El mayor perfeccionamieno en el aparato respiratorio lo tuvieron los vertebrados, de esta manera, pudieron desarrollar tamaños mayores y tener uno metabolismos mucho más activos.
Los pulmones de ventilación son los pulmones de los vertebrados. Cuentan con mecanismos que movilizan el aire, realizando movimientos respiratorios que provocan cambios en el volumen del pulmón.
En las distintas clases de vertebrados los pulmones van aumentando su superficie interna:
1. Los anfibios presentan pulmones en forma de saco, sin tabicaciones internas, por eso deben completar su respiración con la respiración cutánea, y debido a esto deben vivir en hábitats muy húmedos. En los anfibios el mecanismo de ventilación es la llamada bomba de presión o deglución, introducen el aire mediante un acto de deglución realizado por la lengua. No debemos olvidar que las larvas antes de la metamorfosis siguen presentando branquias siendo individuos completamente acuáticos.
2. En los reptiles los pulmones están tabicados, pero la respiración pulmonar no es aún muy eficaz, y por eso no pueden mantenerse activos durante mucho tiempo. y se basa en movimientos torácicos. No tienen dependencia del agua.
3. En aves sus pulmones se encuentran mucho más desarrollados pues presentan entre estos y las vísceras sacos aéreos que aumentan la superficie de intercambio. Desarrollan así mucho más el metabolismo (necesitan mucho oxígeno para el vuelo) e incluso hace que aligere su peso. Los movimientos de inspiración y espiración se producen por los músculos situados en las alas que comprimen los sacos
4. En los mamíferos los pulmones se encuentran muy ramificados formando una amplia red de bronquiolos que aumenta muco la superficie respiratoria, y estos terminan en alveolos (millones de ellos) donde se realiza el intercambio de gases. Toda la ventilación se produce gracias a la musculatura torácica.
Ventilación pulmonar en el ser humano
La ventilación pulmonar es el proceso por el cual se renueva el aire en los pulmones. Se produce mediante los movimientos de inspiración y espiración. Los cambios en el volumen de la cavidad torácica son los responsables de la variación en la presión de los pulmones.
Durante la inspiración, el diafragma en forma de cúpula se contrae y se aplana; las costillas se desplazan hacia arriba al contraerse los músculos intercostales y la caja torácica se expande. El aumento de volumen de la caja torácica hace que la presión del aire en los pulmones sea inferior de la presión atmosférica, y por tanto entra aire a través de las vías respiratorias. La inspiración es, por tanto, un proceso activo.
Durante la espiración los músculos intercostales se relajan, las costillas y el diafragma vuelven a su posición inicial, y disminuye el volumen de la capa torácica, la presión del aire en los pulmones aumenta por lo que expulsan aire y se desinflan. La inspiración es un proceso pasivo.
Los pulmones nunca se quedan sin aire, si fuera así los alvéolos acabarían adhiriéndose. A este volumen se le llama volumen residual. La ventilación pulmonar será más activa o más sosegada dependiendo de la cantidad de oxígeno que necesite el cuerpo.
Intercambio de gases
El intercambio real de gases ocurre por difusión en los alvéolos -como consecuencia de diferentes presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono- rodeados por capilares. El endotelio de los capilares y las células epiteliales planas de los alvéolos constituyen la barrera de difusión entre el aire contenido en un alvéolo y la sangre de sus capilares.
El oxígeno es relativamente insoluble en el plasma sanguíneo. En otros animales, sería una limitación grave si no fuese por la presencia de proteínas especiales transportadoras de oxígeno -los pigmentos respiratorios-, que elevan la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre. En nuestra sangre la encargada es la hemoglobina
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