Sistema Respiratorio

El sistema respiratorio humano es una serie de órganos responsables de la absorción de oxígeno y la expulsión de dióxido de carbono.

Los órganos primarios del sistema respiratorio son los pulmones, que llevan a cabo este intercambio de gases mientras respiramos.Sistema Respiratorio

Los glóbulos rojos recogen el oxígeno de los pulmones y lo llevan a las partes del cuerpo donde se necesita.

Durante el proceso, los glóbulos rojos recogen el dióxido de carbono y lo transportan de vuelta a los pulmones, donde sale del cuerpo cuando exhalamos.

El cuerpo humano necesita oxígeno para sostenerse. Una disminución en el oxígeno se conoce como hipoxia y una falta total de oxígeno se conoce como anoxia.

Estas afecciones pueden ser fatales; después de unos cuatro minutos sin oxígeno, las células cerebrales comienzan a morir, lo que puede provocar daño cerebral y, en última instancia, la muerte.

En los seres humanos, la frecuencia respiratoria media depende de la edad. La frecuencia respiratoria normal de un recién nacido es de unas 40 veces por minuto y puede disminuir de 20 a 40 veces por minuto cuando el bebé está durmiendo.

Para los adultos, el promedio de la frecuencia respiratoria en reposo de los adultos es de 12 a 16 respiraciones por minuto.

El esfuerzo físico también tiene un efecto sobre la frecuencia respiratoria, y los adultos sanos pueden respirar un promedio de 45 veces por minuto durante el ejercicio vigoroso.

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Sistema Respiratorio Humano.

El sistema respiratorio está formado por todos los órganos implicados en la respiración. Estos incluyen:

  1. La nariz.
  2. La faringe.
  3. La laringe.
  4. La tráquea
  5. Los bronquios.
  6. Los pulmones.

El sistema respiratorio hace dos cosas muy importantes: trae oxígeno a nuestros cuerpos, que necesitamos para que nuestras células vivan y funcionen adecuadamente.

Estos nos ayudan a deshacernos del dióxido de carbono, que es un producto de desecho de la función celular.

La nariz, la faringe, la laringe, la tráquea y los bronquios funcionan como un sistema de conductos a través del cual el aire se conduce a nuestros pulmones.

Allí, en sacos de aire muy pequeños llamados alvéolos, se introduce oxígeno en el torrente sanguíneo y el dióxido de carbono es empujado desde la sangre hacia el aire.

Cuando algo va mal con parte del sistema respiratorio, como una infección como la neumonía, se nos hace más difícil obtener el oxígeno que necesitamos y deshacernos del dióxido de carbono del producto de desecho.

Los síntomas respiratorios comunes incluyen dificultad para respirar, tos y dolor en el pecho.

Funcionamiento del Sistema Respiratorio

Las vías respiratorias superiores y la tráquea

La tráquea filtra el aire que se inhala. Se ramifica en los bronquios, que son dos tubos que llevan aire a cada pulmón.(Cada uno se llama bronquio.)

Los tubos bronquiales están recubiertos de pequeños pelos llamados cilios. Los cilios se mueven hacia adelante y hacia atrás, llevando el moco hacia arriba y hacia afuera.

La mucosidad, un líquido pegajoso, acumula polvo, gérmenes y otras materias que han invadido los pulmones. Expulsamos moco cuando estornudamos, tosemos, escupimos o tragamos.

Cuando inhala, el aire entra en su cuerpo a través de la nariz o la boca. Desde allí, viaja a través de la garganta a través de la laringe (o caja de voz) y dentro de la tráquea (o tráquea) antes de entrar a los pulmones.

Todas estas estructuras actúan como un embudo para que el aire fresco baje del mundo exterior a su cuerpo.

La vía respiratoria superior es importante porque siempre debe permanecer abierta para que usted pueda respirar. También ayuda a humedecer y calentar el aire antes de que llegue a los pulmones.

Los pulmones

Estructura

Los pulmones están emparejados, órganos en forma de cono que ocupan la mayor parte del espacio en nuestros pechos, junto con el corazón.

