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title: "Los pulmones y el intercambio de gases"
book: "Biología de primaria y secundaria"
subject: biology
language: es
chapter: 51
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/51-los-pulmones-y-el-intercambio-de-gases
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# Capítulo 51 — Los pulmones y el intercambio de gases

Cada minuto de tu vida, unos ocho litros de aire pasan por dos órganos que no has visto nunca. El [Capítulo 26](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#ch-g4-breathing) esbozó el camino y el intercambio; el [Capítulo 47](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#ch-g7-how-animals-breathe) colocó la máquina humana entre las cuatro del reino. Este capítulo completa el cuadro: la maquinaria de [ventilación](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration), las bolsas de aire con su nombre propio, los números del intercambio — y lo que le hace el humo a todo el conjunto.

## 51.1 La maquinaria de ventilación

**Proposición 51.1 (Cómo se mueve el aire).**

Los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) no tienen [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) propios; el pecho los bombea como un fuelle:

- tomar aire es *trabajo* : los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) de las [costillas](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) levantan y ensanchan la caja, y el *diafragma* — el ancho piso muscular que hay debajo de los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) — se aplana hacia abajo; el pecho ensanchado estira los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) y el aire entra a llenarlos;
- soltar aire, en reposo, es sobre todo *soltar* : los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) se relajan, el pecho estirado recupera su forma y el aire sale. (Apagar velas de un soplido le añade [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) al muelle.)

Unas $15$ veces por minuto en reposo ([Definición 26.1](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#def-g4-breathing-movements)), sin que se lo pidan ([Observación 33.4](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/33-el-cerebro-al-mando#rem-g5-brain-in-command-more)) — y más profundo y más rápido cuando hace falta ([Proposición 49.4](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/49-los-organos-en-funcionamiento#prop-g7-organs-at-work-supply)).

**Demostración.** *Admitido a este nivel.* ∎

**Ejemplo 51.2 (Notar el fuelle).**

Con las manos en las [costillas](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-skeleton), toma aire hondo: la caja sube y se ensancha bajo tus palmas ([Ejemplo 26.2](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#ex-g4-breathing-watch)). Ahora jadea como un perro: esos soplidos rápidos y superficiales son casi todos [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation). Y el hipo, para completar, son los falsos arranques espasmódicos del [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) — el fuelle fallando a su propio ritmo.

## 51.2 Los alvéolos y el intercambio

**Definición 51.3 (Alvéolos).**

Las bolsitas de aire de la [Definición 26.3](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#def-g4-breathing-organs) son los *alvéolos*: cientos de millones de burbujas de pared fina agrupadas en las puntas más finas de las vías respiratorias, cada una envuelta en [vasos sanguíneos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-vessels) finos. Su superficie sumada es la media pista de tenis de la [Observación 26.4](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#rem-g4-breathing-sponge) — la copia humana del pliego de [condiciones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/37-explorar-nuestro-entorno#def-g6-exploring-our-environment-conditions) de grande, fina y húmeda de la [Proposición 47.1](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#prop-g7-how-animals-breathe-spec).

**Proposición 51.4 (El intercambio, en números).**

Compara el aire que entra con el aire que sale: el aire inspirado tiene alrededor del $21$ por ciento de [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) y casi nada de [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration); el aire espirado baja hasta alrededor del $16$ por ciento de [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) y sube hasta alrededor del $4$ por ciento de [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) (además de cálido y húmedo — [Ejemplo 26.7](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#ex-g4-breathing-mirror)). Las diferencias son el intercambio: a través de las paredes alveolares, el [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) pasa a la [sangre](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/25-el-viaje-de-los-alimentos#prop-g4-journey-of-food-absorb) y el [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) pasa de vuelta ([Proposición 26.5](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#prop-g4-breathing-exchange)), cada minuto de cada día.

