¿Cuál es el propósito de la respiración?

La ventilación pulmonar, el término médico para la respiración, ocurre cuando el aire fluye hacia los pulmones durante la inspiración (inhalación) y sale de los pulmones durante la espiración (exhalación). Este proceso natural y esencial no requiere ningún pensamiento y, por lo general, muy poco esfuerzo. Pero respirar es mucho más complejo que simplemente decir: "Inhala, exhala".

La respiración hace que el aire rico en oxígeno entre y salga de los pulmones. La respiración describe cómo las células utilizan el oxígeno para liberar energía, generando y expulsando dióxido de carbono como producto de desecho.

Puede que no sea evidente por sí mismo, pero la respiración es en realidad una parte integral del proceso metabólico. La mayoría de los organismos multicelulares de la Tierra, incluso los que no tienen pulmones o estructuras similares a los pulmones, utilizan el abundante suministro de oxígeno y dióxido de carbono de la atmósfera para ayudar a impulsar la producción de energía. Esto es cierto para las plantas, los insectos y muchas otras formas de vida.

Cuando los humanos inhalan, ambos pulmones a cada lado del corazón se expanden hacia afuera para permitir que ingrese el oxígeno. Dentro de los pulmones hay pequeños sacos compuestos por grupos de alvéolos, que están envueltos en vasos sanguíneos. Aquí el oxígeno se difunde en la sangre a cambio de dióxido de carbono, uniéndose a la hemoglobina. Cuatro moléculas de oxígeno pueden unirse a un solo glóbulo rojo. Luego, el oxígeno se bombea al corazón a través de la arteria pulmonar y se envía al resto del cuerpo.

Pronto, el oxígeno entra en los capilares de los tejidos y se difunde pasivamente en cada célula debido a la menor concentración de oxígeno dentro de la membrana celular. El oxígeno se envía a la mitocondria, que es como la central eléctrica de la célula, al final del proceso metabólico. Habiendo impulsado ya la producción de ATP, el principal portador de energía, electrones libres e iones de hidrógeno. (partículas cargadas de hidrógeno) necesitan algo a lo que unirse, o de lo contrario todo el proceso se triturará detener. Estas partículas pueden unirse libremente al oxígeno, creando agua como subproducto.

Al principio del proceso metabólico, el dióxido de carbono se creó como un subproducto debido a la constante reordenación de las moléculas. Luego, el dióxido de carbono debe abandonar el cuerpo y emprender un viaje muy opuesto al que realizó el oxígeno. El gas se difunde fuera de la célula y directamente al plasma sanguíneo a través de los capilares como una forma de ion bicarbonato. Cuando llega a los pulmones, se intercambia por oxígeno y luego se expulsa al aire.

Debido a que la producción de energía es una actividad casi constante en las células, la respiración también es casi constante (algunos animales como las ballenas pueden conservar oxígeno durante largos períodos de tiempo). Esto significa que la actividad estresante y extenuante aumenta la velocidad de la respiración y el flujo sanguíneo para llevar oxígeno a las células para una mayor producción de energía. Esta tasa está cuidadosamente regulada por el cerebro.