El Aparato Respiratorio: Estructura, Función y Ventilación

Vías Respiratorias: Preparación del Aire

El aire que llega a los pulmones debe estar limpio, húmedo y caliente. Este proceso de preparación se lleva a cabo en el interior de las vías respiratorias:

• Fosas nasales: Son el punto de entrada del aire. Calientan el aire mediante el mucus, que también lo purifica y humedece.
• Faringe: En sus paredes laterales se encuentran las amígdalas, que producen glóbulos blancos y participan en la defensa del organismo.
• Laringe: Permite el paso del aire hacia la tráquea y contiene las cuerdas vocales.
• Tráquea: Conducto de aproximadamente 12 cm de longitud formado por anillos de cartílago. Su interior contiene mucus y cilios que atrapan partículas extrañas presentes en el aire.
• Bronquios y bronquiolos: La tráquea se divide en dos bronquios, que penetran en cada pulmón y se ramifican en conductos más finos llamados bronquiolos. Al final de los bronquiolos se encuentran los alvéolos pulmonares, pequeños sacos donde se realiza el intercambio gaseoso. Poseemos alrededor de 400 millones de alvéolos.

Pulmones: Intercambio de Gases

Son los órganos donde se realiza el intercambio de gases. Tenemos dos pulmones: el derecho, con tres lóbulos, y el izquierdo, con dos. Los pulmones están rodeados por la pleura, una doble membrana que contiene un líquido que permite su unión y deslizamiento suave.

Ventilación Pulmonar: Inspiración y Espiración

La ventilación pulmonar, en la que intervienen los músculos intercostales y el diafragma, se produce en dos etapas:

• Inspiración (entrada del aire): El diafragma se aplana y desciende, mientras que las costillas se ensanchan, aumentando la capacidad de la caja torácica. Este movimiento tira de las pleuras, permitiendo que los pulmones se expandan y el aire entre.
• Espiración (salida del aire): El diafragma se relaja y asciende, mientras que las costillas se hunden. El tórax se encoge y las pleuras obligan a los pulmones a reducir su volumen, facilitando la salida del aire.

La frecuencia respiratoria normal es de aproximadamente 16 veces por minuto, movilizando unos 8 litros de aire en cada ciclo.

Intercambio de Gases en los Alvéolos

El aire rico en oxígeno llega a los alvéolos pulmonares, donde ocurre el intercambio gaseoso. Los alvéolos están formados por una capa de células aplanadas (endotelio) y están rodeados por capilares sanguíneos, facilitando el intercambio de gases entre el aire y la sangre.

El intercambio de gases sigue estos pasos:

1. El paso de moléculas entre el aire y la sangre se produce por difusión, desde la zona de mayor concentración a la de menor concentración.
2. El dióxido de carbono de la sangre pasa a los alvéolos, se mezcla con el aire y es expulsado en la espiración.
3. La concentración de oxígeno en el aire alveolar es mayor que en la sangre, mientras que la de dióxido de carbono es menor.
4. El oxígeno del aire pasa a la sangre tras atravesar la pared alveolar y la del capilar, para ser transportado a las células.

Capacidad Pulmonar: Medición y Componentes

La capacidad pulmonar se define mediante las siguientes ecuaciones y conceptos:

CPT = VVP + VIR + VER + VR

CV = CPT – VR

• Capacidad Pulmonar Total (CPT): Volumen total de aire que los pulmones pueden retener después de una espiración e inspiración forzadas.
• Volumen de Ventilación Pulmonar (VVP): Cantidad de aire intercambiado durante una respiración normal en reposo.
• Volumen Inspiratorio de Reserva (VIR): Volumen adicional que se puede inspirar con un esfuerzo forzado.
• Volumen Espiratorio de Reserva (VER): Cantidad adicional de aire que se puede expulsar con una espiración forzada.
• Volumen Residual (VR): Aire que permanece en las vías respiratorias y no se puede expulsar, incluso con una espiración forzada.