**Demostración.** *Admitido a este nivel.* ∎

![Un racimo de alvéolos de los cientos de millones: paredes finas de burbuja, una envoltura de vasos finos y el paso en los dos sentidos que es el sentido de todo esto.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-1/g7-lungs-and-gas-exchange/fig-0fa6f19c7943.svg)

*Un racimo de [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli) de los cientos de millones: paredes finas de burbuja, una envoltura de [vasos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-vessels) finos y el paso en los dos sentidos que es el sentido de todo esto.*

**Ejemplo 51.5 (Las cuentas cuadran).**

Ocho litros por minuto, con una veinteava parte del [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) de cada [respiración](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) retenida: la aritmética cubre más o menos la factura de [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) del cuerpo en reposo — y en el esfuerzo, con la [ventilación](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) triplicada y más profunda y las rondas del [corazón](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-heart) aceleradas ([Proposición 49.4](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/49-los-organos-en-funcionamiento#prop-g7-organs-at-work-supply)), el reparto se multiplica hasta igualar la factura de los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle). Los números de la máquina y la contabilidad del cuerpo cuadran; son los mismos libros llevados en dos mostradores.

## 51.3 La maquinaria maltratada: el humo

**Proposición 51.6 (Lo que le hace el humo al conjunto).**

El humo del tabaco ataca todos los pisos de este capítulo (la [Proposición 36.5](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/36-elecciones-saludables#prop-g5-healthy-choices-substances) dio el aviso; aquí está la ingeniería):

- sus alquitranes recubren e irritan las vías respiratorias: las superficies de limpieza flaquean y la “tos del fumador” es la escoba sobrecargada de las vías;
- las paredes alveolares, irritadas de forma crónica, se deshacen: las bolsas se funden en espacios menos numerosos, más grandes y más flácidos — *se pierde superficie* y, con ella, intercambio (el pliego de [condiciones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/37-explorar-nuestro-entorno#def-g6-exploring-our-environment-conditions) , desmontado);
- uno de los gases del humo ocupa los asientos del [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) en la [sangre](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/25-el-viaje-de-los-alimentos#prop-g4-journey-of-food-absorb) y desplaza al [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) de su propio transporte;
- y las vías respiratorias se estrechan — cada [respiración](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) por el pecho de un fumador es una [respiración](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) por un fuelle medio atascado.

El daño es lento, acumulativo y solo reversible en parte: el [pulmón](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) que no empezó nunca conserva entera su media pista de tenis ([Observación 36.6](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/36-elecciones-saludables#rem-g5-healthy-choices-never)).

**Demostración.** *Admitido a este nivel.* ∎

**Ejemplo 51.7 (Dos pruebas de escaleras).**

Los tres pisos del [Capítulo 49](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/49-los-organos-en-funcionamiento#ch-g7-organs-at-work), subidos por dos adultos de la misma edad y con las mismas costumbres de entrenamiento, uno de ellos fumador desde hace mucho: el fumador llega jadeando con un [pulso](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#prop-g4-heart-and-blood-pulse) al que el otro solo llega esprintando. Menos superficie, asientos ocupados, vías estrechadas — la cadena de suministro paga la factura de la [Proposición 49.1](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/49-los-organos-en-funcionamiento#prop-g7-organs-at-work-bill) por una toma estrangulada. Las pruebas de forma física leen la historia de unos [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) con tanta seguridad como cualquier escáner.

**Método 51.8 (Conservar la maquinaria).**

El [Método 26.8](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#met-g4-breathing-care), mejorado con las razones de este capítulo:

1. nada de humo — ni tuyo ni de los demás: la superficie perdida casi no se recupera;
2. ventila las habitaciones ( [Ejercicio 26.10](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#exo-g4-breathing-10) ) y elige aire limpio de la calle para el deporte;
3. ejercita el fuelle: el esfuerzo que obliga a respirar hondo construye los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) respiratorios y mantiene ventilada toda la superficie;
4. respira por la nariz con frío y con polvo ( [Ejercicio 26.7](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/26-la-respiracion#exo-g4-breathing-7) ) — el filtro protege a la escoba.

## 51.4 Ejercicios

**Ejercicio 51.1 ★.**

Describe tomar aire y soltar aire como trabajo y como soltar: ¿qué [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) y qué movimientos?

**Solución de Ejercicio 51.1.**

Al tomar aire: los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) de las [costillas](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) levantan y ensanchan la caja mientras el [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) se aplana hacia abajo; el pecho estirado abre los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) y el aire entra — trabajo muscular. Al soltar aire en reposo: los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) se relajan y el pecho estirado recupera su forma y empuja el aire hacia fuera — soltar, casi gratis.

**Ejercicio 51.2 ★.**

¿Qué es el [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) y dónde está?

**Solución de Ejercicio 51.2.**

El ancho piso muscular que hay debajo de los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) y que cierra el pecho por abajo; su aplanamiento es la mitad profunda de cada toma de aire.

