FUNCIONAMIENTO DEL APARATO RESPIRATORIO HUMANO.
Integrantes:
Lara Rangel Alondra
Suazo Glikowski Julieta
González Graniel Isis Dafne
Profesora: María Eugenia Tovar
Grupo 618
Preguntas generadoras:
1. ¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano?
Abastecen el suficiente oxígeno al cuerpo gracias a la incorporación del aire al igual que elimina el dióxido de carbono que es introducido en nuestro organismo.
2. ¿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.
El ritmo cardiaco es el número de veces que late el corazón por minuto, es asi como existe la relación ya que el ritmo cardiaco depende de la frecuencias respiratoria, entre mas aire entre mas rápido sera el latido del corazón.
3. ¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiración de las células?
El aparato respiratorio pulmonar es el encargado de capturar el aire de donde la celula obtendrá el O2 para llevar acabo la respiración que es a nivel celular.
4. ¿de donde proviene el CO2 que se produce durante la respiración?
Del producto de la fotosíntesis y se desecha dióxido de carbono, en la fotosíntesis se utiliza el dióxido de carbono y se produce el oxigeno.
Planteamiento de la hipótesis
La principal función del aparato respiratorio es la obtención de oxigeno y de esta manera obtener la energía necesaria para las actividades diarias.
Gracias a la relación que hay entre frecuencia respiratoria y ritmo cardiaco la energía producida se puede proporcionar y distribuir a todo el cuerpo por medio de la sangre.
Creemos que cuando se hacen actividades que conllevan a un esfuerzo mayor la energía que se gasta se incrementa y esto ocasiona que aumente nuestra frecuencia respiratoria y por lo tanto el ritmo cardiaco también.
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 cronómetro
1 lápiz
cuaderno
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:
Persona 1
Cuantificación
|
Antes de la actividad física
|
Después de la actividad física
|
Pulsaciones / min.
|
52
55
57
|
80
99
102
|
Frecuencia respiratoria
Ascensos-descenso/ min.
|
15
20
23
|
24
30
29
|
Persona 2
Cuantificación
|
Antes de la actividad física
|
Después de la actividad física
|
Pulsaciones / min.
|
53
54
56
|
81
98
101
|
Frecuencia respiratoria
Ascensos-descenso/ min.
|
15
19
21
|
24
28
32
|
Repite la operación al menos con una persona más y compara los datos registrados.
Realiza la caracterización de los conceptos: Inhalación, exhalación, pulmones, alvéolos, difusión de gases, diafragma, glóbulos rojos.
Conceptos clave: Ritmo cardiaco, cavidad torácica, centro respiratorio, frecuencia respiratoria, ciclo respiratorio, sensor, sensor de gas CO2.
Relaciones. Con esta sencilla actividad comenzaremos 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 nos involucra en el uso de equipos poco convencionales para comprender fenómenos biológicos y permite aplicar conocimientos de otras disciplinas para interpretar los resultados que obtuvimos del monitoreo.
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 organismo se presiona y agota más rápido la energía que había obtenido anteriormente de la digestión de alimentos, por ello la respiración es acelerada pues el organismo debe producir más energía en forma de moléculas de ATP para lograr una resistencia y poder regular el ritmo cardíaco.
Porque el organismo se presiona y agota más rápido la energía que había obtenido anteriormente de la digestión de alimentos, por ello la respiración es acelerada pues el organismo debe producir más energía en forma de moléculas de ATP para lograr una resistencia y poder regular el ritmo cardíaco.
¿Para qué debemos respirar más rápido en esta situación?
Para obtener más energía de las reservas en forma de moléculas de ATP y lograr que el ritmo cardiaco se regule.
Para obtener más energía de las reservas en forma de moléculas de ATP y lograr que el ritmo cardiaco se regule.
¿Qué sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?
La frecuencia cardiaca aumenta ya que aumentan las necesidades energéticas, el corazón bombea más oxígeno y la frecuencia cardiaca aumenta porque el organismo necesita más oxígeno para la realización de la oxidación a nivel del músculo y de esta forma producir el movimiento.
