LIC. JUAN CARLOS SECHAGUE.  Respiración, proceso fisiológico por el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y desprenden dióxido.

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1 LIC. JUAN CARLOS SECHAGUE

2  Respiración, proceso fisiológico por el cual los organismos vivos toman oxígeno del medio circundante y desprenden dióxido de carbono.  El término respiración se utiliza también para el proceso de liberación de energía por parte de las células, procedente de la combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas.  El dióxido de carbono y el agua son los productos que rinde este proceso, llamado respiración celular, para distinguirlo del proceso fisiológico global de la respiración.

3  La respiración celular es similar en la mayoría de los organismos, desde los unicelulares, como la ameba y el paramecio, hasta los organismos superiores.  La respiración es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el oxígeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado.

4 EEl término respiración se aplica a dos procesos biológicos separados: AAl proceso químico de liberación de energía,a partir de los compuestos orgánicos y el oxígeno, proceso que se denomina respiración interna o respiración celular. AA la respiración externa referida al proceso de intercambio de gases entre el organismo y su medio externo.

5  La respiración interna de las plantas, se conoce como respiración celular y es un proceso que se presenta constantemente, pero no es muy notorio en el día por la dimensión que adquiere la fotosíntesis; las plantas son aeróbicas y utilizan el Oxigeno para oxidar la glucosa y obtener energía en forma de ATP, con la subsecuente producción de dióxido de carbono.  C6 H12 O6 + 6O2 ---> 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)

6  La fotosíntesis: Es el proceso inverso que se realiza en los cloroplastos de las hojas durante el día en presencia de luz solar, la reacción general es:  6 CO2 + 6 H2O→ C6H12O6 + 6 O2  En las plantas, el intercambio gaseoso se realiza principalmente a través de estomas y/o lenticelas.  Estomas o pneumátodos.  Formados por un par de células epidérmicas modificadas (células estomáticas o células oclusivas) de forma arriñonada. Para el intercambio gaseoso forman un orificio denominado ostiolo que se cierra automáticamente en los caso de exceso de CO2 o de falta de agua.  Los estomas suelen localizarse en la parte inferior de la hoja, en la que no reciben la luz solar directa, también se encuentran en tallos herbáceos.

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8  Se encuentran diseminadas en la corteza muerta de tallos y raíces. De modo típico, las lenticelas son  de forma lenticular (lente biconvexa) en su contorno externo, de donde se les viene el nombre.  De ordinario están orientadas vertical u horizontalmente sobre el tallo, según la especie y varían en tamaño, desde apenas visible a tan grande como de 1 cm o aún de 2,5 de largo. En árboles con corteza muy fisurada, las lenticelas se encuentran en el fondo de las fisuras. La función de las lenticelas es permitir un intercambio neto de gases entre los tejidos parenquimáticos internos y la atmósfera

9  Toman el oxígeno que les lleva la sangre y/o utilizan para quemar los alimentos que han absorbido, allí producen la energía que el cuerpo necesita y en especial el calor que mantiene la temperatura del cuerpo humano a unos 37 grados. alimentos

10  Tienen que realizar un intercambio gaseoso entre el organismo y su medio, de éste toman el O2 y al medio desprenden CO2, formado durante el proceso de la respiración celular.  El intercambio gaseoso se produce siempre por difusión.difusión.  Esta se realizará de forma diferente en función del tamaño, el hábitat y la complejidad del animal.

11  En animales que viven en ambientes húmedos o acuáticos como ciertos anélidos, algunos artrópodos y anfibios (que además tienen pulmones) respiran a través de la piel: es la respiración cutánea.  En este tipo de respiración se necesita que la piel sea fina y permeable a los gases, además de estar continuamente húmeda.

12  Las branquias son características de animales acuáticos, como algunos anélidos, moluscos, crustáceos, equinodermos y peces.  Las branquias son proyecciones de la superficie externa del cuerpo o de la capa interna del intestino hacia el exterior del animal.

