Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Colegio de Ciencias y Humanidades

Plantel Sur

Biologa IV

Profesora: Mara Eugenia Tovar.

Reporte de prctica Funcionamiento del aparato respiratorio humano

Grupo: 618

Equipo: 2

Integrantes:

Cruz Vite Mariana.

Lira Martnez Jos Manuel.

Martnez Gatica Sandra

Romero Melissa

Salazar Ana Karina

Sandoval Navarro Karla Alejandra.

Funcionamiento del aparato respiratorio humano

Preguntas generadoras:

1. Cul es la funcin principal del aparato respiratorio humano?

La funcin principal del aparato respiratorio es conducir el oxgeno al interior de los pulmones, transferirlo a la sangre y expulsar las sustancias de desecho, en forma de anhdrido carbnico., proporcionando energa por medio de la degradacin de la glucosa

2. Qu relacin hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco?

Que si aumenta el ritmo cardiaco por la demanda de oxgeno igualmente la frecuencia respiratoria ya que se necesita mas energa que se pueda transportar a todas las clulas del cuerpo.

3. Qu relacin existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiracin de las clulas?

La relacin es que el aparatorespiratorio pulmonares unmecanismo respiratoriopor medio del cual se obtiene oxigeno del medio externo y lo transporta a todas las clulas del organismo para sus reacciones oxidativas.

4. De dnde proviene el C02 que se produce durante la respiracin?

De la degradacin de la glucosa

Planteamiento de las hiptesis:

La respiracin es el mecanismo en el cual hay una relacin de los alimentos con el oxgeno que se transporta a las clulas para la obtencin de energa

En la prctica que realizaremos nos centraremos en el aparato respiratorio humano, el cual se compone por un grupo de rganos encargados de introducir el oxgeno al cuerpo y conducirlo hasta los glbulos rojos, as como de recoger y desechar el dixido de carbono, durante la degradacin de la glucosa.

Realizaremos distintas mediciones para entender mejor el proceso de inhalacin el cual es el proceso en donde se introduce el aire. Por otro lado para entender de igual manera la exhalacin que es la expulsin del mismo. Estos procesos ocurren generan un ciclo bsico de respiracin, en donde se presentan de 10 a 16 inhalaciones y exhalaciones por minuto y nuestra funcin ser comprobarlos haciendo una serie de mediciones en donde un compaero estar en reposo y posteriormente har actividades fsicas para que despus lo volvamos a medir. Con ello comprobaremos que con el ejercicio se incrementa el nmero de inhalaciones y exhalaciones y tambin la relacin entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante el mismo

Con esta prctica tambin podremos relacionar la importancia del sistema circulatorio en la respiracin, ya que ningn equipo lo menciono en las ideas previas y con ayuda de los programas de computadora las concentraciones de CO2.

Introduccin

En el cuerpo humano las estructuras, rganos e, incluso, otros sistemas involucrados (como por ejemplo, el cardiovascular) se coordinan y logran la respuesta necesaria para capturar del exterior el oxgeno necesario y desechar el perjudicial dixido de carbono.

Involuntariamente nuestros pulmones se llenan de aire continuamente para capturar el oxgeno necesario que permitir la respiracin celular y el desarrollo y funcionamiento de todo nuestro organismo incluso cuando estamos durmiendo, ya que el sistema respiratorio trabaja sin descanso.

Durante el ejercicio fsico, no solo nuestra ventilacin pulmonar aumenta; sino tambin la frecuencia cardaca como el flujo sanguneo, deben adecuarse a las nuevas condiciones y exigencias del organismo. Es por ello que nuestro organismo se prepara, incluso antes de realizar el ejercicio, para responder de manera efectiva a esta exigencia fsica.

Cuando se realiza actividad fsica cuanto ms rpido circula la sangre, mayor es la frecuencia cardaca y el intercambio entre oxgeno y dixido de carbono.

Cuando la sangre llega a los pulmones tiene un alto contenido en CO2 y muy escaso en O2. El O2 pasa por difusin a travs de las paredes alveolares y capilares a la sangre. All es transportada por la hemoglobina, localizada en los glbulos rojos, que la llevar hasta las clulas del cuerpo donde por el mismo proceso de difusin pasar al interior para su posterior uso.

Objetivos:

Comprobar la relacin que existe entre el aparato respiratorio y circulatorio a travs del registro de cambios en la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco ocasionado por la exposicin a una actividad fsica (ejercicio).

Utilizar el sensor de gas CO2 para determinar los cambios en la concentracin de CO2 debidos a la respiracin de un ser humano.

