El Aparato Respiratorio: Funciones y Estructura

El aparato respiratorio se encarga de tomar oxígeno (O₂) del aire y eliminar dióxido de carbono (CO₂). Se divide en vías respiratorias superiores e inferiores.

Vías Respiratorias Superiores

Son las primeras estructuras por donde pasa el aire inspirado.

Nariz

Aloja las fosas nasales y está revestida por una mucosa con vellosidades (pelos), que filtran partículas como el polvo y humedecen el aire.

Faringe

Es un conducto muscular que conecta la cavidad nasal y la boca con la laringe. Contiene las amígdalas (tejido linfoide), que participan en la defensa del organismo.

Enfermedades Comunes de las Vías Superiores

• Resfriado Común: Infección viral que causa congestión nasal, tos y, a veces, fiebre leve.
• Faringitis: Inflamación de la faringe, que provoca dolor de garganta y puede acompañarse de fiebre.
• Amigdalitis: Inflamación de las amígdalas, causada por virus o bacterias, caracterizada por dolor intenso al tragar y fiebre.

Vías Respiratorias Inferiores y Pulmones

Laringe

Estructura formada por cartílagos. Contiene la epiglotis, una lengüeta cartilaginosa que cierra la vía respiratoria durante la deglución para evitar que los alimentos entren en ella. También alberga las cuerdas vocales, que producen sonidos al vibrar con el paso del aire.

Tráquea

Conducto flexible reforzado con anillos cartilaginosos, situado delante del esófago. Su interior está recubierto por un epitelio mucoso ciliado que produce moco para atrapar partículas y microorganismos, y los cilios los desplazan hacia la faringe para ser eliminados.

Bronquios

Son las dos ramas principales en las que se divide la tráquea, una para cada pulmón. Dentro de los pulmones, se ramifican progresivamente en tubos más finos, formando el árbol bronquial. Están recubiertos por mucosa.

Pulmones

Son dos órganos esponjosos situados en la cavidad torácica, protegidos por las costillas. Están rodeados por una membrana doble llamada pleura, que facilita su movimiento durante la respiración. Los pulmones contienen el árbol bronquial y millones de pequeños sacos llamados alvéolos, donde se realiza el intercambio de gases.

Enfermedades Comunes de las Vías Inferiores y Pulmones

• Asma: Enfermedad crónica que causa el estrechamiento de los bronquios debido a inflamación de la mucosa o contracción de sus músculos, dificultando la respiración (disnea) y provocando sibilancias (pitidos).
• Bronquitis: Inflamación de los bronquios, generalmente causada por infecciones (virus o bacterias) o por la exposición a sustancias irritantes como el humo del tabaco.
• Neumonía: Inflamación del tejido pulmonar, afectando principalmente a los alvéolos, que se llenan de pus y líquido debido a una infección por microorganismos (bacterias, virus, hongos).

Funcionamiento del Aparato Respiratorio

Ventilación Pulmonar

Es el proceso mecánico que renueva el aire contenido en los pulmones y las vías respiratorias. Se realiza mediante dos movimientos respiratorios cíclicos:

• Inspiración: Proceso activo. Los músculos intercostales externos y el diafragma se contraen. Las costillas se elevan y se mueven hacia adelante, y el diafragma desciende. Esto aumenta el volumen de la caja torácica, expandiendo los pulmones y permitiendo la entrada de aire.
• Espiración: Proceso generalmente pasivo. Los músculos intercostales externos y el diafragma se relajan. Las costillas descienden, el diafragma asciende y los pulmones se retraen por su elasticidad, expulsando el aire.

Intercambio de Gases

Ocurre en los alvéolos pulmonares por difusión simple, un proceso físico en el que las moléculas de gases (O₂ y CO₂) se mueven libremente a través de la delgada barrera alveolo-capilar, desde donde están más concentradas hacia donde lo están menos.

