Funciones Del Sistema Respiratorio

• Intercambio de gases respiratorios entre la atmósfera y la sangre.
• Regulación del Ph sanguíneo mediante la regulación de el CO2 en el plasma, ya que la acumulación de CO2 disminuye el Ph, osea, la acidifica.
• Excreción dse sustancias volátiles nocivas(cuerpos cetónicos, anestésicos, entre otros).
• Excreción de H2O, lo que permite regular la temperatura corporal(termorregulación).

http://www.youtube.com/watch?v=wNAiyhcDWBI
video explicativo del funcionamiento general del aparato respiratorio

Fuentes: Guías de preuniversitario pedro de valdivia

Respiración y ejercicio

Durante el ejercicio, por nuestra experiencia, es obvio que la ventilación aumenta, también aumenta la frecuencia y la profundidad respiratoria, por lo tanto aumenta el volumen corriente (nº litros/min). Por otra parte este aumento va a ser directamente proporcional a la intensidad del esfuerzo.
Como consecuencia del aumento de la frecuencia y esfuerzo respiratorio, aumenta el metabolismo muscular por lo cual habrá un aumento de la producción de CO2 (por oxidación) y esto a su vez provocará un aumento de la ventilación pulmonar para eliminar el CO2 y captar O2.
En la mayoría de los casos, además de lo anterior hay una producción extra de CO2 por el tamponamiento de los Hidrogeniones que se produce como consecuencia de la participación del metabolismo energético anaeróbico(que no requiere oxígeno), lo cual produce lactato, que se acumula como ácido láctico en los músculos, provocando dolor.
El ejercicio lleva implícito una mejor ventilación de aquellas zonas que están poco ventiladas, y esta mayor ventilación viene acompañado por un aumento de la perfusión pulmonar, por lo que aumentará el gasto cardiaco, además de aumentar los mecanismos de difusión alveolo-capilar.
Durante el ejercicio físico aumenta la necesidad de O2 por parte de los tejidos, que llegan a quedarse con un 80 % del total de O2 que lleva la hemoglobina.

Niveles de ejercicio y respiración:

1. Cuando iniciamos un ejercicio físico ligero,nuestros músculos realizan mas contraciones que cuando estamos en reposo, este aumento del número de contracciones significa que demandan mas energía y oxígeno; las pulsaciones también aumentan por lo tanto también el gasto cardiaco, para poder ofrecer el oxigeno que extra que demanda el organismo el cuerpo aumenta la frecuencia respiratoria. En un trabajo ligero la frecuencia suele ser de unas 12 respiración por minuto.
2. Cuando aumentamos la intensidad del ejercicio a un nivel medio,los requisitos de oxígenos son mayores y la frecuencia respiratoria sube hasta los 22 ciclos respiratorios por minuto.
3. Cuando aun dentro del campo aeróbico y la intensidad es casi máxima,el número de ciclos respiratorios puede llegar a los 35 por minuto.
4. En los ejercicios de muy corta duración y alta intensidad llamados anaeróbicos, los músculos esqueléticos no necesitan oxigeno para sus contracciones.

www.aiesepguadalajara2007.com/ponencias/28nov07-02.pdf
PDf de la universidad de Guadalajara que indaga sobre lo que ocurre en el ciclo de ventilación y respiración durante el ejercicio.
Además destaca la importancia de la acividad física, y las venajas para la salud que producen.




Métodos de obtención de energía para el ejercicio.En la imagen1 se aprecia de manera química y en la imagen 2 a nivel celular.
Imágenes obtenidas de : www.antgem.iespana.es/tema_14.htm

Intercambio De Gases.

La importancia del oxígeno en la célula, se debe a que este nos permite extraer el máximo de energía de nuestros nutrientes, ya que el oxígeno les permite a las células realizar reacciones metabólicas que permiten captar la energía de las moléculas de alimento y producir ATP. Este proceso que ocurre en el interior de la célula es denominado respiración interna o respiración celular, y el organelo que participa en este proceso es la mitocondria.


Imagen de una mitocondria, organelo que realiza la respiración celular.

Por otro lado esta el proceso denominado respiración externa que consiste en el proceso que es realizado por el sistema respiratorio para llevar oxígeno a nuestros alveolos y que luego de estos sean distribuido a todas las células de nuestro cuerpo.
Este proceso ocurre de intercambio de gases respiratorio a nivel alevolar es denominado Hematosis, y este intercambio ocurre por simple difusión,por lo que no gasta energía. Imagen de Hematosis.

