en los alvéolos (Crédito de la foto: Glafoululle des Alpes / Wikimedia commons)

Vencimiento: exhalación

Para expulsar el dióxido de carbono, los pulmones ahora se contraen hacia adentro. Esto reduce el volumen dentro de los pulmones, aumentando así la presión. Esta presión es ahora mayor que la presión en la atmósfera, por lo que el aire saldrá de los pulmones hacia el aire. Y así, ¡has completado un ciclo completo de respiración!

Una palabra final

Todo nuestro sistema respiratorio también es importante para nuestro sistema inmunológico. La mucosidad y los pelos de la nariz y la tráquea evitan que entren partículas extrañas en el cuerpo. Los pulmones incluso tienen sus propios guardaespaldas, células inmunes llamadas macrófagos, que protegen los pulmones en caso de que algún patógeno logre infiltrarse en los pulmones.

En su mayor parte, este elaborado acto se realiza para llevar oxígeno a nuestro cuerpo de forma inconsciente. No tenemos que pensar en obtener suficiente oxígeno, a menos que esté haciendo yoga o haya terminado de hacer ejercicio. Respirar es una de las cosas más instintivas que hacemos como seres vivos, ¡lo primero y lo último que hacemos!

 

 

Entonces, la próxima vez que se sorprenda respirando profundamente y disfrutando del olor de un día cálido y soleado afuera, ¡no olvide agradecer a sus pulmones que trabajan duro por hacer todo eso posible!