La respiración es el proceso por el cual los seres vivos toman el oxígeno del ambiente y expulsan el dióxido de carbono al exterior. Esto ocurre porque los animales necesitan de oxígeno para poder liberar la energía contenida en los alimentos, además de eliminar el dióxido de carbono que es un desecho celular.
La respiración es importante para los seres vivos que necesitan consumir nutrientes del exterior para obtener la energía necesaria para realizar sus actividades. Aunque las plantas pueden captar energía del Sol a través de la fotosíntesis, en algunos casos ellas también realizan este proceso.
Todos los seres vivos necesitan respirar, pero no lo hacen de la misma forma. Por ejemplo, los seres humanos respiramos por los pulmones, mientras los peces respiran a través de las branquias. Esto es lo que se conoce como respiración externa, porque se produce entre el animal y el ambiente que lo rodea.
La respiración interna, a su vez, es la forma en que el oxígeno llega a las células internas del organismo, y el dióxido de carbono sale de las mismas. En los seres humanos el oxígeno y el dióxido de carbono se transporta en la sangre, desde los pulmones hasta los tejidos y a la inversa.
Una vez que el oxígeno entra en la célula, se producen reacciones químicas que van a permitir la producción de energía. Esto se conoce como respiración celular.
¿Cómo es el proceso de respiración del ser humano?
El proceso de respiración en los seres humanos se lleva a cabo en el sistema respiratorio. Este sistema está compuesto por los pulmones, las vías aéreas y los músculos respiratorios.
Los pulmones son dos órganos que se encuentran en el tronco, protegidos por las costillas. En los pulmones se realiza el intercambio gaseoso de oxígeno por dióxido de carbono en unas estructuras llamadas alveolos pulmonares.
Las vías aéreas son los conductos por los que pasa el aire hasta los pulmones. El aire entra por la cavidad nasal, pasa por la faringe, la laringe y la traquea, para luego dividirse en los bronquios y bronquiolos que llegan a los pulmones.
Los músculos respiratorios son el diafragma y los músculos entre las costillas. Estos ayudan a que los pulmones se puedan inflar de aire, para luego expulsarlo, por el proceso de ventilación pulmonar.
La ventilación pulmonar corresponde a la entrada y salida del aire del organismo. Esta comprende:
- La inspiración o inhalación: es la entrada del aire a los pulmones. Esto ocurre por la contracción de los músculos respiratorios: el diafragma se desplaza hacia abajo y los músculos intercostales elevan las costillas. De esta forma, los pulmones tienen más espacio, llenándose de aire.
- La espiración o exhalación:es la expulsión del aire desde los pulmones hacia el ambiente. Esto se produce por la relajación del diafragma que sube, mientras las costillas bajan, empujando los pulmones hacia arriba.
Vea también Sistema respiratorio
Tipos de respiración en los seres vivos
En los seres vivos se pueden identificar tres tipos de respiración: externa, interna y celular.
Respiración externa
La respiración externa se refiere a la forma en que se obtiene el oxígeno del ambiente. Los animales usan cuatro tipos de sistemas de intercambio de gases:
- Respiración tegumentaria: se produce a través de la superficie externa de un animal. Las lombrices y los anfibios obtienen el oxígeno del ambiente a través de la piel.
- Respiración branquial: los animales que viven en el agua respiran a través de las branquias. Estas son membranas finas que permiten captar el oxígeno del agua y expulsar el dióxido de carbono. Los peces, los camarones y las estrellas de mar son animales que respiran por branquias.
- Respiración traqueal: se trata de una red de tubos conectados a través del cuerpo de los insectos, que se abren hacia el exterior por donde entra el aire.
- Respiración pulmonar: se lleva a cabo en los pulmones, órganos internos donde se produce el paso de oxígeno a la sangre y la salida de dióxido de carbono. Se presenta en los mamíferos, como los seres humanos y los delfines, los reptiles y las aves.
Respiración interna
La respiración interna se refiere a la forma como llega el oxígeno hasta las células de los tejidos. En algunos seres el oxígeno difunde por el medio líquido fuera de las células, para luego entrar en la célula.
Otros organismos tienen transportes específicos para el oxígeno, como la hemoglobina en los seres humanos.
Respiración celular
Es el proceso por el cual las células obtienen energía a partir de nutrientes, como la glucosa. La respiración celular se realiza en el organelo llamado mitocondria, que utiliza azúcar y oxígeno. La molécula de energía que se obtiene es llamada ATP (adenosin trifosfato). La respiración celular puede ser:
- Respiración aeróbica: muchos organismos eucariontes y procariontes utilizan oxígeno en la respiración celular, para procesar los nutrientes y producir ATP, dióxido de carbono y agua. Por cada glucosa que se degrada se obtienen 36 moléculas de ATP.
- Respiración anaeróbica: se produce en organismos que no tienen acceso al oxígeno del aire o del agua. Esto ocurre en organismos que están sumergidos en aguas estancadas o en el intestino de algunos animales. Algunas células animales como las células musculares pueden producir respiración anaeróbica cuando se requiere energía de forma rápida y por corto tiempo.
Vea también:
Referencias
Castañeda P., P., Flores C., S., González B., F. y col. (2007). Biología I. Manual Esencial Santillana. Chile.
Kratz, R.F., Siegfried, D.R. (2010) Biology for Dummies. 2nd Ed. Wiley Publishing Inc. Indianopolis, EE.UU.
