LA RESPIRACIÓN

1. ¿En qué consiste la respiración?

La respiración es una función que se lleva a cabo en todos los seres vivos, tanto plantas como animales. La respiración consiste en el intercambio de gases a nivel de cada célula en unas estructuras sumamente pequeñas denominadas mitocondrias. En ellas, los alimentos son quemados por el oxígeno para tener energía y se produce a la vez dióxido de carbono.

La absorción del oxígeno (inspiración) y la expulsión de gas carbónico (espiración), no son sino el resultado final de la respiración interna que tiene lugar en cada una de las células del organismo.

El hecho de aspirar oxígeno y expeler dióxido de carbono, se denomina respiración externa.

Esta función respiratoria se lleva a cabo en el aparato respiratorio de los animales.

En las plantas, el intercambio gaseoso tiene lugar mayormente en las hojas a través de los estomas.

La respiración en las plantas es un proceso inverso a la fotosíntesis por las siguientes razones:

  1. En la fotosíntesis se almacena energía en forma de alimentos; en la respiración se libera la energía almacenada en ellos.
  2. En la fotosíntesis se absorbe gas carbónico y agua; mientras que en la respiración se desprende gas carbónico y agua.
  3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, mientras que en la respiración es absorbido para oxidar los alimentos.

2. El oxígeno como elemento de la respiración.

El oxígeno, en estado libre, constituye el 21% del volumen del aire. Se encuentra combinado en la molécula de agua y del CO2 y en muchas otras sustancias.

La fuente más importante de oxígeno del planeta, la constituyen las plantas con clorofila; de ahí la necesidad de conservar e incrementar los bosques y, en general, la vegetación.

El oxígeno es indispensable para la respiración de casi todos los seres vivos (respiración aerobia); son pocos los organismos que no necesitan oxígeno para la respiración (respiración anaerobia).

El oxígeno también contribuye a la formación del ozono, gas que forma una capa en la parte alta de la atmósfera de varios kilómetros de espesor. El ozono actúa como filtro de ciertas radiaciones solares, las cuales, si pasaran, serían fatales para la vida de las plantas y de los animales.

3. Sistemas de respiración.

A medida que se asciende en la escala animal, las estructuras respiratorias se tornan más complejas. Revisaremos brevemente las estructuras que utilizan los diversos grupos de animales para la respiración. Existen cuatro tipos principales de respiración, según los órganos que utilizan: difusión, tráqueas, branquias y pulmones.

4. Respiración por difusión:

Este sistema consiste en el paso de los gases a través de membranas o paredes. No existen, por tanto, órganos especializados para el intercambio de gases con el medio. Este tipo de respiración se da en los protozoarios, los poríferos y los celenterados.

5. Respiración por tráqueas:

Las tráqueas están constituidas por finos tubos que se hallan en la superficie del cuerpo de los insectos y se ramifican los órganos y tejidos. Este tipo de respiración lo hallamos en los insectos y algunos arácnidos.

6. Respiración por branquias:

Las branquias son repliegues de la piel que presentan gran cantidad de capilares sanguíneos; se hallan recubiertas por una capa delgada de células o epitelio, a través del cual se efectúa el intercambio gaseoso.

Las branquias constituyen una excelente adaptación de la mayor parte de los animales acuáticos para obtener el oxígeno disuelto en el agua.

Poseen respiración branquial: los crustáceos, los equinodermos, los peces y las larvas acuáticas de los anfibios.

7. Respiración pulmonar:

Los anfibios, reptiles, aves y mamíferos respiran por los pulmones. Los pulmones son órganos respiratorios constituidos por cavidades internas revestidas por un epitelio irrigado por una red de capilares. Los pulmones, en su organización, son más complejos que las branquias y han evolucionado a través de los tiempos. El funcionamiento es como sigue:

El aire entra por las fosas nasales, pasa por la laringe y luego, a través de la tráquea bronquios y bronquiolos llega a los pulmones. Aquí penetra hasta pequeñas cámaras o alvéolos, los cuales presentan finísimas redes capilares, donde se lleva a cabo el intercambio gaseoso. El oxígeno pasa a la sangre y el CO se expulsa con el aire en el momento de la espiración.

8. El aparato respiratorio humano.

El aparato respiratorio humano comprende una serie de órganos, cuya función es incorporar oxígeno a la sangre.

Estos órganos son: las fosas nasales, la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones.

  1. Las fosas nasales forman parte de las vías respiratorias y son dos cavidades, situadas encima de la boca, que se comunican con el exterior mediante las ventanas de la nariz; están separadas entre sí por el tabique nasal.
  2. Toda la superficie de las fosas nasales está revestida por la membrana pituitaria, cuya porción inferior calienta el aire que inspiramos y retiene las partículas de polvo que contiene; la parte superior posee ramificaciones del nervio olfativo y es asiento del olfato.

  3. La laringe se encuentra a continuación de las fosas nasales y se comunica con la tráquea y con la faringe. Está constituida por cartílagos y unos pliegues musculares llamados cuerdas vocales, las cuales producen la voz.
  4. La tráquea es un tubo cilíndrico, formado por anillos cartilaginosos, que une la laringe con los bronquios. Al final se bifurca para originar los bronquios.
  5. Los bronquios son dos ramificaciones de la tráquea; penetran uno en cada pulmón y se ramifican para originar los bronquiolos, que terminan en cámaras muy pequeñas denominadas alvéolos pulmonares.
  6. Los pulmones son los órganos más importantes del aparato respiratorio, pues en ellos ocurre el intercambio gaseoso. Están situados es la cavidad torácica a ambos lados del corazón; el derecho tiene tres lóbulos y el izquierdo dos.

Externamente están envueltos por una doble membrana llamada pleura.