Enfermedades del Aparato Respiratorio: EPOC, Asma y Neumonía

• Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC): Obstrucción de las vías aéreas que reduce la capacidad respiratoria y dificulta la respiración. Es progresiva e irreversible, causada principalmente por el humo del tabaco. Incluye:
  • Enfisema pulmonar: Los alvéolos se dañan por el humo del tabaco y la contaminación, disminuyendo la superficie de intercambio gaseoso y debilitando la capacidad respiratoria.
  • Bronquitis crónica: Inflamación de los bronquios con tos persistente y producción excesiva de moco, dificultando la respiración.
• Asma alérgica: Condición con un fuerte componente hereditario. Los bronquios sufren espasmos que estrechan su diámetro, dificultando la respiración. Se previene evitando alérgenos y con tratamientos específicos.
• Neumonía: Inflamación aguda del árbol respiratorio, generalmente causada por una infección. Los alvéolos y bronquios se llenan de líquido, impidiendo el intercambio de gases. También puede ser causada por la inhalación de gases tóxicos. Se previene evitando el humo del tabaco y manteniendo una buena higiene.

Salud Respiratoria: Prevención y Cuidados

• No fumar: El tabaco daña las vías respiratorias y los pulmones, causando enfermedades graves como el cáncer, la bronquitis crónica y el enfisema. Los fumadores pasivos también están en riesgo.
• Evitar cambios bruscos de temperatura: Aumentan el riesgo de infecciones respiratorias, especialmente en personas con asma.
• Realizar ejercicio físico regularmente: Incrementa la ventilación pulmonar y mejora la capacidad pulmonar.
• Evitar la exposición al polvo y contaminantes: Irritan las mucosas respiratorias y favorecen las afecciones de garganta y nariz.

La Función de Relación: Coordinación Nerviosa y Endocrina

La función de relación es el resultado de la acción coordinada de los sistemas nervioso y endocrino, que garantizan la supervivencia en un entorno cambiante. Esta función permite:

• Adaptar el organismo a las condiciones cambiantes del medio externo e interno.
• Relacionar y coordinar las diferentes partes del cuerpo para que funcionen como una unidad.

Las respuestas nerviosas y hormonales se elaboran en respuesta a:

• Estímulos ambientales externos: Constituyen el comportamiento, a través del cual ejecutamos acciones y movimientos mediante el sistema locomotor.
• Estímulos del ambiente interno: Se realizan a nivel fisiológico y constituyen la homeostasis, que autorregula y equilibra el medio interno.

Homeostasis: Mantenimiento del Equilibrio Interno

La homeostasis es un proceso de la función de relación que mantiene la estabilidad del organismo ante las variaciones del medio interno, como la temperatura, las concentraciones sanguíneas y la cantidad de agua en los tejidos. Se activa cuando se detecta una alteración y se ponen en marcha mecanismos para restaurar el equilibrio. Un ejemplo es la regulación de los niveles de glucosa en sangre.

Sistemas que Intervienen en la Función de Relación

En la función de relación participan:

• Órganos sensoriales: Captan información del entorno y del medio interno en forma de estímulos, que se transforman en impulsos nerviosos.
• Sistema nervioso: Recibe, procesa la información y elabora órdenes de respuesta.
• Órganos efectores: Ejecutan las órdenes. Incluyen el sistema esquelético y muscular (respuesta motora) y el sistema endocrino (respuesta secretora).

La Neurona: Unidad Funcional del Sistema Nervioso

Las neuronas son las células del tejido nervioso, especializadas en la transmisión del impulso nervioso, que es de naturaleza eléctrica.

Una neurona consta de:

• Cuerpo neuronal o soma: Contiene el núcleo y la mayoría de los orgánulos.
• Dendritas: Prolongaciones cortas que reciben el impulso nervioso de otras neuronas.
• Axón: Prolongación que conduce el impulso nervioso desde el cuerpo neuronal hacia otra neurona o célula. Está cubierto por la vaina de mielina.

Las neuronas se clasifican según:

• Estructura: Monopolares, multipolares (o estrelladas) y bipolares.
• Función: Sensitivas (conducen información desde los receptores a los centros nerviosos), motoras (transmiten órdenes desde los centros nerviosos a los órganos efectores) e intercalares o de asociación (conectan neuronas sensitivas y motoras).

