MECANISMO DE LA RESPIRACIÓN – APARATO RESPIRATORIO
MECANISMO DE LA RESPIRACIÓN – APARATO RESPIRATORIO
El Mecanismo de la Respiración en el Aparato Respiratorio, dicho proceso inicia cuando el aire que penetra a través ves de la boca o las Ventanas nasales “Nariz” llega a la faringe a partir del cual, contrariamente a como lo hacen los alimentos, enfila a través de la Laringe.
La nariz es el primer elemento del aparato respiratorio el cual interviene en el paso del aire hacia los pulmones, aunque en muchas ocasiones también se hacen uso de la boca, las fosas nasales de la nariz son superiores por dos características:
1.-Se retienen las partículas solidas y externas que transporta el aire mediante los pelillos de la nariz y las secreciones mucosas y en segundo lugar el aire que penetra a nuestro cuerpo por las fosas nasales alcanza una temperatura de 34 grados centígrados y una buena humedad gracias a los abundantes vasos sanguineos que tapizan a la zona interna de la nariz.
Una ve que el aire atraviesa las fosas nasales continuara su camino vía la Laringe, siendo una estructura de naturaleza cartilaginosa “Tejido duro pero flexible”, el cual forma parte del tubo respiratorio en el interior de la garganta y el cual desempeña la importante función de evitar que los cuerpos extraños penetren en los pulmones ocasionando cuadros de asfixia.
Ya que la cantidad de aire que penetra durante una inspiración tranquila en los pulmones de un hombreadulto es de unos 500 centímetros cúbicos, en cambio si la inspiración es profunda se incrementa hasta en dos litros y durante un ejercicio intenso alcanzando una cifra de 4.5 litros.
Los movimientos respiratorios no son automáticos como los del corazón y en condicciones de resposo la frecuencia respiratoria oscila entre 16 y 20 por minuto, pero en los niños es más rápida.
La respiración es el acto de tomar oxigeno del aire atmosférico y eliminar anhídrido carbólico el cual produce en las células.Ya que estas requieren oxigeno para quemar las sustancias que se han absorbido a través de la alimentación y que se han de convertir en energía.
En fisiología respiratoria, la ventilación (o velocidad de ventilación) es el ritmo al que los gases entran o salen de los pulmones. Se subdivide en varios tipos diferentes:
Control
La ventilación es controlada por el sistema nervioso autónomo que reside en partes del tronco del encéfalo , el bulbo raquídeo y la protuberancia anular . Esta zona del cerebro forma el centro respiratorio, un grupo de neuronas situadas en la parte baja y media del tronco que coordinan los movimientos respiratorios. Estas secciones son el centro pneumotàxic , el centro apnèustic y los grupos dorsal y ventral . Esta sección es particularmente sensible durante la infancia, por lo que las neuronas pueden quedar irreparablemente dañadas si el niño se cae o es sacudido con violencia, lo cual puede tener consecuencias mortales debido a lo que se conoce como « síndrome del niño sacudido ».
La frecuencia respiratoria aumenta con la concentración de dióxido de carbono en la sangre, que es medida por quimiorreceptores periféricos a la aorta y la arteria carótida , así como quimiorreceptores centrales situados en el bulbo raquídeo. El ejercicio también incrementa la frecuencia respiratoria a consecuencia de la acción de los propioreceptors , el aumento de la temperatura corporal, la liberación de epinefrina e impulsos motores provenientes del cerebro. También puede aumentar debido a un incremento en la inflación de los pulmones, que es detectada por receptores de estiramiento.
Inhalación
La inhalación es iniciada por el diafragma y soportada por los músculos intercostales externos . La frecuencia respiratoria normal en reposo es de entre 10 y 18 respiraciones por minuto, con un período de dos segundos. Durante la inhalación vigorosa (a una frecuencia de más de 35 respiraciones por minuto), o cuando el cuerpo está cerca de la quiebra respiratoria, los músculos respiratorios accesorios entran en acción; que a nivel del cuello son el esternocleidomastoideo , el platisma y los músculos escalenos ; ya nivel del tórax y hombros son los músculos pectorales ( mayor y menor ) y el músculo dorsal ancho.
