Sistema respiratorio: características, partes, funciones y enfermedades

El aparato o sistema respiratorio hace referencia al conjunto de órganos que poseen los seres vivos con la finalidad de intercambiar gases con el medio ambiente. Esta fría definición se postula pronto, pero el concepto se pone más en perspectiva cuando tenemos en cuenta que el oxígeno es el motor del trabajo celular, con todo lo que ello conlleva.

Las mitocondrias (orgánulos celulares) convierten la glucosa y el oxígeno en enlaces de alta energía que pueden ser almacenados en el ATP y utilizados por la célula para su metabolismo. Así pues, podemos decir sin miedo que, junto con el agua, el aire del medio ambiente hace posible la vida tal y como la conocemos.

Es por ello que para abarcar el mastodóntico mundo del sistema respiratorio requerimos de un enfoque multidisciplinar: no nos basta con centrarnos en su morfología, sino que también debemos de explorar qué sucede cuando falla y los datos numéricos que respaldan su importancia. Si quieres hacerte una idea general sobre este apasionante conglomerado fisiológico, continúa leyendo.

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Sistema respiratorio: sus principales características

Según la Real Academia Española de la lengua, el término “sistema” en su acepción más biológica se define como un conjunto de órganos que intervienen en alguna de las principales funciones vegetativas de los seres vivos. En este caso no cabe duda que estamos ante el fenómeno de respiración, que se dice pronto.

Para comenzar a diseccionar este entramado de redes y mecanismos biológicos, podemos centrarnos en las partes de este aparato. Vamos allá.

Las partes del sistema respiratorio

Es necesario matizar que el sistema respiratorio está compuesto por tres partes diferentes.

En primer lugar, tenemos una porción conductora de aire (cavidades nasales, bronquios, bronquiolos...etc), o lo que es lo mismo, una serie de túbulos ramificados por los que circulan los gases.

Más allá de esto, también se puede distinguir una porción respiratoria para el intercambio de gases, donde entra en juego el componente más “sanguíneo” del sistema (por ejemplo aquí se comprenden a los alvéolos y sus capilares). Por último, para cerrar esta tríada, los seres vivos presentamos un mecanismo ventilatorio, el cual “bombea” la entrada y salida de los gases de nuestro cuerpo (caja torácica y músculos intercostales, por ejemplo).

Estamos ante un sistema de un origen evolutivo complejo que imita a una maquinaria de exquisita sofisticación (o más bien al revés, pues toda máquina se basa en procesos físicos y biológicos).

Este aparato presenta una serie de autopistas y canales de viaje (porción conductora), un centro de intercambio de materiales (alvéolos y partes circulatorias asociadas) y un aparato de bombeo que ejerce las presiones necesarias para que la “máquina” funcione (la musculatura, caja torácica y diafragma). Todos estos elementos están acompasados a la perfección para maximizar la obtención de energía del individuo en cualquier momento dado.

Sí, podríamos presentarte una lista con todos los órganos y estructuras asociadas a este aparato: fosas nasales, laringe, faringe, tráquea, pulmones, diafragma...etc, pero nos estaríamos perdiendo mucha información relevante que quizá no conozcas. Recordemos: para entender un sistema, aunque sea de forma general, no debemos limitarnos únicamente a sus estructuras fisiológicas. Así pues, demos un salto hacia el mundo de la respiración.

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La respiración y sus cifras

Se llama “respiración” al proceso por el cual los seres vivos intercambian gases con el medio externo. Lo que no mucha gente conoce es que este término presenta otra acepción, pues también se considera respiración al conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales algunos compuestos orgánicos son degradados completamente, por oxidación, hasta convertirse en sustancias inorgánicas. Como habréis adivinado, esta es la respiración celular, o lo que es lo mismo, el proceso de obtención de energía.

Nos vamos a centrar en la primera de las definiciones del término: la respiración pulmonar (en vertebrados, pues otros animales respiran por tráqueas o por branquias). Como concepto general, podemos afirmar que el proceso de inspiración y espiración se trata de un juego de presiones. La presión intrapleural, el volumen intratorácico, la musculatura asociada y el diafragma varían en posición y funcionalidad para que esta actividad mecánica pueda realizarse sin problemas. ¿Cómo se traduce esto en cifras objetivas?

• Los humanos inspiramos y espiramos entre cinco y seis litros de aire por minuto.
• En 24 horas una persona sana inhala y exhala unos 8000 litros de aire.
• En respiraciones como tal, esto se traduce en unas 21.000 al día.
• Por este intercambio, cada humano aporta de forma diaria poco más de un kilo en peso de co2 a la atmósfera.

Estos datos ponen en perspectiva las cosas, ¿verdad? Debido a la funcionalidad del sistema respiratorio, el contenido de oxígeno en el cuerpo de cualquier ser vivo es mayor en los órganos implicados en este proceso, pero va disminuyendo a lo largo de cualquier sistema arterial y venoso. Este contenido de oxígeno se cuantifica con la presión parcial, es decir, la presión teórica del gas si este ocupara todo el volumen de la mezcla original. La presión alveolar de los gases pulmonares es de 14.2 Kpa (Kilopascales).

