UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
COLEGIO DE CIENCIA Y HUMANIDADES
PLANTEL SUR
BIOLOGÍA IV
DRA. MARIA EUGENIA TOVAR
REPORTE 1
FLORES MONTIEL ANGELICA
GRANADOS CAMACHO LUIS ENRIQUE
ÁLVAREZ SANTOYO LUIS JAVIER
628
Funcionamiento del aparato respiratorio humano
Preguntas generadoras:
- ¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano?
La función principal del sistema respiratorio es obtener gases del medio y transportarlos a los tejidos que forman el organismo vía los alvéolos pulmonares , así como la posterior expulsión del cuerpo de los gases que no necesita.
- ¿Qué relación hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco?
La frecuencia respiratoria es el número de veces que una persona respira por minuto. Se suele medir cuando la persona está en reposo, y consiste simplemente en contar el número de respiraciones durante un minuto contando las veces que se eleva su pecho. El ritmo del pulso es la medida de la frecuencia cardiaca, es decir, del número de veces que el corazón late por minuto. Cuando el corazón impulsa la sangre a través de las arterias, las arterias se expanden y se contraen con el flujo de la sangre.
El aumento del ritmo cardiaco ante la necesidad del oxígeno, la frecuencia respiratoria aumentará de la misma forma pues necesitaría más energía que se pudiera transportar a las células del cuerpo.
- ¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiración de las células?
El aparato respiratorio pulmonar del ser humano necesita oxígeno de la atmósfera para que sus células, en conjunción con la glucosa, produzcan energía. Cuando los combustibles orgánicos como la glucosa se degradan mediante una cadena de transporte de electrones, el proceso de degradación se conoce como respiración celular.
- ¿De dónde proviene el C02 que se produce durante la respiración?
El aparato respiratorio es el encargado de captar el oxígeno (O2) del aire y por la degradación de la glucosa desprende el dióxido de carbono (CO2) que se produce durante la respiración mitocondrial.
Planteamiento de las hipótesis:
El aparato respiratorio pulmonar del ser humano necesita oxígeno de la atmósfera para que sus células, en conjunción con la glucosa, produzcan energía En el aparato respiratorio y circulatorio del ser humano existen relaciones muy estrechas al igual que con otros sistemas y con sus células, por lo que en esta práctica comprobaremos dichas relaciones, como entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco, las cuales irán aumentando conforme a una actividad física. Como ya sabemos el aparato respiratorio es el encargado de captar el oxígeno de la atmósfera, también es el encargado de desechar el dióxido de carbono durante la respiración individual de las células mediante la exhalación.
Introducción
El aparato respiratorio humano se integra por un grupo de órganos encargados de introducir el oxígeno al cuerpo y conducirlo hasta los glóbulos rojos, así como de recoger y desechar el dióxido de carbono (CO2) que se produce en las células durante la degradación de la glucosa.
El proceso por el cual se introduce aire, y por tanto el oxígeno disuelto en él, se conoce como inhalación. Durante esta actividad el diafragma se contrae desplazando las costillas hacia arriba y hacia afuera con lo que se agranda el tórax permitiendo la entrada de aire a los pulmones y la consecuente difusión del oxígeno a la sangre. Otro proceso sucede cuando se expulsa el CO2: la exhalación. En este caso el diafragma se relaja desplazando las costillas hacia abajo y hacia adentro disminuyendo la cavidad torácica con lo que se facilita la salida de este gas. La inhalación y la exhalación generan un ciclo básico de respiración o frecuencia respiratoria, en un ciclo respiratorio normal se presentan de 10 a 16 inhalaciones y exhalaciones por minuto, aunque pueden llegar a presentarse hasta 20.
Aunque la inhalación y la exhalación de aire son fases importantes de la respiración, ambas actividades representan sólo una parte del proceso respiratorio que lleva a cabo un organismo multicelular que depende del oxígeno para transformar la energía de las moléculas orgánicas en energía inmediatamente utilizable.
La respiración incluye todos los mecanismos involucrados en la toma de oxígeno, su difusión en la sangre y transporte a todas las células del cuerpo donde participa en las reacciones químicas que desdoblan las moléculas orgánicas, así como la eliminación del dióxido de carbono que se produce durante este proceso.
En el hombre como en muchos animales la respiración de las células individuales depende de los mecanismos empleados para hacer llegar el oxígeno hasta ellas y de la eliminación del dióxido de carbono que se produce durante su actividad respiratoria. En este sentido los pulmones juegan un papel relevante en el proceso respiratorio de los seres humanos ya que se encargan de remover continuamente los gases que se introducen o desechan durante esta función.
La respiración de un ser humano se puede medir cuantificando la cantidad de oxígeno o dióxido de carbono que se consume y desecha durante este proceso. El dióxido de carbono producido durante el desdoblamiento de glucosa en las células puede ser determinado empleando un sensor de gas, instrumento altamente preciso que puede registrar pequeños cambios en la concentración de dióxido de carbono disuelto en la atmósfera como los producidos por ejemplo durante la exhalación de aire en la respiración.
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 lápiz
cuaderno
Equipo:
1 cronómetro
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.
Hombre
Cuantificación
|
Antes de la actividad física
|
Después de la actividad física
|
Pulsaciones / min.
|
51
|
80
|
Frecuencia respiratoria
Ascensos-descenso/ min.
|
16
|
50
|
Mujer
Cuantificación
|
Antes de la actividad física
|
Después de la actividad física
|
Pulsaciones / min.
|
59
|
85
|
Frecuencia respiratoria
Ascensos-descenso/ min.
|
20
|
43
|
Resultados:
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 el cuerpo necesita una mayor cantidad de oxígeno, siendo así que inhalamos más oxígeno para poder mantener a nuestro cuerpo con la energía necesaria para realiazr las acciones que necesitemos.