En condiciones normales, el diafragma es el músculo primario de la inhalación. Cuando se contrae, la caja torácica se expande y el contenido del abdomen se mueve hacia abajo, lo que aumenta el volumen del tórax y crea presión negativa (en comparación con la presión atmosférica) dentro del tórax. Cuando cae la presión torácica, el aire entra en la zona conductora, donde es filtrado, calentado y humidificado en su camino hacia los pulmones.
Durante una inhalación forzada, como cuando se respira profundamente, los músculos intercostales externos y los músculos accesorios ayudan a expandir la cavidad torácica aún más.
Exhalación
En general, la exhalación es un proceso pasivo. Sin embargo, los músculos abdominales y los músculos intercostales internos son los que se encargan de llevar a cabo la exhalación activa, o forzada. Los pulmones tienen una elasticidad natural: cuando retroceden después de la inhalación, el aire sale hasta que se alcanza un equilibrio entre la presión torácica y la presión atmosférica.
Intercambio de gases
La función principal del sistema respiratorio es llevar a cabo el intercambio de gases entre el medio externo y el sistema circulatorio del organismo. En los humanos y otros mamíferos, este intercambio facilita la oxigenación de la sangre y la eliminación de dióxido de carbono y otros residuos metabólicos gaseosos de la circulación. Durante el intercambio de gases se mantiene el equilibrio ácido-básico del cuerpo como parte de los procesos homeostáticos . Si la ventilación es deficiente, se pueden producir dos trastornos opuestos: la acidosis respiratoria , que puede ser mortal, y la alcalosis respiratoria.
Tras la inhalación, el intercambio de gases tiene lugar en los alvéolos , unos sacos minúsculos que conforman el componente funcional básico de los pulmones. Las paredes alveolares son extremadamente delgadas (aproximadamente 0,2 micrómetros ) y se componen de una única capa de células epiteliales de tipo I y II situadas cerca de los capilares pulmonares , que se componen de una única capa de células endoteliales. La gran proximidad de estos dos tipos de células permite el paso de los gases y, por tanto, el intercambio de gases. El mecanismo de intercambio de gases se basa en un simple diferencial de presión: cuando la presión del aire en los pulmones es elevada, sale aire, y cuando es baja, hay entra.
Función inmunitaria
Las células epiteliales de las vías aéreas pueden secretar una serie de moléculas que contribuyen a la defensa de los pulmones, incluyendo inmunoglobulinas Secretos (IgA), col·lectines (incluyendo los surfactantes A y D), defensinas y otros péptidos y proteasas, así como especies reactivas de oxígeno y especies reactivas de nitrógeno. Estas secreciones funcionan directamente como antimicrobianos para proteger las vías aéreas de infecciones. Las células epiteliales de las vías aéreas también secretan una serie de quimiocinas y citocinas que dirigen las células inmunitarias tradicionales y otros tipos hacia los puntos infectados.
La mayoría del sistema respiratorio está revestida por membranas mucosas que contienen tejido linfoide asociado a las mucosas, que produce glóbulos blancos tales como linfocitos.
Funciones metabólicas y endocrinas de los pulmones
Además de llevar a cabo el intercambio de gases, los pulmones tienen una serie de funciones metabólicas. Producen surfactantes para uso local, como se explica más arriba, y contienen un sistema fibrinolítico que destruye coágulos sanguíneos en los vasos pulmonares. Liberan una variedad de sustancias que entran en la sangre arterial sistémica y eliminan otras sustancias de la sangre venosa sistémica que llega a través de la arteria pulmonar. Los pulmones eliminan prostaglandinas de la circulación, pero también en sintetizan y liberan a la sangre cuando el tejido pulmonar se estira.
