Fisiología del Aparato respiratorio

SISTEMA RESPIRATORIO

-Sistema respiratorio con la altitud:
Una atmósfera son 760 mmHg, la presión barométrica. Según ascendemos, la presión sobre nosotros disminuye. A partir de 3000 m comienzan los mareos ya que la respiración se dificulta. El límite para los asentamientos humanos está alrededor de los 4500 m.
Sin embargo, hay mamíferos que viven a mayor altitud, unos roedores del géneroOchotona que son capaces de hacer madrigueras y vivir todo el año por encima de los 6000 m. Reciben el nombre de Pika. Por otra parte, algunas arañas son capaces de hacer nido a 6700 m. Hay también organismos capaces de sobrevivir a altitudes superiores, los cisnes son capaces de volar por encima de los 8000 m con unos valores de presión barométrica de 300 mmHg. Unos gansos migradores migran dosveces al año por encima del Everest, por encima de los 9000 m. El record mundial establecido es el de un buitre que se encontró a 11278 m.
-La respiración:
La oxidación de compuestos energéticos estructurados (alimentos o reservas) es el soporte energético de todo ser vivo. La fórmula general del metabolismo es:
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+energía.
Este es el metabolismo aeróbico. La funciónfisiológica destinada a proporcionar O2 a las células con el fin de efectuar esta oxidación biológica es lo que se conoce como respiración.
Dependiendo de dónde se produzca, este intercambio gaseoso incluye dos procesos:
- Respiración externa: es el intercambio gaseoso continuo que establece el animal entre el medio ambiente (líquido o atmosférico) con su medio interno (tejidos), tomando O2 paraoxidar los compuestos energéticos de los alimentos y desprendiendo CO2 y agua (en organismos multicelulares intervienen el sistema respiratorio y el circulatorio).
El oxígeno finalmente será un aceptor de electrones gracias a la cual se producirá ATP que se podrá almacenar como energía para cuando sea necesario.
La respiración externa comprende diferentes fases:
1) Intercambio gaseoso entre elmedio externo y la superficie de intercambio respiratorio (SIR) o gaseoso (SIG). La unidad funcional del sistema respiratorio de los mamíferos es el alveolo.
2) Penetración del oxígeno dentro del organismo, las moléculas gaseosas atraviesan la superficie de intercambio respiratorio y penetran en el líquido circulante (sangre o hemolinfa).
3) Transporte gaseoso en la sangre para que el oxígenollegue a todas las células del cuerpo.
4) Intercambio gaseoso entre la sangre y las células.
- Respiración interna o celular: es el uso de oxígeno en el interior de la célula (en concreto en la mitocondria) para producir ATP por fosforilación oxidativa, y producción de CO2 como producto de desecho. Se pueden reconocer distintas fases:
1) Degradación oxidativa.
2) Descarboxilación ydeshidrogenación de sustratos.
3) Cadena de enzimas transportadoras.
4) Almacenamiento de energía.
Además de esta función principal del transporte de gases, el sistema respiratorio también participa en:
- Regulación ácido-base de la sangre.
- Permite la vocalización.
- Defensa frente a patógenos y partículas en las vías aéreas.
- Aporta una ruta de intercambio de agua y calor.
- Retorno de la sangre alcorazón (retorno venoso).
- Activa determinadas proteínas plasmáticas a su paso por la circulación pulmonar, esto ocurre por ejemplo con la angiotensina.
-Propiedades físicas de los gases respiratorios:
1) Difusión. La difusión simple es un proceso pasivo a favor de gradiente fundamental que interviene en la obtención de O2 y eliminación de CO2. Para conocer el ritmo al que sucede estadifusión se requiere un conocimiento mínimo de la física de la difusión y el intercambio de gases.
Los gases difunden de zonas con mayor presión a zonas de menor presión, es siempre a favor de gradiente. La membrana que atraviesan tiene una superficie (A), un grosor (X) y dos presiones, una a cada lado de la membrana. La difusión viene definida por una ley matemática, la ecuación de Fick. El...