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

Reconocer que el dixido de carbono desechado durante la exhalacin es resultado de la respiracin individual de las clulas.

Material:

1 cronmetro

1 lpiz

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 ndice y medio localiza en la parte lateral del cuello la cartida 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 compaero toma ahora la frecuencia respiratoria, para hacerlo observa los movimientos de su trax; 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 deber realizar 20 sentadillas, subir escaleras o ejecutar brevemente algn ejercicio, despus de terminar esta actividad fsica se debern realizar nuevamente las dos mediciones anteriores.

Registra tus datos en un cuadro como el siguiente:

Pulsaciones por minuto

Frecuencia respiratoria. Ascensos- descenso por minuto

70

22

76

23

86

25

Alumna: Karina

Pulsaciones por minuto

Frecuencia respiratoria. Ascensos descenso por minuto

110

30

111

36

113

40

Alumna: Karina

Pulsaciones por minuto

Frecuencia respiratoria

Ascensos- descenso por minuto

114

43

120

43

124

48

Alumno: Manolo

Pulsaciones por minuto

Frecuencia respiratoria

Ascensos- descenso por minuto

64

22

68

23

72

25

Alumno: Manolo

Pulsaciones por minuto

Frecuencia respiratoria. Ascenso descenso por minuto

122

40

127

43

130

50

Repite la operacin al menos con una persona ms y compara los datos registrados.

Resultados:

A. Frecuencia respiratoria y ritmo cardiaco.

Discute con tus compaeros 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.

De acuerdo a la informacin que tenamos lo normal eran 20 respiraciones por minuto acompaado de 80 pulsaciones por minuto. Como se puede observar Karina tuvo un promedio de 23 frecuencias respiratorias por minuto y 77 pulsaciones por minuto, que como se puede observar es casi igual que el promedio normal que tienen las personas.

Pero conforme se fueron realizando actividades fsicas de acuerdo a la grfica se puede ver que Karina aumento muchsimo su frecuencia respiratoria y tambin las pulsaciones por lo que se comprueba que si aumenta el ritmo cardiaco por la demanda de oxgeno igualmente la frecuencia respiratoria

Ahora bien manolo tuvo un promedio de 23 respiraciones por minuto y un ritmo cardiaco de 68 pulsaciones. l estuvo un poco bajo del promedio normal, pero influyen diversos factores.

Manolo tambin fue aumentado su frecuencia respiratoria y cardiaca dependiendo de la actividad fsica.

Como se observa en la grfica las respiraciones que tuvieron los dos fueron muy similares, pero en cambio en las pulsaciones en total manolo sali ms alto. Esto es debido a que tiene una mejor condicin que nuestra compaera porque realiza ejercicio diariamente, practicando diversos deportes

Existen diversas causas por las cuales existen diferencias entre el ritmo cardiaco y la frecuencia respiratoria en comparacin de dos o ms personas, una de ellas puede ser si las personas son sedentarias o hacen alguna actividad fsica ya que la persona que realiza ejercicio tendr una menor frecuencia cardiaca que la que no lo hace.

Otro factor determinante es si alguna de las personas a analizar fuma, ya que esto aumentar su frecuencia tanto cardiaca como respiratoria por el trabajo forzado que realizar el corazn en actividad fsica. Tambin influye el descanso previo al ejercicio realizado, sobre todo los procesos fisiolgicos de cada organismo.

Los factores psicolgicos de igual manera son importantes ya que en un estado de relajacin y descanso por supuesto, se presenta una frecuencia cardaca menor que cuando en estamos actividad. Pero si al esfuerzo fsico le sumamos nervios, excitacin o miedos como pueden ser los presentes antes de una competicin, las pulsaciones sin duda se elevarn originando una frecuencia cardaca superior.

Tambin algunos frmacos, sustancias estimulantes como las anfetaminas incrementan el ritmo cardiaco, aunque en este caso ninguno de los estudiantes las consumi.

Anlisis de resultados:

Responde los siguientes cuestionamientos:

Porque cuando se realiza algn ejercicio fsico vigoroso se incrementa el nmero de inhalaciones y exhalaciones? Para qu debemos respirar ms rpido en esta situacin?

Porque el organismo tiene ms requerimientos (energa) por lo tanto se desea aumentar el oxgeno que llegar a todas las clulas y esto hace que aumenten las ventilaciones del individuo.

Qu sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?

Ambas aumentan ya que el organismo al necesitar ms oxgeno debido a la actividad fsica realizada, hace mayor nmero de ventilaciones por lo tanto aumenta la frecuencia respiratoria y como el corazn reparte la sangre oxigenada a todo el cuerpo tambin aumenta su ritmo cardiaco.

