Universidad Nacional Autónoma de México
Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel Sur
Practica I “Funcionamiento del aparato respiratorio humano”
Mondragón López Saira G.
Hernández Salas Paulina Fabiola
Salgado Sandoval Ma. del Carmen
Valdes Cisneros Samantha I.
Funcionamiento del aparato respiratorio humano
Preguntas generadoras:1. ¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano?
El aparato respiratorio es el encargado de captar oxígeno O2 y
eliminar el dióxido de carbono CO2 procedente del metabolismo celular
2. ¿Qué relación hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco?
La frecuencia respiratoria es el número de respiraciones que efectúa
un ser vivo en un lapso específico (suele expresarse en respiraciones
por minuto). Movimiento rítmico entre sístole y diástole, está
regulado por el sistema nervioso. Ritmo cardíaco es el período
armónico de latidos cardíacos formado por los sonidos de Korotkoff. El
corazón late durante la sístole (contracción del corazón para impulsar
sangre). Ése es el primer ruido de Korotkoff, y el segundo es durante
la diástole (relajación del corazón que permite que se llene de sangre
para la sístole). Si estos ruidos no son armónicos (es decir, si no se
dan con periodicidad), entonces no hay ritmo cardíaco.
3. ¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiración de las células?
Que las celulas que conforman al aparato respiratorio se encargan de
captar el aire y oxigeno y asi llevarlo a los vasos sanguineos para
transmitirla a todo el cuerpo
4. ¿De dónde proviene el C02 que se produce durante la respiración?
La respiración se acompaña de consumo de oxigeno y producción de CO2.
La respiración puede definirse como el proceso mediante el cual los
seres vivos intercambian con el medio aire, oxigeno y CO2.
En los seres vivos mas evolucionado, el intercambio de los gases se
realiza ante el ambiente, los órganos especializados que forman parte
del aparato respiratorio y las células. En todos los seres vivos el
transporte de gases y/o de energía se realiza a través de la sangre. El oxigeno que
se encuentra en el interior oxida las sustancias protoplasmáticas. En
este proceso se libera la energía y se produce gas carbónico (CO2).
Planteamiento de las hipótesis:
Todos los seres vivos brindan asi mismos la energia necesaria para vivir.
Podemos decir que la frecuencia respiratoria tiene que ver con las veces que
respiramos dentro de un lapso de tiempo, y el ritmo cardiaco es la
velocidad a la que bombea sangre el corazon debido a la respiracion siendo
mayor o menor deacuerdo a las acciones o actividades que realicemos.
Los organos es solo una base importante que es la respiracion celular pero solo son mecanismos.
Introducción
Frecuencia cardíaca
La frecuencia cardíaca es el número de contracciones del corazón o pulsaciones por unidad de tiempo. Su medida se realiza en unas condiciones determinadas (reposo o actividad) y se expresa en latidos por minutos (lpm). La medida del pulso se puede efectuar en distintos puntos, siendo los más habituales la muñeca, en el cuello (sobre la arteria carótida) o en el pecho.
La frecuencia cardíaca dependera de la genética, el estado físico, el estado psicológico, las condiciones ambientales, la postura, la edad y el sexo.
Ritmo cardíaco
Ritmo cardíaco es el período armónico de latidos cardíacos formado por los sonidos de Korotkoff. El corazón late durante la sístole (contracción del corazón para impulsar sangre). Ése es el primer ruido de Korotkoff, y el segundo es durante la diástole (relajación del corazón que permite que se llene de sangre para la sístole). Si estos ruidos no son armónicos (es decir, si no se dan con periodicidad), entonces no hay ritmo cardíaco. A esta pérdida del ritmo cardíaco se le llama arritmia.
