Captar y procesar el aire: Cómo funcionan las estructuras del sistema respiratorio inferior

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Pulmones

Gire el modelo 3D para ver la relación entre el diafragma y los pulmones.

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Las estructuras del sistema respiratorio inferior consisten en la tráquea, los bronquios, los bronquiolos, la caja torácica, los pulmones y el diafragma

El sistema respiratorio inferior, o tracto respiratorio inferior, consiste en la tráquea, los bronquios y bronquiolos, y los alvéolos, que forman los pulmones. Estas estructuras hacen ingresar aire del sistema respiratorio superior, absorben el oxígeno y, en el intercambio, liberan dióxido de carbono. Otras estructuras, es decir la caja torácica (o parrilla costal) y el diafragma, protegen y brindan soporte a estas funciones.

1. La tráquea es la vía respiratoria principal que conduce a los pulmones

Las estructuras en la región traqueal incluyen el esófago, la laringe, los anillos cartilaginosos y los bronquios

La tráquea es un tubo de menos de 2,5 cm de diámetro, cubierto por anillos cartilaginosos. Se extiende desde la parte inferior de la laringe y desciende por detrás del esternón, hasta que se ramifica en tubos más pequeños, los bronquios. Durante la inhalación, el aire filtrado y calentado por el sistema respiratorio superior pasa de la faringe y la laringe hacia la tráquea, luego desciende a los bronquios e ingresa a los pulmones. El aire desoxigenado de los pulmones asciende por la tráquea durante la exhalación. Los anillos cartilaginosos brindan soporte al tubo de la tráquea e impiden que se sobreexpanda o se colapse, como cuando aspira demasiado fuerte por una pajita. Tienen forma de C, y están interrumpidos en la parte posterior. Esto permite que la tráquea se doble cuando el esófago presiona contra ella cuando se degluten los alimentos.

2. Los bronquios son conductos que permiten el ingreso y la salida de aire de los pulmones

Haga clic para reproducir una animación de los bronquios y bronquiolos

Los tubos de los bronquios principales se ramifican a partir de la parte inferior de la tráquea. Estas ramas se subdividen nuevamente en bronquios secundarios y terciarios y luego en bronquiolos. Estas vías respiratorias progresivamente más pequeñas transportan aire con alto contenido de oxígeno desde la tráquea a los pulmones. Durante la exhalación, el aire desoxigenado (ahora con alto contenido de dióxido de carbono) sale de los pulmones siguiendo la ruta inversa. Cuando hacemos ejercicio, la relajación del músculo liso en los bronquiolos los hace dilatar. La broncodilatación permite una mayor ventilación. Las reacciones alérgicas y la histamina provocan el efecto opuesto, la broncoconstricción.

3. Los pulmones son órganos esenciales del sistema respiratorio

Haga clic para reproducir una animación de la función de los pulmones

Los pulmones son los encargados del intercambio gaseoso entre el aire que respiramos y nuestro cuerpo. Están protegidos dentro de la caja torácica. El pulmón izquierdo posee dos lóbulos y tiene un volumen ligeramente menor que el derecho. Se curva hacia adentro a nivel de la incisura cardíaca para alojar el corazón. El pulmón derecho cuenta con tres lóbulos. Es ligeramente más corto, porque el diafragma, ubicado debajo del mismo, se sitúa más alto para alojar el hígado. Durante la inhalación, el aire fluye hacia el interior de los pulmones a través de los bronquios y bronquiolos. El oxígeno del aire es absorbido al torrente sanguíneo: pasa a través de millones de sacos microscópicos, los alvéolos, hacia los capilares que los rodean. El dióxido de carbono de desecho difunde en sentido opuesto, desde los capilares hacia los alvéolos. Los pulmones eliminan el aire desoxigenado durante la exhalación.

4. La respiración externa tiene lugar en los alvéolos

Haga clic para reproducir una descripción de los alvéolos y la respiración externa

Los alvéolos son sacos microscópicos se llenan de aire proveniente de los bronquiolos. Existen cientos de millones de alvéolos dentro de cada pulmón. Son los extremos terminales del tracto respiratorio y los sitios de la respiración externa donde tiene lugar el intercambio de gases entre el aire y el torrente sanguíneo. Durante la inhalación, los alvéolos se llenan de aire proveniente de los bronquiolos.

El oxígeno difunde a través de los alvéolos hacia las redes de capilares pulmonares que los rodean, y es bombeado con el torrente sanguíneo. El dióxido de carbono de la sangre desoxigenada difunde de los capilares a los alvéolos y es eliminado mediante la exhalación.

5. El diafragma es el músculo de la respiración

Haga clic para reproducir una descripción de la función del diafragma en la respiración

Los pulmones se asientan encima del diafragma, un músculo que forma el piso de la cavidad torácica. La acción del diafragma es clave en el proceso físico de la respiración. Durante la inhalación, el diafragma se contrae y se desplaza hacia abajo, en dirección a la cavidad abdominal. Esto permite que aumente el volumen de la cavidad torácica y los pulmones. También explica por qué el abdomen se distiende cuando inspira profundo. Durante la exhalación normal, el diafragma se relaja (junto con los músculos intercostales externos). La cavidad torácica y los pulmones disminuyen y el aire es exhalado.

Recursos externos

Por qué duele cuando contiene la respiración de The Science Creative Quarterly.

Estudio: Los músculos necesarios para la respiración requieren una mayor cantidad de oxígeno en las mujeres que en los hombres de Science Daily.

Descripción de los pulmones de la edición de 1918 de la Anatomía del Cuerpo Humano (Anatomy of the Human Body) de Gray.