Mecánica respiratoria e intercambio de gases en los Pulmones

La mecánica respiratoria consta de dos movimientos: Inspiración (entrada de aire ) y espiración (salida). Los capilares alveolares extraen constantemente el oxigeno del aire alveolar y eliminan el dióxidos de carbono. En el hombre, el ciclo de la mecánica respiratoria, se repite aproximadamente entre 15 y 18 veces por minuto.

Las costillas, los músculos respiratorios y el diafragma cambian de posición en esos movimientos, haciendo posible la entrada y salida de aire.

En la inspiración , los músculos costales se contraen, empujando los extremos de las costillas para arriba y afuera, al mismo tiempo que el diafragma,se contrae, pierde su convexidad y aumenta de tamaño el tórax.Como se trata de un espacio cerrado, este aumento de volumen hace que la presión intrapulmonar disminuya y cuando esta por debajo de la presión atmosférica, es cuando el aire penetra a través de la traquea, bronquios y sacos alveolares. En la espiración, el aire es expelido por los pulmones por la elasticidad de éstos y por el peso de la pared torácica. Cuando los músculos costales se relajan, las costillas retoman su posición original y la simultanea relajación del diafragma, lo que hace que los órganos internos lo empujen hacia arriba y vuelva a su posición normal.

Un hombre en reposo aspira y espira sólo 500ml de aire en cada movimiento respiratorio. No obstante, cuando esos 500ml han sido expelidos, es posible expulsar 1 l 1/2 más por contracción de los músculos abdominales.. Después de eso queda todavía un residuo de cerca de 1 litro de aire que no puede ser expelido en la respiración normal. Por lo tanto hay en los pulmones una reserva de 2 l 1/2 de aire aproximadamente, con los que se mezclan los 500 ml inspirados.

El oxígeno pasa a los alveolos pulmonares y el dióxido de carbono, en sentido inverso, simplemente por el proceso físico de la difusión: Cada gas pasa de un lugar de concentración mayor a una concentración menor. El epitelio alveolar extremadamente delgado ofrece poca resistencia al paso de los gases, y como la concentración de oxigeno en los alveolos, es mayor que en la sangre que llega a los pulmones por la arteria pulmonar, el oxigeno difunde de estos a la sangre. De la misma manera el dióxido de carbono es mayor en la sangre de la arteria pulmonar,, por lo cual difunde a los alveolos y se elimina.

Aparato respiratorio

En en hombre y en los demás vertebrados, el aparato respiratorio esta formado por dos órganos centrales, los pulmones y los conductos por donde ingresa el oxigeno.

El aire penetra por los orificios nasales externos (fosas nasales), que se abren a la cavidad nasal. Dicha cavidad contiene el órgano sensorial del olfato y revestida por un epitelio que segrega mucus. El aire es calentado y purificado.

En la faringe se cruzan los conductos digestivo y respiratorio. El alimento pasa de la faringe al estómago a través del esófago y el aire sale de ella a través de la laringe y la tráquea. Para impedir que los alimentos pasen a la laringe y a la tráquea y se lesionen las delicadas membranas que la tapizan, una membrana llamada epiglotis cierra la abertura de la laringe cada vez que deglutimos alimento.La laringe contiene las cuerdas vocales, pliegues de epitelio que vibran cuando pasa el aire, produciendo sonidos. La tráquea, se diferencia del esòfago por los anillos cartilaginosos que hay incrustados en él.

A nivel de la primera costilla, la tráquea se divide en dos órganos llamados bronquios cartilaginosos, que a su vez se ramifican en bronquíolos cada vez mas chiquitos que conducen a cavidades terminales, llamadas sacos alveolares..

En las paredes de los conductos más pequeños, y en los sacos alveolares, existen minúsculas cavidades llamadas alveólos pulmonares, e inmediatamente por fuera de los mismos hay una inmensa red de capilares sanguineos. Las paredes de los alvéolos son delgadas y húmedas, lo que hace que las moléculas de gas puedan pasar fácilmente a través de las mismas y difundir los gases.

Los pulmones están rodeados de una membrana llamada pleura, que se mantienen húmedas, haciendo que estos puedan moverse dentro de esta cavidad torácica.

El latido cardíaco

Consta de una contracción o sístole del musculo cardíaco, seguida de una ralajación o diástole. Con la frecuencia normal de 70 veces por minuto, cada látido completo dura aproximadamente 0,85 segundos.
Las aurículas y los ventriculos no se contraen simultáneamente: La sístole auricular se produce primero y dura 0,15 seg y es seguida de la sistole ventricular que dura 0,30 seg. Durante los 0,40 seg restantes, todos los compartimentos reposan en estado de relajación.

Sistole auricular: Las aurículas se contraen, la sangre es impulsada por las válvulas biscuspide y mitral, abiertas, hasta los ventrículos. Las válvulas semilunares permanecen cerradas.
Sistole ventricular: Los ventrículos comienzan a contraerse, la presión dentro de ellos aumenta y se cierran las válvulas bicuspide y mitral, causando el primer ruido cardíaco. Al aumentar mas la presión las válvulas semilunares de abren y la sangre sale por las arterias aorta y pulmonal, y las válvulas semilunares se cierran, segundo ruido cardíaco.
Diástole: LA válvulas mitral y bicuspide estan cerradas, y se llenan las auriculas de sangre proveniente de las venas, cavas y pulmonares

Tejido miocárdico especializado

Este tejido que es caracteristico del corazón, provoca y regula su contracción. Posee propiedades de los musculos y algunas del tejido nervioso. En la Aurícula derecha, donde la vena cava superior desemboca, existe un nódulo llamado nódulo senoauricular o SA, un segundo nódulo, situado entre las aurículas, inmediatamente por encima de los ventriculos, se denomina nódulo auriculoventricular, o AV. De este ultimo desciende un haz de fibras ramificadas que se distribuyen a ambos ventriculos, llamado Haz de His.

Los investigadores han demostrado que el nódulo SA es el que indica los latidos cardíacos y regula su frecuencia, por esa razon se los denomina "marcapaso "del corazón, y a intervalos regulares se propaga su onda contractil, por todo el músculo.