**Ejercicio 51.3 ★.**

¿Qué son los [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli) — cuántos, con qué paredes y envueltos en qué?

**Solución de Ejercicio 51.3.**

Las bolsas de aire de los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four): cientos de millones de burbujas de pared fina en las puntas más finas de las vías respiratorias, cada una envuelta en [vasos sanguíneos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-vessels) finos.

**Ejercicio 51.4 ★.**

Da los números redondos: [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) del aire inspirado y del aire espirado; [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) del aire espirado. ¿Cuáles son las diferencias?

**Solución de Ejercicio 51.4.**

Inspirado: alrededor del $21$ por ciento de [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) y casi nada de [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration). Espirado: alrededor del $16$ por ciento de [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) y alrededor del $4$ por ciento de [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration). Las diferencias — cinco puntos de [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) retirados y cuatro de [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) añadidos — son el intercambio mismo.

**Ejercicio 51.5 ★.**

¿Qué pliego de [condiciones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/37-explorar-nuestro-entorno#def-g6-exploring-our-environment-conditions) cumplen los [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli) y con qué otros dos órganos de este curso lo comparten?

**Solución de Ejercicio 51.5.**

La superficie de paso grande, fina, húmeda y forrada de [sangre](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/25-el-viaje-de-los-alimentos#prop-g4-journey-of-food-absorb). La comparte con las [plumas](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/2-los-animales-que-nos-rodean#def-g1-animals-around-us-covering) de las [branquias](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) ([Proposición 47.1](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#prop-g7-how-animals-breathe-spec)) y con las [vellosidades](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/50-la-digestion-y-los-nutrientes#prop-g7-digestion-and-nutrients-absorption) del intestino ([Ejemplo 50.7](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/50-la-digestion-y-los-nutrientes#ex-g7-digestion-and-nutrients-spec)).

**Ejercicio 51.6 ★.**

Nombra tres de los cuatro ataques del humo a la maquinaria.

**Solución de Ejercicio 51.6.**

Los alquitranes que recubren e irritan las vías respiratorias (la escoba sobrecargada y su tos); las paredes alveolares que se deshacen — superficie perdida; un gas del humo que ocupa los asientos del [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) en la [sangre](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/25-el-viaje-de-los-alimentos#prop-g4-journey-of-food-absorb); y las vías estrechadas que estrangulan el fuelle.

**Ejercicio 51.7 ★★.**

¿Por qué es trabajo tomar aire mientras que soltarlo en reposo sale gratis? ¿De dónde viene el empujón hacia fuera?

**Solución de Ejercicio 51.7.**

Tomar aire tiene que estirar el pecho y los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) contra su muelle — ese estiramiento es el trabajo. Soltarlo en reposo es ese mismo muelle volviendo: el pecho ensanchado y los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) estirados recuperan su forma, y ese retroceso empuja el aire.

**Ejercicio 51.8 ★★.**

Explica por qué la superficie alveolar perdida no se puede compensar respirando más deprisa — ¿qué factor del intercambio falta?

**Solución de Ejercicio 51.8.**

El intercambio necesita superficie tanto como aire fresco: el paso solo ocurre allí donde el aire se encuentra con una pared forrada de [sangre](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/25-el-viaje-de-los-alimentos#prop-g4-journey-of-food-absorb). Un fuelle más rápido a través de bolsas menos numerosas y más flácidas ventila una superficie que ya no existe — el factor que falta es la propia área de paso.

**Ejercicio 51.9 ★★.**

Interpreta las dos pruebas de escaleras del [Ejemplo 51.7](#ex-g7-lungs-and-gas-exchange-stairs) ataque por ataque.

**Solución de Ejercicio 51.9.**

El fumador sube con las vías estrechadas (toma estrangulada), con una superficie alveolar reducida (menos carga por [respiración](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration)) y con asientos de [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) ocupados por el gas del humo (menos transportado por ronda). Para pagar la misma factura muscular, el [corazón](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-heart) tiene que hacer más rondas — de ahí la llegada jadeando con un [pulso](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#prop-g4-heart-and-blood-pulse) de nivel de esprint.

**Ejercicio 51.10 ★★.**

Un buceador suelta el aire despacio mientras sube; un trompetista sostiene notas largas y constantes. ¿Qué mitades de la [Proposición 51.1](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) está entrenando o usando cada uno?