Fuentes: http://es.wikipedia.org/wiki/Aparato_respiratorio; http://www.cienciaybiologia.com/fisiologia-animal/intercambio-gases.html

Factores que influyen en la respiración

1. La altitud
   Con la altitud la presión parcial del oxígeno atmosférico disminuye, disminuyendo al mismo tiempo la presiónparcial de oxígeno alveolar por lo que una cantidad menor de oxígeno se difunde hacia la sangre. Los síntomas mas comunes de la altitud incluyen el acortamiento de la respiración, fatiga, náusea entre otros, los cuales se atribuyen a la baja concentración de oxígeno en la sangre.
2. La Superficie Total de Intercambio de Gases
   Cualquiera alteración pulmonar que disminuya la superficie funcional formada por la membrana alveolocapilar disminuye la eficacia de la respiración externa.
3. Volumen por Minuto de la Respiración
   Existen drogas como la morfina que disminuye la cantidad de oxígeno y bióxido de carbono que se pueda intercambiar entre el alvéolo y la sangra, afectando el comportamiento normal del individuo.

Estos son los factores más comunes y estudiados, sin embargo, existen otros de caracter químico, como la concentración del CO2,el PH sanguíneo y factores físicos, como la irritación de vías aéreas.

www.youtube.com/watch?v=oiLHg3jROLk&feature=fvsr
Video que muestra el desafío a nivel pulmonar de subir el everest y las condiciones de oxigenación al que se sometieron los alpinistas

Volúmenes de aire

Normalmente el 10% del aire contenido en los pulmones es intercambiable en cada respiración, aunque durante respiraciones profundas y voluntarias es posible intercambiar hasta un 80% de aire. La capacidad de los pulmones es aproximadamente 5 litros de los cuales: ½ litro es tomado durante la inspiración normal, el resto es aire de reserva, del cual 1 y ½ litros es aire residual (que siempre queda en los pulmones), y 3 litros de aire complementario (se toma durante la inspiración profunda).
El aire inspirado contiene aproximadamente 21% de oxígeno y 0,04% de bióxido de carbono; mientras que el aire espirado presenta menos oxígeno 16% y mas bióxido de carbono 4.5%.

Fuentes: http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/steinera/parte03/03.html

Control Nervioso de la Ventilación

1. Para que ocurra esta acción, es necesaria la acción del sistema nervioso por medio de las vías aferentes y eferentes.
   El control nervioso de la respiración, está regulado por el Centro Respiratorio, que se divide en tres áreas:
   1-Área Rítmica Bulbar: Posee las áreas inspiratorias y espiratorias.Se ubica en el Bulbo Raquídeo.
   2-Área Neumotáxica: Ubicada en la Protuberancia. Prolonga la espiración e inhibe la inspiración.
   3-Área Apnéusica: Ubicada en la Protuberancia.Prolonga la inspiración e inhibe la espiración.

• Funcionamiento:
  El área inspiratoria se activa cuando el aire abandona los pulmones.Cuando esto ocurre se envían impulsos nerviosos que provocan la contracción de los músculos Intercostales Externos y el Diafragma, lo cual produce la Inspiración.
  En las paredes de bronquios y bronquiolos existen receptores sensibles a la distensión, que envían impulsos al área inspiratoria provocando su inhibición.Esto determina la relajación de los intercostales externos y el diafragma, con lo cual ocurre la espiración.
  El proceso se vuelve cíclico, ya que cuando el aire abandona los pulmones, los receptores dejan de ser estimulados y por consecuencia el área inspiratoria deja de ser inhibida, produciéndose una nueva inspiración.
  
  -El área Rítmica bulbar regula el ciclo de la ventilación, sin embargo, el centro respiratoria también está bajo la influencia de la corteza cerebral, por los cual es parcialmente voluntario.Esta capacidad se ve limitada cuando se acumula mucho CO2 en la sangre que es captado por los receptores y enviada la información al centro respiratorio.

www.cudi.edu.mx/.../zomar%201.jpg

Ventilación y Respiración

Antes de interiorizarnos en todo lo que compete el intercambio de gases, es necesario aclarar los términos de Respiración y ventilación.

Respiración: Corresponde al intercambio de gases a nivel interno, es decir, entre los alveolos y el capilar sanguíneo.
Ventilación: Corresponde al intercambio de gases entre los pulmones y la atmósfera.
En esta etapa actúan los músculos intercostales y el diafragma, cuya contracción y distención dan origen a lo que conocemos como Inspiración y expiración.
-Inspiración: El diafragma se contrae y los músculos intercostales se elevan y ensanchan las costillas. La caja torácica gana volumen y penetra aire del exterior para llenar este espacio.
-Expiración: La caja torácica gana volumen y penetra aire del exterior para llenar este espacio. Durante la espiración, el diafragma se relaja y las costillas descienden y se desplazan hacia el interior. La caja torácica disminuye su capacidad y los pulmones dejan escapar el aire hacia el exterior.

.Acción del diafragma.
Fuente: http://anatoohumano.galeon.com/diafragma.gif