Mecánica del proceso respiratorio

La respiración es una de las funciones vitales más importantes de los humanos y otros mamíferos, que asegura el intercambio de gases entre la célula y el medio ambiente. El proceso respiratorio en el ser humano consta de tres fases: respiración externa, transferencia de gases por la sangre y respiración interna. En este artículo veremos la mecánica de la respiración externa, que es el proceso mecánico de llenar los pulmones con aire (inhalación) y liberarlo (exhalación).

El ciclo respiratorio, que consta de inhalación y exhalación, se repite en los humanos entre 15 y 18 veces por minuto. Al inhalar, los músculos intercostales se contraen, tirando de los extremos anteriores de las costillas hacia arriba y hacia adelante debido a la "bisagra" de las costillas con la columna. Al mismo tiempo, el diafragma, que forma el fondo de la cavidad torácica, se contrae y se vuelve menos convexo en su parte superior, lo que también aumenta el volumen de la cavidad torácica. El espacio de la cavidad torácica está cerrado y este aumento de volumen conduce a una disminución de la presión en los pulmones. Cuando la presión cae por debajo de la presión atmosférica, el aire exterior corre a través de la tráquea y los bronquios hacia los sacos alveolares y los alvéolos.

Cuando exhalas, el aire sale de los pulmones debido a la elasticidad de los propios pulmones y a la pesadez de las paredes torácicas. Durante la inhalación, los pulmones se expanden a medida que se llenan de aire. Después de la relajación de los músculos intercostales, las costillas pueden volver a su posición original, y la relajación simultánea del diafragma conduce al hecho de que, bajo la presión de los órganos ubicados en la cavidad abdominal, vuelve a tomar su cúpula anterior. -forma en forma. Como resultado, el volumen de la cavidad torácica disminuye, lo que permite que el tejido elástico estirado de los pulmones comprima y expulse el aire que entró en los pulmones durante la inspiración.

Los músculos de la pared abdominal también se contraen, lo que hace que los órganos abdominales presionen el diafragma hacia arriba y, por tanto, aceleren aún más la compresión elástica de los pulmones. Al respirar, las paredes de la cavidad torácica nunca ejercen presión sobre los pulmones ni exprimen el aire de ellos; Reducir el volumen de la cavidad torácica sólo permite que los pulmones se encojan debido a su propia elasticidad.

Toser y estornudar son formas de exhalación forzada en las que, debido a una vigorosa contracción muscular, el árbol bronquial y los alvéolos de los pulmones se limpian rápidamente de mocos, polvo y otras partículas nocivas.

Entonces, la mecánica de la respiración externa es llenar los pulmones con aire cuando inhalas y expulsar ese aire cuando exhalas. Este proceso está controlado por el centro respiratorio ubicado en el cerebro, que regula la frecuencia y profundidad de la respiración en función de las necesidades de oxígeno y dióxido de carbono del cuerpo.

Aunque la respiración es un proceso automático, podemos controlarla de forma consciente, por ejemplo, al realizar diversos ejercicios físicos o durante la meditación. Además, una respiración adecuada puede ayudar a controlar el estrés y mejorar la salud en general.