Sistema respiratorio: camino del aire e intercambio

Idea central: Respiras para meter $O_2$ y sacar $CO_2$. Tus células usan ese $O_2$ en las mitocondrias para convertir el alimento en energía usable. Sin ese recambio continuo, te quedarías sin energía en pocos minutos.

1. Los 3 trabajos de respirar

• Ventilación: mover aire dentro y fuera de los pulmones. Es inflar y desinflar un globo.
• Intercambio de gases: hacer el trueque de $O_2$ por $CO_2$ entre el aire y la sangre.
• Respiración celular: usar $O_2$ dentro de la célula para fabricar energía en las mitocondrias, las centrales de energía.

Analogía para recordar: piensa en una estufa a leña en una casa. La ventilación es abrir la ventana para que entre aire fresco. El intercambio es llevar ese aire hasta la estufa. La respiración celular es quemar la leña con ese aire para dar calor.

2. El camino del aire: de afuera hacia adentro

• Fosas nasales: orificios de la nariz. Filtran, calientan y humedecen el aire.
• Faringe: cruce donde se juntan aire y comida. Dirige el aire hacia abajo.
• Laringe: caja de la voz con cuerdas vocales. Tiene la epiglotis, tapa que cierra el paso al tragar para que no te atragantes.
• Tráquea: tubo principal con anillos duros. Como el tronco de un árbol al revés.
• Bronquios: dos ramas grandes, una a cada pulmón.
• Bronquiolos: ramitas cada vez más finas dentro del pulmón. Reparten el aire por todo el pulmón.
• Alvéolos: bolsitas microscópicas al final de las ramitas. Aquí ocurre el trueque de gases.
• Pulmones: dos órganos esponjosos que se llenan y vacían. Protegidos por las costillas.
• Capilares: vasos de sangre muy finos pegados a los alvéolos. Hacen el trueque de $O_2$ por $CO_2$.
• Diafragma: músculo plano bajo los pulmones. Como un émbolo o pistón que mueve aire dentro y fuera.

3. Cómo entra y sale el aire: ventilación

• La ventilación es el movimiento de aire por cambios de volumen y presión. No es que los pulmones chupen aire.
• Inspiración - meter aire: el diafragma se contrae y baja. Las costillas suben. El pecho se agranda. La presión dentro baja y el aire entra solo.
• Espiración - sacar aire: el diafragma se relaja y sube. Las costillas bajan. El pecho se achica. La presión dentro sube y el aire sale solo.

4. Cómo el $O_2$ llega a la sangre: el trueque en el alvéolo

• Difusión: paso de partículas desde donde hay mucho hacia donde hay poco, sin gastar energía. Así se mueven el $O_2$ y el $CO_2$.
• En el alvéolo hay mucho $O_2$ y poco $CO_2$. En la sangre que llega hay poco $O_2$ y mucho $CO_2$.
• Por eso el $O_2$ pasa del alvéolo a la sangre. Y el $CO_2$ pasa de la sangre al alvéolo para ser expulsado.
• La hemoglobina, proteína dentro de los glóbulos rojos, atrapa el $O_2$ y lo lleva por todo el cuerpo.
• En los tejidos ocurre lo contrario: el $O_2$ sale de la sangre a las células, y el $CO_2$ entra a la sangre.
• Ese $O_2$ se usa para fabricar ATP, la moneda de energía de la célula:

$$C_6H_{12}O_6 + 6 O_2 = 6 CO_2 + 6 H_2O + ATP$$

• Lee así: glucosa más $O_2$ da $CO_2$ más $H_2O$ más energía usable. Por eso al respirar botas $CO_2$ y vapor de agua.

5. Conceptos clave para el examen

• El sistema respiratorio mete $O_2$ y saca $CO_2$ mediante ventilación y difusión.
• Orden del aire: fosas nasales, faringe, laringe, tráquea, bronquios, bronquiolos y alvéolos.
• Inspiración agranda el pecho y mete aire; espiración lo achica y saca aire.
• En alvéolos y tejidos el $O_2$ y el $CO_2$ se intercambian de mucho a poco, y la hemoglobina transporta el $O_2$.
• Sin $O_2$ no hay ATP en las mitocondrias, aunque tengas alimento.