Practica 1
- 1. 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.
- 2. 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).
- 3. § 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 como el siguiente: Persona 1 Cuantificación Antes de la actividad física Después de la actividad física
- 4. Pulsaciones / min. 52 55 57 80 99 102 Frecuencia respiratoria Ascensos-descenso/ min. 15 20 23 24 30 29
- 5. 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
- 7. 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 lap top 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 colectar los datos de esta concentración
- 8. 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 este 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? ¿Para qué debemos respirar más rápido en esta situación? R= porque es mayor el consumo de energía, por lo que se requiere más oxígeno, haciendo que los pulmones tomen mas aire, para llevar acabo el proceso de respiración en las células. ¿Qué sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?
- 9. R= se incrementa, por un mayor gasto de energía ¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio? R=se incrementa ¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad física? R= las dos incrementan Realiza la caracterización de los conceptos: Inhalación, exhalación, pulmones, alvéolos, difusión de gases, diafragma, glóbulos rojos. inhalación:proceso por el cual entra aire desde el exterior hacia el interior de los pulmones. exhalación: cuando el aire sale de los pulmones o el fenómeno opuesto a la inhalación durante el cual el aire que se encuentra en los pulmones sale de estos. pulmones:estructuras anatómicas pertenecientes al aparato respiratorio, se ubican en la caja torácica, a ambos lados el mediastino. Debido al espacio ocupado por el corazón, el pulmón derecho es más grande que su homólogo izquierdo. Poseen tres caras; mediastínica, costal y diafragmática, lo irrigan las arterias bronquiales y las arterias pulmonares le llevan sangre para su oxigenación. Alvéolos:pequeñas bolsas de aire al final de las vías aéreas más pequeñas de los pulmones, los bronquiolos. Estos sacos de aire constituyen la mayor parte del tejido pulmonar. Difusión de gases:es la dispersión gradual de un gas en el seno de otro. Diafragma: tejido músculo tendinoso encargado de la respiración. Cuando se inhala, el diafragma se contrae y agranda el espacio disponible en la cavidad torácica. Los músculos externos intercostales también ayudan a agrandar la cavidad torácica, permitiendo que el aire entre dentro de los pulmones. Después de la inhalación, el diafragma se relaja y el aire es exhalado por la contracción de los pulmones y de los tejidos. Globulos Rojos:son las células más numerosas de la sangre. La hemoglobina es uno de sus principales componentes, y su función es transportar el oxígeno hacia los diferentes tejidos del cuerpo. Discusión
- 10. 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 W de gowin.