FUNCIONAMIENTO DEL APARATO RESPIRATORIO HUMANO.
Integrantes:
Sebastian Montes de oca
Lucero García Reyes
Alfredo Saucedo Cruz
Martínez
Romero Yaopamitl
Vázquez
Xolalpa Ivon Sac-Nite
Profesora:
María Eugenia Tovar
Grupo 628
Preguntas
generadoras:
1.¿Cuál
es la función principal del aparato respiratorio humano?
su
función es proporcionar el oxígeno necesario para nuestro cuerpo y eliminar el
dióxido de carbono procedente del metabolismo celular
2.¿Qué
relación hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco?
se podría decir que la relación se encuentra
en que en conjunto ambos procesos sirven
para agregar más oxígeno cuando hace falta, ya que El aumento de la frecuencia
cardiaca y respiratoria se activa ante la falta de oxígeno. Así aumentando las
distintas frecuencias se logra llevar más oxígeno al lugar deseado.
Al aumentar la frecuencia respiratoria
aumenta el aire inspirado por minuto y al aumentar la frecuencia cardiaca se
aumenta el volumen de sangre disponible para los tejidos.
3. ¿Qué
relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la
respiración de las células?
La
respiración pulmonar y la celular están relacionadas muy estrechamente, ya que
los pulmones incorporan el oxígeno del aire y lo pasan al torrente sanguíneo,
el cual a su vez lo lleva a las células.
Las
mitocondrias de las células utilizan este oxígeno en la respiración celular,
obteniendo la energía finalmente, el
torrente sanguíneo y los pulmones también llevan a cabo la función vital de
desechar el CO2 producido por la respiración celular.
4.¿De dónde
proviene el C02 que se produce durante la respiración?
Durante
la respiración ocurren una serie de reacciones químicas en las que la glucosa
se desdobla, produciendo bióxido de carbono, ATP y otras moléculas, el vapor de agua y del dióxido de carbono que
se exhala es resultado de la respiración de las células.
Planteamiento
de las hipótesis:
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.
Introducción
La respiración es proceso por el cual las
células permiten el acceso de oxígeno al citoplasma en un complejo proceso de
difusión para catabolizar los polímeros del alimento y poder obtener energía en
forma de moléculas de ATP y la energía
puede convertirse en energía química, energía eléctrica o energía
mecánica, etc. Durante esta práctica experimental realizaremos
actividades físicas con un
periodo de tiempo, tomaremos el
ritmo cardiaco y posteriormente se
registra para comprobar las hipótesis anteriormente planteadas
permitiendo obtener con éxito los objetivos de esta actividad
experimental.
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
Repite la operación al menos con una
persona más y compara los datos registrados.
B.
Empleo del sensor de gas CO2 para determinar la concentración de
dióxido de carbono producido durante la respiración.
Conecta la interfase a la laptop y al
sensor de gas CO2. Después enciende la computadora y la interfase.
Abre el programa Logger Pro y activa el
sensor de gas CO2.
Ajusta las variables con las que se va a
trabajar: partes por millón (ppm) para determinar la concentración de CO2
y minutos para medir el tiempo (5 minutos en intervalos de seis registros por
minuto).
En la boca del matraz kitazato acomoda
cuidadosamente el sensor. En la abertura lateral del matraz coloca el trozo de
manguera, dóblala por la parte final y ajusta fuertemente este doblez con las
pinzas Mohr. Coloca masking tape alrededor de la abertura para evitar fugas.
Espera 5 minutos para que se estabilice
la concentración de CO2 que hay dentro del matraz, después de este
tiempo comienza a recoger los datos de esta concentración haciendo click en el
botón “collect”, registra los datos durante cinco minutos en intervalos de 6
registros por minuto. Esta primera muestra corresponde a tu control.
Después de transcurridos los cinco
minutos asegúrate de que se haya detenido el registro de datos. En un disco de
3 1/2 “guarda”
esta información en un archivo al que llamarás “control”.
Asegura nuevamente el sensor de gas CO2
a la boca del matraz, ten cuidado de que no se estén colectando datos cuando te
encuentres preparando el dispositivo.
Cuando el dispositivo esté listo retira
de la manguera la pinza que sujeta su extremo final. Rápidamente tú o algún
compañero de equipo deberán de Inhalar y exhalar normalmente 5 veces sin
interrupción, el aire producido durante las exhalaciones deberá ser desechado
al matraz kitazato a través de la manguera, cada vez que repitan esta operación
procuren mantener cerrada al exterior la manguera, para hacerlo pueden presionar
fuertemente con las manos el extremo final de ésta. Inmediatamente después de
la última exhalación comienza a
registrar los datos sobre la concentración de CO2 haciendo
“click" otra vez en el botón “collect” (recuerda que los registros se
deben hacer durante cinco minutos en intervalos de 6 mediciones por minuto).
Este registro corresponderá a la respiración en “reposo”, guarda los datos en
un archivo independiente.
Posteriormente la misma persona de quien
se recabaron los datos anteriores deberá realizar algún tipo de ejercicio con
el fin de aumentar su frecuencia respiratoria. Después del ejercicio deberá
inhalar y exhalar nuevamente siguiendo las instrucciones mencionadas en el
punto número ocho. El registro de estos datos corresponderá a la respiración
“después de un ejercicio”, crea un archivo nuevo para guardarlos.
Repite el mismo procedimiento con una
persona más con el fin de realizar comparaciones.
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.
¿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.
¿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
B.
El empleo de sensores para medir la concentración de CO2
Observa en la computadora la forma de las
gráficas en las tres distintas situaciones. Comenta con tus compañeros de
equipo estas observaciones y escriban en sus cuadernos las conclusiones a las
que llegaron para cada una de las situaciones.
Anota en tu cuaderno los datos que se
obtuvieron en cada una de las tres situaciones en las que se registró la
concentración de CO2 (control, respiración en reposo, respiración
después de hacer ejercicio), arregla estos datos en tres tablas distintas y
graficarlos en papel milimétrico.
Análisis
de resultados:
Analiza con tu equipo las gráficas que hicieron
y respondan las siguientes preguntas:
¿Encontraste diferencias en las concentraciones de CO2?
¿A qué crees que de deban?
¿Para qué piensas que se hizo el registro del dispositivo
“control”?
¿Hubo alguna diferencia entre el registro de la respiración “en
reposo” y “después de un ejercicio?
¿Qué opinas del uso de estos instrumentos para trabajar en
clase?
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.
Conceptos
clave: Ritmo cardiaco, cavidad torácica, centro respiratorio, frecuencia
respiratoria, ciclo respiratorio, sensor, sensor de gas CO2.
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
W
de gowin.
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