Inspiración
La inspiración o inhalación es el proceso por el cual entra aire y/o oxigeno, desde un medio exterior hacia el interior de un organismo, por medio de diversos mecanismos. La comunicación de los pulmones con el exterior se realiza por medio de la tráquea.Este proceso es realizado con la intervención del diafragma y la ampliación del tórax con la contribución de los músculos intercostales externos, esternocleidomastoideos, serratos anteriores y escalenos en la respiración forzada.
Este proceso se lleva a cabo gracias a la diferencia de presiones, alveolar (presión del aire ubicado en el interior de los alveolos) y transpulmonar (diferente presión existente entre el interior y exterior de los pulmones). la espiración consta de tres procesos:
1- La entrada y salida de aire a nuestros pulmones.
2- Intercambio de gases en nuestros pulmones en donde los reciben las células sanguíneas.
3- La llegada de oxigeno por medio de las células sanguíneas a todo nuestro cuerpo.
Espiración
La exhalación o espiración es el fenómeno opuesto a la inspiración durante el cual el aire que se encuentra en los pulmones sale de éstos eliminando el dióxido de carbono. Es una fase pasiva de la respiración, porque el tórax se retrae y disminuyen todos sus diámetros, sin intervención de la contracción muscular, volviendo a recobrar el tórax su forma primitiva. Los músculos puestos en juego, al dilatarse el tórax, se relajan en esta fase; las costillas vuelven a su posición inicial así como el diafragma.Respiración tisular
Se llama respiración tisular al intercambio gaseoso que se produce entre la sangre y los diferentes tejidos del cuerpo. La sangre oxigenada en los pulmones llega a rodear a las células de los distintos tejidos transportada por los capilares de la arteria aorta. En ese punto se produce la respiración tisular, que es un proceso de intercambio:
- Por un lado, el oxígeno pasa desde la sangre hacia las células por difusión a través de la membrana celular.
- A su vez, desde éstas pasan hacia la sangre el dióxido de carbono y el vapor de agua de desecho.
La sangre carboxigenada es transportada de regreso por los capilares venosos hasta las venas cavas, y de éstas al corazón, para ser enviada nuevamente a los pulmones
Objetivos:
§ Comprobar la relación que existe entre el aparato respiratorio y circulatorio a través del registro de cambios en la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco ocasionado por la exposición a una actividad física (ejercicio).
§ Utilizar el sensor de gas CO2 para determinar los cambios en la concentración de CO2 debidos a la respiración de un ser humano.
§ Relacionar el mecanismo respiratorio pulmonar del ser humano con la respiración a nivel celular.
§ Reconocer que el dióxido de carbono desechado durante la exhalación es resultado de la respiración individual de las células.
Material:
1 cronómetro
1 lápiz
cuaderno
1 matraz kitazato de 250 ml
30 cm de manguera de hule nueva
1 pinzas Mohr
Masking tape
Equipo:
Sensor de gas CO2
Interfase ULI para el sensor de gas CO2
Lap top
Software Logger Pro
Procedimiento:
A. Frecuencia respiratoria y ritmo cardiaco.Toma la frecuencia cardiaca de un integrante de tu equipo que debe estar en reposo. Para ello, con los dedos índice y medio localiza en la parte lateral del cuello la carótida y presiona levemente hasta sentir pulsaciones. Cuantifica cuantas pulsaciones se perciben en un minuto y registra este dato en tu cuaderno. Lo normal son 80 pulsaciones por minuto.
Del mismo compañero toma ahora la frecuencia respiratoria, para hacerlo observa los movimientos de su tórax; un ascenso y un descenso del diafragma equivalen a un movimiento respiratorio. Lo normal es de 16 a 20 movimientos por minuto.
Posteriormente el mismo estudiante deberá realizar 20 sentadillas, subir escaleras o ejecutar brevemente algún ejercicio, después de terminar esta actividad física se deberán realizar nuevamente las dos mediciones anteriores.