La Sinapsis: Comunicación entre Neuronas

La sinapsis es el proceso de comunicación entre dos neuronas. Incluye las partes especializadas de ambas neuronas y la hendidura sináptica que las separa.

• Sinapsis eléctrica: Los impulsos nerviosos se propagan a través de uniones directas entre neuronas.
• Sinapsis química: Las neuronas no están conectadas directamente. Los neurotransmisores, liberados desde los botones sinápticos de una neurona, transportan el impulso nervioso a la siguiente neurona a través de la hendidura sináptica.

El impulso nervioso llega al botón sináptico, liberando neurotransmisores que cruzan la hendidura sináptica y se unen a receptores en la membrana de la neurona receptora, generando un nuevo impulso nervioso.

Organización del Sistema Nervioso: Central y Periférico

El sistema nervioso se divide en:

• Sistema Nervioso Central (SNC): Incluye el encéfalo y la médula espinal, donde se encuentran la mayoría de los cuerpos neuronales.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP): Formado por los axones de las neuronas, agrupados en nervios, cuyos cuerpos neuronales se encuentran en el SNC.

Los nervios son haces de axones envueltos en tejido conjuntivo, que actúan como vías de comunicación entre el SNC y el resto del cuerpo.

El Sistema Nervioso Autónomo (SNA) o neurovegetativo está formado por centros nerviosos del encéfalo y nervios craneales y raquídeos que inervan la musculatura lisa de las vísceras, el músculo cardíaco y las glándulas.

Tipos de Nervios: Sensoriales, Motores y Mixtos

Los nervios pueden ser:

• Craneales (12 pares), que parten del encéfalo.
• Raquídeos (31 pares), que se originan en la médula espinal.

Según el tipo de impulso que transmiten, se clasifican en:

• Nervios sensoriales: Transmiten impulsos desde los órganos sensoriales a la médula espinal y el encéfalo.
• Nervios motores: Transmiten impulsos desde el encéfalo y la médula espinal a los músculos o glándulas.
• Nervios mixtos: Contienen fibras nerviosas tanto sensoriales como motoras.

El Sistema Nervioso Central: Médula Espinal y Encéfalo

La Médula Espinal: Conducción y Actividad Refleja

La médula espinal es un órgano del SNC ubicado en la columna vertebral. Conduce impulsos hacia y desde el encéfalo, y es el centro de la actividad refleja. Consta de:

• Sustancia gris: Con forma de «H», se encuentra en la parte interna. Contiene interneuronas que conectan neuronas sensoriales y motoras. Los axones de estas neuronas forman los 31 pares de nervios raquídeos (mixtos).
• Sustancia blanca: Formada por axones neuronales que conducen impulsos ascendentes (hacia el encéfalo) o descendentes (hacia los órganos). Las vías se entrecruzan en el bulbo raquídeo, por lo que el lado derecho del cerebro controla el lado izquierdo del cuerpo, y viceversa.

Un acto reflejo es una respuesta involuntaria y predecible a un estímulo. La médula espinal analiza el mensaje y emite órdenes a los músculos sin intervención del encéfalo. El acto reflejo se produce a través de un circuito de neuronas llamado arco reflejo.

El Encéfalo: Control y Coordinación

El encéfalo es un órgano del SNC protegido por el cráneo. Controla y coordina la actividad de los demás sistemas del cuerpo. Está unido a la médula espinal por el tronco encefálico. Contiene diversas estructuras:

• Tallo o tronco encefálico: Conecta el encéfalo con la médula espinal. Se relaciona con la conducta instintiva y las funciones vitales. Incluye:
  • Bulbo raquídeo: Controla el latido cardíaco, el ritmo respiratorio y la actividad refleja (deglución, vómito, etc.).
  • Formación reticular: Mantiene el estado de vigilia, la atención y el tono muscular.
• Cerebelo: Participa en el equilibrio y la coordinación de los movimientos.
• Tálamo: Punto de relevo para las neuronas sensitivas que se dirigen al cerebro. Asocia sensaciones de agrado o desagrado con los estímulos.
• Hipotálamo: Controla la secreción de hormonas de la hipófisis y el sistema nervioso autónomo. Regula el hambre, la sed, la temperatura corporal y los ritmos biológicos.
• Cerebro: Contiene dos componentes interrelacionados:
  • Sistema límbico: El cerebro emocional, involucrado en el aprendizaje, las emociones y la memoria.
  • Corteza cerebral o neocórtex: Dirige y coordina las actividades conscientes o voluntarias. Es la sede de las sensaciones, el pensamiento, el movimiento y la memoria.

