FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN

La respiración es el proceso por el que se hace llegar hasta todas nuestras células oxígeno, a la vez que se libera el CO2, producto de desecho de la respiración. Se distinguen dos tipos de respiración.
A. La respiración externa o intercambio de gases entre los alvéolos y los capilares pulmonares.
B. La respiración interna o intercambio de gases entre la sangre y las células. Los sistemas respiratorios y cardiovasculares participan por igual en la respiración. La insuficiencia de uno de ellos tiene el mismo efecto en el cuerpo: alteración de la homeostasis y muerte rápida de las células debido a la ausencia de oxigeno y a la acumulación de productos de desecho.

FUNCIONES
La función principal del aparato respiratorio es conducir el oxígeno al interior de los pulmones, transferirlo a la sangre y expulsar las sustancias de desecho, en forma de anhídrido carbónico (CO2).
El oxígeno inspirado penetra en los pulmones y alcanza los alvéolos. Las paredes de los alvéolos están íntimamente en contacto con los capilares que las rodean, y tienen tan sólo el espesor de una célula (no mayor a una micra). El oxígeno pasa fácilmente a la sangre de los capilares a través de las paredes alveolares, mientras que el anhídrido carbónico pasa desde la sangre al interior de los alvéolos, siendo espirado por las fosas nasales y la boca.
El aire entra en los pulmones y sale de ellos mediante los movimientos respiratorios que son dos:
1. La Inspiración: el aire penetra en los pulmones porque estos aumentan su volumen por la acción de los músculos inspiradores sobre la caja torácica. El diafragma es el principal músculo inspiratorio, es un músculo esquelético con forma de cúpula que forma el piso de la cavidad torácica y está inervado por el nervio frénico. La contracción del diafragma provoca que se haga plano, disminuyendo su curvatura.
Fig. 2.2 Intercambio de gases en la respiración. La distancia que recorre el diafragma durante la inspiración va desde 1 centímetro durante la respiración normal en reposo, hasta más de 10 centímetros durante la respiración intensa. Los músculos Intercostales externos se ubican en forma oblicua hacia abajo y adelante entre las costillas adyacentes y cuando se contraen, las costillas se retraen junto con el esternón hacia delante. Esto aumenta el diámetro anteroposterior de la cavidad torácica. Otro músculo que puede participar es el serrato menor posterior y superior.
2. La espiración: el aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamaño la caja torácica, pues el diafragma y las costillas vuelven a su posición normal. La espiración se produce de forma pasiva ya que no intervienen contracciones musculares. Este fenómeno depende de la elasticidad de los pulmones y se inicia cuando se relajan los músculos inspiratorios.
En la ventilación intensa o cuando está impedido el movimiento del aire, si intervienen en la espiración los músculos abdominales, los músculos intercostales internos y el serrato menor posterior e inferior.

RITMO RESPIRATORIO
El ritmo respiratorio es de unos 17 ciclos respiratorios por minuto y cada vez introducimos aproximadamente ½ litro de aire. El número de ciclos dependerá de factores como la intensidad del ejercicio, la edad, etc.
La capacidad pulmonar máxima de algunos deportistas puede llegar a los seis litros. El sistema respiratorio permite la circulación de cerca de 13.000 litros diarios.
Los movimientos respiratorios también se usan para expresar emociones y para limpiar las vías aéreas. Algunos tipos de movimientos respiratorios incluyen tos, estornudos, bostezos, suspiros, llantos, hipo y sonrisas.

CONTROL DE LA RESPIRACIÓN
La función respiratoria está controlada por los centros respiratorios del sistema nervioso central situados en la parte inferior del cerebro. Estos centros pueden modificarse voluntariamente, pero sus funciones reflejas no es posible suprimirlas completamente.
El centro respiratorio, controla subconscientemente la respiración, que, en general, es automática. El cerebro y unos pequeños órganos sensoriales situados en las arterias aorta y carótida, son capaces de percibir una concentración de oxígeno inferior a la normal o un incremento anormal del anhídrido carbónico. Entonces, el cerebro provoca un aumento de la frecuencia respiratoria. Por el contrario, cuando los valores de anhídrido carbónico bajan excesivamente, la frecuencia respiratoria diminuye. La frecuencia respiratoria del adulto en reposo es de unos 15 ciclos respiratorios por minuto.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESPIRACIÓN EXTERNA
La altitud
Con la altitud, la presión parcial del oxígeno atmosférico disminuye, al mismo tiempo la presión parcial de oxígeno alveolar se reduce por lo que una cantidad menor de oxígeno se difunde hacia la sangre.
Los síntomas más comunes, con la altitud incluyen el acortamiento de la respiración, fatiga, náusea, entre otros.
Trastornos respiratorios
Entre los trastornos respiratorios se destacan la tos, el ahogo (disnea), el dolor torácico, la respiración sibilante, el estridor, la hemoptisis (esputo con sangre), la cianosis (coloración azulada de la piel), los dedos en palillo de tambor y la insuficiencia respiratoria.
Algunos de estos síntomas no siempre indican un problema respiratorio. El dolor de pecho también puede ser consecuencia de un problema cardíaco.