¿Para qué debemos respirar más rápido en esta situación?
No es que debamos, es que naturalmente el cuerpo respira más rápido para llenar a los pulmones constantemente de oxígeno de una manera más continua ya que al realizar una actividad física le exigimos a todo nuestro cuerpo un consumo de energía constante.
¿Qué sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?
Aumentan
¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio?
Aumentan
¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad física?
Es una relación directamente proporcional
Realiza la caracterización de los conceptos:
Inhalación: La inhalación o inspiración es el proceso por el cual entra aire desde el exterior hacia el interior de los pulmones.
Exhalación: es cuando el aire sale de los pulmones o el fenómeno opuesto a la inhalación, durante el cual el aire que se encuentra en los pulmones sale de estos.
Pulmones: son estructuras anatómicas de origen embrionario endodérmico, pertenecientes al aparato respiratorio, se ubican en la caja torácica, delimitando a ambos lados el mediastino.
Alvéolos: son los divertículos terminales del árbol bronquial, en los que tiene lugar el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre.
Difusión de gases: es la dispersión gradual de un gas en el seno de otro. De este modo las moléculas de una sustancia se esparcen por la región ocupada por otras moléculas, colisionando y moviéndose aleatoriamente.
Diafragma: Músculo ancho situado entre las cavidades pectoral y abdominal y que tiene un importante papel en la respiración de los mamíferos.
Glóbulos rojos: son las células más numerosas de la sangre. La hemoglobina es uno de sus principales componentes, y su función es transportar el oxígeno hacia los diferentes tejidos del cuerpo.
Análisis de resultados:
Analiza con tu equipo las gráficas que hicieron y respondan las siguientes preguntas:
¿Hubo alguna diferencia entre el registro de la respiración “en reposo” y “después de un ejercicio?
Sí, la respiración a reposo era calmada, despacio, la persona podía hablar normalmente y mantenía un ritmo cardíaco lento a comparación de la respiración después del ejercicio, pues después del ejercicio la respiración era agitada y la voz de los compañeros sonaba entrecortada. También en reposo hubo una menor cantidad de respiros mientras que después del ejercicio aumentaron las respiraciones por minuto.
¿Qué opinas del uso de estos instrumentos para trabajar en clase?
No hubo instrumentos, fuimos nosotros quienes tuvimos que tomar el pulso y contar las respiraciones de manera manual, sin la ayuda de máquinas, tubos, ni siquiera vimos concentraciones de CO2, lo único que usamos fueron nuestras manos, un lápiz y un cuaderno.
Realiza la caracterización de los conceptos: Degradación de glucosa, aire, respiración pulmonar, reacción química, energía.
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
Como vimos y comprobamos en el experimento la relación entre que el ritmo cardiaco aumenta tras la necesidad del oxígeno y la frecuencia respiratoria aumenta por la necesidad de energía para transportar a las células del cuerpo al hacer una actividad física, y dependiendo del nivel de esfuerzo de la actividad corresponderá al aumento del ritmo cardiaco y de la frecuencia respiratoria.
Conceptos clave:
Ritmo cardiaco: 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.
Cavidad torácica: Es la parte del cuerpo humano que está entre la base del cuello y el diafragma. Contiene a los pulmones, al corazón, a grandes vasos sanguíneos como la arteria aorta (ascendente, arco y descendente), a la vena cava inferior, a la cadena ganglionar simpática de donde salen los esplácnicos, la vena ácigos mayor y menor, al esófago, conducto torácico y su división es el mediastino.
Centro respiratorio: O (CR) se encuentra en el bulbo raquídeo, que es la parte más baja del tronco del encéfalo. El CR recibe señales de control de sustancias químicas, neuronales y hormonales y controla la velocidad y la profundidad de los movimientos respiratorios del diafragma y otros músculos respiratorios. La lesión a este centro puede llevar a una insuficiencia respiratoria central, que requiere ventilación mecánica, pero por lo general el pronóstico es grave.
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.
Ciclo respiratorio: consiste en procesos alternados de inspiración y espiración. durante la inspiración , los músculos esqueléticos como el diafragma e intercostales externos se contraen. Así, aumenta el volumen de la cavidad torácica, desciende la presión intrapleural y entra aire a los pulmones.
Relaciones. Con esta sencilla actividad los alumnos podrán comenzar a relacionar el proceso respiratorio con la liberación de la energía que se requiere para realizar cualquier actividad o trabajo. Además se da apertura a la concepción de la respiración como un proceso que se realiza a nivel celular.
Por otro lado involucra a los alumnos en el uso de equipos poco convencionales para comprender fenómenos biológicos y les permite aplicar conocimientos de otras disciplinas para interpretar los resultados que obtuvieron del monitoreo.
Conclusiones:
La respiración es un proceso por el cual se obtiene energía, este proceso se realiza a nivel celular y consiste en la oxidación de los compuestos orgánicos para poder obtener ATP.
El ritmo cardiaco y la frecuencia respiratoria aumentarán al realizar algún ejercicio, ya que existe un mayor esfuerzo y cantidad de aire, oxígeno y CO2. El ritmo cardiaco y la frecuencia respiratoria será diferente entre cada persona dependiendo del peso, fuerza, estatura y condición física que tengan.
El oxígeno que nosotros los seres humanos necesitamos para tener energía es capturado por los pulmones y transportado por la hemoglobina hasta las células.
W de gowin:
Bibliografía:
- Martínez Tovar María Eugenia, Programa de biología III, Año 2010
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