CAPITULO XI

CAPITULO XI

Respiración. — Después de haber distribuido al or¬ ganismo los elementos de nutrición, la sangre, como he dicho, se carga de los productos de desasimilacion, en particular de ácido carbónico, y pierde sus propie¬ dades nutritivas y excitadoras: es preciso que vaya á descargarse de estos elementos, y para el ácido carbó¬ nico, á purificarse al contacto del aire; este es el objeto de la respiración, y el órgano que sirve para esta fun¬ ción en los animales que viven en el ambiente atmos¬ férico es el pulmón ó un sistema de tubos llamados tinqueas, mientras los que habitan el agua respiran por branquias: cu cuanto al otro, producto de desnu¬ trición, la urea, él se elimina por los riñones.

be llama respiración el acto por el cual el aire atra¬ viesa el aparato respiratorio. Cualquier animal privado de aire, muere más ó ménos rápidamente: coloquemos una ave en el recipiente de la máquina neumática y hagamos el vacío, y la veremos agitarse, abrir el pico, jadear r , finalmente, espirar si no se le devuelve el fluido aéreo. Los peces lo necesitan también, pues si los deja uno en agua hervida ó destilada, es decir, pri¬ vada del aire que ella contiene normalmente, ellos se mueren asfixiados: lo propio sucede si se cubre con aceite la capa del líquido intacto, pues el pez absorbe el aire que contiene y no se puede renovar después.

Un animal ahorcado está puesto en las mismas condi¬ ciones, y además, no puede exhalar su ácido carbónico que queda disuelto en la sangre y ayuda á la muerte por asfixia, coagulando el líquido nutricio y parando la circulación.

El aire atmosférico está compuesto de 79 de nitró¬ geno, 21 de oxígeno y contiene de uno á seis diezmilésimos de ácido carbónico, y una cantidad muy varia¬ ble de vapor de agua. Si se encierra un animal en una atmósfera artificial de puro ázoe, la muerte sobreviene; al contrario la vida se hace más activa, se exalta, con tal que la presión del gas no llegue á 4 ó5 atmósferas, porque entonces, según P. Bert, se manifiestan con¬ vulsiones graves, y a mayor presión 1 el oxígeno obra como veneno y mata, bajando la temperatura del cuer¬ po varios grados: parece que esto fenómeno se obser¬ va en todos los cuerpos organizados. El oxígeno es, pues, el agento vivificador, el aire vital de Sebeóle y Priestley, y desde el año de 1777 Lavoisier lo aisló bien y estudió sus propiedades fisiológicas.

En la respiración distinguimos tres actos: absorción del oxígeno, exhalación del ácido carbónico y traspira¬ ción pulmonar: esta última se liacepalpableen el invier¬ no ó cuando se respira pegado á un cristal frió, porque entonces se forma un valió que no es más que el vapor de agua que se condensa al enfriarse. El ázoe parece ser¬ vir únicamente de moderador de la acción del oxígeno: según P. Bert, á la presión normal la sangro contiene 2 pg de este gas, y 9 pg á diez atmósferas, sin que en este último caso se manifiesten efectos apreciables.

1 Quince ó diez y siete atmósferas.

El acto de la respiración es meramente físico; no cabe en él ningún acto químico; es un simple cambio de gases, una sustitución del oxígeno al ácido carbóni¬ co que contenia la sangre. Lavoisier dijo que proba¬ blemente el oxígeno es absorbido y el ácido carbónico exhalado en volúmenes casi iguales, lo que es cierto: y agregó que tal vez la porción de oxígeno contenida en el aire inspirado so convierte en ácido carbónico al pasar por el pulmón. Lo que Lavoisier expresaba co¬ mo dudoso, Lagrangc lo demostró falso, probando que esta combinación se efectúa en los capilares de toda la economía, y que el ácido carbónico llega todo formado al pulmón. Esto sale bien manifiesto en las experien¬ cias de \\ . Edwards: este fisiologista hacia respirar un animal en una atmósfera de ázoe puro y analizan¬ do después de algunas horas el gas contenido en el recipiente, lo encontró muy cargado de ácido carbóni¬ co; en la suposición que este se forma en el pulmón, no podía haber producción de él supuesto que el ázoe con el carbono no le dan nacimiento; luego este ácido carbónico exhalado por el pulmón le había llegado ya formado en otras partes. Si se agita en una probeta sangre venosa con oxígeno, este gas se halla después reemplazado por ácido carbónico miéntras él mismo se fija en las hematías y oxigena la hemoglobina cam¬ biándola en oxyhcmoglobina roja: empleando ázoe no se observa formación de ácido carbónico.