La cantidad que aumenten va a depender de la intensidad del ejercicio.
¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio?
A medida que aumenta la intensidad del ejercicio, aumenta el consumo de oxígeno
¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad física? La relación es que entre más se acelere la respiración por la demanda de energía el ritmo cardiaco debe trasladar con mayor velocidad el oxígeno que se ha obtenido de la inhalación y que ayudará a las células a extraer la energía que se demanda de los polímeros obtenidos de la alimentación y que fueron reservadas.
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. La comunicación de los pulmones con el exterior se realiza por medio de la tráquea.
Exhalación: La exhalación o espiración es cuando el aire sale de los pulmones o el fenómeno opuesto a la inspiración, durante el cual el aire que se encuentra en los pulmones sale de éstos. 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.
Pulmones: Son un par de sacos que se encuentran en la cavidad torácica, llevan a cabo la función de la oxigenación sanguínea, además se encargan de proporcionar oxígeno al torrente sanguíneo y de la eliminación de dióxido de carbono
Alvéolos: Son pequeños sacos de aire localizados al final de los bronquiolos se encargan del intercambio de gases entre el aire y la sangre.se encuentran recubiertos por una delgada pared, rodeados de una red con capilares sanguíneos.
Difusión de gases: Es la forma en que los gases atraviesan una pared porosa, y en ese mismo proceso se mezclan de manera uniforme con otros gases.
Diafragma: es un músculo que separa la cavidad torácica de la abdominal, cuando inhalamos se contrae y cuando exhalamos se relaja recuperando su forma a medida que los pulmones expulsan el aire.
Glóbulos rojos. (Eritrocito o Hematíe) están presentes en la sangre de nuestro organismo, su función es transportar oxígeno desde los pulmones hasta las células de todos los tejidos del cuerpo. Su componente más importante es la hemoglobina
Realiza la caracterización de los conceptos:
Degradación de glucosa: la degradación de la glucosa conlleva la oxidación progresiva del ácido pirúvico a CO2 y agua.
Aire: Es la mezcla de gases que constituye a la atmósfera terrestre
Respiración pulmonar: Es propia de los mamíferos, reptiles, anfibios y aves, los órganos que realizan la respiración pulmonar son los pulmones
Reacción química: Es el proceso químico por el cual dos sustancias o más, llamados reactivos, por la acción de un factor energético, se convierten en otras sustancias conocidas como productos.
Energía: La capacidad de realizar algún trabajo, de poner algo en movimiento, de generar cambio
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
La presión arterial y frecuencia cardiaca después de hacer ejercicio aumentan ya que aumentan las necesidades energéticas, además las células necesitan más oxígeno ocasionando que el corazón bombee más rápido, la cantidad que aumenten va a depender de la intensidad del ejercicio.
El aparato respiratorio y el aparato circulatorio trabajan en conjunto para poder llevar el oxígeno.
Discusión
Durante la práctica observamos los estados de respiración que llegamos a tener al realizar alguna actividad física, gracias a esto logramos inferir que debido a la actividad física es necesario una mayor oxigenación para que nuestras células trabajen correctamente y como consecuencia vimos que el sistema respiratorio y el sistema sanguíneo están conectados.
Conclusiones
Esta práctica nos ayudó a conocer y comprender cómo funciona el sistema respiratorio y cómo está conectado con el sistema sanguíneo a dimensiones macroscópicas y microscópicas, también logramos reflexionar sobre la importancia del cuidado de cada uno de nuestros órganos ya que somos una unidad en donde cada órgano favorece o perjudica a otro.
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.
Referencias
- Dra. Tovar M. Programa de Biología III: La respiración (16 de Enero del 2017) http://www.Dropbox.com
- Nany Sevilla. (2015). Explora qué sucede con tu cuerpo durante y después del ejercicio. 21/01/2017, de Sitio web: http://huff.to/2jMIukL
- ¿Porqué el cuerpo necesita más oxígeno cuando haces ejercicio?. 21/01/17, de Sitio web: http://bit.ly/2jjHP6Y
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