Los pulmones también activan una hormona: el decapèptid fisiológicamente inactivo angiotensina I es convertido en el octapéptido presor estimulante de la aldosterona angiontensina II en la circulación pulmonar. Esta reacción también se produce en otros tejidos, pero es especialmente prominente en los pulmones. La superficie de las células endoteliales de los capilares pulmonares presentan grandes cantidades de la enzima convertidora de angiotensina que se encarga de esta activación.
Desarrollo
El sistema respiratorio permanece latente en los fetos humanos durante la gestación . A la hora del nacimiento, el sistema respiratorio se convierte completamente funcional al ser expuesto al aire, aunque los pulmones continúan desarrollándose y creciendo durante la infancia. Un nacimiento prematuro puede dejar al niño con pulmones subdesarrollados en los que las células alveolares de tipo II (que producen surfactantes ) todavía no se han desarrollado completamente.
Esto hace que muchos alvéolos se colapsen y que partes de los pulmones del niño sean incapaces de llevar a cabo el intercambio de gases , un trastorno llamado síndrome del distrés respiratorio . Se han realizado experimentos científicos básicos con células pulmonares de pollos que han confirmado el potencial de los esteroides para promover el desarrollo de las células alveolares de tipo II. De hecho, una vez se sospecha que puede haber un nacimiento prematuro, los médicos hacen todo lo que pueden para retrasarlo ya menudo administran una serie de inyecciones de esteroides a la madre durante este periodo para favorecer el desarrollo de los pulmones del feto.
Cuidados del Sistema Respiratorio: 10 Reglas y Consejos.
Los cuidados del sistema respiratorio son tan importantes para el ser humano como todos aquellos que se le puedan brindar a otros órganos del cuerpo. La salud respiratoria es de vital importancia, puesto que a través de este proceso el cuerpo recibe el oxígeno que necesita para subsistir.
Cada uno de los tejidos que conforman los órganos requieren de la cantidad adecuada de oxígeno para funcionar correctamente, y la falta parcial o total de éste puede llegar a ser fatal.
El sistema respiratorio humano está formado por la nariz, faringe, laringe, tráquea, bronquios y pulmones. Cuando alguno de estos órganos falla o presenta algún tipo de alteración, estamos en presencia de una enfermedad respiratoria.
Estas dolencias pueden ser de carácter temporal, originadas por alergias a algún elemento en específico o de tipo crónico, es decir, permanente.
Enfermedades como asma, tos, inflamaciones de las vías aéreas, neumonía, entre otras, son bastante comunes hoy en día.
Ciertos factores como la contaminación ambiental, irritantes, enfermedades infecciosas y condiciones hereditarias influyen en el desarrollo de problemas respiratorios, afectando con mayor frecuencia los pulmones.
Para gozar de una buena salud respiratoria es necesario seguir una serie de reglas y consejos que permitirán, entre otras cosas, filtrar las toxinas presentes en el ambiente.
10 consejos para cuidar la salud del sistema respiratorio
1- Hacer ejercicio regularmente
La actividad física constante es beneficiosa para la salud general del cuerpo. En especial, los ejercicios aeróbicos dejan excelentes ventajas en cuanto a la capacidad pulmonar, tanto en personas sanas como en aquellas que tienen algún tipo de afección respiratoria.
Sin embargo, estas últimas deben tomar ciertas precauciones antes de realizar ejercicio físico:
Si el ejercicio se va a realizar al aire libre, se debe buscar un área con poca o ninguna contaminación, es decir, lugares donde no haya humos o emanaciones dañinas.
Las personas alérgicas deben evitar ejercitarse en lugares o estaciones del año en las que estén presentes aquellos elementos causantes de la alergia.
El simple hecho de caminar más rápido de lo usual puede traer grandes mejoras. Incluso, estudios médicos indican que las personas que caminan más y más rápido viven más tiempo.
Esta es una buena noticia para las personas que no pueden ejercitarse de una forma más intensa, pues con un simple cambio en la rutina diaria, están en capacidad de mejorar su respiración y su salud en general.
Otro ejercicio importante son los abdominales. Hacer de 10 a 20 al día será suficiente para fortalecer los músculos de la zona media, los cuales permiten inspirar y espirar el aire.