Registra tus datos en un cuadro como el siguiente:
Cuantificación | Reposo | Caminando | Trotando | Corriendo |
MUJER Pulsaciones / min. | 75 | 94 | 99 | 154 |
MUJER Frecuencia respiratoria Ascensos-descenso/ min. | 17 | 20 | 22 | 30 |
HOMBRE Pulsaciones / min. | 54 | 67 | 94 | 144 |
HOMBRE Frecuencia respiratoria Ascensos-descenso/ min. | 18 | 24 | 25 | 30 |
Repite la operación al menos con una persona más y compara los datos registrados.
Resultados:
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A. Frecuencia respiratoria y ritmo cardiaco.
Discute con tus compañeros los resultados que observaron. Analicen las posibles causas que ocasionan que haya diferencias en el ritmo cardiaco y la frecuencia respiratoria entre una persona y otra. Análisis de resultados:
Responde los siguientes cuestionamientos:¿Porque cuando se realiza algún ejercicio físico vigoroso se incrementa el número de inhalaciones y exhalaciones?
Porque al hacer más ejercicio, las células del cuerpo necesitan oxigenarse, pues al hacer la actividad física se esta realizando un desgaste de energía. Pero el incremento de las inhalaciones y exhalaciones se estabiliza o normaliza al momento de acabar la actividad y estar en reposo.
¿Para qué debemos respirar más rápido en esta situación?
De esta manera se aumenta la cantidad de oxígeno que se captura y asi las células pueden cubrir la demanda de energía que se requiere al hacer actividad física.
¿Qué sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?
Se incrementan, pues la frecuencia respiratoria aumneta por la demanda de oxígeno para que las células obtengan energía de las moléculas orgánicas, y la frecuencia cardiaca aumenta pues transporta el oxígeno captado en la respiración y es transportado a todas las células.
¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio?
Aumentan debido a que las células requieren más oxígeno durante el ejercicio, por tanto necesitaran más energía.
¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad física?
Al hacer ejercicio las células necesitan más energía y por tanto más oxígeno; por esto aumentan la frecuencia respiratoria, el oxígeno que entra necesita ser transportado a las células, pero como también aumenta la respiración cardiaca, pues es la sangre la que lo trasporta.
Realiza la caracterización de los conceptos: Inhalación, exhalación, pulmones, alvéolos, difusión de gases, diafragma, glóbulos rojos.
La inspiración es el proceso por el que el oxígeno entra en el organismo y llega a los alvéolos pulmonares. En ellos, mediante un mecanismo de difusión, el oxigeno se difunde a través de la membrana alveolar y se incorpora a los glóbulos rojos, mientras que el dióxido de carbono que estos traen desde las células del organismo realiza el proceso inverso y se incorpora al aire contenido en los alvéolos.
La espiración es la fase en la que el aire cargado de dióxido de carbono es expulsado al exterior.
Pulmon:Órgano del sistema respiratorio situado en la cavidad torácica, formado por un tejido conjuntivo de color rosado y de consistencia blanda, elástica y esponjosa. En su interior hay los bronquios y los bronquiolos, que transportan el aíre, y los alveolos pulmonares.
Diafragma: Músculo abombado que separa la cavidad torácica (el tórax) de la cavidad abdominal (el abdomen). También tiene la función de facilitar la respiración, ya que los pulmones no tienen musculatura propia. Los músculos del diafragma se contraen en la inspiración de aire y recuperan su posición de reposo en la expiración de aire.
Alveólos: son sacos recubiertos en su pared interna por líquido y agente tenso activo, hay aproximadamente 300 de ellos en en todo el aparato respiratorio ubicados en la terminación de los bronquiolos pulmonares.
Difusión de gases: movimiento de las moléculas de un área de alta concentración a una de baja concentración.
Glóbulos rojos: son las células sanguíneas mas abundantes que hay en la sangre. la función de los glóbulos rojos es absorber oxígeno de los pequeños alveólos que se encuentran en los pulmones y llevarlo a todos los músculos, tejidos y órganos del cuerpo.