1. A los capilares que rodean los alvéolos llega sangre pobre en oxígeno y rica en dióxido de carbono, transportada por las arterias pulmonares.
2. La concentración de oxígeno en el aire alveolar es mayor que en la sangre de los capilares, por lo que el oxígeno se difunde desde los alvéolos hacia la sangre, uniéndose a la hemoglobina de los glóbulos rojos.
3. La concentración de dióxido de carbono en la sangre de los capilares es mayor que en el aire alveolar, por lo que el dióxido de carbono se difunde desde la sangre hacia los alvéolos para ser eliminado en la espiración.
4. De los capilares pulmonares sale sangre rica en oxígeno y pobre en dióxido de carbono, que regresa al corazón a través de las venas pulmonares para ser distribuida al resto del cuerpo.

El Sistema Excretor: Eliminación de Desechos

¿Qué es la Excreción?

La excreción es el proceso biológico mediante el cual un organismo expulsa las sustancias de desecho producidas durante el metabolismo celular.

Órganos Excretores Principales

Varios órganos participan en la función excretora:

• Riñones: Son los principales órganos excretores. Forman parte del aparato urinario y, mediante la formación de orina, depuran la sangre eliminando desechos metabólicos (como la urea), exceso de sales y agua.
• Glándulas sudoríparas: Situadas en la piel, son glándulas exocrinas que producen sudor. Su función principal es regular la temperatura corporal, aunque también eliminan pequeñas cantidades de urea y sales.
• Pulmones: Pertenecen al aparato respiratorio y su función excretora es eliminar el dióxido de carbono (CO₂) de la sangre a través de la espiración.
• Hígado: Aunque forma parte del aparato digestivo, juega un papel crucial en la excreción al transformar sustancias tóxicas (como el amoniaco) en otras menos tóxicas (como la urea), que luego son eliminadas por los riñones. También elimina pigmentos biliares a través de la bilis.

El Aparato Urinario: Estructura y Función

El aparato urinario es el principal sistema encargado de la excreción. Está compuesto por los riñones y las vías urinarias.

Componentes del Aparato Urinario

Riñones

Son dos órganos con forma de judía, de unos 10-12 cm de longitud, situados en la parte posterior del abdomen, a ambos lados de la columna vertebral. Filtran la sangre y producen la orina.

Vías Urinarias

Son los conductos que transportan, almacenan y eliminan la orina.

• Uréteres: Son dos tubos que recogen la orina fabricada en cada riñón (en la pelvis renal) y la conducen hasta la vejiga urinaria.
• Vejiga urinaria: Es una bolsa muscular elástica donde se acumula la orina antes de ser expulsada al exterior. Su capacidad normal varía entre 250 ml y 500 ml, aunque puede distenderse más.
• Uretra: Es el tubo que conduce la orina desde la vejiga hasta el exterior del cuerpo. En su inicio, presenta dos anillos musculares o esfínteres:
  • Esfínter interno (involuntario): Formado por músculo liso, mantiene cerrada la uretra habitualmente.
  • Esfínter externo (voluntario): Formado por músculo esquelético, permite controlar conscientemente el inicio de la micción cuando la vejiga está llena.

El proceso de vaciado de la vejiga se llama micción. Cuando la vejiga se llena lo suficiente, se activan receptores nerviosos que provocan una contracción involuntaria del músculo de la vejiga y la relajación del esfínter interno. La relajación voluntaria del esfínter externo permite la salida de la orina.

Estructura Detallada del Riñón

Cada riñón presenta las siguientes partes:

• Cápsula renal: Membrana externa de tejido conjuntivo que protege el riñón.
• Corteza renal: Zona externa, de aspecto granuloso, situada bajo la cápsula. Contiene los glomérulos y los túbulos contorneados de las nefronas.
• Médula renal: Zona interna, de aspecto estriado, formada por estructuras cónicas llamadas pirámides renales (o de Malpighi). Contiene las asas de Henle y los túbulos colectores.
• Pelvis renal: Cavidad interna con forma de embudo que recoge la orina procedente de los túbulos colectores y la conduce hacia el uréter.

