La respiración: oxígeno y supervivencia

Todos los días, involuntaria y automáticamente, con una frecuencia, en estado de reposo, de aproximadamente 15 a 20 veces por minuto, realizamos un importante y vital proceso: respirar.

  • Segundo Ciclo
  • Última actualización: 03/07/2012
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La respiración: oxígeno y supervivencia

Nuestra respiración es constante, incluso cuando dormimos.

Nuestra respiración es constante, incluso cuando dormimos.

Desde nuestro nacimiento, efectuamos un proceso fundamental para nuestra vida del que ni siquiera nos percatamos. De manera involuntaria, nuestros pulmones se llenan de aire continuamente para capturar el oxígeno necesario, que permitirá la respiración celular y el desarrollo y funcionamiento de todo nuestro organismo. Incluso, cuando estamos durmiendo, el sistema respiratorio trabaja sin descanso.

Si bien el intercambio gaseoso o hematosis (donde se realiza el traspaso de O2 y CO2) ocurre directamente en los alvéolos pulmonares, las vías respiratorias son el camino perfecto para conducir el aire inspirado hacia los pulmones.

El recorrido del aire

Si bien la ventilación (respiración) pulmonar es un proceso automático y constante, cada vez que respiramos se ponen en acción una serie de estructuras especializadas que facilitan el viaje del aire. Porque la respiración no sólo implica inspirar profundamente el aire que nos rodea; el verdadero intercambio, donde aprovechamos el oxígeno y desechamos el dióxido de carbono, ocurre a nivel pulmonar, específicamente, en los alvéolos pulmonares.

Al momento de inspirar, el aire ingresa por nuestra nariz (también lo puede hacer por la boca), donde se calienta, humedece y limpia. Luego, pasa por la faringe, donde encuentra un verdadero filtro, que intercepta y destruye los organismos patógenos: las amígdalas.
Una vez superada esta barrera inmunológica, el aire prosigue su recorrido por la laringe y luego por la tráquea.

Esta última estructura es un verdadero tubo elástico que, al final de su recorrido, se divide en los dos bronquios que ingresan a los pulmones. Cada bronquio se ramifica al igual que un árbol, terminando en unos sacos elásticos, destino final del aire inspirado. Estas pequeñas estructuras, denominadas alvéolos pulmonares, son las encargadas de realizar el efectivo intercambio gaseoso. Con una apariencia similar a un racimo de globos, cada vez que inspiramos se llenan de aire, aprovechando el oxígeno y desechando el dióxido de carbono.

Un proceso continuo, automático, con diferentes etapas, pero tan rápido que muchas veces ni alcanzamos a percatarnos de él. Una verdadera ruta del aire.

Intercambio gaseoso

Ya dijimos que la respiración es un proceso mucho más complejo que el solo hecho de inspirar por la nariz. Incluso, el transporte de oxígeno hacia todos los órganos y tejidos de nuestro cuerpo implica el trabajo no sólo del sistema respiratorio, sino también del cardiovascular.

En capítulos anteriores vimos cómo la sangre es el verdadero medio de transporte y recolección de los gases involucrados en la respiración.

Ahora conoceremos la "estación de carga y descarga" de estas moléculas, lugar de intercambio del oxígeno y dióxido de carbono.

El aire inspirado finaliza su viaje en los alvéolos pulmonares. Cada alvéolo se encuentra adaptado para recibirlo y contenerlo, mientras dura la hematosis. Su membrana posee una gran superficie y, además, están rodeados por una enorme cantidad de capilares que, a través del proceso de difusión, capturan el oxígeno y eliminan el dióxido de carbono.

Cuando el aire ingresa a cada alvéolo pulmonar contiene, aproximadamente, un 20,8% de oxígeno, un 0,04% de dióxido de carbono, un 78,6% de nitrógeno y un 0,56% de vapor de agua. Estando en la cavidad alveolar, el oxígeno se dirige hacia los capilares para ser transportado por los glóbulos rojos hacia todas las zonas y tejidos de nuestro cuerpo. Sin embargo, para ser más precisos, el oxígeno se carga y es transportado en una molécula alojada en los glóbulos rojos: la hemoglobina.

Esta es la que se encarga de capturar las moléculas de oxígeno y llevarlas a cada célula que lo requiera. Desde los capilares, los alvéolos pulmonares, además, reciben al principal desecho de la respiración celular, el dióxido de carbono. Mediante la espiración (expulsión de aire desde los pulmones) este compuesto gaseoso es liberado hacia el exterior de nuestro organismo. En esta etapa, claramente ha cambiado la composición gaseosa del aire que ingresó por las vías aéreas.

El aire exhalado contiene el mismo porcentaje de nitrógeno (78,6%), pero aumentan los niveles de dióxido de carbono (4%) y vapor de agua (1,8%). Lógicamente, la cantidad de oxígeno expulsado disminuye (15,6%).

Gases tóxicos

No solo respiramos sustancias beneficiosas para nuestra salud. Lamentablemente, producto de la contaminación atmosférica, en nuestro entorno existe una gran variedad de gases tóxicos, muchos de los cuales ingresan hasta nuestras vías respiratorias sin darnos cuenta.

Entre los gases contaminantes más dañinos destacan el plomo, el ozono, los óxidos de carbono, el nitrógeno, los hidrocarburos y los clorofluorocarburos, todos presentes en la atmósfera. Cada uno de ellos (en bajas o altas concentraciones) pueden causar graves afecciones respiratorias, cáncer y otros trastornos sistémicos.

Transporte físico

Uno de los fenómenos físicos por los que se produce el intercambio gaseoso es la difusión. Corresponde al movimiento de las moléculas de un gas, desde una zona de alta concentración hasta otra de baja concentración, para quedar equilibradamente repartidas.

Mediante este proceso, el oxígeno presente en los alvéolos pulmonares (mayor concentración) ingresa a los capilares sanguíneos (menor concentración), de tal manera que estos puedan transportar la vital molécula hacia las diferentes zonas de nuestro cuerpo. Sin embargo, el citado equilibrio nunca se alcanza, ya que siempre existen más moléculas de oxígeno, producto de nuestra constante respiración.

Desecho gaseoso

El dióxido de carbono es un compuesto formado por un átomo de carbono y dos de oxígeno. Su fórmula química es CO2 y es conocido también como anhídrido carbónico. Por lo general, se presenta en estado gaseoso, sin olor y color. Es ligeramente ácido,denso y no inflamable. Lo podemos encontrar, además, en estado sólido (bajo ciertas temperaturas) y líquido (cuando se disuelve en agua).

En la naturaleza está involucrado en importantes procesos, como la fotosíntesis y la combustión. En el organismo humano, corresponde a un subproducto de las reacciones metabólicas que ocurren a nivel celular para la obtención de energía.

Datos Icarito

¿Cuántos litros de aire entran y salen en un minuto de respiración?
Entre cinco y seis litros.

¿Qué es el espacio muerto anatómico?
Es el volumen de aire que ingresa por las vías respiratorias, pero que no alcanza los alvéolos.

¿A qué llamamos perfusión pulmonar?
Es otro nombre para hablar de la circulación pulmonar.

¿Cuántas veces respiramos por minuto en una situación normal?
Alrededor de 15 a 20 veces.

Material de apoyo