Aparato respiratorio

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Se llama aparato respiratorio al conjunto de órganos que intervienen en la respiración (intercambio de oxígeno y dióxido de carbono con su entorno) de los organismos aeróbico. Debido a que cada ambiente ofrece desafíos específicos para el mencionado intercambio gaseoso, es que éstos órganos utilizan distintos métodos según su ecosistema, ver respiración.

Contenido 1 En seres simples 2 En organismos complejos 3 En el ser humano 3.1 Fisiología 3.2 Función de los organos 3.3 Gasométricas 3.4 Conceptos 3.5 Composición del aire alveolar seco 4 Véase también 5 Enlaces externos

En seres simples

Los protozoos (organismos unicelulares), asi como las hidras y las medusas (organismos pluricelulares que están compuestas por dos capas de células), respiran a través de su membrana celular (por medio de difusión) y la mitocondria. (Ver respiración celular).

En organismos complejos

La lombriz de tierra realizan el intercambio de gases a través de su piel (respiración cutánea).

Los insectos, en cambio, bombean aire directamente a los tejidos corporales por medio de una red de tubos, llamados tráqueas, que se abren a los costados del cuerpo.

Los peces introducen agua a través de su boca bañando las branquias donde captan oxígeno y liberan el dióxido de carbono; luego expulsan el agua a través del opérculo (una abertura que tienen a cada lado del cuerpo).

Los anfibios mudan su sistema respiratorio durante su paso desde su vida acuática (cuando son jóvenes) a la terrestre cuando son adultos. Así, los renacuajos respiran por medio de branquias, igual que los peces; pero una vez realizada la metamorfosis (por ejemplo como ranas o sapos) respiran por medio de pulmones.

En el ser humano

El hombre utiliza respiración pulmonar cuyo aparato respiratorio consta de:

• Sistema de conducción: fosas nasales, boca, faringe, laringe, tráquea, bronquios principales, bronquios lobares, bronquios segmentarios y bronquiolos.
• Sistema de intercambio: conductos y los sacos alveolares. El espacio muerto anatómico, o zona no respiratoria (no hay intercambios gaseosos) del árbol bronquial incluye las 16 primeras generaciones bronquiales, siendo su volumen de unos 150 ml.

Fisiología

Consiste de un primer momento de inhalación, en el que la expansión de la caja toráxica genera una pérdida de presión (vacío) que provoca el ingreso de aire atmósferico hasta los sacos alveolares donde la sangre libera principalmente dióxido de carbono e incorpora oxígeno por difusión. Luego, el tórax se contrae (llamado exhalación) expulsando este aire. Estos movimientos las personas lo realizan la mayor parte del tiempo de forma automática (controlado por el sistema nervioso autónomo), aunque también puede realizarse de manera controlada, sobre todo para mejorar el rendimiento deportivo, hasta la apnea.

El volumen de aire que entra y sale del pulmón por minuto, tiene cierta sincronía con el sistema cardiovascular y el ritmo circadiano (como disminución de la frecuencia de inhalación/exhalación durante la noche y en estado de vigilia/sueño). Variando entre 6 a 80 litros (dependiendo de la demanda).

Para combatir los peligros que implica la ventilación pulmonar ya que junto con el aire también entran partículas sólidas que puede obstruir y/o intoxicar al organismo. Las de mayor tamaño son atrapadas por los vellos y el material mucoso de la nariz y del tracto respiratorio, que luego son extraídas por el movimiento ciliar hasta que son tragadas, escupidas o estornudadas. A nivel bronquial, por carecer de cilios, se emplean macrófagos y fagocitos para la limpieza de partículas.

Función de los organos

Vías Nasales: Permitir la entrada del aire, el cual se humedece y calienta a una determinada temperatura.

Faringe: La respiración: Por respiración generalmente se entiende al proceso fisiológico indispensable para la vida de los organismos (suele simplificarse en 'aeróbicos' y 'anaeróbicos' vulgarmente).

Epiglotis: Impide que los alimentos entren en la laringe y en la tráquea al tragar. También marca el límite entre la orofaringe y la laringofaringe.

Laringe: La función principal de la laringe es la filtración del aire inspirado. Además, permite el paso de aire hacia la tráquea y los pulmones y se cierra para no permitir el paso de comida durante la deglución si la propia no la ha deseado.

