El camino del aire

La respiración pulmonar

El acto de respirar consiste en poner en comunicación el aire exterior con los glóbulos rojos en la sangre para que se carguen de oxígeno, al tiempo que eliminen el exceso de anhídrido carbónico, producto del metabolismo de los tejidos.

En los vertebrados superiores (reptiles, aves y mamíferos), esta función se cumple por intermedio del aparato respiratorio, cuyos órganos más importantes son los pulmones, donde se produce el intercambio de gases.

Los pulmones

Son dos grandes órganos simétricos, lejanamente parecidos a una pirámide , que están ubicados en el interior de la caja torácica, protegidos por las costillas y envueltos en una fina membrana de dos hojas, separadas entre sí por un espacio virtual con presión negativa: las pleuras. Su color varía con la edad, siendo rojo oscuro en el recién nacido y cuando aún no tienen aire, rosados en los niños y grisáceos en los adultos, llegando a adquirir color gris oscuro (antracótico)  por acumulación de partículas de polvo, hollín y humo provenientes de la contaminación ambiental, y del hábito de fumar. La estructura pulmonar se parece a una esponja, una especie de bolsa con pequeños sacos aéreos, los alvéolos, de los cuales existen unos 300 millones en cada pulmón humano, que se insuflan de aire cuando inspiramos y se vacían cuando espiramos. También llega a ellos la sangre transportada por la arteria pulmonar, que se ramifica en una amplia malla de vasos capilares en las paredes de los alvéolos de manera tal que el aire y la sangre quedan sólo separadas por una fina membrana celular, a través de la cual se efectúa la hematosis.

Los pulmones están contenidos en la cavidad torácica, que funciona como un gran fuelle.
La sangre se purifica en los pulmones, y el recorrido que ésta realiza entre el corazón y los
pulmones se llama circulación menor. En la imagen se ve que la mitad derecha del corazón
la sangre llega a los pulmones a través de las arterias pulmonares. Una vez oxigenada. la sangre
vuelve a la mitad izquierda del corazón por las venas pulmonares, las únicas que llevan sangre pura.

¿Por qué se intercambian los gases?

La sangre incorpora el oxígeno, que, por estar a mayor presión en el aire que en los glóbulos rojos, difunde a través de las paredes pulmonares y pasa a la sangre. Los glóbulos rojos eliminan el anhídrido carbónico que transportan a mayor presión que en el aire alveolar. Este intercambio vital se denomina hematosis.

La tráquea (1) se ramifica en dos bronquios (2) que van uno a cada pulmón
y se van ramificando, siempre de a dos, hasta llegar a los alvéolos. El
pulmón derecho (3) tiene tres lóbulos; el izquierdo (4), sólo dos lóbulos.
↓

→ El esquema A muestra un racimo de alvéolos recorridos por una densa red
de vasos sanguíneos; el esquema B, un alvéolo; el C, cómo se produce el
intercambio de gases.

La vía aérea 

Para que el aire llegue a los pulmones, debe pasar a través de la nariz, la faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios.

Las fosas nasales pueden compararse a dos corredores o pasillos sinuosos, cuyas entradas externas se llaman narinas, ventanas de la nariz u orificios nasales, con salidas posteriores que desembocan en la faringe y se llaman coanas; el aire, al pasar por la nariz, filtra las gruesas partículas de polvo retenidas por el vello existente a la entrada, se calienta a la temperatura del cuerpo y se humedece por el vapor de agua de las paredes laterales anfractuosas, constituidas por los cornetes, y así, limpio, humedecido y tibio, alcanza la faringe, porción muscular de la vía aérea cuyas funciones comparte con el aparato digestivo y en cuya base nace la laringe.

Los pulmones , dibujados en rojo, están situados en la cavidad torácica formada
por el esternón (1), las costillas (2) y por el músculo diafragma (3). Entre las
costillas se encuentran los músculos intercostales (4), que ensanchan o disminuyen
la cavidad para ayudar la entrada o salida del aire.