13  Hay dos tipos de branquias: externas e internas.  Las primeras evolutivamente son más primitivas.

14  En los peces más evolucionados, que son los peces óseos, las branquias están formadas por unas laminillas muy vascularizadas que se insertan en el arco branquial y están tapadas por el opérculo

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16  Propia de insectos y otros artrópodos terrestres.  Este aparato está formado por una serie de tubos, las tráqueas, producidas por invaginaciones del tegumento, en las que el aire entra a través de unos pequeños orificios de la superficie del cuerpo, llamados estigmas.  Las tráqueas se van ramificando y disminuyendo de diámetro, hasta que contactan directamente con las células

17  No necesitan por tanto, un aparato circulatorio para el transporte de gases.

18  Los pulmones son invaginaciones de las superficies respiratorias rodeadas de capilares sanguíneos.  Son bolsas de finas paredes, que sirven para realizar el intercambio gaseoso, para lo que se conectan con el exterior mediante una serie de conductos.

19  Según se asciende en la escala animal, los pulmones van incrementando su superficie interna.  DESDE los anfibios, cuyos pulmones son sacos sin ninguna tabicación, por lo que complementan esta respiración con la cutánea,  HASTA llegar a las aves y los mamíferos, cuyos pulmones son los más desarrollados debido a los sacos aéreos de las aves y a los alvéolos en mamíferos.

20  El mecanismo de intercambio gaseoso del organismo con el exterior presenta dos etapas: 1.La ventilación pulmonar. Consiste en :  La inspiración, o entrada de aire a los pulmones. Este mecanismo es diferente en distintos grupos de vertebrados:  en anfibios es una deglución, como si se tragaran el aire.  En aves por la compresión de los sacos aéreos por los músculos de las alas.  En mamíferos, el aire entra activamente en los pulmones al dilatarse la caja torácica  La expiración, o salida de aire, se realiza pasivamente.

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22 A continuación vamos a ver con algo de más detalle el Aparato respiratorio en el hombre: Cavidad nasal Cavidad oral Faringe Laringe Árbol bronquial Tráquea Bronquios Bronquiolos Pulmones

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24  La cavidad nasal está situada encima de la boca, y se comunica con el exterior por los orificios nasales, que puede considerarse como la entrada natural al aparato respiratorio.  Está recubierta por una mucosa, recubrimiento que se extiende hasta los bronquios.  Desemboca por dos orificios en la faringe y ésta se abre, a su vez, en la laringe.

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27  La laringe es el órgano donde se produce la voz, contiene las cuerdas vocales y una especie de tapón llamado epiglotis para que los alimentos no pasen por las vías respiratorias.laringecuerdas vocales

28  La laringe, constituida por nueve piezas cartilaginosas, con numerosos músculos que se encargan de moverla. Los cartílagos más representativos son:  Tiroides, denominado vulgarmente nuez o bocado de Adán.  Epiglotis, que tapa el orificio laringeo, contribuyendo a evitar que durante la deglución penetren alimentos por éste.  Aritenoides, que mueven las cuerdas vocales.

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30  La tráquea es un tubo formado por unos veinte anillos cartilaginosos que la mantienen siempre abierta, se divide en dos ramas: los bronquios.tráquea

31  El árbol bronquial está constituido por el conjunto de la tráquea, los bronquios y los bronquiolos.  La tráquea es un tubo de unos 12 cm. de longitud y 2 cm. de diámetro, constituida fundamentalmente por anillos incompletos de cartílago en forma de C.  La rigidez cartilaginosa impide que el tubo se colapse.  La tráquea se bifurca en dos ramas, que son los bronquios.

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33  Los bronquios principales, con una estructura semejante a la de la tráquea pero con los anillos cartilaginosos completos.  Penetran en los pulmones, en donde se dividen en ramas más delgadas llamadas bronquios secundarios, los cuales continúan subdividiéndose,originando los bronquiolos.

34 Los bronquiolos, se van ramificando progresivamente dando tubos cada vez más pequeños. Hasta que forman los conductos alveolares, los cuales acaban en los sacos alveolares cuyas paredes están formadas por unas vesiculitas denominadas alveólos pulmonares.

