Aparato respiratorio: qué es, funciones, partes, enfermedades
¿Qué es el aparato respiratorio?
El aparato respiratorio es el conjunto de órganos de nuestro cuerpo que nos permite respirar. Está compuesto principalmente por los pulmones y la tráquea, y lo utilizamos también para hablar, gritar y cantar, entre muchas otras cosas.
Como todas las células animales, nuestras células necesitan un suministro constante de oxígeno para poder sobrevivir. El oxígeno es un gas que se encuentra en el aire que respiramos y es fundamental para que nuestras células sean capaces de transformar todo lo que comemos en energía, a fin de que puedan cumplir sus funciones en los órganos y tejidos a los que pertenecen.
En el proceso de utilización del oxígeno se forma un producto de desecho que también es gaseoso: el dióxido de carbono (CO₂). Si este se acumula en nuestro interior puede resultar tóxico, por lo que es necesario deshacernos de él.
Nuestro aparato respiratorio, así como el de muchos otros animales, se encarga de ayudarnos a respirar, es decir, a introducir aire oxigenado para nuestras células y a expulsar el dióxido de carbono hacia el ambiente, de modo que se mantengan las condiciones necesarias para la vida celular.
Respiración interna y externa
El proceso que conocemos como respiración es la suma de tres funciones separadas: (1) la ventilación, (2) el intercambio gaseoso y (3) el empleo del oxígeno por los tejidos para obtener energía.
Lo que usualmente denominamos “respiración” -la inhalación y la exhalación de aire por la nariz y/o la boca- es lo que los expertos definen como ventilación o respiración externa, que tiene que ver con la introducción y expulsión de aire hacia y desde nuestros pulmones.
Por otra parte, a los procesos de intercambio de gases entre el aire, la sangre y los tejidos, y a la utilización del oxígeno por los tejidos, es a lo que se le conoce técnicamente como respiración interna.
Funciones del aparato respiratorio
Las principales funciones del aparato respiratorio humano son:
– Permitir la introducción y conducción de aire oxigenado hacia los pulmones.
– Favorecer la expulsión de aire desoxigenado (cargado con dióxido de carbono) desde los tejidos (contenido en la sangre) hacia el exterior.
– Proporcionar un medio fructífero para el intercambio de gases entre la sangre y el aire.
– Participar en las funciones del habla, gracias a la conducción de aire a través de las cuerdas vocales, lo que produce las vibraciones que nos permiten emitir sonidos.
– Permitir la inhalación de aire para percibir olores (sentido del olfato).
Partes del aparato respiratorio (órganos)
El aparato respiratorio está formado por diversos órganos y estructuras de nuestro cuerpo que cumplen distintas funciones. Estos órganos están anatómicamente clasificados como el tracto respiratorio superior y el tracto respiratorio inferior.
Tracto respiratorio superior o zona de conducción
Como su nombre lo indica, corresponde a los órganos del aparato respiratorio que están en la parte superior de nuestro cuerpo y sus principales funciones son la conducción del aire. Está formado por:
- La nariz (cavidad nasal y senos paranasales).
- La faringe (común para el tracto digestivo y respiratorio).
- La laringe (también conocida como caja de voz).
La nariz contiene la cavidad nasal, un espacio rico en moco, que es producido por las células del epitelio que lo recubre, y que cumple una importante función en el secuestro de las partículas de polvo presentes en el aire. En esta cavidad también hay gran cantidad de células equipadas con cilios que ayudan a mover dichas partículas.
La faringe es un tubo que está conectado con la nariz y con la boca, por lo que también se considera parte del aparato digestivo. Este tubo funciona para el transporte de comida y aire hacia el estómago y los pulmones, respectivamente.
La laringe, también conocida como caja vocal o caja laríngea, es el siguiente segmento del tracto respiratorio por el que pasa el aire hacia el tracto respiratorio inferior.
Tracto respiratorio inferior o zona de respiración
El tracto respiratorio inferior es donde ocurre la respiración propiamente dicha, es decir, donde tiene lugar parte de la respiración interna (el intercambio gaseoso entre el aire y la sangre). Las estructuras que forman a este tracto son las siguientes:
- La tráquea (tubo cilíndrico flexible que está después de la laringe, está bifurcado en forma de Y es su extremo más distal).
- Los bronquios (las dos ramificaciones -izquierda y derecha- de la tráquea).
- Los bronquiolos (las ramificaciones de los bronquios).
- Los alvéolos (sacos llenos de capilares sanguíneos con una enorme área de superficie para el intercambio gaseoso entre la sangre y el aire).
- Los pulmones (órganos formados por el conjunto de alvéolos al final de los bronquiolos izquierdo y derecho, se encuentran en el pecho, dentro de la caja torácica).
La tráquea conduce el aire que llega hasta esta desde la laringe, pero sus funciones también tienen que ver con la eliminación de cualquier sustancia extraña o partícula en suspensión que pueda haber en el aire, evitando que estas alcancen los pulmones, que son estructuras sumamente sensibles.