La Nefrona: Unidad Funcional del Riñón

La formación de la orina ocurre en las nefronas, que son las unidades estructurales y funcionales microscópicas del riñón (hay aproximadamente un millón en cada riñón).

Cada nefrona consta de:

• Corpúsculo renal:
  • Glomérulo: Ovillo de capilares sanguíneos donde se filtra la sangre.
  • Cápsula glomerular (o de Bowman): Estructura en forma de copa que rodea el glomérulo y recoge el líquido filtrado.
• Túbulo renal: Largo tubo donde el líquido filtrado se procesa para formar la orina. Se divide en túbulo contorneado proximal, asa de Henle y túbulo contorneado distal.
• Tubo colector: Conducto que recibe la orina ya formada de varias nefronas y la transporta hacia la pelvis renal.

La sangre con desechos entra en los riñones a través de la arteria renal, que se ramifica hasta formar las arteriolas aferentes que llegan a cada glomérulo. La sangre filtrada, ya depurada, sale del glomérulo por la arteriola eferente, forma una red capilar alrededor de los túbulos (capilares peritubulares) y finalmente abandona el riñón a través de la vena renal.

Proceso de Formación de la Orina

La formación de la orina en la nefrona consta de tres etapas fundamentales:

1. Filtración glomerular: Ocurre en el corpúsculo renal. La presión sanguínea fuerza el paso de agua y pequeñas sustancias disueltas (sales, glucosa, aminoácidos, urea) desde la sangre del glomérulo hacia la cápsula glomerular. Las células sanguíneas y las proteínas grandes normalmente no se filtran. El líquido resultante se llama filtrado glomerular.
2. Reabsorción tubular: Ocurre a lo largo del túbulo renal y el túbulo colector. La mayor parte del agua (más del 99%) y sustancias útiles para el organismo (como glucosa, aminoácidos, vitaminas y muchos iones) presentes en el filtrado glomerular son devueltas selectivamente a la sangre de los capilares peritubulares.
3. Secreción tubular: Ocurre principalmente en los túbulos contorneados distal y colector. Algunas sustancias de desecho que no se filtraron bien (como iones hidrógeno, potasio, creatinina) y ciertos fármacos se transportan activamente desde la sangre de los capilares peritubulares hacia el interior del túbulo para ser eliminadas en la orina.

El líquido resultante de estos tres procesos es la orina, que fluye por los túbulos colectores hacia la pelvis renal.

Enfermedades del Aparato Urinario

• Cistitis: Inflamación de la vejiga urinaria, generalmente causada por una infección bacteriana. Provoca síntomas como necesidad frecuente y urgente de orinar, escozor o dolor durante la micción (disuria) y, a veces, presencia de sangre en la orina.
• Cálculos renales (Litiasis renal): Formación de depósitos sólidos (piedras) compuestos por cristales de sales minerales (como oxalato cálcico o ácido úrico) en el riñón o las vías urinarias. Pueden obstruir el flujo de orina y causar un dolor muy intenso (cólico nefrítico), además de afectar la función renal.

Tratamientos para la Insuficiencia Renal

Diálisis

La diálisis es un tratamiento médico utilizado cuando los riñones han perdido significativamente su capacidad de filtrar la sangre (insuficiencia renal crónica avanzada). Consiste en eliminar artificialmente las sustancias de desecho y el exceso de líquido de la sangre.

En la hemodiálisis, la sangre del paciente se extrae y se hace pasar por una máquina (riñón artificial) que contiene una membrana semipermeable para filtrar los desechos. La sangre depurada se devuelve luego al cuerpo del paciente. Este procedimiento se realiza varias veces por semana y es una alternativa vital cuando no es posible realizar un trasplante de riñón.