Fisiología Respiratoria y Circulatoria: Mecanismos de Intercambio Gaseoso y Transporte

Procesos Fundamentales de la Biología: Energía, Transporte y Excreción

1. La Respiración Celular

La **respiración** es un proceso vital mediante el cual se obtiene **energía** para las funciones celulares. Existen dos tipos principales:

• Respiración Aeróbica: Requiere la presencia de oxígeno ($ ext{O}_2$). Se lleva a cabo principalmente en las mitocondrias de las células, donde el $ ext{O}_2$ es utilizado y transportado a través de la sangre.
• Respiración Anaeróbica: Ocurre en ausencia de $ ext{O}_2$, y se conoce como fermentación.

El aparato circulatorio y el respiratorio son interdependientes. Los pulmones tienen la función esencial de proporcionar oxígeno al organismo y eliminar el dióxido de carbono ($ ext{CO}_2$) sobrante.

2. Estructuras del Aparato Respiratorio

Cavidades Nasales

Son dos cavidades comunicadas con el exterior a través de los orificios nasales. Son el punto de entrada del aire hacia los pulmones. Su función es limpiar y calentar el aire inspirado.

Alvéolos

Son diminutos sacos con paredes muy finas, rodeados por numerosos capilares sanguíneos.

Función Principal

• Intercambio de gases ($ ext{O}_2$ y $ ext{CO}_2$) entre el aire y la sangre.

3. Mecánica de la Ventilación Pulmonar

Inspiración

Se produce al aumentar el volumen de la cavidad torácica. Este aumento de volumen provoca una disminución de la presión interna, lo que resulta en la entrada de aire hacia los pulmones.

4. Componentes del Sistema Circulatorio y Linfático

La Sangre

Es un líquido viscoso de sabor salado, compuesto por agua y sustancias orgánicas e inorgánicas. Forma el plasma sanguíneo que recorre el interior de los vasos sanguíneos.

Funciones de la Sangre

• Transportar nutrientes y oxígeno a todas las células.
• Recoger los productos de desecho.
• Intervenir en la defensa del organismo contra las infecciones.
• Transportar hormonas y otras moléculas reguladoras.
• Regular la temperatura corporal mediante la distribución del calor.

La Linfa

Es un líquido que circula a través del sistema linfático. Los vasos linfáticos son, en su origen, ciegos (no tienen salida directa al torrente sanguíneo). Sus paredes absorben parte del líquido intersticial y lo conducen finalmente hacia los vasos sanguíneos.

Funciones de la Linfa

• Devolver a la sangre una parte del plasma filtrado.
• Producir anticuerpos (a través de los ganglios linfáticos).
• Transportar lípidos absorbidos en el intestino.

Líquido Intersticial

Es el medio líquido que se encuentra en los espacios existentes entre las células. Debe renovarse continuamente para asegurar que los nutrientes puedan llegar a las células y para evitar la acumulación de productos de excreción, que suelen ser tóxicos. Su renovación se logra gracias al intercambio constante con la sangre y la linfa.

5. Características de la Circulación Humana

Circulación Doble

Se denomina doble porque el recorrido de la sangre implica dos circuitos principales:

1. Circuito pulmonar (corazón $ ightarrow$ pulmones $ ightarrow$ corazón).
2. Circuito sistémico (corazón $ ightarrow$ resto del cuerpo $ ightarrow$ corazón).

Circulación Completa

Se denomina completa porque nunca hay una mezcla de sangre oxigenada y sangre sin oxígeno dentro del corazón, gracias a la separación completa de sus cámaras.

6. Proceso de Formación de la Orina (Filtración Renal)

El proceso de formación de orina en la nefrona consta de varias etapas clave:

Etapas de la Filtración y Reabsorción

1. Filtración: Debido a la presión dentro de los capilares del glomérulo, el agua y las sustancias disueltas con bajo peso molecular pasan al espacio de Bowman.
2. Reabsorción de Solutos: En el túbulo contorneado proximal, se reabsorbe la mayor parte de las sustancias útiles (como glucosa y aminoácidos) desde el filtrado hacia la sangre.
3. Reabsorción de Agua: En el túbulo recto descendente del asa de Henle, se produce la salida de agua por ósmosis, concentrando la orina.
4. Segunda Extracción y Reabsorción de Agua: Ocurre en el tubo recto ascendente del asa de Henle, el túbulo contorneado distal y el túbulo colector, donde se ajusta el balance final de iones (como el sodio) y agua antes de la excreción final.