Esta función la consigue gracias a la presencia de células ciliadas y moco. También participa en el humedecimiento y calentamiento del aire, en la expulsión de partículas extrañas por medio de la tos, etc.
En su parte más distal, la tráquea tiene forma de “Y” invertida, y cada rama se llama bronquio. Los dos bronquios, a su vez, se ramifican aún más en múltiples ramas más pequeñas, las cuales se caracterizan por presentar pequeños sacos aéreos en sus extremos, los alvéolos.
Los alvéolos forman los pulmones, que es donde ocurre parte de la respiración interna, por lo que se conoce como zona de respiración. Cada pulmón tiene, aproximadamente, 300 millones de alvéolos.
Funcionamiento
El funcionamiento de los pulmones está controlado a nivel del sistema nervioso, es decir, nuestro cerebro controla nuestra respiración, tal y como controla el proceso digestivo, el excretor y todo lo demás.
Particularmente, el cerebro controla las funciones de un músculo ubicado en la base de los pulmones, el diafragma, para que se mueva hacia arriba y hacia abajo. También controla los músculos entre nuestras costillas, de modo que mueva nuestra caja torácica hacia adentro o hacia afuera.
Inhalación
Cuando inhalamos, lo primero que tiene que ocurrir es que el diafragma se mueva hacia abajo y que las costillas se muevan hacia afuera y ayuden a expandir la caja torácica, permitiendo que el aire ingrese a los pulmones y estos se expandan.
El aire, entonces, es introducido hacia el cuerpo a través de la nariz o la boca gracias al proceso mecánico de la inhalación. En la nariz, este aire se calienta y se “depura” de algunas partículas y microorganismos presentes en él, mientras se va haciendo paso hacia la faringe y la laringe.
La faringe es el tubo que se encuentra en la parte superior de la garganta. Después de la faringe ocurre una bifurcación de los conductos en el esófago (parte del aparato digestivo) y la laringe o la caja de voz, donde están las cuerdas vocales. Tanto la faringe como la laringe son dos tubos huecos que permiten el paso del aire hacia la tráquea.
La tráquea es también un tubo hueco y se encarga de conectar las regiones de la boca y la nariz con los pulmones. En su porción más distal se divide en dos ramas llamadas bronquios: hay uno izquierdo y uno derecho, cada uno dirigido, respectivamente, hacia los pulmones izquierdo y derecho.
Cada bronquio se subdivide al mismo tiempo en ramificaciones más pequeñas, al final de las cuales se encuentran unos pequeños sacos conocidos como alvéolos (hay una gran cantidad de alvéolos en los pulmones humanos), que están equipados con miles de vasos sanguíneos muy delgados (capilares).
Intercambio gaseoso
El aparato respiratorio solo funciona eficientemente porque trabaja en conjunto con el sistema circulatorio, que es el que se encarga de mover la sangre y transportar elementos desde y hacia las células de nuestro cuerpo.
En los pulmones, específicamente en los alvéolos pulmonares, el aire y la sangre entran en contacto cuando inhalamos, permitiendo que ocurra un intercambio gaseoso. Este intercambio ocurre fundamentalmente por una diferencia de concentraciones, por lo que se trata de un proceso de difusión.
El aire tiene una concentración de oxígeno mayor que la sangre y la sangre, al mismo tiempo, tiene una concentración de dióxido de carbono mayor que la del aire (recordemos que este gas es un desecho metabólico que debe ser eliminado). Como resultado, ambos gases difunden fácilmente en direcciones contrarias.
Exhalación
Eventualmente, en un corto intervalo de tiempo, los músculos entre las costillas se relajan, igual que el diafragma, provocando que el espacio dentro del pecho disminuya y promoviendo la expulsión del aire lleno de CO₂ cuando los pulmones se encogen.
En los seres humanos adultos, en promedio, el ciclo de inhalación y exhalación ocurre unas 16 veces por minuto en condiciones normales, pero este número es menor cuando dormimos y mayor cuando nos ejercitamos o nos asustamos.
Enfermedades
El aparato respiratorio usualmente está muy expuesto al medio que nos rodea, por lo que podemos imaginar que es víctima de numerosos tipos de enfermedades y afecciones de distintas clases.
Entre algunas de las enfermedades que podemos mencionar del tracto respiratorio completo están:
- Sinusitis.
- Gripe.
- COVID-19.
- Infecciones en la nariz y la garganta (virales o bacterianas).
- Bronquitis (inflamación de los bronquios por distintas causas).
- Neumonía.
- Tuberculosis.
- Cáncer pulmonar (particularmente agresivo).
- Enfermedad pulmonar obstructiva crónica, EPOC (que padecen muchos adictos al cigarrillo y la pipa).
- Enfisemas (colapso de algún pulmón por distintos motivos).