¿Por qué la piel no absorbe oxígeno?
Hablemos del sistema respiratorio humano y por qué lo necesitamos. Quiero decir, todos estamos rodeados por el aire, que es aproximadamente un 20% de oxígeno, así que ¿por qué no lo absorbemos a través de nuestra piel? El problema es que, si absorbiéramos oxígeno a través de nuestra piel, podría llegar a las dos primeras, tal vez tres capas de células, antes de que se agotara, y nunca llegaría hasta nuestro cerebro, músculos, o la mayoría de los otros lugares de nuestro cuerpo. Simplemente no tenemos suficiente superficie para suministrar suficiente oxígeno y necesitamos una forma eficiente de llevarlo al torrente sanguíneo para que pueda distribuirse por todo el cuerpo.
Partes del sistema respiratorio
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Entonces, comencemos por el principio. Una persona inhala aire por la nariz o la boca. La boca y las vías respiratorias nasales se unen en una unión llamada faringe , que se encuentra en la parte posterior de la boca, y continúa por la garganta hasta llegar a la laringe. La laringe se conoce más comúnmente como laringe y algunas personas la llaman nuez de Adán.
Luego, el aire ingresa a la tráquea , que es la vía aérea principal que va desde la laringe hasta los pulmones. La mayoría de las personas conocen la tráquea como tráquea. Justo cuando el aire llega a los pulmones, la tráquea se divide en dos tubos más pequeños llamados bronquios .
Cada bronquio ingresa a un lado de los pulmones y luego se divide repetidamente en tubos cada vez más pequeños llamados bronquiolos .
Los alvéolos
Y finalmente, en los extremos de los bronquiolos más pequeños hay grupos de estructuras esféricas que se parecen mucho a los racimos de uvas. Estas estructuras en forma de uva se llaman alvéolos y son básicamente pequeños sacos de aire con paredes muy delgadas que sirven como el sitio principal de intercambio de gases.
¿Cuáles son las propiedades físicas de los gases nobles?
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El pulmón humano promedio tiene alrededor de 500 millones de alvéolos con una superficie interna combinada que es aproximadamente del mismo tamaño que la mitad de una cancha de tenis de tamaño completo. ¡Eso es 40 veces el área de superficie de la piel de una persona!
Entonces, ¿cómo es esto posible? La organización de los alvéolos en grupos crea una estructura interna en forma de panal donde las paredes de los alvéolos crean una gran cantidad de superficie para que el aire entre en contacto.
En combinación con la gran cantidad de alvéolos, resuelven nuestro primer problema al aumentar el área de superficie disponible para absorber oxígeno.
Pero, ¿cómo extraen los pulmones el oxígeno del aire y lo llevan al torrente sanguíneo? Bueno, rodeando los alvéolos hay una red muy densa de capilares . Tal vez recuerde que los capilares son vasos sanguíneos muy pequeños y aplanados con paredes muy delgadas que permiten que los gases y los nutrientes se transfieran fácilmente entre la sangre y los tejidos circundantes.
Cómo se oxigena la sangre
La sangre recoge oxígeno de los alvéolos a medida que pasa por toda la superficie creada por las paredes alveolares. Sin embargo, el oxígeno no puede simplemente saltar mágicamente desde el aire a través de los alvéolos hacia la sangre; tiene que cruzar cada barrera una a la vez.
¿Qué significa que los Gases Nobles tengan la capa de valencia completa?
Primero, el oxígeno debe disolverse, por lo que hay una fina película de agua que recubre la superficie interior de los alvéolos. Debido a que el volumen de agua es tan pequeño, se satura de oxígeno casi instantáneamente y el oxígeno es libre para difundirse a través de la membrana celular. Puede recordar que las moléculas disueltas se difunden rápidamente en la dirección de una concentración más baja, que en este caso es la sangre sin oxígeno en los capilares circundantes, por lo que el oxígeno se difunde desde el agua saturada que recubre los alvéolos, a través de la pared alveolar, a través del capilar. pared y en la sangre sin oxígeno.
Una vez en la sangre, también puede recordar que el oxígeno ingresa a los glóbulos rojos y luego se une a la hemoglobina, sacándola de la solución y manteniendo bajo el nivel de oxígeno disuelto en la sangre. Esto asegura que el oxígeno continúe fluyendo desde los alvéolos hacia la sangre.
A medida que el oxígeno se difunde en la sangre, se libera dióxido de carbono, que es el principal producto de desecho de las células animales. Debido a que hay tan poco dióxido de carbono en el aire, en comparación con la sangre, la difusión del dióxido de carbono ocurre en la dirección opuesta a la del oxígeno. El dióxido de carbono se difunde desde los capilares, hacia los alvéolos, hacia la fina capa de agua y luego sale rápidamente al aire. El resultado final es que el oxígeno se extrae del aire y entra en el torrente sanguíneo, mientras que el dióxido de carbono se elimina de la sangre y se libera al aire.
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Problemas de líquido en los alvéolos
Es importante que solo una capa muy fina de agua cubra los alvéolos. Si los alvéolos comienzan a llenarse de agua, ocurren tres problemas.
Primero, el gran volumen de agua requeriría mucho más oxígeno para alcanzar la saturación del mayor volumen. Saturar el gran volumen lleva tiempo y ralentiza la transferencia de oxígeno.
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En segundo lugar, el oxígeno y el dióxido de carbono tendrían que viajar más a través del agua para llegar a la pared alveolar. Esto ralentiza aún más la transferencia de gases hacia y desde la sangre.
En tercer lugar, el área de la superficie se reduciría a medida que el área de la superficie de los alvéolos queda cubierta por una capa gruesa de agua. El área de superficie del agua se ha convertido ahora en el área de superficie efectiva del pulmón. Por estas razones, el exceso de agua en los pulmones crea una barrera para la absorción de oxígeno y puede causar ahogamiento.
Resumen de la lección
Para revisar, los seres humanos necesitan una gran superficie para el intercambio de gases y necesitan transferir gases fácilmente entre la sangre y el aire. Las estructuras especializadas en los pulmones llamadas alvéolos aumentan drásticamente el área de superficie del pulmón y la densa red capilar alrededor de los alvéolos crea una ruta muy corta entre el torrente sanguíneo y el aire. Una película muy fina de agua que recubre los alvéolos permite que el oxígeno y el dióxido de carbono hagan una transición instantánea entre las formas disueltas y gaseosas, lo que facilita la absorción de oxígeno y la liberación de dióxido de carbono.
Los resultados del aprendizaje
Cuando haya terminado, debería poder:
- Identificar las partes del sistema respiratorio.
- Describir los alvéolos y su función en la transferencia de oxígeno al torrente sanguíneo.
- Explica cómo se oxigena la sangre.
- Discuta qué pasaría si los alvéolos se llenaran de agua.
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