UNIVERSIDAD NACIONAL

AUTÓNOMA DE MÉXICO

ESCUELA NACIONAL COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

PLANTEL SUR

Práctica 1.

“Funcionamiento del Aparato Respiratorio Humano”.

Alumnos:

Lechuga Marín Leonardo Pedraza Quintana Luz Marisol Terán Carreón Tania Michel Rocha García Edna Odett Xolalpa Jiménez Glenda Vanessa

Grupo: 628

Preguntas generadoras:

1. ¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano?

Su función es la de abastecer de oxígeno al organismo, principalmente al cerebro, mediante la incorporación de aire rico en oxígeno y la expulsión de aire enrarecido por el anhídrido carbónico.

2. ¿Qué relación hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco?

La frecuencia respiratoria se define como las veces que se respira (ciclo de respiración: se contraen y se expanden los pulmones) por unidad de tiempo, normalmente en respiraciones por minuto.

El ritmo cardiaco son los latidos del corazón, medidos en pulsos por minuto y es un indicador de la condición física confiable y fácil de medir. Con el podemos saber el nivel de esfuerzo en nuestro ejercicio.

3. ¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiración de las células?

Que 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.

4. ¿De dónde proviene el C02 que se produce durante la respiración?

Se produce en las células durante la degradación de la glucosa.

Hipótesis.

Cuando se haga ejercicio, la respiración va a acelerar igual que el pulso cardiaco.

En reposo la pulsación va a ser normal y a medida que la actividad aumente, el pulso y la respiración se acelerarán hasta cierto punto y ya en reposo se va a estabilizar por el proceso de homeostasis. El pulso de la mujer se acelerará más rápido.

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.

Introducción

El proceso de respiración consiste de un proceso de dos tiempos; inhalación (entrada de aire, oxígeno) y exhalación (salida de aire, bióxido de carbono). Este proceso depende en gran manera del trabajo del diafragma. Durante la inhalación se contraen los músculos que levantan las costillas a la vez que se contrae el diafragma. En los alvéolos que están dentro de los pulmones, se produce la fase principal del proceso de respiración, la sangre intercambia bióxido de carbono por el oxígeno que entra cuando inhalamos.

El Sistema Respiratorio es el sistema responsable de distribuir el oxígeno que se encuentra en el aire a los diferentes tejidos de nuestro cuerpo y de eliminar el bióxido de carbono (CO2). Esta función principal de este sistema ocurre de la siguiente manera:

1. La sangre retira el bióxido de carbono de los tejidos y los lleva a los alvéolos pulmonares, donde a través de la exhalación se elimina de nuestro cuerpo.

2. A la vez que se elimina el bióxido de carbono, la sangre “recoge” el oxígeno para ser distribuido en todo nuestro cuerpo.

El primer órgano que recibe oxígeno es el corazón.

El componente de la sangre que es responsable del proceso de respiración es el glóbulo rojo. El glóbulo rojo actúa como medio de transporte tanto para el oxígeno (flecha color violeta) como para el bióxido de carbono (flecha color amarilla). Este contiene la hemoglobina que al combinarse con el oxígeno le da el color rojo a la sangre.

Aparato respiratorio.

El término respiración, sirve para designar el proceso fisiológico, por el cual tomamos oxígeno del medio que nos rodea y eliminamos el dióxido de carbono de la sangre (conocido como respiración externa). Pero también sirve para designar el proceso de liberación de energía por parte de las células, procedente de la combustión de moléculas como los hidratos de carbono y las grasas (respiración interna) Se puede decir que la respiración externa es imprescindible para que tenga lugar la interna. Además necesitamos respirar continuamente ya que nuestras células necesitan el oxígeno y sin él mueren, y por lo tanto la muerte de nuestras células nos conduce a la nuestra propia.

El Sistema Respiratorio, está formado por dos pulmones, bronquios, bronquíolos

y alvéolos. Dos movimientos esenciales en el trabajo ventilatorio son: el movimiento de inspiración, en el que intervienen los músculos inspiratorios que ascienden el tórax como son los músculos escalenos, pectoral mayor, pectoral menor, esternocleidomastoideo y los músculos intercostales; y el otro movimiento es la espiración, función pasiva a través de la relajación de los inspiradores. Músculo espiratorio por excelencia es el recto del abdomen. Los músculos intercostales son los responsables de los movimientos costales inspiratorio y espiratorio. El músculo de más importancia del aparato respiratorio es el diafragma, responsable de la ventilación y responsable de la movilización del 80% de las secreciones.