**Solución de Ejercicio 51.10.**

Los dos son control entrenado de la fase de *salida*: le añaden [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) medido a lo que normalmente es un muelle pasivo — el buceador para ir soltando de manera constante el aire que se expande, y el trompetista para dosificar una sola salida larga y controlada. (Sus tomas profundas entrenan también el trabajo de entrada.)

**Ejercicio 51.11 ★★.**

Reconcilia el [Ejemplo 51.5](#ex-g7-lungs-and-gas-exchange-accounting) con la [Proposición 49.4](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/49-los-organos-en-funcionamiento#prop-g7-organs-at-work-supply): ¿qué tres ajustes multiplican el reparto en el esfuerzo y en qué mostradores?

**Solución de Ejercicio 51.11.**

Una [ventilación](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) más profunda y más rápida multiplica la carga en el mostrador alveolar; un [corazón](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-heart) más rápido y más fuerte multiplica las rondas en el mostrador del transporte; y el desvío ensancha los [vasos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-vessels) locales de los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) en el mostrador de la entrega. Tres ajustes, un reparto multiplicado (los libros cuadrados del [Ejemplo 51.5](#ex-g7-lungs-and-gas-exchange-accounting)).

**Ejercicio 51.12 ★★★.**

“El [pulmón](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) es una frontera de media pista de tenis plegada dentro de una caja de zapatos, y el humo es un fuego lento en la frontera”. Justifica las dos imágenes con los números y los mecanismos de este capítulo.

**Solución de Ejercicio 51.12.**

La frontera: cientos de millones de [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli) suman alrededor de media pista de tenis de superficie de intercambio, plegada dentro de un pecho — y por ella cruzan hacia dentro cinco puntos porcentuales del [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) de cada [respiración](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) y hacia fuera cuatro de [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration). El fuego lento: los alquitranes y la irritación del humo consumen esa frontera año tras año — recubriendo sus accesos, hundiendo sus bolsas, tomando los asientos de su transporte — de manera acumulativa, silenciosa y solo reversible en parte, como una frontera quemada más deprisa de lo que se puede reconstruir.

## 51.5 Problema: El expediente de la máquina de respirar

**Problema 51.1.**

Problema de fin de semana — la inspección de una ingeniera al fuelle humano

Una clase de ingeniería “inspecciona” sobre el papel la máquina humana de respirar: toma, bomba, superficie de intercambio, conexión de transporte y [hoja](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/3-las-plantas-que-nos-rodean#def-g1-plants-around-us-parts) de mantenimiento.

**Parte I — La bomba.**

1. Monta el ciclo de la bomba: las dos fases, los que mueven cada una y qué fase cuesta [energía](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/18-una-alimentacion-equilibrada#prop-g3-balanced-diet-jobs) en reposo.
2. La bomba no toca el [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) del propio órgano bombeado — los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) no tienen ninguno. ¿Cómo mueve aire entonces el ensanchamiento del pecho?
3. Da el ritmo en reposo de la bomba y sus dos ajustes de esfuerzo ( [Proposición 49.4](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/49-los-organos-en-funcionamiento#prop-g7-organs-at-work-supply) ).
4. Jadear, suspirar, apagar velas de un soplido: asigna cada cosa a su sitio en la mecánica del ciclo.

**Parte II — La superficie de intercambio.**

5. Especifica la superficie: nombre, número, pared, envoltura y tamaño sumado.
6. Comprueba el pliego de [condiciones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/37-explorar-nuestro-entorno#def-g6-exploring-our-environment-conditions) frente a la [Proposición 47.1](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#prop-g7-how-animals-breathe-spec) , punto por punto.
7. El aire de entrada y el de salida se diferencian en los porcentajes del capítulo. Calcula la diferencia de [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) como fracción del $21$ por ciento de la entrada — ¿qué parte del [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) inspirado se retiene, más o menos?
8. ¿Por qué tiene que salir el aire de escape cálido y húmedo — de qué propiedad de la superficie es ese el precio?

