Descubriendo el cuerpo III – El Sistema Respiratorio Las partes de un organismo vivo que obtienen el oxígeno vital del medio en el que viven constituyen el sistema respiratorio. En los mamíferos el sistema comienza en la cavidad nasal, dentro de la nariz: esta es la entrada y la salida de aire. Al otro lado de la cavidad nasal, ya en la garganta, se encuentra el conducto constituido por la laringe y la tráquea, por el que el aire baja hasta el tórax. En este punto la tráquea se divide en dos vías respiratorias, denominadas bronquios, que llevan el aire hasta los pulmones. Aquí, el oxígeno es absorbido y pasa a la sangre, a partir de la cual puede ser tomado en cualquier parte del cuerpo. La BOCA, la NARIZ y la GARGANTA Se puede respirar por la nariz o por la boca. Sin embargo, es mejor respirar por la nariz, pues su revestimiento interno, rico en vasos sanguíneos, calienta y humedece el aire antes de que éste recorra el aparato respiratorio. La pared interna se halla recubierta por pelos y una capa de moco viscoso que actúa como filtro frente al polvo y otras partículas del ambiente. Este aire caliente, húmedo y limpio es mas adecuado para los pulmones que el que se respira por la boca. La nariz aloja, asimismo, los órganos del olfato, que detectan si existe algo malo en el aire que posiblemente no se desea respirar. LOS PULMONES Los pulmones son como dos esponjas cónicas de color gris rosáceo, alojados uno a cada lado de la caja torácica. Entre ellos se encuentra el corazón, con sus grandes vasos sanguíneos; la tráquea, que lleva el aire hasta los pulmones desde la nariz y la garganta, y el esófago, que discurre hacia abajo entre la tráquea y el estómago. Cada pulmón contiene una red sorprendentemente densa e intrincada de vías respiratorias ramificadas, microscópicos sacos de aire llamados alvéolos, y vasos sanguíneos. INSPIRACION Al tomar aire, o inspirar, comienza el proceso respiratorio. Aunque la mayoría de las veces se produce sin darnos cuenta, este proceso requiere una compleja capacidad de coordinación por parte del organismo. Para que el aire entre en los pulmones, el tamaño de ellos debe aumentar. Y para ello es necesario el movimiento de al menos dos partes de nuestro cuerpo: la caja torácica y el diafragma. Estas estructuras deben actuar al mismo tiempo, pues de lo contrario el aire no podría entrar en los pulmones y el organismo quedaría privado de oxígeno. Las costillas suben y bajan: cuando respiramos la caja torácica sube y baja. Este movimiento se produce debido a la contracción de los músculos existentes entre las costillas, llamados intercostales. Al contraerse, tiran de la caja torácica hacia arriba. Esto hace posible que los pulmones, alojados en su interior, se expandan, dejando que el aire fresco entre en ellos. La cantidad total de aire que pueden retener los pulmones después de una inspiración lo más profunda posible es de unos 6 litros para un hombre adulto y de 4-5 litros para una mujer adulta. No obstante, durante la respiración normal y tranquila, cuando el cuerpo esta en reposo, la cantidad de aire que se toma y después se expulsa al exterior es de alrededor de medio litro. ESPIRACION Una vez que el aire ha entrado en los pulmones y se ha producido el intercambio de gases tiene lugar la espiración o expulsión de aire. Si esta no se produjera, los niveles de dióxido de carbono aumentarían en el organismo, situación que puede llegar a ser mortal. Para deshacerse de este aire “usado”, el diafragma y los músculos existentes entre las costillas simplemente se relajan. Como consecuencia de esto, disminuye el tamaño de los pulmones y el aire contenido en su interior es empujado al exterior. El organismo, al quemar combustible y oxígeno para obtener la energía necesaria para mantenerse vivo, genera dióxido de carbono como producto de deshecho. Este gas es tóxico para el organismo y ha de ser eliminado. El sistema circulatorio conduce este producto de deshecho hasta los pulmones, donde, por difusión, pasa a los alvéolos y desde aquí es expulsado al exterior