Su función es llevar oxígeno al cuerpo, que necesitamos para que nuestras células vivan y funcionen adecuadamente, y ayudarnos a eliminar el dióxido de carbono, que es un producto de desecho.

Cada uno de nosotros tiene dos pulmones, un pulmón izquierdo y un pulmón derecho. Estos se dividen en “lóbulos”, o grandes secciones de tejido separadas por “fisuras” o divisores.

El pulmón derecho tiene tres lóbulos, pero el pulmón izquierdo sólo tiene dos, porque el corazón ocupa parte del espacio en el lado izquierdo de nuestro pecho.

Los pulmones también se pueden dividir en porciones aún más pequeñas, llamadas “segmentos broncopulmonares”.

Se trata de zonas piramidales que también están separadas entre sí por membranas. Hay alrededor de 10 de ellos en cada pulmón.Cada segmento recibe su propio suministro de sangre y aire.

Sistema Respiratorio Funciones

Cómo funcionan los pulmones

El aire entra a los pulmones a través de un sistema de conductos llamados bronquios. Estos tubos comienzan en la parte inferior de la tráquea como los bronquios izquierdo y derecho y se ramifican muchas veces a través de los pulmones.

Hasta que eventualmente forman pequeños sacos de aire de paredes delgadas o burbujas, conocidos como los alvéolos.

Los alvéolos son el lugar donde se lleva a cabo el importante trabajo de intercambio de gases entre el aire y la sangre.

Cubriendo cada alvéolo hay toda una red de pequeños vasos sanguíneos llamados capilares, que son ramas muy pequeñas de las arterias pulmonares.

Es importante que el aire en los alvéolos y la sangre en los capilares estén muy juntos, para que el oxígeno y el dióxido de carbono puedan moverse (o difuminarse) entre ellos.

Por lo tanto, cuando se inhala, el aire baja por la tráquea y pasa a través de los bronquios hacia los alvéolos.

Este aire fresco tiene mucho oxígeno, y parte de este oxígeno viajará a través de las paredes de los alvéolos hasta su torrente sanguíneo.

Viajando en la dirección opuesta se encuentra el dióxido de carbono, que cruza desde la sangre en los capilares hacia el aire en los alvéolos y luego se exhala.

De esta manera, usted lleva a su cuerpo el oxígeno que necesita para vivir, y se deshace del dióxido de carbono del producto de desecho.

Suministro de sangre

Los pulmones son órganos muy vasculares, lo que significa que reciben un suministro de sangre muy grande.

Esto se debe a que las arterias pulmonares, que abastecen a los pulmones, vienen directamente del lado derecho del corazón.

Llevan sangre con bajo contenido de oxígeno y alto contenido de dióxido de carbono a los pulmones para que el dióxido de carbono pueda ser expulsado y se pueda absorber más oxígeno en el torrente sanguíneo.

La sangre recién oxigenada luego viaja de regreso a través de las venas pulmonares emparejadas hacia el lado izquierdo de su corazón. Desde allí, se bombea por todo el cuerpo para suministrar oxígeno a las células y órganos.

El trabajo de la respiración

Las Pleurae

Igualmente, el pulmón derecho tiene tres lóbulos; el pulmón izquierdo tiene dos.
El pulmón izquierdo es más pequeño para dejar espacio para el corazón.

Los lóbulos están llenos de pequeños sacos esponjosos llamados alvéolos, y aquí es donde se produce el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.

Las paredes alveolares son extremadamente delgadas (alrededor de 0,2 micrómetros). Estas paredes están compuestas de una sola capa de tejidos llamada células epiteliales y pequeños vasos sanguíneos llamados capilares pulmonares.

Los pulmones están cubiertos por membranas lisas que llamamos pleuras. Las pleuras tienen dos capas, una capa “visceral” que se adhiere estrechamente a la superficie exterior de los pulmones, y una capa “parietal” que recubre el interior de la pared torácica (caja torácica).

Las pleuras son importantes porque ayudan a inspirar y espirar suavemente, sin fricción alguna.

También se aseguran de que cuando su caja torácica se expande al inhalar, sus pulmones también se expanden para llenar el espacio extra.

El diafragma y los músculos intercostales

Cuando usted inhala (inspiración), sus músculos necesitan trabajar para llenar sus pulmones con aire.