El cambio de que se trata se verifica en los órganos respiratorios al través de una membrana muy delgada: es un verdadero fenómeno de osmosis. El ácido carbó¬ nico proviene de la eliminación de las porciones ter¬ narias del cuerpo ya usadas, bajo la forma de carbono,

que se une en los capilares con el oxígeno traído por la sangre arterial y se lija, mitad en los glóbulos y mitad en el suero para ir á exhalarse en el aparato respiratorio y ser sustituido por el oxígeno del aire; en cuanto á los elementos cuaternarios, ellos se con¬ vierten en urea y salen por las vías urinarias. En nuestras tegidos el oxígeno encuentra también hidró¬ geno con el cual forma agua (pie pasa á las venas con los productos de desasimilacion ya mencionados.

Las aves, cuyos movimientos son rápidos ó incesan¬ tes, respiran más frecuentemente que los mamíferos y también se asfixian mas pronto: la respiración se hace menos activa progresivamente en los reptiles, batra¬ cios, peces y animales invertebrados. Se ha notado que en los animales que deben pasar largo tiempo sin res¬ pirar, la sangre es muy rica en hemoglobina (pie al¬ macena y fíjala cantidad de oxígeno necesaria para la hematosis.

Un hombre necesita una ración diaria de once mil quinientos veinte litros de aire, ó sea tres mil ciento noventa y un gramos de oxígeno. Apliquemos estos datos á la altura de Guanajuato en donde escribimos estas líneas. Según Lombard, un litro de aire contiene las cantidades siguientes de oxígeno en centigramos:

A 2,000 METROS I)E ALTURA. AL NIVEL DEL MAR.

á 0° centígrados... 23 centigramos.. 30 centigramos..

á 15° . 22 . 20 .

á 30° . 21 . 27 .

á 40° . 20 . 26 .

En una hora se absorben 480 litros de aire, á razón

do 8 litros por minuto; sea 1 1,520 <m 24 horas. Al ni¬ vel del mar se absorben en 24 horas 3k, 101 gramos de oxígeno por término medio. A la altura de Guanajuato (2083"* ó un poco menos, según los barrios) se abserverán en 24 horas á la temperatura media 2,476 gramos de oxígeno, es decir, 715 gramos menos (pie al nivel del mar: para restablecer la igualdad se necesi¬ tará en Guanajuato respirar con un poco más de fre¬ cuencia; pero con el tiempo el organismo se habitúa á esta disminución de oxígeno absorbido y la respiración entra en su norma de costumbre.

En un cuarto cerrado un hombre necesita 10 metros cúbicos de aire por hora, ó 240m por 24 horas; de ma¬ nera que una recámara donde pase uno ocho horas en¬ cerrado y sin ventilación, debe tener una capacidad de 80m3.

El oxígeno del aire proviene en gran parte de la respiración diurna (verdadera nutrición) de las plan¬ tas, y así se establece un cambio mutuo entre las dos clases de seres organizados, absorbiendo los vegetales el ácido carbónico que exhalaran los animales.

La sangre privada en gran parte de su oxígeno y demasiado cargada de ácido carbónico y habiendo tam¬ bién perdido sus principios nutritivos, debe irá reno¬ varse al corazón, donde encuentra los elementos de la digestión y á purificarse en el aparato respiratorio, como lo explicamos: necesitamos, pues, estudiar esto aparato para completar lo que vimos en la circulación y más tarde haremos un resúmen de estos datos para explicar la naturaleza íntima de la nutrición ó, á lo ménos, su mecanismo probable.

CAPÍTULO XII

Todos los animales respiran por la j>iel, pero este modo de oxigenación y desearbonizacion de la sangre es muy limitado en los superiores, mientras en los inferiores constituye la función en su totalidad; estos no poseen ningún órgano especial para la respiración, V se observa que mientras más complicados son estos órganos, menos activa es la respiración cutánea.

Se respira el aire atmosférico por pulmones ó por tráqueas, y el aire disuelto en el agua, por branquias: el agua disuelve el trigésimo de su volumen de airer y en estas condiciones este fluido contiene 9,32 de oxí¬ geno por 0,68 de ázoe, lo que es debido á la solubili¬ dad desigual de los dos gases: tal vez el oxígeno esté entonces en estado de ozono.

