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Por Erin Odya, Pat DuPree
La respiración, o el intercambio de gases entre un organismo y su entorno, se produce en tres procesos distintos: respiración, intercambio de gases y respiración celular. Aquí hay un desglose:
- Respiración: El término técnico es ventilación pulmonar, o el movimiento de aire dentro y fuera de los pulmones. La respiración se compone de dos acciones distintas: la inspiración y la expiración.
- Intercambiando gases: Esto ocurre entre los pulmones, la sangre y las células del cuerpo de dos maneras: Respiración pulmonar o externa: El intercambio en los pulmones cuando la sangre gana oxígeno y pierde dióxido de carbonoRespiración sistémica o interna: El intercambio que tiene lugar dentro y fuera de los capilares cuando la sangre libera parte de su oxígeno y recoge dióxido de carbono de los tejidos.
- Respiración celular: El oxígeno se utiliza en el catabolismo de sustancias como la glucosa para la producción de energía, creando CO2 como subproducto.
Un solo ciclo respiratorio consiste en una inhalación seguida de una espiración. La frecuencia respiratoria regular y relajada es controlada por el puente, mientras que la médula oblonga señalará cualquier cambio necesario en ese patrón.
Para completar una inhalación normal, el diafragma (el músculo esquelético ancho que forma la parte inferior de la cavidad torácica) se contrae. Esto empuja hacia abajo el contenido de la cavidad abdominal, aumentando así el volumen de los pulmones. Un aumento en el volumen causa una disminución en la presión (conocida como la Ley de Boyle). Así, como resultado de la contracción del diafragma, la presión del aire que ya está dentro de los pulmones cae por debajo de la presión atmosférica (la presión del aire fuera de nuestros cuerpos). Debido a que los gases se difunden naturalmente a áreas de baja presión, el aire fluye hacia los pulmones. Por lo tanto, no necesitamos “aspirar” aire con cada respiración normal.
Para una inhalación más profunda, contraemos los músculos intercostales (entre las costillas), que tiran de la caja torácica hacia afuera, aumentando aún más el volumen y disminuyendo la presión dentro de los pulmones para que pueda entrar más aire. Una vez dentro de los pulmones, los gases pueden ser intercambiados entre el aire y la sangre.
La exhalación es un proceso pasivo; es decir, no le decimos a los pulmones que exhalen. Simplemente dejamos de decirle al diafragma (y a los músculos intercostales si están ocupados) que se contraigan. Cuando se relajan, el volumen disminuye y la presión aumenta. Además, los pulmones contienen una gran cantidad de tejido elástico. A medida que los músculos se relajan, el tejido elástico se rompe. Este retroceso elástico baja brevemente la presión dentro de los pulmones por debajo de la presión atmosférica y el aire fluye hacia afuera.