Tos
La tos es un movimiento de aire, súbito, ruidoso y violento, que tiende a despejar las vías respiratorias. Toser, es una forma de protección de los pulmones y de las vías aéreas. Junto con otros mecanismos, la tos ayuda a los pulmones a desprenderse de las partículas aspiradas. La tos a veces se acompaña de esputo, una mezcla de mucosidad, desechos y células que es expulsada por los pulmones.

Ahogo
El ahogo (disnea) es una sensación molesta de dificultad respiratoria. Aunque la respiración rápida rara vez causa molestias, puede limitar la cantidad de ejercicios que se practique. La respiración acelerada en una persona con disnea suele acompañarse de una sensación de ahogo y dificultad para respirar con suficiente rapidez o profundidad. La disnea también limita la cantidad de ejercicio que se pueda realizar.

Sibilancias
La respiración sibilante es un sonido musical, como un silbido, que se produce durante la respiración, a consecuencia de la obstrucción parcial de las vías respiratorias.

Estridor
El estridor es un sonido semejante a un graznido y es predominantemente inspiratorio; es consecuencia de una obstrucción parcial de la garganta (faringe), de la caja de los órganos de la fonación (laringe) o de la tráquea.

Hemoptisis
La hemoptisis es una expectoración de sangre proveniente del tracto respiratorio.

Cianosis
La cianosis es una coloración azulada de la piel causada por una oxigenación insuficiente de la sangre. La cianosis se produce cuando la sangre desprovista de oxígeno, que es más azulada que roja, circula por los vasos de la piel. Habitualmente, la cianosis que está restringida a los dedos de las manos y de los pies, se produce porque la sangre fluye muy lentamente a través de los miembros. Puede aparecer cuando los latidos del corazón se debilitan o bien cuando se está expuesto al frío.

Insuficiencia respiratoria
La insuficiencia respiratoria es una enfermedad en la cual disminuyen los valores de oxígeno en sangre o aumentan los de anhídrido carbónico de forma peligrosa. La insuficiencia respiratoria se debe al intercambio inadecuado de oxígeno y anhídrido carbónico entre los pulmones y la sangre o a una alteración de la ventilación.
Casi todas las enfermedades que afectan a la respiración o los pulmones pueden causar insuficiencia respiratoria. Una sobredosis de narcóticos o de alcohol puede causar un sopor tan profundo que la persona deja de respirar, produciéndose insuficiencia respiratoria.
Otras causas frecuentes son la obstrucción de las vías aéreas, las lesiones del tejido pulmonar, el daño de los huesos y de los tejidos que revisten los pulmones y la debilidad de los músculos que se encargan de la entrada de aire a los pulmones.
La insuficiencia respiratoria puede producirse cuando se altera la circulación sanguínea a través de los pulmones, como sucede en la embolia pulmonar.
Este trastorno no interrumpe el movimiento de salida y llegada de aire a los pulmones. Sin embargo, sin el flujo de sangre en una parte del pulmón, el oxígeno no se extrae adecuadamente del aire y el anhídrido carbónico no se transfiere a la sangre. Otras causas que pueden ocasionar insuficiencia respiratoria, son ciertas alteraciones congénitas de la circulación que envían la sangre directamente al resto del cuerpo sin pasar primero por los pulmones.

Crecimiento de los pulmones
El crecimiento de los pulmones en el periodo postnatal obedece principalmente al incremento del número de bronquíolos respiratorios y alvéolos. Se calcula que en el momento del nacimiento solo existe una sexta parte de los alvéolos que corresponden a una persona adulta. Los restantes se forman durante los 10 primeros años de vida postnatal por el proceso de aparición continua de alvéolos primitivos.

Adaptaciones regulatorias
Se producen durante la realización de ejercicio como modo de ajustar nuestro organismo a las nuevas necesidades. El ejercicio requiere un aporte suplementario de energía, esto implica un mayor consumo de oxígeno. Veamos algunas adaptaciones:
Aumenta el volumen respiratorio/minuto. En reposo el volumen respiratorio es de aproximadamente 5 o 6 Litros/minuto (12-16 ciclos respiratorios). En ejercicios de gran intensidad puede llegar a ser de 150 l/m. (40 o 50 ciclos).

Adaptaciones funcionales
Son las que se producen si se realiza ejercicio de forma continuada. El ejercicio continuado provoca un aumento del volumen de los pulmones y por tanto del número de alvéolos, un fortalecimiento de la musculatura que interviene en la respiración y un aumento de la cavidad delimitada por las costillas.