Todos estos datos y cifras son de sumo interés, pero no es oro todo lo que reluce. Un sistema tan complejo requiere de una integración exquisita de todos sus componentes, y por desgracia, esto no siempre es así.

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Las enfermedades del sistema respiratorio

Hemos hablado de las partes de este aparato y del proceso respiratorio, pero no podemos dejarnos en el tintero qué es lo que sucede cuando esté falla. La Organización Mundial de la Salud nos arroja los siguientes datos:

• Alrededor de 235 millones de personas (7% de los adultos) padecen de uno de los trastornos respiratorios más comunes: el asma.
• En el 2016 más de 400.000 personas murieron por asma. En tiempos pasados se calculó que el 80 % de los fallecimientos se dan en países de bajo ingreso.
• La Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) afecta a más de 200 millones de personas en el mundo.
• Este último dato es aún peor si se tiene en cuenta que diversos estudios afirman que hasta el 90 % de los casos no están diagnosticados.
• La neumonía es la responsable del 15 % de los fallecimientos en menores de cinco años.

Podríamos seguir exponiendo datos de esta índole durante años. Las enfermedades respiratorias se pueden producir por bacterias, virus, parásitos helmintos, alergias, disfuncionalidades en el sistema inmune, cáncer, enfermedades hereditarias y muchas causas más. Básicamente, cualquier cosa que pueda entrar en las vías aéreas superiores o inferiores puede generar una patología.

Hasta tal punto llega la aparente vulnerabilidad del sistema respiratorio que pueden llegar a crecer hasta hongos dentro de los pulmones. Este es el caso de la aspergilosis broncopulmonar y aspergilosis pulmonar invasiva, patologías causadas por el hongo del género Aspergillus.

Tal es la letalidad de esta enfermedad que, si se disemina por los órganos del paciente, la tasa de mortalidad puede llegar a ser de más del 87 %. Para el alivio de los lectores, esta condición solo se presenta en personas inmunodeprimidas o con afecciones respiratorias severas.

Otra de las reinas de las patologías de las vías respiratorias es, sin duda, el cáncer de pulmón. En España fallecen unas 18.000 personas anualmente por este proceso tumoral maligno, lo que corresponde al 27 % de todas las muertes por cáncer. El tabaquismo está asociado hasta con el 90 % de las defunciones por cáncer de pulmón, por lo que las recomendaciones se hacen por sí solas.

Resumen

Como hemos podido ver, el sistema respiratorio nos da una de cal y otra de arena. Por una parte se trata de un aparato apasionante que integra las funciones de diversos órganos y estructuras de forma exacta, pero por otra, su mal funcionamiento y trastornos pueden llegar a acabar con la vida del paciente, dependiendo de su situación inmune, lugar de procedencia y hábitos de vida.

Una vez más, no nos movemos sólo en un terreno fisiológico, pues más allá de los tejidos y estructuras que dan forma y nombre a un sistema, existen una serie de datos numéricos apasionantes que se suelen obviar a la hora de abordar temas de esta naturaleza tan concreta.

Referencias bibliográficas:

• Aparato respiratorio, recursos estudiantiles de la Universidad de Alcalá de Henares (UAH). Recogido a 25 de septiembre en https://portal.uah.es/portal/page/portal/epd2_asignaturas/asig650019/informacion_academica/Respiratorio.pdf
• Cáncer de pulmón, AECC. Recogido a 25 de septiembre en https://www.aecc.es/es/todo-sobre-cancer/tipos-cancer/cancer-pulmon/evolucion-cancer-pulmon#:~:text=Mortalidad%20del%20c%C3%A1ncer%20de%20pulm%C3%B3n,%25%20del%20total%20de%20muertes).
• Cómo funcionan los pulmones, National Heart, Lung y Blood Institute (NIH). Recogido a 25 de septiembre en https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/espanol/como-funcionan-los-pulmones#:~:text=Los%20pulmones%20hacen%20ingresar%20el%20ox%C3%ADgeno%20a%20la%20sangre%20y,a%20hacer%20posible%20la%20respiraci%C3%B3n.
• Enfermedades Respiratorias Crónicas, Organización Mundial de la Salud (OMS). Recogido a 25 de septiembre en https://www.who.int/respiratory/es/
• Pérez-Arellano, J. L., Andrade, M. A., López-Abán, J., Carranza, C., & Muro, A. (2006). Helmintos y aparato respiratorio. Archivos de Bronconeumología, 42(2), 81-91.
• The global impact of respiratory diseases, Organización Mundial de la Salud (OMS). Recogido a 25 de septiembre en https://www.who.int/gard/publications/The_Global_Impact_of_Respiratory_Disease_ES.pdf