con la espiración. Al mismo tiempo, el oxígeno pasa por difusión del aire contenido en los pulmones a la sangre y es transportado por ella a todas las células del organismo, que lo utilizan para generar más energía. Este flujo de gases entre el aire contenido en los pulmones y la sangre se denomina intercambio gaseoso. La sangre es un líquido asombroso. Sus principales componentes son millones de microscópicas células sanguíneas denominadas hematíes o glóbulos rojos, suspendidas en un líquido acuoso llamado plasma. Los hematíes transportan el oxígeno desde los pulmones y toman el dióxido de carbono de los tejidos de todo el cuerpo. El ritmo respiratorio medio varía según la edad. Un recién nacido respira entre 40 y 50 veces por minuto, un niño de 4 años unas 25 veces por minuto y un adulto apenas 12 a 18 veces por minuto. En un día normal, con períodos de descanso, una actividad media y unos cuantos momentos de esfuerzo, un individuo inspira y espira una media de 13.000 litros de aire. Esto equivaldría a unas 40.000 latas de refresco llenas de aire. Ese misterioso dolor agudo y punzante que en ocasiones se siente en un costado tiene diversas explicaciones; una de ellas es que el diafragma no está recibiendo suficiente oxígeno. Como consecuencia de ello, poco después el diafragma sufrirá fatiga y será incapaz de contraerse, dando lugar a esa “punzada”. Se produce sobre todo si hacemos ejercicio demasiado pronto después de comer. Ello se debe a que, cuando comemos, la sangre acude en mayor cantidad al sistema digestivo, desviándose en parte de otros músculos del cuerpo, incluido el diafragma. Así pues, si después de comer no esperas un tiempo prudencial para hacer ejercicio, el diafragma no dispondrá de oxígeno suficiente para mantener sus contracciones. EL CONTROL DE LA RESPIRACION ¿Cómo sabe nuestro cuerpo si su reserva de oxígeno esta disminuyendo y debe tomar más aire? El centro de control de la respiración reside en el cerebro. Este reúne información procedente de numerosos sensores distribuidos por todo el organismo, que detectan de forma continua los cambios en diferentes niveles y procesos. Entre estos se cuentan el grado de movimiento del cuerpo y los niveles sanguíneos de diversos gases, como el oxígeno y el dióxido de carbono. Los sensores repartidos por todo el cuerpo envían su información de vuelta al cerebro a través de la red de nervios. El cerebro analiza entonces la información recibida y envía señales para controlar los músculos de la respiración. Centro de la respiración: diversas áreas del tronco del encéfalo actúan en forma coordinada para controlar el ritmo respiratorio. Algunas de estas regiones ordenan a los músculos de la respiración que se contraigan y después que se relajen. Otras áreas, en cambio, son las encargadas de aumentar la profundidad de los movimientos respiratorios cuando los niveles sanguíneos de dióxido de carbono aumentan y los de oxígeno disminuyen. Órgano de la voz: la laringe u órgano de la voz, constituye el tramo superior de las vías respiratorias. Consiste en una estructura en forma de caja constituida por placas rígidas de cartílago duro, que dan lugar a una pequeña prominencia en el cuello, la llamada nuez de Adán. Dentro de esta caja se encuentra la epiglotis, así como todos los elementos necesarios para generar la voz: las cuerdas vocales. Estos pliegues de tejido, fuertes y de color pálido, son responsables de los sonidos que componen la voz. El aire empujado hacia el exterior por los pulmones pasa por la tráquea y por el estrecho espacio existente entre las cuerdas vocales, denominado glotis. Normalmente este espacio es bastante amplio y el aire puede pasar a través de él con facilidad. Sin embargo, cuando los músculos existentes en la caja vocal tiran de todas las cuerdas a la vez, el aire, al pasar, hace que éstas vibren, produciendo un sonido. UN SOPLO DE AIRE FRESCO Ningún otro planeta del sistema solar cuenta con una atmósfera como la de la Tierra. Esta capa de aire juega un papel esencial en el mantenimiento de la vida sobre nuestro planeta, ya que proporciona los gases necesarios para la producción de energía vital y el ambiente más favorable para el desarrollo de la vida.
No obstante, a medida que las ciudades diseminadas por todo el mundo se han ido extendiendo y los avances tecnológicos han conducido a la producción de maquinaria de todo tipo, los niveles de contaminación atmosférica han aumentado. Hoy día, el aire que se respira en las calles de las ciudades contiene algo más que simple puro. En efecto, ese aire es todo un cóctel de agentes químicos que contaminan la atmósfera, creando condiciones que pueden ser dañinas para todos los seres vivos.