En la parte superior del sistema respiratorio, los orificios nasales (también denominados narinas) toman el aire, llevandolo a la nariz, donde el mismo se entibia y humidifica. Los pequeños vellos, denominados cilios, protegen los conductos nasales y otras partes del tracto respiratorio, filtrando el polvo y otras partículas que entran a la nariz a través del aire que respiramos.
El aire también puede inhalarse por la boca
La laringe, o caja de la voz, es la parte superior del conducto del aire. Este pequeño tubo contiene un par de cuerdas vocales que vibran para producir sonidos. La tráquea se extiende hacia abajo desde la base de la laringe. Parte de ella lo hace por el cuello y parte, por la cavidad torácica. Las paredes de la tráquea están reforzadas con rígidos anillos cartilaginosos que la mantienen abierta. La tráquea también está revestida de cilios, que eliminan los fluidos y las partículas extrañas que hay en la vía respiratoria para que no entren en los pulmones.
En su extremo inferior, la tráquea se divide a izquierda y derecha en conductos de aire denominados bronquios, que están conectados a los pulmones. En el interior de los pulmones, los bronquios se ramifican en bronquios más pequeños e incluso en conductos más pequeños denominados bronquiolos. Los bronquiolos terminan en minúsculas bolsas de aire denominadas alvéolos, donde tiene lugar el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono. Cada pulmón alberga alrededor de unos 300 ó 400 millones de alvéolos. Los pulmones también contienen tejidos elásticos que les permiten inflarse y desinflarse sin perder la forma, y están cubiertos de una membrana denominada pleura. Esta red de alvéolos, bronquiolos y bronquios se conoce como árbol bronquial.
La cavidad torácica, o tórax, es una caja hermética que alberga el árbol bronquial, los pulmones, el corazón y otras estructuras. Las costillas y los músculos anexos forman la parte superior y los costados del tórax; la parte inferior está formada por un músculo de gran tamaño denominado diafragma. Las paredes torácicas forman una caja protectora alrededor de los pulmones y otros contenidos de la cavidad torácica. El diafragma, que separa el pecho del abdomen, juega un papel muy importante en la respiración. Se mueve hacia abajo cuando inhalamos, aumentando la capacidad de la cavidad torácica cuando tomamos aire por la nariz y la boca. Cuando exhalamos, el diafragma se mueve hacia arriba, lo que hace que la cavidad torácica reduzca su tamaño y los gases de los pulmones suban y salgan por la nariz y la boca.
Aunque no podemos verlo, el aire que respiramos está compuesto de varios gases. El oxígeno es el más importante para vivir porque las células del cuerpo lo necesitan para obtener energía y crecer. Sin oxígeno, las células morirían.
El dióxido de carbono es el gas residual que se genera al combinar el carbón y el oxígeno durante los procesos corporales de producción de energía. Los pulmones y el sistema respiratorio permiten que el oxígeno del aire penetre en el cuerpo, al mismo tiempo que permiten que el cuerpo elimine el dióxido de carbono.
La respiración es el conjunto de acontecimientos que tiene como resultado el intercambio de oxígeno procedente del medio ambiente y del dióxido de carbono procedente de las células del cuerpo. El proceso por el cual entra aire en los pulmones se denomina inspiración, o inhalación, y el proceso de expulsión del mismo se denomina espiración, o exhalación.
El aire se inhala por la boca o la nariz. Los cilios que recubren la nariz y otras partes del tracto respiratorio superior se mueven hacia atrás o adelante, empujando las sustancias extrañas que ingresan con el aire (como el polvo) hacia la faringe o hacia las fosas nasales, por donde se expelen. La faringe deja pasar las sustancias extrañas hasta el estómago para que el cuerpo las elimine. Cuando se inhala aire, las mucosas nasales y bucales lo calientan y humedecen antes de que entre en los pulmones.
Cuando inhalamos, el diafragma se mueve hacia abajo y los músculos de las costillas mueven las costillas hacia arriba y afuera. De este modo, aumenta el volumen de la cavidad torácica. La presión del aire en la cavidad torácica y los pulmones se reduce y, puesto que el gas circula desde arriba hacia abajo, el aire procedente del medio ambiente penetra por la nariz o la boca y fluye hasta los pulmones. Durante la exhalación, el diafragma se mueve hacia arriba y los músculos de la pared torácica se relajan, provocando que se estreche la cavidad torácica. La presión del aire en los pulmones aumenta, por lo que el aire sube y sale del sistema respiratorio por la nariz y la boca.
Cada varios segundos, cuando inhalamos, el aire llena gran parte de los millones de alvéolos. En un proceso denominado difusión, el oxígeno se desplaza de los alvéolos a la sangre a través de los capilares (pequeños vasos sanguíneos) que recubren las paredes alveolares. Una vez en la sangre, una molécula de los glóbulos rojos denominada hemoglobina recoge el oxígeno. Esta sangre rica en oxígeno vuelve al corazón, que la bombea por medio de las arterias hasta los tejidos que necesitan oxígeno. En los pequeños capilares de los tejidos corporales, el oxígeno se libera de la hemoglobina y se introduce en las células. El dióxido de carbono, que se produce durante el proceso de difusión, sale de estas células y se introduce en los capilares, donde la mayor parte se disuelve en el plasma sanguíneo. La sangre rica en dióxido de carbono regresa al corazón por las venas. El corazón bombea esta sangre hacia los pulmones, donde el dióxido de carbono entra en los alvéolos para después ser exhalado.
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