El diafragma, un músculo grande en forma de lámina que se extiende a través de su pecho por debajo de la caja torácica, hace gran parte de este trabajo. En reposo, tiene la forma de una cúpula que se curva hacia el pecho.

Cuando usted inhala, el diafragma se contrae y se aplana, expandiendo el espacio en su pecho y atrayendo aire hacia sus pulmones.

Otros músculos, incluyendo los músculos entre las costillas (los músculos intercostales) también ayudan al mover la caja torácica hacia adentro y hacia afuera.

La espiración (espiración) normalmente no requiere que sus músculos trabajen. Esto se debe a que sus pulmones son muy elásticos, y cuando sus músculos se relajan al final de la inspiración, sus pulmones simplemente retroceden a su posición de reposo, empujando el aire hacia afuera a medida que avanzan.

Aparato Respiratorio Funciones

El Sistema Respiratorio a través de los Tiempos

Respiración para el bebé prematuro

Cuando un bebé nace, debe pasar de recibir todo su oxígeno a través de la placenta a absorber oxígeno a través de sus pulmones.

Este es un proceso complicado, que implica muchos cambios tanto en el aire como en la presión arterial de los pulmones del bebé.

Para un bebé nacido prematuramente (antes de las 37 semanas de gestación), el cambio es aún más difícil.

Esto se debe a que los pulmones del bebé pueden no estar lo suficientemente maduros para hacer frente a la transición.

El principal problema de los pulmones de un bebé prematuro es la falta de algo llamado “surfactante”.

Es una sustancia producida por las células de los pulmones que ayuda a mantener abiertos los alvéolos. Sin surfactante, las presiones en los pulmones cambian y los alvéolos más pequeños colapsan.

Esto reduce el área a través de la cual se puede intercambiar oxígeno y dióxido de carbono, y no se absorbe suficiente oxígeno.

El bebé

Normalmente, un feto comenzará a producir surfactante a partir de las 28-32 semanas de gestación.

Cuando un bebé nace antes o alrededor de esta edad, puede no tener suficiente surfactante para mantener sus pulmones abiertos.

El bebé puede desarrollar algo llamado “síndrome de dificultad respiratoria neonatal” o NRDS (Neonatal Respiratory Distress Syndrome).

Los signos de NRDS incluyen taquipnea (respiración muy rápida), gruñidos y cianosis (coloración azulada de los labios y la lengua).

Algunas veces, el SDNR se puede tratar dándole al bebé surfactante fabricado artificialmente por medio de un tubo que lo lleva hasta los pulmones.

El Sistema Respiratorio y el Envejecimiento

El proceso normal de envejecimiento está asociado con una serie de cambios tanto en la estructura como en la función del sistema respiratorio. Estos incluyen

Aumento de los alvéolos. Los espacios de aire se agrandan y pierden su elasticidad, lo que significa que hay menos espacio para el intercambio de gases. Este cambio a veces se denomina “enfisema senil”.

El cumplimiento (o la elasticidad) de la pared torácica disminuye, por lo que se necesita más esfuerzo para inspirar y espirar.

La fuerza de los músculos respiratorios (diafragma y músculos intercostales) disminuye. Este cambio está estrechamente relacionado con la salud general de la persona.

Todos estos cambios significan que una persona mayor podría tener más dificultad para lidiar con el aumento del estrés en su sistema respiratorio, como en el caso de una infección como la neumonía, que una persona más joven.

El Oxigeno

A medida que respiramos, el oxígeno entra en la nariz o la boca y pasa por los senos paranasales, que son espacios huecos en el cráneo. Los senos nasales ayudan a regular la temperatura y la humedad del aire que respiramos.

Cuando respira, se aplana y tira hacia adelante, haciendo más espacio para los pulmones. Durante la exhalación, el diafragma se expande y fuerza la salida del aire.

Enfermedades del Sistema Respiratorio

Las enfermedades y afecciones del sistema respiratorio se clasifican en dos categorías: virus, como la gripe, la neumonía bacteriana y el virus respiratorio enterovirus.