2- Incluir alimentos ricos en Omega-3 en la dieta
Los pescados grasos, en especial, aportan cantidades suficientes del ácido graso Omega-3. Esta sustancia proporciona numerosos beneficios a la salud; uno de ellos es que ayuda con la dificultad para respirar así como otros síntomas del asma, ya que el omega-3 reduce la inflamación.
Pero no sólo el pescado contiene este ácido graso esencial, sino que también podemos encontrarlo en las nueces, algunos vegetales y frutas también.
Entre los alimentos recomendados se encuentran los siguientes:
Ostras, caviar.
Pescados como: atún, salmón, sardinas, arenque, etc.
Semillas de chía, mostaza.
Mantequilla de maní.
Germen de trigo.
Aceite de oliva.
Palomitas de maíz.
3- Evitar el cigarrillo
Fumar cigarrillos ocasiona daños a los pulmones y vías respiratorias porque causa inflamación, además de acelerar la oxidación de las células respiratorias e incluso aniquilándolas de manera definitiva.
Enfermedades graves como el enfisema, la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, bronquitis crónica y cáncer de pulmón son daños potenciales del cigarrillo, el cual contiene más de 4.000 sustancias tóxicas que disminuyen la capacidad pulmonar.
También es importante evitar inhalar el humo de otros fumadores, pues se ha demostrado que la exposición al humo de los fumadores pasivos está relacionada con enfermedades respiratorias crónicas como la bronquitis.
Aunque las personas que fuman ya tienen un daño respiratorio importante, es posible, al dejar el hábito, que recuperen la salud de sus pulmones.
4- Mantenerse hidratado
La ingesta suficiente de agua le da a las mucosidades de las vías respiratorias y pulmones una consistencia más delgada. Si éstas son muy gruesas, se vuelven pegajosas y hacen más difícil la respiración y aumentan las posibilidades de adquirir enfermedades.
Por otro lado, al no obtener la hidratación suficiente, los pulmones se dilatan para compensar la deficiencia de agua, por lo que trabajan más y se hacen más débiles.
La cantidad recomendada es de 6 a 8 vasos de agua diarios, cantidad que permite expulsar las toxinas del sistema respiratorio, además de prevenir la formación de moco.
5- Mantener una buena limpieza del equipo de aire acondicionado
El correcto mantenimiento de los equipos de aire acondicionado es un tema de peso en cuanto a la salud de las vías respiratorias.
Si los ductos, filtros y demás componentes por donde pasa el aire están sucios, la exposición a bacterias, humedad y alérgenos es mayor y puede generar afecciones como la Enfermedad del Legionario, caracterizada por dificultades para respirar y fiebre.
Por lo tanto, es necesario seguir una rutina de mantenimiento periódico para evitar la proliferación de bacterias, hongos y gérmenes que se esparcen por el aire.
6- Identificar y evitar los alérgenos
Con frecuencia el polen, el moho, los ácaros y el polvo son los causantes de las alergias en las personas, sobre todo de aquellas relacionadas con el sistema respiratorio.
Saber cuáles de estos factores es el que desencadena la reacción es el primer paso para poder evitarlo. Un visita al médico y los análisis indicados serán suficientes para identificar la causa de la alergia.
Sin embargo, aun cuando no se conoce la causa exacta, se pueden seguir algunas recomendaciones generales como estas:
Aspirar o barrer los pisos diariamente para evitar la acumulación de polvo.
Quitar el polvo de todas las superficies (mesas, bibliotecas, escritorios, etc.) con frecuencia.
Evitar en lo posible el uso de alfombras. De no ser factible, aspirar el polvo periódicamente y usar productos especiales para limpieza de alfombras.
Usar una mascarilla que cubra la nariz y la boca al realizar la limpieza.
Es recomendable adquirir cobertores hipo alergénicos para las camas, al igual que las fundas de las almohadas. También es importante cambiar la ropa de cama semanalmente.
