Ciències de la Naturalesa (nivell ESO)/L'aparell respiratori

El sistema respiratori és el sistema biològic de qualsevol organisme que està implicat en el l'intercanvi de gasos. Habitualment l'utilitzen per agafar oxigen de l'aire i expulsar-hi el diòxid de carboni acumulat a l'organisme. En els peixos es realitza el mateix procés però sota l'aigua. En les plantes s'absorbeix diòxid de carboni i s'expulsa oxigen durant el procés anomenat fotosíntesi.

El sistema respiratori és responsable de fer possible el mecanisme de la respiració i, en general, es poden considerar quatre fases:

• La inspiració o inhalació, que comporta l'entrada d'aire i oxigen cap els alvèols pulmonars.
• El procés de bescanvi d'oxigen i diòxid de carboni entre els alvèols pulmonars i la sang.
• L'espiració o exhalació consistent en la sortida de l'aire des dels alvèols pulmonars cap a l'exterior, amb l'eliminació de diòxid de carboni.
• Bescanvi d' O₂ i CO₂ entre las cèl·lules i la sang.

Segons el tipus d'organisme varia l'espai en el que es realitza l'intercanvi, generalment entre els alvèols i els capil·lars; varia l'anatomia o estructura del sistema d'intercanvi, i la utilització fisiològica dels gasos que participen de l'intercanvi. Alguns tipus d'animals, com els insectes, tenen sistemes respiratoris amb característiques anatòmiques molt simples. En els amfibis, fins i tot la pell té un paper fonamental en l'intercanvi de gasos. En els éssers humans i en altres mamífers, per exemple, les característiques anatòmiques del sistema respiratori són les vies respiratòries, els pulmons i els músculs respiratoris. Les molècules d'oxigen i diòxid de carboni s'intercanvien passivament, per difusió, entre els gasos extern de l'entorn i la sang. Aquest procés d'intercanvi es produeix a la regió alveolar dels pulmons.

Les plantes també tenen un sistema respiratori, però la direcció d'intercanvi de gasos pot ser oposada a la dels animals. El sistema respiratori de les plantes també inclou determinades característiques anatòmiques, com els forats de la part inferior de les fulles coneguts com estomes.

Principals òrgans

Per als mamífers, com en qualsevol animal, la respiració és essencial. L'intercanvi gasós és produeix a la zona alveolar, que en els humans té una superfície mitjana d'entre 50 i 100 metres quadrats i en la que s'hi encabeixen al voltant de 300 milions d'alvèols en un volum proper als 4 litres. Els glòbuls vermells de la sang porten oxigen (O₂) als teixits i extreuen el diòxid de carboni (CO₂). Als pulmons aquests glòbuls vermells descarreguen CO₂ a l'aire i n'agafen una nova càrrega d'O₂ en un procés anomenat hematosi.

Tracte respiratori

En aquests organismes, el sistema respiratori es pot subdividir en les vies respiratòries superiors i les vies inferiors. El tracte respiratori superior inclou les fosses nasals (nas), la faringe i la laringe, mentre que el tracte respiratori inferior es compon de la tràquea, els bronquis principals i els pulmons.

• Foses nasals
• Faringe
• Laringe
• Tràquea
• Bronquis principals
• Pulmons

Com a exemple d'algunes especificitats que indiquen la variabilitat existent també dins dels mamífers, cal destacar:

• Els cavalls estan obligats a respirar pels orificis nasals. És a dir, que són diferents de molts altres mamífers i no tenen l'opció de respirar per la boca.
• L'elefant és l'únic mamífer conegut que no té espai pleural. Per contra, la pleura parietal i visceral es compon tant de teixit conjuntiu dens i s'uneix als altres teixits a través del teixit solt. Aquesta falta d'un espai pleural, juntament amb una membrana particularment gruixuda, es creu que són adaptacions evolutives que permeten l'elefant a romandre sota l'aigua durant llargs períodes de temps, mentre que la respiració a través del seu tronc sorgeix com un snorkel.

Malalties

• Sinusitis. Inflamació de la mucosa que recobreix els sins paranasals, produïda principalment per l'obstrucció dels conductes que arriben a les fosses nasals.
• Rinitis. Inflamació de la mucosa de les fosses nasals, generalment produïda per la grip o per al·lèrgies.
• Refredat. Afecció catarral de les vies respiratòries altes, de natura vírica, bacteriana o al·lèrgica, afavorida per efecte del fred o de la humitat. Afecta una o més mucoses i es caracteritza especialment per la fluxió o destil·lació que ataca el nas, la boca o el pit. Produeix una hipertèrmia moderada, esgarrifances i un malestar general. En la major part dels casos l'agent patogen és un virus. També rep els noms de refredat comú i rinitis aguda. La millor manera d'evitar un refredat és rentar-se meticulosament i regularment les mans i evitar tocar-se la cara. Els sabons antibacterians no tenen efecte sobre els virus del refredat -és la pròpia acció mecànica de rentar-se les mans la que elimina les partícules víriques-.
• Grip. Malaltia infecciosa que afecta els ocells i els mamífers provocada per un virus. En els humans, els símptomes habituals de la malaltia són esgarrifances, febre, faringitis, dolors musculars, mals de cap severs, tos, feblesa i malestar general. En els casos més greus, la grip provoca pneumònia, que pot resultar fatal, especialment en els infants i la gent gran. Tot i que sovint se la confon amb un refredat, la grip és una malaltia molt més greu i és provocada per un tipus de virus diferent. La grip pot causar nàusees i vòmits, especialment en els infants, però aquests símptomes són més característics de la malaltia no relacionada de la gastroenteritis, que a vegades és anomenada "grip estomacal" o "grip de les 24 hores". S'aconsella la vacunació en persones amb un risc elevat com les d'edat avançada o les debilitades però s'ha de tenir en compte que com el virus muta ràpidament la formulació d'una vacuna només serveix per a un any.
• Asma. L'asma és una malaltia inflamatòria de l'aparell respiratori que provoca dificultat en la respiració (dispnea).
• Càncer de pulmó. El càncer de pulmó és el desenvolupament d'un tumor maligne als pulmons. Per la seva incidència és la segona forma de càncer en els països occidentals. El factor més important de risc és el tabaquisme. El càncer de pulmó és el tumor maligne més letal i causa 3 milions de morts anuals a tot el món. Els seus símptomes: dificultat respiratòria, tossir sang, tos crònica, esbufegament, dolor de pit, pèrdua de pes, disfunció en la veu.

Enllaços externs

• Lectures d'Anatomia a Berkeley: el sistema respiratori (anglès)
• Descripció del sistema respiratori a emc.maricopa.edu (anglès)
• Introducció al sistema respiratori a leeds.ac.uk (anglès)