Funcionamiento del aparato respiratorio humanoPreguntas generadoras:1. ¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano? Capturar el oxígeno para que

las células puedan obtener energía de las moléculas orgánicas.2. ¿Qué relación hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco? Si aumenta el ritmo

cardiaco por la demanda de oxígeno la frecuencia respiratoria también lo hace ya que se necesita mas energía que se pueda transportar a todas las células del cuerpo.

3. ¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiración de las células? el aparato respiratorio pulmonar es un mecanismo respiratorio por medio del cual se obtiene oxigeno del medio externo y lo transporta a sus células para sus reacciones oxidativas.¿De dónde proviene el C02 que se produce durante la respiración? de la degradación de la glucosa.

Planteamiento de las hipótesis:En esta práctica vamos a inferir la relación que existe entre el aparato respiratorio y el circulatorio por medio de la actividad física ya que antes de esta el individuo se encontrara en el nivel normal de respiración y pulsaciones por minuto pero después del ejercicio estas aumentarán por que las células requieren de más oxígeno esto provocará que el corazón bombee más sangre oxigenada, la frecuencia respiratoria aumentará por la necesidad de tomar más aire.

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 cronómetro1 lápizcuaderno

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: M=mujer H=hombre

Cuantificación Antes de la actividad física Después de la actividad

física

Pulsaciones / min.

M=60 H=66 M=70 H=70

Frecuencia respiratoriaAscensos-descenso/ min.

M=16 H=18 M=20 H=30

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 al hacer mas ejercicio las células, sobre todo de los músculos van a utilizar mas energía por lo que necesitan de mas oxigeno para poder obtenerla, por lo tanto hay mas demanda, por esta razón respiramos mas rápido para poder cubrir esa demanda de oxigeno que las células le hacen a nuestro cuerpo¿Para qué debemos respirar más rápido en esta situación? porque al hacer ejercicio las células necesitan de mas energía para que nosotros podamos realizar el ejercicio físico, y esa energía es la que obtienen de las moléculas orgánicas gracias a la respiración, entonces al hacer ejercicio necesitan mas oxigeno para el proceso de respiración y liberar energía para esto se aumenta la respiración.¿Qué sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio? estos se incrementan ya que la frecuencia respiratoria aumenta por la demanda de oxigeno para que las células obtengan energía de las moléculas orgánicas, y la frecuencia cardiaca aumenta ya que transporta el oxigeno captado en la respiración y lo transporta a todas las células del cuerpo.¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio? estos incrementan porque las células necesitan mas oxigeno, durante la actividad física.¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad física? como al hacer ejercicio las células necesitan de mas energía, necesitan también mas oxigeno para obtenerla, portal razón aumenta la frecuencia respiratoria y este oxigeno que entra necesita ser transportado a todas las células del cuerpo pero como aumenta la frecuencia respiratoria porque las células necesitan de mas oxigeno, también la frecuencia cardiaca ya que la sangre necesita llevar este oxigeno a todas las células del cuerpo mas rápido durante la actividad física.Realiza la caracterización de los conceptos: Inhalación, exhalación, pulmones, alveolos, difusión de gases, diafragma, glóbulos rojos.

1-La inhalación o inspiración es el 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 .

2-La exhalación o espiración es 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. 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.

3-Los 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.

4-Los 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).

5-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.

6-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:● En la practica realizada, vimos el funcionamiento del aparato respiratorio humano

en función con el aparato circulatorio humano, ya que vimos que al realizar actividad física aumenta la frecuencia respiratoria porque las células requieren de mas energía por lo tanto requieren de mas oxigeno para que nosotros podemos hacer nuestra actividad física, por esta razón la frecuencia cardiaca aumenta también porque necesitamos que el oxigeno llegue a todas nuestras células, principalmente a las de los músculos para que obtengan energía para el movimiento (los músculos demandan más cantidad de oxígeno), y como la frecuencia respiratoria aumenta el oxigeno que entra debe de ser transportado rápido a todas las células del cuerpo que es a través de la sangre gracias a la frecuencia cardiaca.