Fisiología del Sistema Respiratorio Humano

El sistema respiratorio es crucial para la vida, ya que permite el intercambio de gases vitales para el metabolismo celular. A continuación, se detallan los componentes, procesos y alteraciones más comunes de este sistema.

Efectos de la Presión y la Falta de Oxígeno

Borrachera de las profundidades (Narcosis por Nitrógeno): El ascenso rápido a la superficie desde profundidades considerables provoca una descompresión violenta del organismo. Esto se debe a que el nitrógeno disuelto en la sangre deja de ser soluble en el plasma (debido al brusco descenso de la presión externa) y forma pequeñas burbujas en el tejido sanguíneo, lo que impide el flujo normal de la sangre. Los síntomas incluyen mareos, dolores en las articulaciones, fatiga e incluso inconsciencia, que puede llevar a la muerte. Por eso, los buzos ascienden a la superficie lentamente, permitiendo que el nitrógeno disuelto en la sangre se elimine normalmente a través de los pulmones.

Hipoxia: La hipoxia es la falta de oxígeno. Afecta en primer lugar a la corteza cerebral, donde se desencadenan los procesos mentales de mayor complejidad. A medida que aumenta la altitud, la cantidad de oxígeno en la sangre disminuye. Las manifestaciones incluyen debilidad general, mareos, respiración entrecortada y taquicardia.

Los Pulmones: Órganos Clave del Sistema Respiratorio

Los pulmones son órganos esenciales en el sistema respiratorio. Son dos vísceras huecas y elásticas, de color rosado, que se alojan en la cavidad torácica. Debido a su estructura esponjosa, pueden dilatarse (para llenarse de aire) o contraerse (para expulsar el aire) al acompañar los movimientos del diafragma, sobre el cual están apoyados.

• Cada pulmón está envuelto por dos pleuras. La inflamación de estas membranas provoca pleuresía, una enfermedad que a menudo puede causar neumonía.

Cada pulmón está formado por millones de estructuras microscópicas, los alvéolos pulmonares, diminutas bolsitas de paredes delgadas que son fundamentales para el ingreso de O₂ en la sangre y el egreso de CO₂ hacia la atmósfera. Los alvéolos están rodeados por una red de vasos sanguíneos muy pequeños, los capilares. Parte del oxígeno del aire atraviesa las paredes alveolares y llega a los capilares, donde es transportado a la sangre.

La Respiración: Proceso Vital

La respiración es un proceso de entrada y salida de aire. Su principal tarea es permitir el ingreso de aire atmosférico para que el oxígeno llegue a todos los tejidos y pueda darse la respiración celular. A su vez, con la respiración, el cuerpo debe expeler el dióxido de carbono generado. Es parte fundamental de la nutrición.

Composición del aire:

• Nitrógeno: 78%
• Oxígeno: 21%
• Otros gases (argón, neón, etc.): 1%

Proceso respiratorio:

1. Ventilación pulmonar: Entrada del aire a los pulmones y posterior salida.
2. Intercambio de gases: Se realiza entre los pulmones y la sangre, y entre la sangre y los tejidos.
3. Respiración celular: Es el proceso en el que el O₂ degrada los nutrientes y se produce CO₂, obteniendo así la energía necesaria para mantener las funciones vitales del organismo.

Componentes del Sistema Respiratorio

El sistema respiratorio está compuesto por:

• Un conjunto de conductos continuos por los que circula el aire, las vías respiratorias, ubicadas en la cabeza, el cuello y el tórax.
• Un par de órganos respiratorios, los pulmones, donde tiene lugar el intercambio de gases entre el organismo y el ambiente.

Intercambio Gaseoso (Hematosis)

El intercambio gaseoso se produce por difusión y es sumamente rápido. Como en este proceso interviene la sangre, se lo denomina hematosis.

Niveles:

• Entre alvéolos y capilares sanguíneos: La presión parcial de O₂ en el aire inspirado es mayor que en la sangre de los capilares alveolares.
• Entre los capilares sanguíneos y las células: Una vez que el O₂ entra en los capilares, es distribuido por medio de la hemoglobina hacia todas las células del cuerpo.

Alteraciones Comunes del Sistema Respiratorio

• Bronquitis: Inflamación de los bronquios. Las glándulas mucosas que los revisten aumentan de volumen y comienzan a producir una mayor cantidad de secreción de color amarillo/verdoso (flemas), que obstruyen las vías respiratorias.
• Asma bronquial: Se caracteriza por una hiperactividad de los bronquios; se contrae la musculatura de las paredes bronquiales y se producen síntomas de ahogo y gran dificultad para respirar.

Mecánica Respiratoria

Se denomina mecánica respiratoria al proceso cíclico que mantiene constante la cantidad de aire en los pulmones. Abarca dos fases: la inspiración y la espiración.

• Inspiración: La contracción del diafragma junto con la de los músculos intercostales provoca el descenso del diafragma y la elevación de las costillas. Aumenta el volumen de la cavidad torácica y de los pulmones. En la inspiración forzada intervienen también los músculos pectorales y esternocleidomastoideos. La inspiración es la fase activa de la respiración y es más prolongada que la espiración.
• Espiración: Cuando el diafragma y los músculos intercostales se relajan, el diafragma se eleva y las costillas descienden. Disminuye el volumen de la caja torácica y de los pulmones, lo que provoca la salida del aire al exterior. Es la fase pasiva de la respiración.

Músculos Involucrados en la Respiración

• Diafragma:
  • Composición (C): Músculo esquelético que divide el cuerpo en dos cavidades: abdominal y torácica.
  • Función (F): Expande la caja torácica hacia abajo durante la inspiración.
• Músculos intercostales:
  • C: Grupo de músculos que se ubica entre las costillas, a ambos lados de la cavidad torácica.
  • F: Se contraen y relajan durante los movimientos respiratorios.
• Músculos abdominales:
  • C: Músculos ubicados en la parte superior del abdomen.
  • F: Empujan el diafragma hacia arriba, comprimiendo la cavidad abdominal.

Alteraciones de la Mecánica Respiratoria

• Estornudo: Se produce a causa de la irritación de la mucosa nasal. Provoca una contracción involuntaria de los músculos nasales y, en consecuencia, expulsa aire por la nariz y la boca.
• Llanto y risa: Van acompañados de muchas inspiraciones seguidas de espiraciones abruptas y breves, durante las cuales la glotis permanece abierta y genera vibraciones en las cuerdas vocales.
• Hipo: El diafragma se contrae de manera espasmódica, la glotis se cierra y en cada inspiración se produce un sonido característico.
• Tos: Movimiento compulsivo y ruidoso provocado por la contracción brusca de los músculos que intervienen en la espiración.
• Bostezo: Se manifiesta con inspiraciones lentas y profundas seguidas de espiraciones idénticas, provocadas por fatiga o sueño.