- describir la estructura del sistema de intercambio gaseoso humano, limitado a: • pulmones • tráquea • bronquios • bronquiolos • alvéolos • red capilar
- describir la distribución en el sistema de intercambio gaseoso de cartílago, epitelio ciliado, células caliciformes, epitelio escamoso de los alvéolos, músculo liso y capilares
- reconocer cartílago, epitelio ciliado, células caliciformes, epitelio escamoso de los alvéolos, músculo liso y capilares en preparaciones microscópicas, fotomicrografías y micrografías electrónicas
- reconocer tráquea, bronquios, bronquiolos y alvéolos en preparaciones microscópicas, fotomicrografías y micrografías electrónicas, y realizar diagramas de planificación de secciones transversales de las paredes de la tráquea y el bronquio
- describir las funciones de las células epiteliales ciliadas, las células caliciformes y las glándulas mucosas para mantener la salud del sistema de intercambio gaseoso
- describir las funciones en el sistema de intercambio gaseoso del cartílago, el músculo liso, las fibras elásticas y el epitelio escamoso
- describir el intercambio gaseoso entre el aire en los alvéolos y la sangre en los capilares
Intercambio gaseoso
A-Level Biología · Tema 9
6:58
El sistema de intercambio gaseoso
Si extendieras el interior de tus pulmones plano, cubriría unos setenta metros cuadrados —aproximadamente medio campo de tenis—. Toda esa área está enrollada dentro de tu…
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9.1
El sistema de intercambio gaseoso
Syllabus
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Tu cuerpo necesita captar oxígeno y eliminar dióxido de carbono. Este proceso de intercambio ocurre en el sistema de intercambio gaseoso. El aire sigue esta ruta hacia adentro del cuerpo:
- por la tráquea (la tráquea),
- hacia dos bronquios (uno para cada pulmón),
- hacia muchos bronquiolos más pequeños,
- y finalmente hacia tinyas sacas de aire llamadas alvéolos, profundamente en los pulmones.
Cada alvéolo está envuelto en una red de capilares, lo que acerca mucho el aire a la sangre.


Explorar las vías respiratorias
Toca cada parte. El aire se ramifica desde la tráquea hasta los pequeños alvéolos, donde ocurre el intercambio gaseoso.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| lungs/lʌŋz/ | 肺 | fèi |
| capillary/kəˈpɪləri/ | 毛细血管 | máo xì xuè guǎn |
| cartilage/ˈkɑːtɪlɪdʒ/ | 软骨 | ruǎn gǔ |
9.1
Los tejidos de las vías respiratorias y su función
| Tejido | Dónde se encuentra | Función |
|---|---|---|
| cartílago | Anillos en forma de C en la tráquea y los bronquios | mantiene la vía respiratoria abierta para que no colapse al inspirar |
| epitelio ciliado | revistiendo la tráquea y los bronquios | pelos diminutos llamados cilios se mueven para barrer el moco hacia la garganta, lejos de los pulmones |
| células caliciformes y glándulas mucosas | en el revestimiento de las vías respiratorias | producen el moco, que atrapa el polvo y los microbios que inhalamos |
| músculo liso | en las paredes de los bronquios y bronquiolos | se contrae para estrechar la vía respiratoria |
| fibras elásticas | en las paredes de las vías respiratorias y alvéolos | se estiran al inspirar y luego vuelven a su posición original para ayudar a expulsar el aire |
| epitelio escamoso | el revestimiento muy fino y plano de los alvéolos | proporciona una distancia muy corta para que los gases crucen |
Los cilios, las células caliciformes y las glándulas mucosas trabajan juntos para mantener los pulmones limpios y saludables: el moco atrapa la suciedad y los microbios, y los cilios lo transportan fuera para ser tragado.


| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| ciliated epithelium/ˈsɪlɪeɪtɪd ˌepɪˈθiːlɪəm/ | 纤毛上皮 | xiān máo shàng pí |
| cilia/ˈsɪlɪə/ | 纤毛 | xiān máo |
| mucus/ˈmjuːkəs/ | 黏液 | nián yè |
| goblet cell/ˈɡɒblət sel/ | 杯状细胞 | bēi zhuàng xì bāo |
| mucous gland/ˈmjuːkəs ɡlænd/ | 黏液腺 | nián yè xiàn |
| microbe/ˈmaɪkrəʊb/ | 微生物 | wēi shēng wù |
| smooth muscle/smuːð ˈmʌsl/ | 平滑肌 | píng huá jī |
| elastic fibre/ɪˈlæstɪk ˈfaɪbə/ | 弹性纤维 | tán xìng xiān wéi |
| squamous epithelium/ˈskwɒməs ˌepɪˈθiːlɪəm/ | 扁平上皮 | biǎn píng shàng pí |
| diffuse/dɪˈfjuːz/ | 扩散 | kuò sàn |
| concentration gradient/ˌkɒnsənˈtreɪʃn ˈɡreɪdɪənt/ | 浓度梯度 | nóng dù tī dù |
| oxygen/ˈɒksɪdʒn/ | 氧气 | yǎng qì |
| carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ | 二氧化碳 | èr yǎng huà tàn |
9.1
Intercambio gaseoso en los alvéolos
Los alvéolos son superficies excelentes para el intercambio de gases porque tienen:
- un área superficial total muy grande (millones de sacas diminutas),
- paredes muy finas — el epitelio alveolar y la pared capilar tienen cada uno solo una célula de espesor, por lo que la distancia a cruzar es mínima,
- un rico suministro sanguíneo proveniente de la red capilar,
- un revestimiento húmedo, para que los gases se disuelvan antes de cruzar.
Los gases se mueven por difusión a lo largo de sus gradientes de concentración:
- el oxígeno tiene alta concentración en el aire alveolar y baja concentración en la sangre, por lo que difunde desde el aire hacia la sangre.
- el dióxido de carbono tiene alta concentración en la sangre y baja concentración en el aire alveolar, por lo que difunde desde la sangre hacia el aire para ser exhalado.

Bajo el microscopio, el tejido pulmonar real parece un delicado encaje rosado. Los muchos espacios abiertos son los alvéolos, y las líneas rosadas finas entre ellos son las paredes donde ocurre el intercambio gaseoso:

La ventilación mantiene el aire fresco en los alvéolos, y el flujo sanguíneo continuo lleva los gases away. Ambos mantienen los gradientes de concentración pronunciados, de modo que el intercambio gaseoso permanece rápido.
Ejemplo resuelto. Use la ley de Fick para explicar por qué los alvéolos permiten un intercambio gaseoso tan rápido. La ley de Fick establece que la tasa de difusión es proporcional a
por lo que una tasa rápida requiere que los tres términos favorezcan este proceso. Área superficial: millones de alvéolos proporcionan un área total enorme, aproximadamente $70\ \text{m}^2$. Distancia de difusión: el epitelio alveolar y el endotelio capilar tienen cada uno solo una capa de células aplanadas, por lo que el oxígeno cruza en menos de $1\ \mu\text{m}$. Diferencia de concentración: la ventilación renueva constantemente el aire mientras la circulación lleva constantemente away la sangre oxigenada, por lo que se mantiene un gradiente pronunciado. Vincule cada adaptación al término de la ecuación que sirve: listar "gran área superficial, paredes finas, buen suministro sanguíneo" sin vincularlas a la ley de Fick es una respuesta más débil.
En el alvéolo
Toca cada parte. El oxígeno y el dióxido de carbono se intercambian a través de una pared de solo una célula, entre el aire y la sangre.
| Inglés | Chino | Pinyin |
|---|---|---|
| gas exchange/ɡæs eksˈtʃeɪndʒ/ | 气体交换 | qì tǐ jiāo huàn |
| trachea/trəˈkɪə/ | 气管 | qì guǎn |
| bronchus/ˈbrɒŋkəs/ | 支气管 | zhī qì guǎn |
| bronchiole/ˈbrɒŋkɪəʊl/ | 细支气管 | xì zhī qì guǎn |
| alveoli/ˈælvɪɒli/ | 肺泡 | fèi pào |
9.1
Consejos para el examen
- Vincule cada característica alveolar a una difusión rápida: gran área superficial, paredes finas (de una sola célula), superficie húmeda, buen suministro sanguíneo — una respuesta basada en "área superficial, corta distancia, gradiente pronunciado".
- Empareje el tejido de la vía respiratoria con su función: cartílago (mantiene las vías abiertas), epitelio ciliado + células caliciformes (atrapan y barren el moco), músculo liso y fibras elásticas.
- Formule sus respuestas con ideas de la ley de Fick: tasa $\propto$ área superficial $\times$ diferencia de concentración $\div$ distancia.
Lecciones interactivas sobre este tema
Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.