Respiración pulmonar

A respiración pulmonar é o proceso polo cal o aire entra e sae dos pulmóns. A respiración pulmonar, usada por organismos aerobios tales como réptiles, aves e mamíferos, necesita osíxeno para producir enerxía, a través da respiración celular, en forma de moléculas do metabolismo de alto valor enerxético como a glucosa. A respiración é só un proceso que achega osíxeno alí onde se necesita e expulsa do organismo dióxido de carbono. Outro proceso importante implicado na respiración é o movemento do sangue a través do sistema circulatorio. O intercambio dos gases ocorre nos alvéolos pulmonares por difusión pasiva de gases entre o gas alveolar e o sangue dos capilares pulmonares. Unha vez que os gases están disolvidos no sangue, esta é bombeada polo corazón arredor do corpo (a través do sistema circulatorio). O termo médico que define unha respiración relaxada normal é eupnea.
Amais da expulsión do dióxido de carbono, outro resultado da respiración pulmonar é a perda corporal de auga. O aire exhalado ten unha humidade relativa do 100% debido á difusión da auga a través das humedecidas superficies dos condutos respiratorios e os alvéolos. Mecanismo
Nos mamíferos, a inspiración débese á contracción e esmagamento do diafragma, un músculo alombado que separa o tórax do abdome. Se o abdome está relaxado, esta contracción fai que o abdome sobresaia cara ao exterior, aumentando o volume corporal. Este aumento de volume provoca unha baixada de presión sobre o tórax e a consecuente expansión dos pulmóns. A diferenza de presión co exterior fai que o aire entre nos pulmóns. Na expiración o diafragma se relaxa e volve á súa posición normal provocando unha diminución no volume pulmonar. Desta volta a presión é maior nos pulmóns ca no exterior polo cal o aire abandona os pulmóns. A gran elasticidade dos pulmóns facilita en gran medida esta respiración pulmonar tranquila e relaxada que consome pouca enerxía.
Cando o organismo necesita maiores achegas de osíxeno os músculos abdominais resisten á expansión do diafragma, empurrando a este e á caixa torácica cara a arriba cun incremento do volume e da entrada de aire. A expiración prodúcese pola relaxación dos músculos abdominais e, xa que logo, do diafragma, que producen unha diminución de volume nos pulmóns e a consecuente expulsión do aire. Porén, esta expiración forzada pode prolongarse pola empuxada cara a abaixo dos músculos abdominais que arrastran á caixa torácica. Isto aumenta a presión a través das paredes dos condutos respiratorios provocando o seu estreitamento e, talvez, asubío.
Os músculos intercostais actúan como auxiliares do proceso, fixando e moldeando a caixa torácica. A voz depende do equilibrio entre as dúas formas de respiración, e no home un cambio consciente a miúdo modifica a reacción autónoma adaptándoa á necesidade. Situacións como o medo ou a ansiedade poden modificar o padrón respiratorio, anticipando a necesidade de osíxeno; a experiencia, como por exemplo a perda dun inhalador, pode actuar dun xeito semellante. Outros factores que afectan ao proceso respiratorio son a perda de elasticidade pulmonar por mor da idade, as doenzas pulmonares, a expansión abdominal debida á obesidade, o poder muscular que resiste á expansión torácica, ou empurrar cara a abaixo a caixa torácica.
Nos anfibios, o proceso respiratorio coñécese como respiración de presión positiva. Os músculos fan descender a base da cavidade bucal, agrandándoa e introducindo aire a través dos orificios nasais (úsase o mesmo mecanismo - presión, volume e difusión - cos pulmóns dos mamíferos). Cos orificios nasais e a boca pechadas, a base da cavidade bucal é forzada a subir, co cal o aire baixa pola traquea ata introducirse nos pulmóns. Control da respiración
A respiración é unha das poucas funcións corporais que, dentro duns límites, pode ser controlada tanto dun xeito consciente como inconsciente.
Control consciente
O control consciente da respiración é común a moitas formas de meditación, especificamente certas modalidades de ioga como o pranaiama, a diferenza de anapama que é só ter conciencia da propia respiración. En diversas actividades como a natación, o exercicio aerobio, a oratoria ou o adestramento da voz, apréndese a controlar a respiración propia; inicialmente dun xeito consciente pero progresivamente dun modo subconsciente, sen outra finalidade que sustentar a vida. A acción de falar tamén depende do control consciente da respiración, que se usa así mesmo no método Buteyko.
Control inconsciente
Inconscientemente, a respiración é controlada por centros especializados do tronco do encéfalo, os cales regulan automaticamente o ritmo e a profundidade da respiración segundo as necesidades corporais en cada momento. Cando aumenta o nivel de dióxido de carbono no sangue, a auga desta reacciona con aquel producindo ácido carbónico. O ácido láctico producido por fermentación durante o exercicio físico tamén baixa o pH. O descenso do pH sanguíneo estimula os receptores químicos do gromos ou corpos carótido e aórtico, así como os situados no interior do centro respiratorio do bulbo raquídeo. Os quimioreceptores envían máis impulsos nerviosos ao centro da respiración no bulbo raquídeo e á protuberancia anular. Estes, en quendas, envían impulsos nerviosos a través dos nervios frénicos e torácicos ao diafragma.
Exemplos
Cando se fai exercicio físico, o nivel de dióxido de carbono no sangue increméntase debido ao aumento da respiración celular dos músculos, o cal activa os corpos carótido e aórtico e o centro da respiración. Finalmente, estes producen un aumento do ritmo da respiración.