Dividimos el Sistema Respiratorio en dos grandes grupos:

• Zona Extra torácica, está fuera de la cavidad torácica, es la entrada del aire por la nariz y los cornetos nasales y el oído medio.

• Zona Intratorácica, formada por la tráquea, dos bronquios principales (uno para cada pulmón) y dichos bronquios se van dividiendo en bronquios de menor tamaño, formando el árbol bronquial, a su vez en bronquíolos y finalmente en alvéolos.

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. Proporciona el oxígeno que el cuerpo necesita y elimina el dióxido de carbono o gas carbónico que se produce en todas las células. El sistema respiratorio se encuentra formado por las estructuras que realizan el intercambio de gases en la atmósfera y la sangre. El oxígeno (O2) es introducido dentro del cuerpo para su posterior distribución a los tejidos y el dióxido de carbono (CO2). Producido por el metabolismo celular, es eliminado al exterior. Además interviene en la regulación del pH corporal, en la protección con los agentes patógenos y las sustancias irritantes que son inhalados y en la vocalización, ya que al moverse el aire a través de las cuerdas vocales, produce vibraciones que son utilizadas para hablar, cantar, gritar.

Aparato Circulatorio.

Los sistemas cardiovasculares consisten, básicamente en una red de conductos por los cuáles circula la hemolinfa (en invertebrados) o la sangre (en vertebrados) y una o eventualmente varias bombas –corazones- capaces de generar el trabajo necesario para la circulación.

La necesidad de distribuir O2 y nutrientes, así como recolectar desechos metabólicos, es común a todos los organismos pluricelulares. Los diversos grupos de organismos poseen diferentes mecanismos que les permiten llevar a cabo estas funciones.

Los animales pequeños y sencillos como las esponjas, los nematodos no presentan un sistema vascular diferenciado. En animales más complejos, como los moluscos y los artrópodos, el sistema circulatorio es abierto: un corazón se conecta con un sistema de vasos que vuelcan la sangre a espacios que se encuentran entre los tejidos. En los anélidos, el sistema circulatorio es cerrado. Entre los vertebrados, los peces poseen un circuito simple, con un corazón de dos cavidades, mientras que el resto de los vertebrados poseen un circuito doble, con un corazón de tres o cuatro cavidades, que comprende una circulación general que irriga la mayor parte de los tejidos, así como una circulación especial que irriga los pulmones.

Plasma. Este componente de la sangre está formado por un 90% de aguay por lo tanto funciona químicamente como un solvente polar, contiene proteínas plasmáticas como: albúmina, que transporta colesterol, lípidos y ciertas hormonas; fibrinógeno, que participa en la coagulación y globulinas, como las inmunoglobinas, que participan en la defensa contra agentes externos. Disueltas en el plasma se encuentran diversas sales, especialmente bicarbonato de sodio, que junto con la hemoglobina de los glóbulos rojos y las proteínas plasmáticas actúan como importantes amortiguadores que mantienen la constancia del pH sanguíneo.

Células Sanguíneas.

Glóbulos rojos o eritrocitos. Son los transportadores de O2 y son los principales responsables de la viscosidad de la sangre. Como los glóbulos rojos carecen de núcleo, no pueden sintetizar nuevas moléculas.

Glóbulos blancos o eritrocitos. Son células casi incoloras, sin hemoglobina, con núcleo y de mayor tamaño que los glóbulos rojos. Su función principal es la defensa del organismo contra virus, bacterias y partículas extrañas

Plaquetas. Son pequeños discos incoloros, fragmentos de células inusualmente grandes. No contienen núcleos, pero tienen mitocondrias, retículo endoplásmico liso y numerosos gránulos donde se acumulan diversas sustancias. Inician la coagulación de la sangre y obturan roturas de los vasos sanguíneos.

Corazón.

El corazón es un músculo con una enorme fuerza de contracción que actúa como una verdadera bomba. Cuando el corazón se contrae la cavidad interna se reduce, la presión de la sangre en su interior aumenta y la sangre es expulsada.

Método.

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.

Cuantificación Antes de la actividad física

(Reposo)

Actividad física

(Baja)

Actividad física

(Media)

Actividad física

(Alta)

Pulsaciones / min.

(Promedio)

M 86.6 94.3 115.6 125

H 68 76.3 101.6 124.3

Frecuencia respiratoria

(Promedio)

M 15.6 33 32 45

H 14.6 26.3 35.3 56.3

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.

Resultados.