Qu pasa con los niveles de oxgeno en tus pulmones durante el ejercicio?

Qu relacin hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad fsica?

Realiza la caracterizacin de los conceptos: Inhalacin, exhalacin, pulmones, alvolos, difusin de gases, diafragma, glbulos rojos.

Inhalacin

El aire penetra en los pulmones porque estos aumentan su volumen por la accin de los msculos inspiradores sobre la caja torcica. El diafragma es el principal msculo inspiratorio, es un msculo esqueltico con forma de cpula que forma el piso de la cavidad torcica y est inervado por el nervio frnico. La contraccin del diafragma provoca que se haga plano, disminuyendo su curvatura. La distancia que recorre el diafragma durante la inspiracin va desde 1 centmetro durante la respiracin normal en reposo, hasta ms de 10 centmetros durante la respiracin intensa. Los msculos Intercostales Externos se ubican en forma oblicua hacia abajo y adelante entre las costillas adyacentes y cuando se contraen, las costillas se retraen junto con el esternn hacia delante. Esto aumenta el dimetro anteroposterior de la cavidad torcica.

Exhalacin

El aire es arrojado al exterior ya que los pulmones se comprimen al disminuir de tamao la caja torcica, pues el diafragma y las costillas vuelven a su posicin normal. La Espiracin se produce de forma pasiva ya que no intervienen contracciones musculares. Este fenmeno depende de la elasticidad de los pulmones y se inicia cuando se relajan los msculos inspiratorios. En la ventilacin intensa o cuando est impedido el movimiento del aire, si intervienen en la espiracin los msculos abdominales, los msculos intercostales internos y el serrato menor posterior e inferior.

Pulmones

Son los dos rganos ms grandes del aparato respiratorio; su forma es semejante a dos grandes esponjas que ocupan la mayor parte de la cavidad torcica. El pulmn izquierdo es ligeramente menor que el derecho porque comparte el espacio con el corazn, en el lado izquierdo del trax. Cada pulmn est dividido en secciones (lbulos). El pulmn derecho est compuesto por tres lbulos y el izquierdo por dos.

Losalvolos pulmonaresson los divertculos terminales del rbolbronquial, en los que tiene lugar elintercambio gaseosoentre el aire inspirado y lasangre.

Difusin de gases

En los tejidos

En los tejidos, la difusin de gases se produce en funcin de lo sealado anteriormente. Es una difusin pasiva.

La presin parcial de oxgeno en los tejidos es menor que la presin parcial de dixido de carbono, la hemoglobina est cargada de oxgeno. As, reacciona con el dixido de carbono y el agua, desplazando al oxgeno y saliendo ste al tejido (efecto Haldane).

De este modo, el pH es ms cido por el aumento de protones debido a que el aumento de CO2 en el eritrocito provoca que se genere mucho bicarbonato e iones.

El paso de CO2 a bicarbonato se produce rpidamente en el eritrocito, con lo cual el pH cido se genera dentro del eritrocito y el bicarbonato est fuera. La salida del bicarbonato se produce por el desplazamiento del cloruro.

A nivel plasmtico la concentracin de anhidrasa carbnica es muy pequea, pero existe en los tejidos, de modo que el dixido de carbono entra rpidamente en el eritrocito.

Diafragma

El diafragma, es un msculo grande y delgado situado debajo de los pulmones tiene forma de campana y separa los pulmones del abdomen. El diafragma est adherido a la base del esternn, a la parte inferior de la caja torcica y a la columna vertebral. Cuando se contrae, aumenta el tamao de la cavidad torcica y, por lo tanto, los pulmones se expanden. Funcin que desempea el diafragma en la respiracin Cuando el diafragma se contrae, la cavidad torcica se ensancha reduciendo la presin interior. Para igualar la presin, el aire entra en los pulmones. Cuando el diafragma se relaja, la cavidad torcica se contrae aumentando de este modo la presin y expulsando el aire de los pulmones.

Glbulos rojos

Glbulos rojosohemates, son loselementos formesms numerosos de lasangre. Lahemoglobinaes uno de sus principales componentes, y su objetivo es transportar eloxgenohacia los diferentes tejidos del cuerpo. Los eritrocitos humanos, as como los de la mayora de los mamferos (a excepcin de loscamlidos) carecen dencleoy demitocondrias, por lo que deben obtener su energa metablica a travs de lafermentacin lctica.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

Qu relacin existe entre el aparato respiratorio y circulatorio humano?