Utilizar un humidificador de aire. Este aparato adiciona un poco de humedad al aire de la casa y es útil cuando éste es normalmente seco, causando tos y molestias en la garganta.
7- Tener una excelente higiene personal
Enfermedades cono el resfriado y la neumonía se transmiten debido a la falta de higiene o una forma inadecuada de lavarse las manos, puesto que las bacterias y virus están presentes en distintas superficies.
Una buena higiene puede entonces reducir el riesgo de transmisión de una enfermedad respiratoria causada por virus, especialmente antes de comer, luego de ir al baño, después de estornudar, toser o usar el transporte público, entre otras situaciones.
Hoy en día existen en el mercado productos para la higiene de las manos que contienen anti-bacteriales que ayudan en gran medida a mantenerlas libres de gérmenes y otros factores infecciosos.
La limpieza de ciertos equipos como teléfonos, teclados y otros dispositivos de uso diario también es una necesidad, tanto en el hogar como en el lugar de trabajo.
8- Comer más frutas y vegetales
Este es un consejo que aporta beneficios a la saluden general, ya que el consumo de frutas y vegetales ricos en antioxidantes ayuda a mejorar la capacidad del sistema inmune de proteger al organismo de enfermedades e infecciones.
Las personas que sufren enfermedades crónicas como el asma obtienen importantes mejoras al consumir una mayor cantidad de frutas, sobre todo de aquellas que contienen vitamina C como los cítricos, vegetales verdes, pimientos, entre otros.
Esto es porque los antioxidantes presentes en ellos ayudan a aliviar la inflamación de las vías respiratorias.
Además, un estudio demostró que la vitamina E, el selenio y el beta caroteno, elementos presentes tanto en frutas como en vegetales, mejoraron la función pulmonar incluso en fumadores.
9- Mantener un peso corporal adecuado
El exceso de peso hace que los pulmones estén más presionados, por lo que todos los músculos de la respiración se comprimen y en consecuencia trabajan más y con menor eficiencia.
Seguir una dieta baja en grasas, rica en nutrientes y hacer ejercicio periódico ayuda a mantener un peso corporal apropiado.
Respirar a través de un popote puede ayudar a mejorar la capacidad pulmonar. Tomar aire profunda y prolongadamente envía oxígeno hacia el fondo de los pulmones, lo cual mejora la función pulmonar además de ser una excelente fuente de relajación.
Las técnicas de respiración empleadas en el yoga son también muy beneficiosas. Controlar la respiración de manera correcta durante el ejercicio es de gran ayuda para aumentar la capacidad respiratoria y fortalecer los pulmones.
Siguiendo estos consejos, no sólo es posible mejorar la salud respiratoria al reducir los síntomas de ciertas afecciones y prevenir daños, sino también la salud de todo el cuerpo.
Linkografía.
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Zimmermann, A. (2016). Live Science: Respiratory System: Facts, Function and Diseases. Recuperado de: livescience.com.
Neumoconiosis- literalmente, “una condición anormal de polvo en los pulmones.” Un nombre genérico para las condiciones en que las partículas tóxicas quedan atrapadas en los pulmones y causan síntomas y la discapacidad, como las enfermedades de “pulmón negro” o “pulmón del minero.” Se le pueden dar términos específicos para la materia de partículas tal como asbestosis.
Epistaxis- ¿Quieres un nombre mas elegante para un “sangrado de la nariz?” ¡Aquí lo tienes!
Fibrosis quística- una enfermedad hereditaria que afecta no sólo los pulmones pero otros sistemas que producen moco como el sistema digestivo. Pacientes sufren infecciones pulmonares frecuentes que son difíciles de tratar porque el moco es espeso y lento y resulta en el aumento de la cicatrización (fibrosis) de los pulmones. Ellos también toman varias pastillas de enzima por las anormalidades digestivas relacionadas con la producción anormal del moco.
Enfisema (EPOC) – Enfermedad pulmonar obstructiva crónica, de los cuales el enfisema es uno, resulta en la destrucción progresiva de los sacos de aire en los pulmones y la pérdida de la membrana respiratoria para el intercambio de oxígeno. La ruina de los fumadores a largo plazo.
