Informe práctica #1

FUNCIONAMIENTO DEL APARATO RESPIRATORIO HUMANO

Autores :

·                     De Jesus Quiroz Diana Laura

·                     Bravo Carmona Laura

·                     Guzmán Enríquez Guadalupe

Planteamiento de Hipótesis:

La función del aparato respiratorio es obtener el oxígeno del aire, para realizar las funciones como espiración celular y poner en circulación la sangre de nuestro cuerpo e inhalar y exhalar el aire de en nuestro cuerpo en forma de CO2.

La frecuencia cardíaca, son el número de contracciones del corazón en un lapso de un minuto.

El ritmo cardíaco es el incremento de la presión en las arterias. La relación que existe entre estos dos, es que al aumentar los latidos del corazón (frecuencia cardiaca), la presión arterial (ritmo cardíaco) aumenta.

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:

1.  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).

2.  Utilizar el sensor de gas CO₂ para determinar los cambios en la concentración de CO₂ debidos a la respiración de un ser humano.

3.  Relacionar el mecanismo respiratorio pulmonar del ser humano con la respiración a nivel celular.

4.  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 (no se usara)

30 cm de manguera de hule nueva (no se usara)

1 pinzas Mohr (no se usara)

Masking tape (no se usara)

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.

Primer dato.	Reposo	Caminar	Subir escaleras	Correr
Diana	56	51	87	134
Rodrigo	80	46	47	284

Segundo dato	Reposo	Caminar	Subir escaleras	Correr
Diana	48	66	96	159
Rodrigo	82	50	85	280

Tercer dato	Reposo	Caminar	Subir escaleras	Correr
Diana	43	69	101	173
Rodrigo	78	55	88	281

Resultados:

A. Frecuencia respiratoria y ritmo cardíaco.

Discute con tus compañeros los resultados que observaron. Analicen las posibles causas que ocasionan que haya diferencias en el ritmo cardíaco y la frecuencia respiratoria entre una persona y otra.

Análisis de resultados:

Aquí nos podemos dar cuenta que tanto en hombres como mujeres la frecuencias cardíaca aumenta, solo que es mas elevado en el caso de los hombres que en el de las mujeres.

¿Porque cuando se realiza algún ejercicio físico vigoroso se incrementa el número de inhalaciones y exhalaciones?

Porque las células musculares necesitan y piden más oxígeno para obtener energía por medio de la oxidación.

¿Para qué debemos respirar más  rápido en esta situación?

Por que al correr se consume mas oxigeno de lo normal debido al flujo rápido de sangre en el cuerpo por lo tanto los pulmones tienen que trabajar mas fuerte para oxigenar todo el cuerpo.

¿Qué sucede con la frecuencia cardíaca y respiratoria durante el ejercicio?

Ambas aumentan debido a que las células demandan oxígeno , de modo que la frecuencia cardíaca aumenta porque transporta el oxígeno a las células.

¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio?

Los niveles aumentan porque las células demandan más oxígeno.

¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad física?

Cuando la frecuencia respiratoria demanda más cantidad de oxígeno, la frecuencia cardíaca aumenta porque en ella se transporta el oxígeno.

Realiza la caracterización de los conceptos: Inhalación, exhalación, pulmones, alvéolos, difusión de gases, diafragma, glóbulos rojos.

Análisis de resultados:

Inhalación o inspiración:

Proceso por el cual entra aire desde un medio exterior hacia el interior de un organismo, (pulmones). La comunicación de los pulmones con el exterior se realiza por medio de la tráquea.

Exhalación o espiración

Es el fenómeno en  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. 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.

Pulmones:

Son los órganos de la respiración donde se produce la hematosis, proceso durante el cual los glóbulos rojos absorben oxígeno y se liberan del anhídrido carbónico. Protegidos por las costillas, se encuentran en la caja torácica, a ambos lados del corazón, separados por el mediastino, nombre que recibe el espacio entre cada uno de ellos.

Alveolos

Son sacos recubiertos en su pared interna por líquido y agente tenso activo, hay aproximadamente 300 millones de ellos en todo el aparato respiratorio, ubicados en las terminaciones de los bronquiolos pulmonares. En ellos se producen el intercambio de gases entre la sangre y el aire inspirado. Este intercambio permite al organismo obtener el gas principal para el mismo (oxígeno).

Difusión de gases:

La difusión de un gas ocurre cuando hay un movimiento de moléculas de un área en la cual ejerce una presión parcial a un área en donde ejerce presión parcial inferior.

Diafragma:

Los pulmones están encerrados en una especie de jaula cuyas paredes están formadas por las costillas y el piso por el diafragma, una capa muscular en forma de cúpula con la convexidad dirigida hacia el tórax. Al inspirar, el diafragma baja hasta quedar plano y los músculos que se insertan en las costillas se contraen y las elevan, con lo que las dimensiones de la cavidad torácica aumentan, aumentando también la capacidad de los pulmones.

Glóbulos rojos:

Se forman en la médula ósea y son creados por una célula madre. Los glóbulos rojos son los más numerosos de todas las células sanguíneas que hay en la sangre. En el cuerpo de un adulto se producen de 4 a 5 billones de glóbulos rojos por hora. Los glóbulos rojos contienen hemoglobina, una proteína que transporta el oxígeno. El oxígeno también se conoce por O2. Cada vez que respiramos, inhalamos oxígeno con el aire. La función de los glóbulos rojos es absorber oxígeno de los pequeños alvéolos que se encuentran en los pulmones y llevarlo a todos los músculos, tejidos y órganos del cuerpo.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

La frecuencia respiratoria tiene relación con la frecuencia cardiaca debido a que las células musculares al estar bajo un estricto moviemiento, requieren más oxígeno, para la degradación de compuestos orgánicos,  éste es transportado a través por la sangre a todas las células.

Conceptos clave:

Ritmo cardiaco: Es el número de latidos del corazón por un periodo de tiempo determinado. Se encuentra localizado en el nódulo sinusal.

Cavidad torácica:alberga y protege los pulmones, corazón que son importantes para el aparato respiratorio y circulatorio. Sirve para el transito estructuras vaculares, linfáticos, nerviosas, esófago y tráquea.

Frecuencia respiratoria: Es la cantidad de respiraciones que una persona realiza durante un minuto.

Sensor de gas CO₂: mide niveles de dióxido de carbono gaseosos en el rango de 0 a 10000 ppm, controlando la cantidad de radiación infrarroja absorbida por las moléculas de bióxido de carbono.