La respiracin es el mecanismo en el cual hay una relacin de los alimentos con el oxgeno que se transporta a las clulas para la obtencin de energa

En la prctica que realizaremos nos centraremos en el aparato respiratorio humano, el cual se compone por un grupo de rganos encargados de introducir el oxgeno al cuerpo y conducirlo hasta los glbulos rojos, as como de recoger y desechar el dixido de carbono, durante la degradacin de la glucosa.

Realizaremos distintas mediciones para entender mejor el proceso de inhalacin el cual es el proceso en donde se introduce el aire. Por otro lado para entender de igual manera la exhalacin que es la expulsin del mismo. Estos procesos ocurren generan un ciclo bsico de respiracin, en donde se presentan de 10 a 16 inhalaciones y exhalaciones por minuto y nuestra funcin ser comprobarlos haciendo una serie de mediciones en donde un compaero estar en reposo y posteriormente har actividades fsicas para que despus lo volvamos a medir. Con ello comprobaremos que con el ejercicio se incrementa el nmero de inhalaciones y exhalaciones y tambin la relacin entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante el mismo

Con esta prctica tambin podremos relacionar la importancia del sistema circulatorio en la respiracin, ya que ningn equipo lo menciono en las ideas previas.

Conceptos clave: Realiza la caracterizacin de los conceptos: Degradacin de glucosa, aire, respiracin pulmonar, reaccin qumica, energa.

Ritmo cardiaco, cavidad torcica, centro respiratorio, frecuencia respiratoria, ciclo respiratorio

Cavidad torcica: Esta cavidad se encuentra dividida en las regiones pleuro pulmonares, derecha e izquierda, y el mediastino. La cavidad torcica tiene como lmite, por ceflico, la apertura superior del trax, por donde establece una continuidad con la raz del cuello y, hacia caudal, limita con el diafragma, msculo que lo separa de la cavidad abdominal.

Centro respiratorio: Elcentro respiratorio(CR) se encuentra en elbulbo raqudeo, que es la parte ms baja deltronco del encfalo. El CR recibe seales de control de sustancias qumicas, neuronales y hormonales y controla la velocidad y la profundidad de los movimientos respiratorios del diafragma y otros msculos respiratorios.

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

Ciclo respiratorio: Aportar oxgeno para las necesidades de energa del cuerpo

Eliminar el dixido de carbono

Ayudar a mantener el pH del plasma sanguneo.

La mecnica del ciclo respiratorio consiste en procesos alternados de inspiracin y espiracin. Durante la inspiracin, los msculos esquelticos como el diafragma e intercostales externos se contraen. As, aumenta el volumen de la cavidad torcica, desciende la presin intrapleurla, y entra aire en los pulmones.

La gluclisis es un proceso en el cual una molcula de glucosa de 6 carbonos se escinde en dos molculas de 3 carbonos de cido pirvico. Este proceso da como resultado un rendimiento neto de dos molculas de ATP (a partir de ADP y fosfato inorgnico) y dos molculas de NADH (a partir de NAD+)

Ecuacin general de la gluclisis:

Glucosa + Oxgeno Dixido de Carbono + Agua + Energa

O bien,

C6H12O6+ 6.O2 6.CO2+ 6.H2O

G = -686 kcal/mol

Aproximadamente el 40% de la energa libre desprendida por la oxidacin de la glucosa se conserva en la conversin de ADP a ATP

Aire

El aire es el resultado de la mezcla de gases que componen la atmsfera terrestrey que gracias a la fuerza de gravedad se encuentran sujetos al planeta tierra.El aire as como sucede con el agua, es un elemento fundamental y esencial para asegurar la continuidad de la vida en el planeta.

Respiracin pulmonar

Larespiracinpulmonar es propia de losmamferos, reptiles, anfibios y aves, los rganos que realizan este tipo derespiracinson los pulmones, que son una especie de sacos rodeados de vasos capilares que realizan el intercambio gaseoso. Los pulmones oxigenan la sangre mediante los vasos capilares y sta es conducida hacia elcoraznpara ser circulada en todo el cuerpo. Los pulmones se conectan al exterior mediante conductos tubulares que generalmente reciben el oxgeno atravsde orificios nasales.

Reaccin Qumica

Lareaccin qumicaesaquel proceso qumico en el cual dos sustancias o ms, denominados reactivos, por la accin de un factor energtico, se convierten en otras sustancias designadas como productos. Mientras tanto, las sustancias pueden ser elementos qumicos (materia constituida por tomos de la misma clase) o compuestos qumicos (sustancia que resulta de la unin de dos o ms elementos de latabla peridica).