0 2 4 6 8 10 120

2

4

6

8

10

12

Ritmo Cardiaco

HombresMujeres

1 2 3 40

10

20

30

40

50

60

Frecuencia Respiratoria

HombresMujeres

Análisis de Resultados.

¿Porque cuando se realiza algún ejercicio físico vigoroso se incrementa el número de inhalaciones y exhalaciones? Porque las células están trabajando, por los tanto gastan energía y necesitan más oxígeno para realizar la respiración.

¿Para qué debemos respirar más rápido en esta situación? Para que el aire entre a los pulmones y el oxígeno se distribuya correctamente a todas las células con la aceleración de las pulsaciones.

¿Qué sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?Dependiendo su intensidad, se elevan los niveles tanto de pulsaciones como de inhalaciones y exhalaciones

¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio?Se libera más CO2

¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad física?Poseen una relación muy estrecha, puesto que en el aumento de la frecuencia respiratoria se absorbe más aire de lo normal para que el oxígeno pase al aparato circulatorio y este actúe distribuyéndolo a todas las células.

Replanteamiento de hipótesis.Cuando se haga ejercicio, la respiración va a acelerar igual que el pulso cardiaco.En reposo la pulsación va a ser normal y a medida que la actividad aumente, el pulso y la respiración se acelerarán hasta cierto punto y ya en reposo se va a estabilizar por el proceso de homeostasis. El pulso de la mujer se acelerará más rápido.

Conclusiones.Con la realización de esta práctica, se pudo identificar como el aparato respiratorio está conformado por las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea; la frecuencia respiratoria en diversos momentos y como aumenta y disminuye con el paso del tiempo. Aprendimos cual son las partes de la caja torácica, cual es la frecuencia respiratoria para diversas etapas de la edad y como tomar correctamente la frecuencia respiratoria.El ritmo cardiaco y la frecuencia respiratoria aumentarán al realizar alguna actividad física, ya que existe una mayor demanda de aire, oxígeno y CO2.Conceptos Clave.

Ritmo cardiaco: El Ritmo Cardíaco, es el ritmo o la regularidad con que ocurren los latidos del corazón, normalmente son dos ruidos y deben ser rítmicos y regulares, ocurriendo de 60 a 100 veces en un minuto, esto último es lo que se denomina frecuencia cardíaca. El ritmo del corazón viene dado por dos fases que se alternan, una fase corresponde al llenado del corazón y se denomina diástole, mientras que la otra corresponde a la fase de expulsión de la sangre llamada sístole.

Cavidad torácica: La caja torácica es el esqueleto óseo que brinda protección al corazón, pulmones, grandes vasos y además, sirve de inserción para muchos músculos no sólo anteriores en el tórax, sino también de la espalda. Se encuentra formada por:*12 vértebras torácicas y sus discos intervertebrales*12 pares de costillas y sus cartílagos costales*Esternón.Se encuentra en conexión con el esqueleto apendicular a través de las articulaciones entre costillas y vértebras. Inferiormente, está separada de la cavidad abdominal y su contenido por el contenido toracoabdominal.

Centro respiratorio: El centro respiratorio se encuentra en el bulbo raquídeo, que es la parte más baja del tronco del encéfalo. El centro respiratorio 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.

Frecuencia respiratoria: 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 inspiración y espiración, está regulado por el sistema nervioso.

Ciclo respiratorio: La mecánica del 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 en los pulmones. Espiración: En una respiración en reposo, los músculos inspiratorios se relajan, causando que el volumen de la cavidad torácica y los pulmones se reduzcan. Esta reducción fuerza el aire a salir hacia la atmósfera. Normalmente la espiración es pasiva.

Sensor: Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc.

Sensor de dióxido de carbono: Un sensor de dióxido de carbono es un instrumento para la medición de gas de dióxido de carbono. Los principios más comunes para los sensores de CO2 son sensores infrarrojos de gas (NDIR, por sus siglas en inglés) y sensores de gases químicos. La medición de dióxido de carbono es importante en la vigilancia de la calidad del aire interior, la función de los pulmones en forma de dispositivo.

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Innovación Educativa (PAPIME) Sin Firma. “Frecuencia Cardiaca” (24 Enero 2015) Recuperado de:

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Sin Firma “Caja torácica – Definición” (24 de Enero 2015) Recuperado de: http://salud.kioskea.net/faq/14579-caja-toracica-definicion

Sin Firma “Definición de Ritmo Cardiaco” (24 de Enero 2015) Recuperado de: http://www.definicionabc.com/salud/ritmo-cardiaco.php