Las branquias (v. fig. 12) son de formas variadas: flo-uran tubérculos, láminas, peines, hojas de libro, borlas ó penachos; ocultas en los peces,1 son descu¬ biertas en los ajolotes: se componen esencialmente ele una armazón cartilaginosa cubierta por una membrana mucosa, debajo de la cual se ramifican los vasos afe¬ rentes y eferentes: al través de la mucosa y de la pa¬ red de los capilares se verifica la osmosis entre los gases de la sangre y el aire disuelto en el agua, de ma¬ nera que después de cierto tiempo, este líquido ha

1 En general.

perdido su oxígeno y se halla cargado de ácido carbó¬ nico: si no se renueva el agua ó por lo menos se le carga de aire puro, el animal inmergido se muere as¬ fixiado. Ciertas larvas de insectos acuáticos, como las de los Libelulídcos, poseen branquias traqueíferas, que son láminas Recorridas por tráqueas, pero el mecanis¬ mo de la respiración queda el mismo.

Las tráqueas, (v. fig. 13) son unos tubos que co¬ mienzan en la piel por un orificio ó estigma, rodeado do un anillo córneo y provisto de aparatitos propios para tamizar el aire á su paso, de modo que no penetren el polvo ó las basuras cpie pudieran tapar el calibre de la traquea: esta es un canal simple que después se va ramificando hasta terminar en filamentos invisibles que penetran entre todos los órganos: de trecho en tre¬ cho se encuentran bolsitas membranosas ó receptácu¬ los pai a almacenar el aire. Los tubos aéreos constan de tíos túnicas: una interior o epitelial, una exterior ó celulosa, y una intermedia o clástica constituida por un hilo en espiral cuyas vueltas se tocan. Los insec¬ tos, los miriápodos y algunos arácnidos (segadores, garrapatas) son los animales que respiran por trᬠqueas.

Los pulmones simples ó falsos pulmones de las ara¬ nas consisten en unos sacos conteniendo un manojito de láminas en cuyas paredes circula la sangre para oxigenarse.

Los pulmones del hombre (v. fig. 11) tomado por tipo de los vertebrados superiores, están colocados en el tórax: su dirección es vertical y su forma cónica, con la base aplicada sobre el diafragma y el vértice arriba del pecho; su dimensión es tal que, haciendo abstrae-

cion del corazón, ocupan todo el interior de la caja formada por las costillas, espinazo y diafragma. Hay dos pulmones y cada uno está dividido en porciones llamadas lóbulos, tres para el derecho y dos para el izquierdo. Cada pulmón está envuelto en su pleura, membrana serosa cuya hoja visceral adhiere al órgano respiratorio mientras la hoja parietal está pegada á la parte interna del tórax, quedando entre las dos una cavidad llena de serosidad. Los pulmones comunican con el exterior por medio de un tubo grueso llamado traquearteria, cuya primera porción constituye la la¬ ringe: este canal consta de una membrana mucosa re¬ vestida de un epitelio vibrátil, de una serie de anillos cartilaginosos interrumpidos hacia atrás para no es¬ torbar el paso de los alimentos en el esófago y, en fin, de una túnica fibrocelulosa externa. Una vez que ha penetrado en el tórax, la traquearteria se divide en dos conductos ó bronquios semejantes' á ella en su cons¬ titución anatómica pero con los anillos cartilaginosos completos. Cada brónquio entra en su respectivo pulmon y se ramifica en él subdividiéndose en bronquiolos iru\s y más delgados hasta que cada uno termina en un lobulito: el tubo capilar que precede al lóbulo es conocido con el nombre de canalículo respiratorio y en él la mucosa pierde sus pestañas vibrátiles y el epitelio se vuelve pavimentoso: ahí desaparecen las túnicas externa y media y solo la mucosa persiste for¬ mando una bolsita irregular llamada lóbulo secunda¬ rio dividido en otros lóbulos primitivos muy pequeños; en fin, cada lóbulo primitivo tiene su cavidad subdivi¬ dida por tabiques formados por el epitelio solo, limi¬ tando así las celdillas pulmonares. En la superficie ex-

terna de los lóbulos se ramifican los capilares que reci¬ ben la sangre venosa de las extremidades de la arteria pulmonar y la vierten ya oxigenada en los canalitos que dan principio á las venas pulmonares. Además deestos vasos hay en el tegido del pulmón muchos linfáti¬ cos, nervios, libras musculares lisas, y todos estos ele¬ mentos están reunidos entre sí por tegido celuloso y elástico y forman la masa llamada parenquima pul¬ monar.

