Procesos Vitales: Nutrientes, Energía y Funcionamiento del Sistema Respiratorio
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1. Los Nutrientes: Fuentes de Materia y Energía
Los nutrientes constituyen la materia prima con la que las células fabrican sus propios componentes. Con ellos reponen lo que han perdido, crecen y producen nuevas células.
Los Nutrientes como Combustibles Celulares
Los nutrientes aportan a las células el combustible necesario para obtener energía en la respiración celular. Las células utilizan esta energía para realizar sus funciones. La glucosa es el nutriente más utilizado durante la respiración celular, proceso en el cual:
- Se consume oxígeno.
- Se libera energía.
- Se produce dióxido de carbono y agua.
Una Energía Útil para el Organismo
La energía útil para los seres vivos se almacena en sustancias químicas; esta energía es la energía química. Esta energía es transformada en las células en tres formas:
- Mecánica: Para la contracción muscular, causando el movimiento del esqueleto, los latidos y la ventilación.
- Química: Para fabricar nuevas moléculas. La síntesis necesita energía para construir estructuras celulares.
- Térmica o Calor: Para mantener la temperatura corporal respecto a la del ambiente.
2. Una Dieta Adecuada y el Metabolismo
Las necesidades energéticas dependen mucho de la actividad. También varían según la edad, el sexo o la temperatura exterior. Este requerimiento energético mínimo es conocido como metabolismo basal.
3. El Sistema Respiratorio
El sistema respiratorio es el responsable de hacer circular el aire entre el organismo y el medio externo. Está formado por las vías respiratorias y los pulmones, que están alojados en la cavidad torácica.
Componentes de las Vías Respiratorias
Los conductos por los que circula el aire se denominan vías respiratorias, y se dividen en:
- Vías respiratorias superiores: Incluyen la nariz, la faringe y la laringe.
- Vías respiratorias inferiores: Incluyen la tráquea, los bronquios y los bronquiolos, que terminan en unos sacos llamados alvéolos. El conjunto de los bronquiolos, alvéolos y la red de capilares que los rodean constituyen los pulmones.
4. El Intercambio de Gases
Los cambios que se observan en la composición del aire y de la sangre que llegan a los pulmones se deben al intercambio de gases que se produce entre ellos.
¿Dónde se produce el intercambio?
El intercambio de gases se realiza en los alvéolos. Las características de estas pequeñas bolsas que facilitan el paso son:
- La superficie del conjunto de todos los alvéolos de los pulmones es enorme.
- Los alvéolos están rodeados de una infinidad de capilares sanguíneos por donde circula la sangre.
- La pared que separa el aire alveolar y la sangre es muy fina.
¿Por qué pasan los gases?
En los alvéolos, el oxígeno pasa desde el aire a la sangre por simple difusión; el dióxido de carbono pasa en sentido inverso por el mismo mecanismo.
5. La Ventilación Pulmonar
La ventilación pulmonar es la entrada y salida del aire en los pulmones y se debe a cambios de volumen de la cavidad torácica.
Los Movimientos Respiratorios
El volumen de la cavidad torácica varía gracias a la acción de los músculos del diafragma y de los situados entre las costillas:
- Inspiración: Al contraerse estos músculos, el volumen de la cavidad torácica aumenta, los pulmones se expanden y entra aire.
- Espiración: Si los músculos se relajan, el volumen disminuye y sale aire.
También los músculos abdominales intervienen en este proceso.
6. El Sistema Respiratorio y la Salud
Infecciones Respiratorias
- Las infecciones de las vías respiratorias superiores son la causa de enfermedades leves como el resfriado o graves como la gripe.
- Las infecciones de las vías respiratorias inferiores, si afectan a los conductos, se denominan bronquitis; si lo hacen en el tejido pulmonar, causan neumonía.