Funcionamiento del Sistema Respiratorio: Pulmones, Ventilación e Intercambio de Gases
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Los Pulmones
Los pulmones son dos vísceras de color rosado y de consistencia elástica situados en el tórax. Podemos considerar que un pulmón es un árbol de tubos (bronquios) y pequeños globos (los alvéolos pulmonares) con dos sistemas de vasos sanguíneos: uno arterial que viene del corazón y otro venoso que vuelve a él. También poseen una red de fibras nerviosas. Todos estos elementos se encuentran unidos entre sí por tejido conjuntivo, que le da a los pulmones su elasticidad característica. Se denomina líquido pleural al que facilita el movimiento de los pulmones durante la respiración.
La pleura es una membrana doble que se encuentra adosada a los pulmones y la caja torácica. Se encuentran lubricadas para evitar el rozamiento y son fundamentales en los movimientos respiratorios.
El pulmón derecho está formado por tres lóbulos, mientras que el izquierdo solo tiene dos debido a la ubicación del corazón.
Ventilación Pulmonar
La ventilación pulmonar es el proceso por el que se renueva el aire contenido en los pulmones. Consta de dos etapas sucesivas:
- Inspiración: Se produce mediante la contracción de los músculos respiratorios (músculos intercostales y diafragma) que aumenta el volumen de la caja torácica. Los pulmones se dilatan, disminuye la presión en los alvéolos y el aire entra por las vías respiratorias.
- Espiración: Se produce cuando los músculos respiratorios se relajan. El volumen de la caja torácica disminuye, los pulmones vuelven a su posición original y el aire es expulsado al exterior.
El aparato respiratorio se adapta a los cambios que requiere el organismo. Durante un ejercicio físico se necesita mayor intercambio de gases, por lo que aumenta la frecuencia respiratoria y el volumen de aire movilizado en cada ciclo respiratorio.
Intercambio de Gases
Intercambio de Gases en los Alvéolos
El intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre la sangre y el aire de los pulmones se produce por difusión. Las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono se mueven desde una zona donde están más concentradas a otra en la que su concentración es menor.
El aire que llega a los alvéolos tiene mayor concentración de oxígeno (21%) que la sangre de los capilares que los rodean. Por este motivo, el oxígeno del aire alveolar se difunde a la sangre.
El dióxido de carbono que procede del metabolismo de las células, tiene mayor concentración en la sangre, por lo que, por difusión, pasa de los capilares a los alvéolos.
La difusión se facilita por el pequeñísimo espesor de las membranas del alvéolo y del capilar, y la gran superficie de contacto entre la sangre y el aire.
Intercambio de Gases en los Tejidos
En los tejidos se produce un intercambio en el sentido contrario. El oxígeno se difunde a los tejidos y el dióxido de carbono a la sangre.
El oxígeno se transporta en los glóbulos rojos, donde está unido a la hemoglobina y forma oxihemoglobina. En los tejidos, la hemoglobina cede el oxígeno a las células y se transforma de nuevo en hemoglobina.
El dióxido de carbono se transporta principalmente en el plasma de la sangre en forma de bicarbonato.