**Parte III — La [hoja](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/3-las-plantas-que-nos-rodean#def-g1-plants-around-us-parts) de mantenimiento.**

9. Archiva los cuatro ataques del humo bajo: toma, bomba, superficie y transporte. Una línea para cada uno.
10. El expediente anota: “las pérdidas de superficie son pérdidas de capital”. Explícalo, frente a las toses y los resfriados, que son reparaciones corrientes.
11. Escribe el plan de mantenimiento — el [Método 51.8](#met-g7-lungs-and-gas-exchange-keep) — como cuatro directrices de ingeniería con sus razones.
12. Cierra la inspección: una frase sobre por qué esta máquina, la única entre las bombas y las fronteras del cuerpo, está medio bajo el control voluntario de su dueño — y para qué sirve ese control (el habla, el canto, la exhalación lenta del buceador).

**Solución de Problema 51.1.**

**1.** Fase de entrada: los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) de las [costillas](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) levantan y ensanchan la caja y el [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) se aplana — cuesta [energía](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/18-una-alimentacion-equilibrada#prop-g3-balanced-diet-jobs). Fase de salida (en reposo): los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) sueltan y el pecho y los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) recuperan su forma — casi gratis. El ciclo, unas $15$ veces por minuto.

**2.** Los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) se pegan a la pared interior del pecho: ensancha el pecho y los [pulmones](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/47-como-respiran-los-animales#def-g7-how-animals-breathe-four) se estiran con él, y el aire de fuera entra a llenar el espacio estirado. La bomba funciona cambiando la forma de la habitación, no apretando el órgano.

**3.** Unos $15$ ciclos por minuto en reposo; con esfuerzo, los ciclos se aceleran *y* se hacen más profundos — más respiraciones y más aire por [respiración](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration).

**4.** Jadear: ciclos rápidos y superficiales, casi todo [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation). Suspirar: un estiramiento extraprofundo y una soltada larga — un reinicio del muelle. Velas: la fase de salida con [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) añadido al muelle.

**5.** Los [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli): cientos de millones de burbujas de pared fina, cada una envuelta en [vasos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-vessels) finos, que suman alrededor de media pista de tenis.

**6.** Grande: la pista sumada. Fina: paredes de burbuja del grosor de una [célula](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/29-una-primera-mirada-a-las-celulas#def-g5-first-look-at-cells-cell). Húmeda: su revestimiento. Forrada de [sangre](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/25-el-viaje-de-los-alimentos#prop-g4-journey-of-food-absorb): los [vasos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/27-el-corazon-y-la-sangre#def-g4-heart-and-blood-vessels) que la envuelven. Pliego cumplido en los cuatro puntos.

**7.** Cinco puntos retenidos de $21$ — más o menos una cuarta parte del [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) inspirado se retira en cada [respiración](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration).

**8.** De la [humedad](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/37-explorar-nuestro-entorno#def-g6-exploring-our-environment-conditions) de la superficie: el aire que sale ha barrido unas paredes mojadas (y calientes), así que el escape se lleva agua y calor — el espejo empañado es el coste de mantenimiento de la superficie, pagado en cada [respiración](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration).

**9.** Toma: los alquitranes recubren e irritan las vías. Bomba: las vías estrechadas estrangulan cada ciclo. Superficie: las paredes alveolares se deshacen y se funden — área perdida. Transporte: el gas del humo ocupa los asientos del [oxígeno](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) en la [sangre](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/25-el-viaje-de-los-alimentos#prop-g4-journey-of-food-absorb).

**10.** Las toses y los resfriados inflaman y despejan — la maquinaria se repara y vuelve al servicio. Las paredes alveolares rotas no se reconstruyen: cada bolsa fundida es área de intercambio dada de baja para siempre — capital, no gastos corrientes.

**11.** (1) No admitir humo: las pérdidas de capital son para siempre. (2) Funcionar con aire limpio: los filtros y las escobas tienen una capacidad finita. (3) Ejercitar la bomba con carga: el esfuerzo profundo mantiene los [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/17-huesos-y-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) y ventila la superficie entera. (4) Tomar el aire por la nariz con frío y con polvo: el acondicionamiento previo protege el conjunto.

**12.** La única entre las bombas del cuerpo, el fuelle responde a la vez a los servicios automáticos y a la voluntad — porque la misma salida que ventila el [dióxido de carbono](https://one-course.com/books/biology/1/es/chapter/46-que-es-la-respiracion#def-g7-what-is-respiration-respiration) es el viento del habla y del canto, y una máquina prestada al lenguaje tiene que aceptar la mano de quien habla sobre los mandos.