Energa

Vale sealar que, para las actividades de produccin de bienes y servicios tambin es importante el requerimiento de fuentes de energa. Es por ello quela explotacin derecursos energticostiene una enorme importanciaestratgica, porque es la base sobre la que se pone en funcionamiento toda la economa.Las principales fuentes de energa en este sentido lo constituyen los hidrocarburos, que son compuesto orgnicos que se conforman por hidrgeno y carbono; as, el gas natural y el petrleo son indispensables para que la actividad humana se desarrolle en nuestros das.

Ritmo cardiaco

ElRitmo Cardacoes, como lo dice su nombre, el ritmo o la regularidad con que ocurren los latidos del corazn, normalmente son dos ruidos y deben ser rtmicos y regulares, ocurriendo de 60 a 100 veces en un minuto, esto ltimo es lo que se denominafrecuencia cardaca. El ritmo del corazn viene dado por dos fases que se alternan, una fase corresponde al llenado del corazn y se denominadistole, mientras que la otra corresponde a la fase de expulsin de la sangre llamadasstole

Los latidos cardacos tienen como finalidad impulsar la sangre a travs delsistema circulatorio, esto origina ondas en las arterias que son percibidas al ser palpadas mediante impulsos conocidos como pulso. En condiciones normales el pulso tiene sincrona con los latidos cardacos apareciendo inmediatamente despus del primer ruido.

Conclusin

Este experimento nos sirvi ms que nada para aprender que la respiracin es el proceso por el que se hace llegar hasta todas nuestras clulas oxgeno, a la vez que se libera el CO2, como producto de desecho de la respiracin.

Ahora bien comprobamos que si aumenta el ritmo cardiaco por la demanda de oxgeno igualmente aumenta la frecuencia respiratoria, adems de que no solo son los pulmones los que respiran, sino todas y cada una de las clulas de nuestro organismo.

Y entendimos mejor el proceso de inhalacin el cual es el proceso en donde se introduce el aire y tambin el de exhalacin, que es la expulsin del mismo. Estos procesos ocurren generan un ciclo bsico de respiracin donde pudimos sacar los promedios por medio de mediciones.

Relaciones. Con esta sencilla actividad los alumnos podrn comenzar a relacionar el proceso respiratorio con la liberacin de la energa que se requiere para realizar cualquier actividad o trabajo. Adems se da apertura a la concepcin de la respiracin 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 fenmenos biolgicos y les permite aplicar conocimientos de otras disciplinas para interpretar los resultados que obtuvieron del monitoreo.

Bibliografa

Tovar Eugenia; Programa de Biologa III Programa de Apoyo a Proyectos de Innovacin Educativa (PAPIME) UNAM 2010

Cornejo Garca Jess. Biologa 2. Primera edicin. 2006. Editorial Umbral. 2006

Audesirck, Biologa 1, sexta edicin, pp 328.

Grfica de respiracin y pulsaciones de Karina - actividad fsica alta

PulsacionesPrimera vezSegunda vezTercera vez114120124RespiracinPrimera vezSegunda vezTercera vez434348Columna1Primera vezSegunda vezTercera vez

Grfica de pulsaciones y respiracin de Jos Manuel -actividad fsica nula

RespiracinPrimera vezSegunda vezTercera vez222325PulsacionesPrimera vezSegunda vezTercera vez646872Columna1Primera vezSegunda vezTercera vez

Grfica de respiracin y pulsaciones de Jos Manuel- actividad fsica alta

RespiracinPrimera vezSegunda vezTercera vez404350PulsacionesPrimera vezSegunda vezTercera vez122127130Columna1Primera vezSegunda vezTercera vez

Grfica del promedio de pulsaciones de Jos Manuel y Karina (actividad baja,media y alta)

Pulsaciones KarinaBAJAMEDIAALTA77.3111.3119.3Pulsaciones ManoloBAJAMEDIAALTA68109136.30000000000001Serie 3BAJAMEDIAALTA

Grfica del promedio de respiracin de Karina y Jose (actividad baja, media y alta)

Respiracin de JosBAJAMEDIAALTA23.335.29999999999999744.3Respiracin de KarinaBAJAMEDIAALTA23.335.29999999999999744.3Columna1BAJAMEDIAALTA

Grfica de pulsaciones y respiracin de Karina- actividad fsica baja

Pulsaciones Categora 1Categora 2Categora 3707686RespiracinCategora 1Categora 2Categora 3222325Columna1Categora 1Categora 2Categora 3

Grfica de respiracin y pulsaciones de Karina - actividad fsica media

PulsacionesPrimera vezSegunda vezTercera vez110111113Respiracin Primera vezSegunda vezTercera vez303640Columna1Primera vezSegunda vezTercera vez