Durante o repouso, o nivel de dióxido de carbono é máis baixo e, en consecuencia, tamén o é o ritmo respiratorio. Isto asegura o envío aos músculos e outros órganos da cantidade axeitada de osíxeno. É importante sinalar que, máis cá carencia de osíxeno, é o incremento de dióxido de carbono que acidifica o sangue o que provoca a desesperación por respirar.
Interacción
Unha persoa sa non pode voluntariamente suspender a propia respiración dun xeito indefinido. Se un ser humano non inhala, o nivel de dióxido de carbono aumenta no sangue rapidamente, experimentando unha dispnea (falta de aire) insoportábel. Este incontido reflexo non é sorprendente dado que sen respiración, os niveis internos de osíxeno descenden perigosamente en poucos minutos, producindo un dano cerebral permanente seguido eventualmente da morte. Porén, houbo casos nos que o suxeito ten sobrevivido despois de dúas horas sen aire; isto só é posíbel cando se esta somerxido en auga fría, pois esta activa o reflexo de inmersión mamífero, ou tamén cando se somete á persoa a un estado de animación suspendida.
Se unha persoa saudábel quixera voluntariamente parar a propia respiración (isto é, aguantar a respiración) por un período longo de tempo, inevitabelmente acabaría perdendo a consciencia e o corpo reasumiría a respiración. É por isto que un no se pode suicidar usando este método, a menos que a respiración sexa restrinxida por algo máis, por exemplo, se é un líquido como a auga o que impide a respiración prodúcese o afogamento.
A hiperventilación produce uns niveis de CO2 por debaixo dos normais, descendendo a subministración de sangue e osíxeno aos órganos vitais debido á vasoconstrición e á supresión do efecto Bohr inducidas polo CO2. A hiperventilación voluntaria pode causar niveis perigosamente baixos no nivel de osíxeno dos tecidos que pode levar, por exemplo, ao esvaecemento provocado por unha hipoxia cerebral. Os gases da respiración
Compoñentes
O osíxeno é o compoñente esencial de todos os gases respirábeis, dos que o aire é o único natural.
O aire que inhalamos ten a seguinte composición aproximada en volume: 78% de nitróxeno.
21% de osíxeno.
0, 96 de argon.
0, 04% de dióxido de carbono, helio, auga e outros gases
Outros gases respirábeis producidos artificialmente son as mesturas gasosas ricas en osíxeno ou helio que utilizan os mergulladores, como tamén o osíxeno e os gases analxésicos que se lles dá aos pacientes baixo coidado médico. A atmosfera nun traxe espacial é osíxeno puro. Tamén a nosa dependencia de cantidades relativamente pequenas de osíxeno fai que un ambiente rico en osíxeno puro nos produza hiperactividade ou euforia.
A proporción de gases no aire exhalado ten aproximadamente un 4 ou 5% máis de dióxido de carbono e un 4 ou 5% menos de osíxeno co aire inhalado. A composición en volume de aire expirado é: 78% de nitróxeno.
De 13, 6 a 16% de osíxeno.
De 4 a 5, 3% de dióxido de carbono.
1% de argon e outros gases.
Adicionalmente, no aire exhalado hai vapor de auga e trazas doutros gases: 5% de vapor de auga, algunhas partes por millón (ppm) de hidróxeno e monóxido de carbono, 1 ppm de amoníaco, e menos de 1 ppm de acetona, metanol, etanol (a menos que houbese unha inxesta previa de etanol, en cuxo caso habería concentracións moito máis altas) e outros compostos volátiles. O osíxeno é usado polo organismo na respiración celular e outros usos, e o dióxido de carbono é un subproduto dese proceso. A cantidade exacta de osíxeno e dióxido de carbono no aire exhalado ao respirar, e a cantidade do outros gases exhalados varía segundo a dieta, o exercicio físico e o estado de saúde do individuo.
Influencia da presión
O aire atmosférico a unha certa altitude está sometido a unha presión menor có nivel do mar debido a que soporta menor peso, pois a columna de aire por riba del é menor. Esta presión inferior pode provocar mal de altura ou hipoxia.
Pola contra, nun ambiente submarino a presión é maior có nivel do mar debido ao peso engadido da columna de auga. O aumento de presión pode levar á narcose de nitróxeno, á toxicidade polo osíxeno ou á sindrome de descompresión. Significado cultural
No Tai Chi Chuan, o adestramento aerobio combínase coa respiración para exercitar os músculos diafragmáticos e para adestrar posturas efectivas. Ámbalas dúas cousas inducen un mellor uso da enerxía corporal. En música úsase a respiración para tocar instrumentos de vento e moitos aerófonos, por exemplo os aborixes australianos tocan un instrumento seu, o didgeridoo, mediante unha técnica de respiración coñecida como respiración circular. O impo, os bocexos e os espirros son fenómenos relacionados coa respiración.
Os pobos antigos ligaban a respiración cunha forza vital. A Biblia Hebrea representa a Deus exhalando o seu alento sobre unha figura de arxila con forma humana para crear a Adán e dotalo de alma (nephesh). Tamén refire á respiración como retornando a Deus cando morre un mortal. Os termos espírito, qi, prana e psiqué están relacionados co concepto de respiración. Tamén son conceptos equivalentes o polinesio Mana e o hebreo Ruach.