Aparato Respiratorio: Estructura y Función

Estructura del Aparato Respiratorio

• Boca y nariz: Se recomienda respirar por la nariz.
• Faringe: Une la nariz y la boca con la laringe.
• Laringe: Contiene la epiglotis.
• Tráquea: Posee anillos cartilaginosos. Conecta la laringe con los bronquios y se divide en dos.
• Bronquios: Similares a la tráquea, se ramifican en bronquiolos.
• Bronquiolos: Ramificaciones de los bronquios.
• Alveolos: Estructuras en forma de sacos donde se produce el intercambio gaseoso.
• Pulmones: Cubiertos por la pleura. Se encuentran por encima del diafragma. Entre ambos pulmones se sitúan el corazón, los vasos sanguíneos coronarios, la tráquea y los bronquios.

Ventilación Pulmonar

• Ventilación total (VT): VT = VC (volumen corriente en un ciclo completo) x FR (frecuencia respiratoria) = 7,5 L/min (aproximadamente).
• Ventilación alveolar (VA): VA = (VC – VM) x FR = 5,25 L/min (aproximadamente).

Evolución de la VT y VA durante el Ejercicio

• Situación de reposo: Se pierden 2,25 L (se aprovechan 2/3 de la VT).
• Situación de ejercicio: Desciende la VT y aumenta la VA.
• Situación de ejercicio de intensidad creciente: Ambas ventilaciones igualan sus valores.

Conceptos Clave en la Respiración

• Espacio muerto: Espacio entre las vías respiratorias donde no hay intercambio gaseoso.
• Volumen corriente (VC): Volumen de aire movilizado en cada respiración.
• Volumen inspiratorio de reserva (VIR): Volumen de aire introducido en una inspiración máxima.
• Volumen espiratorio de reserva (VER): Volumen de aire expulsado en una espiración forzada después de una espiración normal.
• Volumen residual (VR): Cantidad de aire que no puede ser expulsada de los pulmones.
• Capacidad vital (CV): Volumen de aire movilizado entre una inspiración máxima y una espiración máxima.
• Capacidad pulmonar total (CPT): Capacidad máxima de los pulmones para albergar aire.

Mecánica Respiratoria

El sistema mecánico de ventilación se compone de tres subunidades:

• Las vías aéreas.
• El pulmón.
• La caja torácica.

Para que comience el ciclo respiratorio, se debe crear una diferencia de presiones entre la atmósfera y el alveolo. El músculo principal es el diafragma, pero también intervienen los músculos intercostales, los accesorios de la respiración y los abdominales.

Proceso del Ciclo Respiratorio

El ciclo respiratorio consta de las etapas de espiración e inspiración y se inicia por una diferencia de presión entre la atmósfera y el alveolo.

• Al principio, la presión alveolar es igual a la presión atmosférica, por lo que no hay flujo de aire.
• Durante la contracción de los músculos respiratorios, estos tiran del pulmón y disminuye la presión interpleural. Llega un momento en que la presión atmosférica y la presión alveolar se igualan, y no puede entrar más aire.
• Una vez finalizada la contracción muscular, la presión alveolar se vuelve mayor que la atmosférica, y el aire se vacía hasta que ambas presiones se igualan nuevamente.

Intercambio Gaseoso

El intercambio gaseoso se produce por las diferencias de presiones entre el O₂ y el CO₂ a través del alveolo pulmonar. Se lleva a cabo en dos sentidos:

• El O₂ pasa desde el alveolo al eritrocito de la sangre.
• El CO₂ pasa desde el eritrocito de la sangre al alveolo.

En situaciones de hipoxia (bajo oxígeno) y de ejercicio físico, el tiempo de permanencia de un eritrocito en el pulmón se reduce.

Factores que Determinan el Rendimiento del Intercambio Gaseoso

• Superficie de intercambio.
• Gasto cardíaco.
• Diferencia de presión.
• Solubilidad del gas.

Perfusión

La perfusión es el paso del aire a través del flujo sanguíneo hasta las células de los tejidos.

Regulación de la Respiración

La respiración puede ser automática, voluntaria, emocional, refleja y química.

Adaptaciones Respiratorias Durante el Ejercicio

Ventilación pulmonar por minuto (VPM): Durante el ejercicio físico, aumenta la frecuencia y la profundidad respiratoria, lo que incrementa el volumen corriente y, por lo tanto, el número de litros/min. Este aumento es proporcional a la intensidad del esfuerzo.

VPM = Volumen corriente x Frecuencia respiratoria por minuto

Modificaciones del VPM durante el Ejercicio de Intensidad Constante

1. Ascenso rápido de la ventilación.
2. Estabilización de la ventilación.
3. Descenso de la ventilación tras la finalización del esfuerzo.

En ejercicios máximos, el VPM aumenta debido al incremento del volumen corriente. La función ventilatoria no representa un factor limitante en la capacidad aeróbica.

Umbral Aeróbico y Anaeróbico

• Umbral aeróbico: Se alcanza cuando el cuerpo no puede neutralizar y reciclar el ácido láctico producido por las células musculares, lo que lleva a su acumulación y a una disminución del rendimiento.
• Umbral anaeróbico: Similar al umbral aeróbico, pero con una mayor intensidad de ejercicio y acumulación de ácido láctico.

Adaptaciones a Largo Plazo

Las adaptaciones crónicas en el sistema respiratorio gracias al ejercicio sistematizado son:

1. Aumento de la superficie de intercambio gaseoso.
2. Mejora de la capacidad difusora alveolo-capilar.
3. Ampliación de la red capilar pulmonar.
4. Mejora de la economía y eficiencia respiratoria.