El Cerebro: Hemisferios y Lóbulos

El cerebro es la parte más voluminosa del encéfalo y está dividido en dos hemisferios cerebrales. Contiene el neocórtex (una capa arrugada en la superficie de cada hemisferio) y el sistema límbico. Los pliegues se llaman circunvoluciones y están separados por surcos o cisuras.

Las cisuras dividen cada hemisferio en cinco lóbulos:

• Frontal (personalidad, razonamiento, creatividad, movimiento).
• Parietal (áreas sensitivas).
• Temporal (audición y memoria a corto plazo).
• Occipital (percepción visual).
• Ínsula de Reil (emociones, percepción del dolor, miedo, felicidad, tristeza).

Los dos hemisferios cerebrales actúan de forma coordinada, comunicándose a través del cuerpo calloso. El hemisferio izquierdo controla la mano derecha, la habilidad numérica, el lenguaje, la escritura y el pensamiento analítico. El hemisferio derecho controla la mano izquierda, la visión espacial, las emociones y las habilidades artísticas.

El Sistema Límbico: Emociones y Aprendizaje

El sistema límbico es una estructura cerebral relacionada con la atención, la memoria, el afecto, el aprendizaje y las emociones. El aprendizaje está ligado a los sentimientos y emociones, que influyen en el desarrollo y la eficacia del intelecto. El bienestar emocional puede afectar la memoria: las ideas relacionadas con emociones son más fáciles de recordar. Las experiencias durante el primer año de vida moldean las redes neuronales que nos permiten ser creativos e inteligentes.

El Sistema Nervioso Autónomo: Simpático y Parasimpático

El SNA regula las funciones vegetativas (ritmo metabólico, tono muscular, temperatura) y vitales (latido cardíaco, respiración, temperatura). Está conectado con el SNC y el SNP. Sus fibras nerviosas forman parte de nervios craneales y raquídeos que parten de la médula, el bulbo y el hipotálamo. El SNA se compone de dos subsistemas antagónicos:

• Sistema simpático: Prepara al individuo para situaciones de peligro que requieren acción inmediata (defensa, lucha o huida). Dilata la pupila, inhibe la salivación, aumenta la actividad cardíaca y la presión arterial, relaja los bronquios, disminuye la actividad renal y digestiva, inhibe la micción y permite la eyaculación. Sus fibras nerviosas parten de las regiones torácica y lumbar de la médula espinal. Su estimulación aumenta el ritmo cardíaco y respiratorio, y el consumo de energía.
• Sistema parasimpático: Promueve la tranquilidad y prepara para el sueño. Contrae la pupila, estimula la salivación, disminuye la actividad cardíaca y la presión arterial, contrae los bronquios, incrementa la actividad renal y digestiva, permite la micción y la erección. Sus fibras nerviosas se originan en la región encefálica y sacra de la médula espinal. Su estimulación disminuye el ritmo cardíaco y respiratorio, ahorra energía y participa en la conservación y reparación del organismo. Actúa en actividades cotidianas como la digestión y la excreción.

La Inteligencia: Definición y Tipos

Este apartado se repite dos veces en el original, se fusiona en uno solo más adelante

Drogas y Neurotransmisores: Efectos en el Cerebro

El encéfalo analiza la información sensorial y crea modelos del mundo, que se actualizan constantemente con nueva información. Los neurotransmisores son esenciales en este proceso.

