Autor: @madridbg, via Power Point 2010, usando imágenes de dominio publico. kalhh
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En este sentido, estaremos abordando el proceso de respiración, el cual que va más allá de un intercambio gaseoso entre el oxígeno presente en el aire y el dióxido de carbono en nuestro cuerpo, mediante la funcionalidad de nuestros pulmones, de manera que estaremos abordando diferentes especies en función a cómo captan e intercambian gases a través de los pulmones.
CAPACIDAD PULMONAR EN FUNCIÓN DE LAS ESPECIES
Es preciso comprender que en la mayoría de los vertebrados tienen pulmones con excepción de los peces quienes utilizan el sistema branquial para poder captar el oxígeno disuelto en el agua y mediante este mecanismo logran subsistir en las profundidades acuáticas.
Por otra parte, los pulmones de los mamíferos son de tipo terminal ya que a través de estos, se finaliza el sistema respiratorio, por consiguiente gran parte del aire y oxígeno que entra tiene que ser modificado y expulsado en forma de dióxido de carbono para evitar la saturación del organismos por la presencia de CO2, asimismo, en las aves el mecanismo es diferente ya que una vez que el aire están en los pulmones estos pasan a los sacos alveolares que le ayudan aliviar el peso del organismo y hace una extracción del oxígeno más eficiente para poder volar.
Por consiguiente, es preciso tener en cuenta que los pulmones no tiene una musculatura propia, por lo cual se asumen como 2 sacos que se encuentran compartimentados y dónde concuerdan diferentes inervaciones sanguíneas que les permitan la comprensión y expansión del propio sistema.
Biológicamente la expansión y comprensión de los pulmones son mecanismos completamente externo que dependen en muchos casos de los movimientos de los músculos intercostales, sobretodo del diafragma, siendo este último el que se encarga de dividir las dos cavidades pulmonares y que permite que al relajarse los pulmones incremente su volumen, pero cuando se genera cierta tensión el volumen de estos se reduce y en consecuencia el aire es expulsado.
Fig. 2. La expansión y compresión de los pulmones es inducida por el diafragma, representado en color amarillo. Autor: Brbbl.
De igual forma se hace preciso determinar que los pulmones se encuentran envueltos a través de una doble capa denominada pleura, la cual se encuentra unida en la capa torácica y que evita la fricción cuando se expande y contrae los pulmones.
De manera que los pulmones tienen una función específica la cual se asocia con la hematosis, entiéndase esta, como el proceso donde se permite el intercambio gaseoso entre los pulmones y la sangre presente en la barrera alvéolo-capilar, con el propósito de fijar y contener el oxígeno necesario para los diferentes procesos metabólicos de nuestro organismo y en consecuencia, se libera dióxido de carbono como residuo que ha sido producido a nivel sanguíneo como consecuencia de los diferentes procesos metabólicos que se ejecutan.
QUÍMICA DETRÁS DEL PROCESO DE RESPIRACIÓN
Químicamente el intercambio de gaseoso se desarrolla a través de patrones como la ósmosis donde el oxígeno pasa a través del sistema alveolar a la sangre, por un proceso denominado difusión simple, el cual se desarrolla a través de un gradiente de presiones parciales donde la presión en los alvéolos es mayor que en la sangre, de manera que en este proceso de difusión no se requieren demandas energéticas.
Fig. 3. Funcionamiento del capilar sanguíneo a nivel alveolar . Autor: domdomegg.
Por su parte, cuando la presión generada por el oxígeno es menor en el sistema pulmonar, se reduce el proceso de difusión simple, generando ausencia de oxígeno en la sangre y en consecuencia se empiezan a sentir efectos fisiológicos negativos, aspectos que hemos podido vivir cuando realizamos recorrido a través de montañas cuyas alturas se encuentra sumamente elevada en relación al nivel del mar, lo que origina que a mayor altitud menor será la concentración de oxígeno en sangre y mayores serán las afecciones negativas para nuestro cuerpo.
En consecuencia, en el proceso de respiración es fundamental la presencia de la barrera alvéolo- capilar, la cual se presenta en capilares de aproximadamente 1 milímetro de largo y con un diámetros de 5 micrómetros aproximadamente, de manera que es este espacio tan reducido el que provoca y permite que se genere la velocidad de flujo de los glóbulos, el cual se ha reducido por lo que solamente pueden pasar un glóbulo a la vez, quedando en contacto con la pared del capilar que a su vez está en contacto con la pared del alvéolo, y en consecuencia la suma de estas condiciones es lo que permite la migración o intercambio gaseoso entre el oxígeno y el dióxido de carbono en el sistema pulmonar.
Fig. 4. Representación de un proceso de difusión simple. Autor: KES47.
A nivel metabólico el sistema de respiración es complejo y no como mucho pensamos que es un simple intercambio gaseoso en el cual el dióxido de carbono se sustituye por el oxígeno que entra a nuestros pulmones, a ciencia cierta es preciso determinar que el dióxido de carbono viaja a través de la sangre en forma de bicarbonato, hasta llegar al sistema pulmonar donde se reconstituye en dióxido de carbono, entonces a través de la difusión contraria de los alvéolos puede eliminarse y dar paso al ingreso del oxígeno necesario para que nuestro sistema funcione.
Por consiguiente, el metabolismo depende de una efectiva hematosis y esta se lleva a cabo cuando existe un equilibrio consustanciado entre la relación ventilación-perfusión, la cual está determinada en función al volumen de aire que circula a través de los pulmones y mediante la cantidad de sangre que circula por los capilares pulmonares.
Relación que en muchos casos se ve afectada producto de la concentración de gases, de manera que debe existir un diferencial proporcional de flujo de aire en los pulmones o en el sistema circulatorio, ejemplo que podemos determinar cuándo se realiza ejercicio y se presenta la ausencia de aire en este punto decimos que la relación ventilación-perfusión se ha alterado producto de que el flujo de gases no es óptimo a través de la membrana y en consecuencia la actividad se debe de tener.
Sin duda es un proceso complejo que podemos comprender a través de los sistemas o modelos que han permitido desarrollar la ciencia y los diferentes procesos tecnológicos que el hombre ha venido implementando.
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
[1] Dr. Alfredo Rigalli. Transporte a través de membranas.Artículo: Acceso Online
[2] SISTEMA RESPIRATORIO. Artículo: Acceso Online
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