Gran parte de los alimentos que todo ser vivo introduce en su cuerpo es transformada en la energía necesaria para el desarrollo de las funciones vitales. Al igual que un automóvil precisa para moverse de la energía que proporciona la combustión de la gasolina, todo ser vivo requiere energía para poner en funcionamiento su propio metabolismo. El proceso bioquímico que permite a las células obtener energía es la respiración celular.
- ¿En qué consiste la respiración celular?
La respiración celular consiste en la combustión lenta, o mejor dicho en la oxidación, de parte de los alimentos introducidos: el combustible es la glucosa (aunque existen también otras sustancias energéticas), y el comburente es el oxígeno, presente en nuestro planeta tanto en la atmósfera como disuelto en las aguas marinas y dulces. Esta reacción química tiene como producto final de desecho el anhídrido carbónico. Así, en las células se consume oxígeno (químicamente O2) y se produce anhídrido carbónico (químicamente CO2). En un organismo pluricelular funcionan los aparatos respiratorio y circulatorio, capaces de captar O2 del aire y transportarlo a los tejidos, al tiempo que acompañan en sentido inverso al CO2. La respiración es el intercambio de los gases mencionados que el sistema respiratorio realiza entre el medio externo y la sangre. Los conocimientos sobre la respiración son una conquista reciente de la fisiología, la ciencia que estudia el funcionamiento de los organismos vivos.
Hasta el siglo XVII sólo se sabía que los movimientos rítmicos del tórax eran sinónimo de vida, pero se ignoraba qué era lo que los producía. Algunos años más tarde el científico inglés Robert Hooke (1635-1702) consiguió demostrar, mediante un célebre experimento, que tanto la combustión como los procesos vitales requerían aire: al poner en un vaso cerrado una vela encendida y un ratón, la muerte de éste sucedía casi al mismo tiempo que la extinción de la llama. En los años siguientes fueron muchos los intensos experimentales propuestos para intentar explicar ese hecho, pero la respuesta definitiva no llegó hasta la segunda mitad del siglo XVIII, a manos del químico francés Antoine Lavoisier. Partiendo de la acertada hipótesis de que el carbono necesario para producir el anhídrido carbónico que todo ser vivo emite con la respiración procede del alimento, y que el oxígeno procede del aire, Lavoisier realizó una serie de experimentos utilizando como conejillo de Indias a su amigo Armand Séguin. Alternando períodos de ayuno con otros en que lo alimentaba con regularidad, momentos de descanso y momentos de actividad, Lavoisier medía con gran precisión la cantidad de oxígeno consumida por su amigo en cada ocasión, llegando así a la conclusión de que cuando Séguin comía aumentaba considerablemente la producción de anhídrido carbónico, así como el consumo de oxígeno, y que lo mismo sucedía durante el trabajo.
- Organismos aerobios obligatorios, anaerobios o aerobios facultativos
Desde aquel momento las investigaciones acerca de la respiración se extendieron a todo el mundo vivo: sus representantes fueron catalogados, según sus necesidades de oxígeno, en organismos aerobios obligatorios, si dependían por completo de este gas para "quemar" el combustible en forma de alimento; anaerobios si, por el contrario, vivían sólo en total ausencia de este elemento químico, y aerobios facultativos si podían vivir en ambas condiciones. Se observó además que en las especies aerobias el consumo de oxígeno aumentaba paralelamente al incremento de aquellas actividades al incremento de aquellas actividades vitales que requerían de una provisión energética continua y adecuada.
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