Análisis de resultados:
¿Hubo alguna diferencia entre el registro de la respiración “en reposo” y “después de un ejercicio? si, ya que al acelerarse el individuo, consume mas energía y sus células tienen que respirar mas rápido, por lo que acelera el flujo sanguíneo, y su ritmo como su frecuencia cardiaca son mas rapidas con actividades fisicas que en reposo.
¿Qué opinas del uso de estos instrumentos para trabajar en clase? nos permiten reconocer los resultados de una manera mas practica para asi aalizarlos de manera mas sencilla y entendible, además los resultados que se obtienen son casi exactos.
Realiza la caracterización de los conceptos:
Degradación de glucosa: es una fuente principal de energía en la mayoría de las células. Cuando la glucosa se degrada en una serie de pequeños pasos por medio de enzimas, una proporción significativa de la energía contenida en la molécula vuelve a empaquetarse en los enlaces fosfato de las moléculas de ATP.
La primera fase en la degradación de la glucosa es la glucólisis que se efectúa en el citoplasma de la célula. La segunda fase es la respiración aeróbica, que requiere oxígeno y, en las células eucarióticas, tiene lugar en las mitocondrias. La respiración comprende el ciclo de Krebs y el transporte terminal de electrones acoplado al proceso de fosforilación oxidativa. Todos estos procesos están íntimamente relacionados.
En condiciones anaeróbicas, el proceso de fermentación transforma al ácido pirúvico producido por la glucólisis o en etanol o en ácido láctico.
Aire: Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que permanecen alrededor de la Tierra por acción de la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta. Es particularmente delicado, fino, etéreo y -si está limpio- transparente en distancias cortas y medias.
Respiración pulmonar: es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el oxigeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire espirado.
El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la traquea.
A la mitad de la altura del pecho, la traquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez, en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.
Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre.
Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados, unas 40 veces la extensión de la piel
Reacción química: es todo proceso en el que una o más sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos.
Energía: es la capacidad de trabajo que tiene un cuerpo o sistemas de cuerpos. Por ejemplo: La energía no puede ser creada, ni consumida, ni destruida.
Si no que puede ser convertida o transferida.
Cuando un cuerpo se desplaza las fuerzas actuantes realizan un trabajo. Asimismo, cuando un cuerpo se encuentra a cierta altura, potencialmente esta capacitado para desplazarse hasta el plano, en donde, se realizara un trabajo mecánico.
En este caso el sistema físico puede efectuar trabajo. Osea: un sistema físico posee energía cuando tiene capacidad para realizar un trabajo
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
aceptamos nuestra hipótesis, ya que todos los seres vivos brindan así mismos la energía necesaria para vivir, mediante diferentes mecanismos, y a diferentes niveles, pero sobrevive gracias a estos. también estamos de acuerdo en que la frecuencia espiratoria tiene que ver con las veces que respiramos dentro de un lapso de tiempo , y el ritmo cardiaco y frecuencia cardiaca es la velocidad a la que bombea sangre el corazón debido a la espiración siendo mayor o menor de acuerdo a las acciones o actividades que realicemos.
Conclusión: La respiración es a nivel celular y es importante porque, por medio de ella los seres vivos obtienen energía del alimento; el proceso consiste básicamente en la oxidación de los compuestos orgánicos y así obtener el ATP.
El ritmo cardiaco y la frecuencia, vas a aumentar de acuerdo a la actividad física que se realice, pues si es muy rápida, la cantidad de oxígeno, aire y CO2. también va a implicar mucho la cuestión de si el de un sexo o de otro.
Conceptos clave: Ritmo cardiaco, cavidad torácica, centro respiratorio, frecuencia respiratoria, ciclo respiratorio, sensor, sensor de gas CO2.
Bibliografía:
Tovar Martínez María Eugenia, Programa de Biologia III, año 2010
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