Atelectasia- un pulmón colapsado. Literalmente, “una expansión imperfecta” en griego.
Neumólogo- un médico especializándose en enfermedades de los pulmones. Los pacientes que necesitan cirugía son referidos a un cirujano general.
Terapeuta Respiratorio – un técnico especialmente capacitado que administra, entre otros tratamientos, la terapia de inhalación a los pacientes con enfermedad pulmonar.
Angiografía pulmonar- rayos X especiales de los vasos de los pulmones.
Laringoscopia – examen visual de la laringe.
Intubación endotraqueal – pasando un tubo de aire especial en la tráquea para que el oxígeno pueda ser suministrado con fiabilidad directamente a los pulmones sin riesgo de inhalar vómito del estómago. Típicamente hecha para cirugías o cuando la anestesia general es administrada entre otras situaciones en cuales las vías respiratorias del paciente deben ser aseguradas.
El sistema respiratorio es el encargado de proporcionar el oxígeno que el cuerpo necesita y eliminar el dióxido de carbono o gas carbónico que se produce en todas las células a través del proceso llamado respiración.
La respiración es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el oxígeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado. Los órganos que forman parte del sistema respiratorio son: nariz, faringe, laringe, tráquea, bronquios, pulmones y diafragma.
Proceso de respiración
Cuando respiramos, lo que estamos buscando es captar oxígeno, un gas que es esencial para que nuestras células puedan vivir y desarrollarse. El sistema respiratorio permite que el oxígeno entre en el cuerpo y que luego elimine el dióxido de carbonoque es el gas residual que queda después que las células han usado el oxígeno.
El aire ingresa a nuestro organismo a través de la inspiración y el CO2 (dióxido de carbono) es eliminado por la espiración.
Cuando el aire que inhalamos llega a los alvéolos, el oxígeno entra a la sangre a través de pequeños capilares localizados en las paredes de los alvéolos. Ahí es llevado al corazón desde donde es enviado a todo el resto del cuerpo. En sentido inverso el dióxido de carbono, que sale de las células del cuerpo, viaja por los capilares de vuelta al corazón que luego mandará esta sangre a los pulmones y se llevará a cabo el proceso contrario para que el CO2 pueda ser exhalado.
El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Las fosas nasales están conectadas con los senos paranasales o cavidades sinusales, unos espacios huecos del interior de algunos huesos de la cabeza que contribuyen a que el aire inspirado se caliente y humedezca.
Después el aire pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la tráquea. A la mitad de la altura del pecho, la tráquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez , en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.
Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre.
Órganos del sistema respiratorio
En el proceso de la respiración participan los siguientes órganos:
Nariz
Consiste en dos amplias cavidades cuya función es permitir la entrada del aire, el cual se humedece, filtra y calienta a una determinada temperatura a través de unas estructuras llamadas cornetes.
Faringe
Conducto muscular, membranoso que ayuda a que el aire se vierta hacia las vías aéreas inferiores.
Epiglotis
Tapa que 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
Conducto cuya función principal 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 y tiene la función de órgano fonador, es decir, produce el sonido.
Tráquea
Brinda una vía abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones.
Bronquio
Conduce el aire que va desde la tráquea hasta los bronquiolos.
Bronquiolo
Conduce el aire que va desde los bronquios pasando por los bronquiolos y terminando en los alvéolos.
Alvéolo
Hematosis (Permite el intercambio gaseoso, es decir, en su interior la sangre elimina el dióxido de carbono y recoge oxígeno).
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
Músculo estriado que separa la cavidad torácica (pulmones, mediastino, etc.) de la cavidad abdominal (intestinos, estómago, hígado, etc.). Interviene en la respiración, descendiendo la presión dentro de la cavidad torácica y aumentando el volumen durante la inhalación y aumentando la presión y disminuyendo el volumen durante la exhalación. Este proceso se lleva a cabo, principalmente, mediante la contracción y relajación del diafragma.