9. ¿Cómo funcionan los pulmones?

Para que todas las células de los tejidos de nuestro cuerpo puedan mantenerse vivas, necesitan un suministro constante de oxígeno y la eliminación también continua de dióxido de carbono.

Este intercambio de oxígeno y dióxido de carbono ocurre en los pulmones. En los alvéolos pulmonares la sangre entra en contacto con el aire que contienen, se desprende del dióxido de carbono y toma oxígeno.

La inspiración provoca la entrada de aire a los pulmones. Durante la espiración el aire sale de los pulmones porque los músculos contraídos se distienden. El adulto en reposo efectúa unas 12 respiraciones por minuto, con un total de 5 a 6 litros de aire respirado en ese tiempo.

10. ¿Cómo mantener sano el aparato respiratorio?

Los ejercicios respiratorios y los deportes aumentan la capacidad respiratoria; cuando estamos en reposo, sólo una porción de los alvéolos pulmonares son irrigados por la sangre y ventilados.

A este respecto es conveniente conocer los siguientes conceptos:

Capacidad Pulmonar:

Es la cantidad de aire contenida en los pulmones. Varía de un individuo a otro y depende del desarrollo de la caja torácica. Puede alcanzar 5 litros.

Aire Residual.

Es la cantidad de aire que permanece en los pulmones después de una espiración. Está en el orden de un litro y medio.

Capacidad Vital.

Es la diferencia entre la capacidad total del pulmón y la cantidad residual, es decir (5 – 1,5 = 3,5 litros).

La capacidad vital incluye: aire corriente, o sea, la cantidad de aire que se respira normalmente, 0,5 litros; aire de reserva, la diferencia de aire entre una respiración forzada y una respiración normal, representa 1,5 litros; aire complementario cantidad de aire que podemos tomar en una inspiración forzada.

Es recomendable:

  • Respirar siempre por la nariz y no por la boca, ya que de esa manera se calienta y se filtra el aire en la membrana pituitaria.
  • Hacer con frecuencia ejercicios respiratorios profundos.
  • Frecuentar, siempre que se pueda, el campo y la playa para respirar aire puro.
  • No permanecer mucho tiempo en los locales cerrados en donde haya muchas personas.
  • Colaborar en las campañas de saneamiento ambiental.

 

 

 

 

 

ACTIVIDADES

Actividad 1.

Conversa con tus compañeros acerca de la respiración de los seres vivos. Recuerda que las plantas "respiran" y lo hacen de noche y de día, pues es un proceso continuo. Es importante para la respiración, la calidad del aire que se respira.

Contesta estas preguntas sobre la respiración.

¿Cómo respiras tú, los perros y los gatos? ¿Respiran los peces? ¿Qué sucede con tu respiración cuando sumerges la cabeza o nadas? ¿Qué sientes cuando tienes la nariz tupida?

¿Qué sabes sobre los peligros de fumar?

¿Qué enfermedades respiratorias conoces?

Actividad 2.

Observa las veces que respiras por minuto, cuenta y anota. Fíjate en las variaciones del contorno del tórax. ¿Qué órganos intervienen en la respiración?

Actividad 3. - Determinación de la variación del tórax durante la respiración:

Coloca alrededor del tórax una cinta métrica flexible a nivel de las tetillas; mide el contorno del tórax durante la espiración. La diferencia entre las dos medidas es la variación del contorno.

Anota los datos en una tabla. La interpretación de estos datos permitirá sacar conclusiones con respecto a las variaciones y a las diferencias individuales entre varones y hembras.

Actividad 4. – Determinación de la frecuencia respiratoria:

Utiliza un reloj con segundero para contar el número de veces que respiras durante un minuto. Registra los datos en tu cuaderno en una tabla en la cual indiques la diferencia entre los diferentes alumnos, y su respiración antes y después del ejercicio.

Actividad 5. – Determinación de la cantidad de aire que sale del tórax en una espiración normal.

Para este experimento se montará el dispositivo que se muestra. Este experimento se hará por equipos. Para esta medición sigue el procedimiento que se indica a continuación:

  1. Llena con agua el frasco I que debe ser de plástico y traslúcido y sosténlo invertido sobre el envase II, que contiene agua. Ten cuidado para que no le entre aire y que el tubo no se salga.
  2. El envase debe ser suficientemente grande para permitir la operación.

  3. Espira a través del tubo, manteniendo la nariz tapada con los dedos.
  4. Maraca el nivel de aire que está en el frasco.
  5. Determina la cantidad de aire que salió del tórax.

El tubo debe ser de goma flexible y la boquilla debe limpiarse con alcohol después que la use cada alumno.

Para medir la cantidad de aire que salió del tórax y desplazó el agua del frasco I, se vacía éste y luego se va llenando de agua con una taza de las que se usan en la cocina hasta llegar a la marca anotada. Recuerda que cada taza equivale a un ¼ de litro. Los datos obtenidos corresponden a una espiración normal y se anotan en la columna correspondiente en la tabla (la cual debe constar de 3 filas en las cuales se coloquen los nombres de los alumnos, la cantidad de aire que sale del tórax en las inspiraciones y espiraciones normales y en la tercera fila, la cantidad de aire que sale del tórax en las inspiraciones y espiraciones forzadas). Para esta medición se puede utilizar un aparato destinado para este tipo de experimentos.

Actividad 6.

Mide la cantidad de aire que sale de los pulmones cuando se hace una espiración forzada, después de haber hecho una inspiración profunda. Anota los datos en una tabla y compara con los datos de la tabla anterior.

 

Extraído del libro de 5º Grado de Estudios de la Naturaleza y Educación para la Salud de Serafín Mazparrote y Justo Millán.