Tráquea: Brindar una vía abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones.

Bronquio: Conducir el aire que va desde la tráquea hasta los alvéolos.

Alvéolo: Permite el intercambio gaseoso, es decir, en su interior la sangre elimina el dióxido de carbono y recoge oxígeno.

Bronquiolo: Conducir el aire que va desde los bronquios pasando por los bronquiolos y terminando en los alvéolos.

Pulmones: La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alvéolos están en estrecho contacto con capilares.

Músculos intercostales: La función principal de los músculos respiratorios es la de movilizar un volumen de aire que sirva para, tras un intercambio gaseoso apropiado, aportar oxígeno a los diferentes tejidos.

Diafragma: Separa la cavidad torácica (pulmones y corazón) de la cavidad abdominal (intestinos, estómago, hígado, etc.). También interviene en la respiración, descendiendo el volumen de la cavidad torácica al inhalar y aumentándolo durante la exhalación.

Gasométricas

• PaO₂: Presión arterial de oxígeno. Medida en mmHg o kPa (equivalencias en SI)
• PaCO₂: Presión arterial de anhídrido carbónico
  • Diferencia o gradiente alveolo-arterial de oxígeno = PAO₂-PaO₂×D(A-a)O₂
• PAO₂: Presión alveolar de oxígeno
  • Presión alveolar de oxígeno (PAO₂)= PiO₂- PaCO₂/R
• PiO₂: Presión inspiratoria de oxígeno
  • A nivel del mar esto supone: [(760-47)×FiO₂]-PaCO₂/0,8
  • R= Cociente respiratorio, aprox 0,8 (relación entre consumo de O₂ (VO₂) y producción de CO₂ (VCO₂))
• FiO₂= Fracción inspiratoria de oxigeno (aprox 21%, a nivel del mar)
  • Para calcular los valores normales de la D(A-a)O₂, en función de la edad se puede emplear la siguiente ecuación : D(A-a)O₂= 2,5 + (0,21 × edad). En el nivel del mar, la presión parcial ejercida por el contenido de vapor de agua es de 47 mm Hg. y la del dióxido de carbono es de 40 mm Hg., lo que hace que la presión del aire alveolar seco sea de 713 mm Hg. (760 - 47 = 713).

Conceptos

• Hipoxemia : disminución de la PaO₂ < 80 mmHg
• Hipoxia : disminución de la PaO₂ a nivel celular
• Insuficiencia respiratoria: disminución de la presión parcial de oxígeno (PaO₂) por debajo de 60 mmHg a nivel del mar. Dos tipos:
  • Parcial: disminución de la PaO₂ con PaCO₂ nomal o baja
  • Global: disminución de PaO₂ y aumento de PaCO₂ (acidosis respiratoria)

Composición del aire alveolar seco

Oxígeno	20,98%
Nitrógeno	78,06%
Anhídrido carbónico	0,04%
Argón y helio	0,92%

Véase también

• Absceso pulmonar
• Asma
• Cáncer de pulmón
• Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica
• Espirometría
• Espirómetro
• Hemoptisis
• Oxígeno
• Neumología
• Mecanismo de la respiración
• Meditación
• Mediastino
• Neumonía
• Pleura
• Pulmón
• Respiración
• Tórax
• Tuberculosis
• Tromboembolismo pulmonar
• SAHS:Síndrome de apnea-hipopnea durante el sueño
• Síndrome respiratorio agudo severo
• Sociedad Española de Patología del Aparato Respiratorio

Enlaces externos

• elergonomista.com/biologia/respiratorio.htm (aparato respiratorio).
• greenfacts.org/es/enfermedades-respiratorias/index.htm (enfermedades respiratorias en la infancia, resumen realizado por GreenFacts de un informe de la Comisión Europea).
• mtsinai.org/pulmonary/papers/ox-hist/ox-hist-intro.html (150 años de historia de la oxigenoterapia).
• NLM.nih.gov/MedlinePlus/Spanish/Ency/Article/000091.htm (Medline en español)
• CDC.gov/nchstp/tb (página CDC sobre tuberculosis)
• LungUSA.org/Diseases/Espanol/hhm12.html (Neumonía. Información para el paciente).ca:Sistema respiratori

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