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36  Los pulmones son dos masas esponjosas de color rojizo, situadas en el tórax a ambos lados del corazón, el derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes.pulmonestóraxcorazón  La pleura es una membrana de doble pared que rodea a los pulmones. pulmones

37  Los pulmones, son órganos de forma cónica, situados dentro de la cavidad torácica.  El pulmón derecho está dividido en tres lóbulos y el izquierdo presenta dos.  Los pulmones están constituidos por los alveolos, sacos alveolares, conductos alveolares, bronquiolos, y una gran red de vasos sanguíneos.

38  Los pulmones están rodeados por unas membranas, las pleuras entre las que queda una cavidad pleural ocupada por el líquido pleural.

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40  Los bronquios y los bronquiolos son las diversas ramificaciones del interior del pulmón, terminan en unos sacos llamadas alvéolos pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y al realizarse el intercambio gaseoso se carga de oxígeno y se libera de CO2.bronquios y los bronquiolospulmónalvéolos pulmonaressangre

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42  El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Las fosas nasales están conectadas con los senos paranasales o cavidades sinusales, unos espacios huecos del interior de algunos huesos de la cabeza que contribuyen a que el aire inspirado se caliente y humedezca.narizsenos paranasales o cavidades sinusales  Después el aire pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la tráquea. A la mitad de la altura del pecho, la tráquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez, en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.laringe

43  Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre. Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados, unas 40 veces la extensión de la piel. alvéolos,sangrealvéolospiel  La respiración cumple con dos fases sucesivas, efectuadas gracias a la acción muscular del diafragma y de los musculos intercostales, controlados todos por el centro respiratorio del bulbo raquídeo. En la inspiración, el diafragma se contrae y los músculos intercostales se elevan y ensanchan las costillas. La caja torácica gana volumen y penetra aire del exterior para llenar este espacio.acción muscular del diafragma y de los musculos intercostalesbulbo raquídeo diafragmamúsculos intercostalescaja torácica

44  Durante la espiración, el diafragma se relaja y las costillas descienden y se desplazan hacia el interior. La caja torácica disminuye su capacidad y los pulmones dejan escapar el aire hacia el exterior.diafragmacaja torácicapulmones  La respiración consiste en tomar oxígeno del aire y desprender el dióxido de carbono que se produce en las células. células  Tiene tres fases : 1. Intercambio en los pulmones.pulmones 2. El transporte de gases. 3. La respiración en las células y tejidos.

45  El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos: movimientos respiratorios En la Inspiración el aire penetra en los pulmones porque estos se hinchan al aumentar el volumen de la caja torácica. Lo cual es debido a que el diafragma desciende y las costillas se levantan.caja torácicadiafragma En la Espiración el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica, pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal.caja torácicadiafragma

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47  Respiramos unas 17 veces por minuto y cada vez introducimos en la respiración normal ½ litro de aire. El número de inspiraciones depende del ejercicio, de la edad etc. la capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros. A la cantidad de aire que se pueda renovar en una inspiración forzada se llama capacidad vital; suele ser de 3,5 litros.  Cuando el aire llega a los alvéolos, parte del oxígeno que lleva atraviesa las finísimas paredes y pasa a los glóbulos rojos de la sangre. Y el dióxido de carbono que traía la sangre pasa al aire. Así la sangre se enriquece en oxígeno y se empobrece en dióxido de carbono. Esta operación se denomina hematosis.alvéolos sangre

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49  El oxígeno tomado en los alvéolos pulmonares es llevado por los glóbulos rojos de la sangre hasta el corazón y después distribuido por las arterias a todas las células del cuerpo.alvéolos pulmonaresglóbulos rojossangrecorazónarteriascélulas  El dióxido de carbono es recogido en parte por los glóbulos rojos y parte por el plasma y transportado por las venas cavas hasta el corazón y de allí es llevado a los pulmones para ser arrojado al exterior.corazón pulmones

50  Cuando la sangre llega a los pulmones tiene un alto contenido en CO2 y muy escaso en O2.  El O2 pasa por difusión a través de las paredes alveolares y capilares a la sangre.

51  El mecanismo de intercambio de CO2 es semejante, pero en sentido contrario, pasando el CO2 a los alveolos.  El CO2, se transporta disuelto en el plasma sanguíneo y también en parte lo transporta los glóbulos rojos.