EPOC

La EPOC es la intersección de tres afecciones relacionadas: bronquitis crónica, asma crónica y enfisema. Es una enfermedad progresiva que dificulta cada vez más la respiración de las personas que la padecen.

Asma

El asma es una inflamación crónica de las vías respiratorias pulmonares que causa tos, sibilancias, opresión en el pecho o falta de aire.

Estos signos y síntomas pueden empeorar cuando una persona está expuesta a sus desencadenantes, que pueden incluir contaminación del aire, humo de tabaco, vapores de fábrica, disolventes de limpieza, infecciones, pólenes, alimentos, aire frío, ejercicio, sustancias químicas y medicamentos.

Cáncer de pulmón

El cáncer de pulmón a menudo se asocia con el tabaquismo, pero la enfermedad también puede afectar a los no fumadores.

Cada año, entre 16,000 y 24,000 estadounidenses mueren de cáncer de pulmón, aunque nunca han fumado.

En 2018, la Sociedad Americana del Cáncer estima que habrá alrededor de 234.030 nuevos casos de cáncer de pulmón (121.680 en hombres y 112.350 en mujeres) y alrededor de 154.050 muertes por cáncer de pulmón (83.550 en hombres y 70.500 en mujeres).

Diagnóstico y tratamiento de las enfermedades respiratorias

Los neumólogos tratan el sistema respiratorio, incluidos los pulmones. Debido a la naturaleza crítica del sistema respiratorio, los neumólogos trabajan tanto en hospitales como en consultorios privados.

Las herramientas de diagnóstico más comunes para diagnosticar enfermedades respiratorias incluyen radiografías de tórax y una prueba de función pulmonar (PFT).

Una prueba de función pulmonar mide qué tan bien los pulmones absorben y liberan aire y qué tan bien hacen circular el oxígeno.

Un médico también puede realizar una broncoscopia insertando un tubo con una luz y una cámara en las vías respiratorias -la tráquea y los bronquios- para examinar si hay sangrado, tumores, inflamación u otras anomalías.

Un procedimiento similar es una toracoscopia, en la cual un médico utiliza un dispositivo óptico para examinar las superficies de los pulmones.

Para la mayoría de las personas sanas, la afección respiratoria más común que pueden enfrentar es una infección. La tos es el primer síntoma, posiblemente acompañada de fiebre.

Logros en el sistema respiratorio.

  1. Siglo XIII: El anatomista y fisiólogo Ibn Al-Nafis avanza en su teoría de que la sangre debe haber pasado a través de la arteria pulmonar, a través de los pulmones, y de vuelta al corazón para ser bombeada alrededor del cuerpo. Muchos creen que esta es la primera descripción científica de la circulación pulmonar.
  2. 1897: Gustav Killian utiliza un esofagoscopio rígido para extraer un hueso de cerdo del bronquio de un granjero.
  3. 1898: R. Coolidge realiza la primera broncoscopia en los Estados Unidos en el Hospital General de Massachusetts.
  4. 1905: Con el objetivo de mejorar la atención de los pacientes de tuberculosis compartiendo sus experiencias y descubrimientos, un pequeño grupo de médicos forma lo que se convierte en la Sociedad Americana del Tórax.
  5. 1907: En Filadelfia, Chevalier Jackson desarrolla y mejora los instrumentos para la broncoscopia y la esofagoscopia.
  6. 1963: James Hardy de la Universidad de Mississippi realiza el primer trasplante de pulmón humano. El paciente vive 18 días.
  7. 1964: Shigeto Ikeda desarrolla un prototipo de broncoscopio flexible.
  8. 1983: Joel D. Cooper, cirujano torácico, realiza el primer trasplante de pulmón exitoso en Toronto.
  9. 1986: Cooper realiza el primer trasplante de pulmón doble con éxito.
  10. 2013: Se presenta GuineIN Tube, un dispositivo de intubación robotizado y autoguiado.
  11. 2013: Investigadores de la Universidad de Michigan utilizan la impresión en 3D para crear una férula que mantiene abiertas las vías respiratorias de un bebé para que pueda respirar.
  12. 2015: Los científicos convierten las células madre embrionarias humanas en células pulmonares.

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