Sistema respiratorio: Nuestra avenida para el intercambio de gases

El sistema respiratorio humano es una serie de órganos encargados de tomar oxígeno y expulsar dióxido de carbono. Los órganos principales del sistema respiratorio son los pulmones, que realizan este intercambio de gases mientras respiramos.

Los pulmones trabajan con el sistema circulatorio para bombear sangre rica en oxígeno a todas las células del cuerpo. A continuación, la sangre recoge el dióxido de carbono y otros productos de desecho y los transporta de vuelta a los pulmones, donde son bombeados fuera del cuerpo cuando exhalamos, según la American Lung Association.

El cuerpo humano necesita oxígeno para mantenerse. Tras sólo unos cinco minutos sin oxígeno, las células cerebrales empiezan a morir, según el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, lo que puede provocar daños cerebrales y, en última instancia, la muerte.

En los seres humanos, la respiración media, o frecuencia respiratoria, depende sobre todo de la edad. La frecuencia respiratoria normal de un recién nacido es de unas 40 a 60 veces por minuto y puede reducirse a 30 o 40 veces por minuto cuando el bebé duerme, según Stanford Children’s Health. La frecuencia respiratoria media en reposo de los adultos es de 12 a 16 respiraciones por minuto, y de hasta 40 a 60 respiraciones por minuto durante el ejercicio, según la Sociedad Respiratoria Europea.

Partes del sistema respiratorio

Al respirar, el oxígeno entra por la nariz o la boca y pasa por los senos paranasales, que son espacios huecos en el cráneo que ayudan a regular la temperatura y la humedad del aire que respiramos.

Desde los senos paranasales, el aire pasa a través de la tráquea, también llamada tubo de viento, y a los bronquios, que son los dos tubos que llevan el aire a cada pulmón (cada uno se llama bronquio). Los bronquios están recubiertos de unos pelos diminutos llamados cilios que se mueven de un lado a otro, transportando la mucosidad hacia arriba y hacia fuera. El moco es un líquido pegajoso que recoge el polvo, los gérmenes y otras materias que han invadido los pulmones y es lo que expulsamos cuando estornudamos y tosemos.

Los bronquios se dividen de nuevo para llevar el aire a los lóbulos de cada pulmón. El pulmón derecho tiene tres lóbulos mientras que el izquierdo sólo tiene dos, para dar cabida al corazón, según la Asociación Americana del Pulmón. Los lóbulos están llenos de pequeños sacos esponjosos llamados alvéolos, que es donde se produce el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.

Las paredes alveolares son extremadamente finas (unos 0,2 micrómetros) y están compuestas por una sola capa de tejidos llamados células epiteliales y diminutos vasos sanguíneos llamados capilares pulmonares. La sangre de los capilares recoge oxígeno y desprende dióxido de carbono. La sangre oxigenada se dirige entonces a la vena pulmonar. Esta vena lleva la sangre rica en oxígeno al lado izquierdo del corazón, donde se bombea a todas las partes del cuerpo. El dióxido de carbono que deja la sangre se desplaza hacia los alvéolos y se expulsa en nuestra respiración exhalada.

El diafragma, un músculo en forma de cúpula situado en la parte inferior de los pulmones, controla la respiración y separa la cavidad torácica de la abdominal. Cuando se toma aire, el diafragma se tensa y se desplaza hacia abajo, dejando más espacio para que los pulmones se llenen de aire y se expandan. Durante la espiración, el diafragma se expande y comprime los pulmones, forzando la salida del aire.

Enfermedades del sistema respiratorio

Las enfermedades y afecciones del sistema respiratorio se dividen en dos categorías: Las infecciones, como la gripe, la neumonía bacteriana y el virus respiratorio enterovirus, y las enfermedades crónicas, como el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Según el Dr. Neal Chaisson, que ejerce la medicina pulmonar en la Clínica Cleveland, no hay mucho que se pueda hacer para las infecciones víricas, sino dejar que sigan su curso. «Los antibióticos no son eficaces para tratar los virus y lo mejor que se puede hacer es descansar», dijo.

Para la mayoría de las personas sanas, la dolencia respiratoria más común a la que pueden enfrentarse es una infección, según el doctor Matthew Exline, neumólogo y experto en cuidados críticos del Centro Médico Wexner de la Universidad Estatal de Ohio. La tos es el primer síntoma, posiblemente acompañado de fiebre.

«Sin embargo, la tos puede ser un signo de enfermedades respiratorias crónicas como el asma, la bronquitis crónica o el enfisema», dijo. «En las enfermedades pulmonares crónicas, la mayoría de las enfermedades respiratorias se presentan con falta de aire, inicialmente con el esfuerzo, como caminar una distancia importante o subir varios tramos de escaleras.»

El asma es una inflamación crónica de las vías respiratorias pulmonares que provoca tos, sibilancias, opresión en el pecho o falta de aire, según Tonya Winders, presidenta de la Red de Alergia & Asma. Estos signos y síntomas pueden empeorar cuando una persona se expone a sus desencadenantes, que pueden ser la contaminación atmosférica, el humo del tabaco, las emanaciones de las fábricas, los disolventes de limpieza, las infecciones, el polen, los alimentos, el aire frío, el ejercicio, los productos químicos y los medicamentos. Según los CDC, más de 25 millones de personas (o 1 de cada 13 adultos y 1 de cada 12 niños) en Estados Unidos tienen asma.

La EPOC, a veces llamada bronquitis crónica o enfisema, es una enfermedad crónica y progresiva en la que el flujo de aire que entra y sale de los pulmones disminuye, dificultando la respiración. Con el tiempo, las vías respiratorias de los pulmones se inflaman y engrosan, lo que dificulta la eliminación del dióxido de carbono de desecho, según la Asociación Americana del Pulmón. A medida que la enfermedad avanza, los pacientes experimentan una falta de aliento que puede limitar su actividad. Más de 15 millones de estadounidenses están afectados por la EPOC, según los CDC.

El cáncer de pulmón se asocia a menudo con el tabaquismo, pero la enfermedad puede afectar también a los no fumadores. Es el segundo cáncer más común tanto en hombres como en mujeres, superado por el de próstata y el de mama, respectivamente. La Sociedad Americana del Cáncer estima que en 2019 habrá unos 228.150 nuevos casos de cáncer de pulmón (116.440 en hombres y 111.710 en mujeres) y unas 142.670 muertes por cáncer de pulmón (76.650 en hombres y 66.020 en mujeres) en Estados Unidos.

Additional resources:

• Read more about the anatomy of the respiratory system from the University of Rochester Medical Center.
• Watch «Meet the Lungs,» from the Khan Academy.
• Check out this useful diagram of the respiratory system, from The Lung Association.

This article was updated on Aug. 23, 2019, by Live Science Contributor Sarah Derouin.