¿Por qué son necesarios los nutrientes?
Los nutrientes contenidos en los alimentos deben llegar a todas las células del organismo para proporcionar energía y formar nuevas moléculas. El conjunto de las reacciones químicas que ocurren en el interior celular, denominado metabolismo, produce sustancias de desecho que deben eliminarse.
Los sistemas encargados de distribuir los nutrientes y el oxígeno son el circulatorio y el respiratorio, respectivamente. El sistema encargado de la excreción de residuos es el excretor.
El Sistema Circulatorio
El sistema circulatorio está compuesto por:
- Vasos sanguíneos: Llevan la sangre desde el corazón hasta los tejidos y órganos, y recogen el dióxido de carbono y otros desechos para su eliminación.
- Vasos linfáticos: Transportan la linfa desde los tejidos hasta el torrente sanguíneo.
Composición de la Sangre
La sangre está formada por:
- Una sustancia intercelular líquida llamada plasma.
- Células sanguíneas: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.
Composición de la Linfa
La linfa tiene una composición que incluye:
- Agua y proteínas.
- Grasa procedente de la absorción intestinal.
- Linfocitos (un tipo de glóbulo blanco).
- Gérmenes que son captados y destruidos en los ganglios linfáticos, situados a lo largo de los vasos linfáticos.
Tipos de Células Sanguíneas
- Glóbulos blancos (Leucocitos): Los más importantes son los fagocitos, que destruyen los gérmenes invasores, y los linfocitos, que producen anticuerpos que bloquean e inactivan a los microorganismos.
- Glóbulos rojos (Eritrocitos o Hematíes): Son las células más abundantes. Contienen hemoglobina, una proteína que transporta el oxígeno y parte del dióxido de carbono.
- Plaquetas (Trombocitos): Son fragmentos de células que intervienen en la coagulación de la sangre.
El Corazón
El corazón es un órgano hueco, ligeramente cónico, situado en la cavidad torácica, entre los pulmones. Está rodeado por una membrana denominada pericardio. Sus paredes están formadas por el músculo cardíaco o miocardio.
Las válvulas cardíacas permiten el paso de la sangre en una dirección e impiden su retroceso.
Tipos de Vasos Sanguíneos
- Arterias: Llevan la sangre desde el corazón hacia los órganos. Su pared es muy elástica y resistente para poder soportar la elevada presión que ejerce el corazón al impulsar la sangre.
- Capilares: Son vasos muy finos cuya pared está formada por una sola capa de células (endotelio). A través de ellos se realiza el intercambio de sustancias (oxígeno, nutrientes, desechos) entre la sangre y las células de los tejidos.
La Respiración
La respiración celular es el proceso que ocurre en las mitocondrias de las células, mediante el cual los nutrientes se combinan con el oxígeno y se libera la energía que contienen. Como producto residual, se genera dióxido de carbono, que se expulsa al exterior.
Para que la respiración celular sea posible, es necesario obtener oxígeno del exterior y eliminar el dióxido de carbono producido. Este proceso se denomina intercambio de gases y se realiza en los pulmones, por lo que también se llama respiración pulmonar.
Anatomía del Sistema Respiratorio
Pulmones
Son los órganos principales de la respiración, alojados en el tórax sobre el músculo diafragma. El pulmón derecho consta de tres lóbulos y el izquierdo, de solo dos.
Vías Respiratorias
Son los conductos por los que circula el aire:
- Fosas nasales: Al pasar por ellas, el aire se filtra, se calienta y se humedece.
- Faringe: Conducto común para el aire y los alimentos.
- Laringe: Contiene las cuerdas vocales y la epiglotis, una estructura cartilaginosa que impide la entrada de alimentos a las vías respiratorias durante la deglución.
- Tráquea: Es un tubo cuya pared está reforzada por anillos cartilaginosos incompletos y músculo liso.
- Bronquios: Son las dos ramas principales en que se divide la tráquea, una para cada pulmón. Dentro de los pulmones, se bifurcan en bronquios menores y, finalmente, en bronquiolos.
Intercambio de Gases en los Alvéolos
Los bronquiolos terminan en pequeños sacos llamados alvéolos pulmonares. Cada pulmón tiene alrededor de 150 millones de alvéolos.
Su pared, extremadamente delgada, está recubierta por una red de capilares sanguíneos. Esta proximidad permite que los gases se difundan fácilmente en ambos sentidos: el oxígeno pasa desde el aire alveolar a la sangre, y el dióxido de carbono pasa desde la sangre al aire alveolar. Este intercambio se produce por difusión, siguiendo los gradientes de concentración de cada gas.
Ventilación Pulmonar
La ventilación pulmonar es el proceso mecánico por el cual se renueva el aire contenido en los pulmones. Consta de dos etapas:
- Inspiración: Tiene lugar con la contracción de los músculos respiratorios (diafragma y músculos intercostales), lo que aumenta el volumen de la caja torácica. Los pulmones se expanden pasivamente, disminuye la presión en los alvéolos (se vuelve inferior a la atmosférica) y el aire entra por las vías respiratorias.
- Espiración: Normalmente es un proceso pasivo. Los músculos respiratorios se relajan, el volumen de la caja torácica disminuye y los pulmones se contraen por su elasticidad. Esto aumenta la presión en los alvéolos (se vuelve superior a la atmosférica) y el aire es expulsado al exterior por las vías respiratorias.
Ventilación Mecánica
La ventilación mecánica o respiración artificial es un procedimiento médico para sustituir o colaborar con la función respiratoria de una persona que no puede realizar el intercambio gaseoso por sí misma de manera eficaz.