Tubos conductores

La laringe es un órgano tubular cartilaginoso, impar y central situado en el cuello, a la altura y por delante de las cuatro ultimas vertebras cervicales. En su comienzo existe un reborde también cartilaginoso que le sirve de válvula oclusiva, para que no se deslicen por esta vía las sustancias deglutidas, y que se llama epiglotis. Por debajo de ella están las cuerdas vocales, aparato músculo-membranoso que nos permite hablar; recubierta su cara anterior por el cartílago tiroides, vulgarmente conocido como nuez de Adán por la prominencia que hace en el cuello, y a cuyos lados se ubica la glándula tiroides (de allí su nombre).

En su base se continúa con la tráquea, otro órgano cilíndrico que recorre el tramo superior del tórax y se bifurca para formar los bronquios fuentes.

Estos últimos, desde su nacimiento, se dirigen oblicuamente hacia abajo y afuera, para introducirse en el pulmón correspondiente y dividirse progresivamente, por dicotomía, hasta desembocar en los alvéolos. El bronquio derecho es más corto y ancho que el izquierdo, el cual a su vez es más oblicuo, pues debe cabalgar sobre el corazón, que está entre ambos pulmones.

Frecuencia respiratoria

Se denomina así a la cantidad de movimientos respiratorios que se realizan en un minuto  y que varía con la edad. el sexo, la actividad, el estado de reposo o vigilia, la enfermedad, etcétera.

Los niños tienen una frecuencia respiratoria más elevada que los adultos, llegando a 60 respiraciones por minuto; en el adulto normal es de sólo 16. Cuando nos agitamos, trabajamos o corremos, se eleva proporcionalmente la frecuencia respiratoria; si ésta es muy elevada o dificultosa se llama disnea.

La frecuencia respiratoria es la cantidad
de movimientos respiratorios que se realizan
en un minuto y que varían de acuerdo con la
edad, las actividades, los estados de reposo, etc.
En este gráfico se han indicado las cantidades
crecientes de aire que se requieren según las
acciones que se cumplan. 

Modificaciones del ritmo respiratorio

El bostezo por aburrimiento, cansancio o hambre consiste en una inspiración lenta, prolongada, seguida de una apertura amplia y espasmódica de la boca y una espiración algo más rápida y ruidosa, que dejan una sensación de alivio.

El suspiro también es una inspiración lenta y ansiosa por la nariz, con la  sensación de que no llega suficiente aire al pecho, y una espiración brusca, corta y quejumbrosa por la boca, todo gobernado por un sentimiento de tristeza y ansiedad.

La risa es una serie de inspiraciones rápidas y poco amplias, seguidas de ruidosa espiración entrecortada bucal, hasta casi agotar el aire pulmonar; por supuesto, en medio de una agradable sensación de felicidad.

El llanto es una sucesión de inspiraciones espasmódicas, pequeñas, muy rápidas y ansiosas, seguidas de una espiración bucal prolongada, asociada a profuso lagrimeo y que en los chicos se transforma en un grito muy emotivo.

El estornudo es un grupo de inspiraciones bruscas, que estallan en una única espiración chasqueante, habitualmente muy ruidosa, que deja una agradable sensación de alivio.

El aire que se respira contiene casi un 21% de oxígeno y el resto en nitrógeno,
con una pequeñísima cantidad de otros gases. Pero los pulmones absorben sólo
un 4% de este oxígeno, ya que se a comprobado que en el aire espirado hay sólo
un 17% de este elemento.

El centro respiratorio (1) que está en el cerebro es el que controla
la respiración, según los impulsos nerviosos y señales químicas
que recibe de distintas partes del cuerpo. En cierta medida, la
respiración también puede ser regida por la voluntad durante un tiempo.

Esquema de una unidad funcional llamada lobulillo respiratorio,
que contiene varios alvéolos. Éstos constituyen las subdivisiones
más pequeñas del árbol bronquial; en el pulmón humano hay unos
300 millones de ellos. La membrana alveolar es la barrera a
través de la cual se efectúan los intercambios gaseosos. La sangre
llega a los capilares del alvéolo procedente de las arterias pulmonares;
el oxígeno que recoge la sangre se une en ellas con la hemoglobina
de los glóbulos rojos.