Las drogas, tanto legales (alcohol y tabaco) como ilegales (cocaína, heroína, éxtasis, hachís, LSD, etc.), potencian o inhiben la acción de los neurotransmisores, alterando la transmisión de información y «engañando» al encéfalo. Esto provoca una discrepancia entre el mundo exterior y las imágenes internas. Las drogas son psicoactivas, es decir, alteran el funcionamiento del cerebro. Se consumen por sus efectos estimulantes, calmantes, evasivos o modificadores de la percepción.

Algunas drogas se usan como medicamentos (morfina). Otras, como la heroína, la cocaína, el LSD y el alcohol, crean adicción y causan graves problemas personales y sociales. El éxtasis puede ser mortal, causando derrame cerebral o paro cardíaco.

Drogodependencia y Síndrome de Abstinencia

El consumo de drogas se relaciona con factores personales y sociales: falta de oportunidades, problemas afectivos, presión social, etc.

El consumo regular genera tolerancia (el organismo se adapta y requiere dosis mayores). Con el consumo habitual se desarrolla:

• Dependencia física: El individuo necesita mantener cierta concentración de la droga en sangre para funcionar normalmente. La disminución del nivel produce el síndrome de abstinencia (angustia intensa, vómitos, espasmos, temblores, dolor, pérdida de conciencia, etc.). Esta fase se puede superar con ayuda profesional.
• Dependencia psíquica: Deseo compulsivo de consumir la droga para experimentar euforia, aumentar la sociabilidad, calmar la ansiedad o escapar de la realidad. Requiere tratamiento psicológico.

El Alcohol: Efectos y Consecuencias

El alcohol es la droga más consumida. Se absorbe rápidamente, llega al cerebro y dificulta la transmisión de los impulsos nerviosos, deprimiendo los centros nerviosos, especialmente los del autocontrol.

Al inhibirse el autocontrol, la persona se vuelve más habladora y experimenta euforia. Los efectos dependen de la tasa de alcoholemia y son mayores en jóvenes, mujeres y personas delgadas. El abuso causa destrucción neuronal irreversible, dependencia psicológica, pérdida de memoria, demencia y accidentes. Es tóxico para el feto, causando malformaciones y problemas de aprendizaje. El consumo temprano de tóxicos legales aumenta su daño.

Enfermedades y Trastornos del Sistema Nervioso

• Alzheimer: Demencia progresiva que afecta a personas mayores. Inicialmente causa pérdida de memoria y disminución cognitiva, luego afecta el habla y causa ansiedad e irritabilidad. En fases avanzadas, se pierde la coordinación motora y el control de la vejiga, llevando a la muerte. Se relaciona con factores genéticos, ambientales y de estilo de vida. La pérdida de memoria se debe a la acumulación de amiloide, una proteína que daña las neuronas que contienen acetilcolina.
• Parkinson: Enfermedad degenerativa del SNC que causa la muerte progresiva de neuronas motoras productoras de dopamina, un neurotransmisor que controla los movimientos musculares. La falta de dopamina causa temblor, inexpresividad facial, dificultades al caminar y alteraciones del equilibrio. Se sospechan causas genéticas y ambientales.
• Migraña o jaqueca: Cefalea intensa, punzante o pulsátil en un lado de la cabeza. Se relaciona con componentes hereditarios, constricción y dilatación de vasos sanguíneos cerebrales e hiperexcitabilidad neuronal. La intensidad del dolor causa sensibilidad a la luz y al sonido, náuseas y vómitos. Puede ser desencadenada por ansiedad, estrés, falta de sueño, olores y ruidos fuertes, sobreesfuerzo, alcohol, luces intermitentes y ciertos alimentos. La prevención incluye ejercicio, alimentación regular y evitar desencadenantes.
• Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA): Enfermedad degenerativa neuromuscular que destruye las neuronas motoras del cerebro y la médula espinal. Causa atrofia muscular, pérdida de fuerza y movimiento, dificultad para hablar y escribir, y finalmente parálisis de los músculos respiratorios. La causa es desconocida, pero suele ser hereditaria.

La Inteligencia: Definición y Tipos (Unificado)

La inteligencia es la capacidad de resolver problemas cotidianos, generar nuevos problemas y elaborar productos y servicios valiosos. Es heredable, pero su desarrollo depende de la interacción con el medio ambiente.