Fisiología Respiratoria: Ventilación, Intercambio y Transporte de Gases
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Fisiología del Sistema Respiratorio: Mecanismos y Estructuras
Ventilación Pulmonar
Proceso mediante el cual el aire, debido a la diferencia de presión que existe dentro y fuera de los pulmones, se mueve hacia el interior y el exterior de los mismos para mantener las concentraciones adecuadas de $\text{O}_2$ y $\text{CO}_2$ en los alvéolos.
Intercambio de Gases
El aire atraviesa todo el árbol bronquial y llega a los alvéolos. El intercambio de gases se produce entre el aire que llega a los alvéolos y la sangre que circula por los capilares alveolares, y se realiza a través de la membrana alveolocapilar.
Mecanismo de Difusión Pasiva
La difusión de los gases se realiza de forma pasiva, en función de la presión parcial de oxígeno y el dióxido de carbono.
- Difusión de Oxígeno ($\text{O}_2$): Como la presión parcial de oxígeno es mayor en los alvéolos que en los capilares pulmonares, el oxígeno pasa al interior de los capilares hasta que la presión parcial de oxígeno se iguala a ambos lados de la membrana alveolocapilar.
- Difusión de Dióxido de Carbono ($\text{CO}_2$): Se realiza en sentido inverso. Al ser mayor la presión parcial de dióxido de carbono en los capilares que en los alvéolos, el gas pasa por difusión hacia los alvéolos hasta que las presiones se igualan a ambos lados de la membrana alveolocapilar.
Transporte de Gases en la Sangre
Transporte de $\text{O}_2$
El $\text{O}_2$ que entra en la sangre es transportado en su mayoría (97 %) unido a la hemoglobina de los eritrocitos, constituyendo la oxihemoglobina. Cada molécula de $\text{Hb}$ puede unirse a cuatro moléculas de $\text{O}_2$. El resto se transporta disuelto en el plasma.
La sangre oxigenada se distribuye llegando a todos los tejidos, donde se produce un nuevo intercambio. El $\text{O}_2$ se separa de la $\text{Hb}$, atraviesa la membrana de los hematíes y pasa al plasma, entrando posteriormente en todas las células. Este proceso se produce por diferencia en la concentración de $\text{O}_2$ entre el interior de los glóbulos rojos y las células de los tejidos: la presión parcial de $\text{O}_2$ es mayor en las células sanguíneas que en las tisulares, lo que facilita su difusión.
Transporte del $\text{CO}_2$
El $\text{CO}_2$ se transporta en su mayoría unido a la $\text{Hb}$, formando la carboxihemoglobina, mientras que el resto lo hace disuelto en el plasma. El proceso de intercambio de $\text{CO}_2$ se lleva a cabo de la misma manera que en el caso del $\text{O}_2$ pero en sentido opuesto.
Las células tisulares producen $\text{CO}_2$ a medida que realizan su metabolismo, por lo que la presión parcial de $\text{CO}_2$ en los tejidos es mayor que en las células sanguíneas y esto facilita su difusión hacia el torrente circulatorio, dando lugar a la sangre venosa o desoxigenada que llegará hasta los capilares pulmonares.
Control de la Respiración
En condiciones normales, la respiración está regulada por estímulos químicos, de tal forma que la ventilación se ve afectada por las variaciones en las concentraciones sanguíneas de $\text{CO}_2$, $\text{O}_2$ y iones $\text{H}^+$.
Estructuras del Tracto Respiratorio Superior
La Faringe
La faringe se divide en tres porciones:
Nasofaringe | Aquí se localizan las amígdalas faríngeas (adenoides). En su parte lateral, están los orificios de las trompas de Eustaquio, que comunican con el oído medio. |
Bucofaringe | Es el inicio de la vía digestiva. En los pliegues de sus paredes, se sitúan las amígdalas palatinas. |
Laringofaringe | Detrás de la laringe. Cruzan las vías respiratorias y digestiva. Se continúa con el esófago (parte posterior) y con la laringe (parte anterior). A este nivel, se localiza la epiglotis. |
La Laringe
La laringe está compuesta por cartílagos:
Cartílagos Impares
- Epiglotis: Se sitúa en el punto de unión entre la faringe y la laringe y cierra esta última durante la deglución, inclinándose hacia atrás.
- Tiroides: Es el cartílago de mayor tamaño y constituye la nuez de Adán.
- Cricoides: Marca el final de la laringe y principio de la tráquea.
Cartílagos Pares
Son 6 (aritenoides, corniculados y cuneiformes) y se encargan de sostener las cuerdas vocales.
Características Macroscópicas de los Pulmones
Pulmón Derecho
Dividido, por medio de una fisura oblicua, en dos lóbulos (superior e inferior), contiene 8 segmentos.
Pulmón Izquierdo
Dividido por 2 cisuras en tres lóbulos (superior, medio e inferior), contiene 10 segmentos.
Estructuras Comunes en Cada Pulmón
Cada pulmón presenta:
- Tres bordes: anterior, posterior e inferior.
- Un vértice o porción superior de forma cónica.
- Una base o cara diafragmática.
- Una cara costal y una cara interna o mediastínica, que es cóncava y deja espacio para las estructuras mediastínicas y el corazón. En esta última cara, se localiza el hilio.