Las ámpulas brónquicas ó lóbulos son muy nume¬ rosos en los mamíferos y las aves; lo son mónos en los reptiles y batracios cuya respiración es poco activa; las culebras y ciertos saurianos no tienen mas que un pulmón desarrollado y su mitad terminal carece de celdillas, sirviendo simplemente de receptáculo aéreo. En las aves que vuelan, algunos bronquios atraviesan el pulmón y van á llevar el aire adentro de los gran¬ des huesos y en unas bolsas aéreas que en lo general son en número de nueve: una clavicular, dos' cervica¬ les, dos diafragmáticas anteriores, dos diafragmáticas posteriores y dos abdominales. Cuando el tórax se di¬ lata, el aire penetra en los pulmones y sacos diafragmaticos: este aire viene de la tráquea y de los cinco receptáculos extratorácicos que so vacian en parte; en la expiración los pulmones y bolsas diafragmáticas ,se vacian, una parte del aire sale por la traquearteria y

la otra llena las cinco bolsas extra-abdominales; de ahí

resulta una doble corriente en los pulmones, una del exterior y otra de los sacos aéreos, lo que? constituye la respiración doble de las aves. Ilay otro motivo pa¬ ra llamarla doble, y es que la sangre venosa encuentra oxígeno no soloen los pulmones, sino también en otras-

partes del cuerpo, y principalmente en los sacos aéreos que son muy vasculares.

liemos dicho que en el hombre los pulmones ocu¬ pan el interior de la cavidad torácica. El tórax ó pe¬ cho está formado por doce costillas de cada lado: estos arcos óseos se articulan por delante con un hueso pla¬ no llamado esternón y por detrás con las piezas que constituyen el espinazo ó columna vertebral: las costi¬ llas pueden girar sobre sus dos extremidades y levan¬ tarse ó abatirse, ya sea pasivamente, ya sea por la acción de unos músculos especiales que son los inter¬ costales y algunos otros: en su parte inferior el tórax está separado del vientre por un ancho tabique mus¬ culoso llamado diafragma. En la respiración no for¬ zada, en el hombre, los músculos intercostales y sus sinérgicos no tienen sino muy poca intervención, el diafragma es el agente principal: en el momento en que él se abate Inicia el abdomen, la capacidad toráci¬ ca se amplia, el vacío se hace y el aire penetra al pul¬ món que se deja distender pasivamente por la presión atmosférica que no está contrabalanceada por la del aire que existiera en la cavidad de la pleura, pues la hemos visto ocupada por un líquido: este es el acto de la inspiración. En cada inspiración se absorbo una parte tan solo (5 p§ poco más ó menos) del oxígeno contenido en la cantidad de aire inspirada, y en cada inspiración se exhala casi la misma porción de ácido carbónico. Al volverse á levantar el diafragma y á abatirse las costillas, la elasticidad del pulmón está puesta en juego y los músculos del abdomen se con¬ traen y comprimen la masa intestinal contra el dia¬ fragma: todas estas acciones reunidas disminuyen la

capacidad del tórax y el aire es expulsado: es el acto de la expiración.

Este mecanismo es el que se observa en los mamí¬ feros, las aves y los reptiles en general; pero las tor¬ tugas, cuyo tórax es inflexible, y los batracios que casi todos carecen de costillas y de diafragma, no pueden modificar su cavidad torácica y tienen que deglutir el aire y erutarlo después para verificar la respiración. En los peces, el aire entra con el agua, en la boca, y viene á salir por unas agallas ó aberturas colocadas detrás y á los lados de la cabeza, bañando en su tra¬ yecto la mucosa de las branquias para dejar en ellas el oxígeno y llevarse el ácido carbónico: en algunos vertebrados de esta clase como el Gurami (Osphronemus olfax, Cuv.) y el Anabas (Anabas seandens, Daldorf) existe arriba de las branquias una cavidad tapi¬ zada por la mucosa, muy arrugada, y que puede retener el agua, de manera que estos peces tienen la facultad de estarse fuera de su elemento por bastante tiempo sin peiecer mientras" sus branquias estén suficiente¬ mente humedecidas por el agua que cae paulatinamen¬ te sobre ellas.