Fundamentos de la Respiración Celular y el Intercambio Gaseoso en los Seres Vivos

Respiración Celular y Externa

La respiración celular es el conjunto de reacciones oxidativas que se realizan en el interior de la célula para la obtención de la energía necesaria con la que llevar a cabo las funciones vitales.

Por otro lado, la respiración externa corresponde al intercambio entre el organismo y el medio ambiente que le rodea; su objetivo fundamental es tomar O₂ y eliminar el CO₂ producido en las reacciones de oxidación de la respiración celular.

Superficies Respiratorias

Para que el intercambio gaseoso sea eficiente, las superficies respiratorias deben cumplir con las siguientes características:

• Ser extensas y estar muy vascularizadas: para que la entrada de O₂ a los capilares y la salida de CO₂ sea suficiente.
• Ser bastante delgadas: para facilitar el paso de los gases a su través.
• Mantenerse constantemente húmedas: para que los gases puedan atravesar las membranas plasmáticas.

Pulmones

Los pulmones están situados en el tórax, encima del diafragma y protegidos por el esternón y las costillas. Alrededor de los pulmones existe una doble capa serosa denominada pleura, en cuyo interior hay un líquido pleural.

Están constituidos por el conjunto de bronquios de distinto calibre y vesículas pulmonares subdivididas en alvéolos, así como vasos sanguíneos y tejido conjuntivo. La unidad anatómica y funcional son los alvéolos pulmonares; cada alvéolo está formado por una capa de tejido endotelial, rodeada de una red de capilares sanguíneos y el conjunto envuelto en tejido conjuntivo.

Intercambio de Gases

El intercambio de gases es un proceso físico-químico de difusión simple:

• Oxigenación: El aire alveolar inspirado tiene más oxígeno que la sangre de los capilares que proceden de los tejidos, ya que este se ha consumido en los procesos de respiración celular. Por tanto, existe un gradiente de presión positivo y el O₂ tiende a entrar en el interior del capilar alveolar y después al interior del eritrocito para unirse a la hemoglobina y formar oxihemoglobina.
• Eliminación de CO₂: El CO₂ se libera en las células como producto de la respiración celular y pasa a la sangre, donde es transportado hacia los pulmones. El aire inspirado en los alvéolos contiene menor concentración de CO₂ que la sangre que llega a ellos, por lo que este gas difunde desde la sangre hacia el interior de los alvéolos.

En la espiración, el aire cargado de CO₂ sale al exterior y, en una nueva inspiración, los alvéolos se llenan de aire con alta concentración de O₂.