UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel sur

Practica 1 Funcionamiento del aparato respiratorio humano

Ayala Santiago Eros BenedictoGodoy Ramrez Karla JocelinMilo Juanchi Valeria Montes Hernndez MarianaRamos Ramrez Brenda Iris

Biologa IVProfesora Mara Eugenia TovarGrupo: 623

Funcionamiento del aparato respiratorio humanoPreguntas generadoras: 1. Cul es la funcin principal del aparato respiratorio humano? La funcin del sistema respiratorio es la de tomar el oxgeno del aire, necesario para las funciones celulares y eliminar hacia el exterior el dixido de carbono producto de esas funciones.2. Qu relacin hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco? Al aumentar el ritmo cardiaco por la demanda de oxgeno la frecuencia respiratoria tambin se eleva, debido a que se necesita ms energa para ser transportada a todas la clulas del cuerpo. 3. Qu relacin existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiracin de las clulas? La obtencin de oxgeno, ya que es transportado por medio del sistema circulatorio a todas las clulas del cuerpo. El oxgeno debe llegar a todas las clulas para que estas realicen sus funciones.4. De dnde proviene el C02 que se produce durante la respiracin? Proviene de la degradacin de la glucosaPlanteamiento de las hiptesis: El aparato respiratorio es uno de los sistemas ms importantes para los seres humanos, ya que sin el la vida no seria posible. En esta prctica podremos observar como es que interacta el aparato respiratorio con el aparato el circulatorio. Adems de que al realizar algn tipo de ejercicio, nuestro ritmo cardiaco cambiara, y las pulsaciones por minuto aumentaran, debido a la agitacin al haber realizado dicho esfuerzo. Nuestro cuerpo al estar en reposo, podemos decir que nuestra respiracin al estar relativamente moderada se obtendr la cantidad de CO2 normal, despus de hacer actividad fsica habr una cantidad mayor de CO2 que ser medida con el sensor de CO2.IntroduccinEl aparato respiratorio humano se integra 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 (CO2) que se produce en las clulas durante la degradacin de la glucosa. El proceso por el cual se introduce aire, y por tanto el oxgeno disuelto en l, se conoce como inhalacin. Durante esta actividad el diafragma se contrae desplazando las costillas hacia arriba y hacia afuera con lo que se agranda el trax permitiendo la entrada de aire a los pulmones y la consecuente difusin del oxgeno a la sangre. Otro proceso sucede cuando se expulsa el CO2: la exhalacin. En este caso el diafragma se relaja desplazando las costillas hacia abajo y hacia adentro disminuyendo la cavidad torcica con lo que se facilita la salida de este gas. La inhalacin y la exhalacin generan un ciclo bsico de respiracin 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 inhalacin y la exhalacin de aire son fases importantes de la respiracin, ambas actividades representan slo una parte del proceso respiratorio que lleva a cabo un organismo multicelular que depende del oxgeno para transformar la energa de las molculas orgnicas en energa inmediatamente utilizable.La respiracin incluye todos los mecanismos involucrados en la toma de oxgeno, su difusin en la sangre y transporte a todas las clulas del cuerpo donde participa en las reacciones qumicas que desdoblan las molculas orgnicas, as como la eliminacin del dixido de carbono que se produce durante este proceso. En el hombre como en muchos animales la respiracin de las clulas individuales depende de los mecanismos empleados para hacer llegar el oxgeno hasta ellas y de la eliminacin del dixido 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 funcin. La respiracin de un ser humano se puede medir cuantificando la cantidad de oxgeno o dixido de carbono que se consume y desecha durante este proceso. El dixido de carbono producido durante el desdoblamiento de glucosa en las clulas puede ser determinado empleando un sensor de gas, instrumento altamente preciso que puede registrar pequeos cambios en la concentracin de dixido de carbono disuelto en la atmsfera como los producidos por ejemplo durante la exhalacin de aire en la respiracin.

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 cronmetro1 lpizcuaderno 1 matraz kitazato de 250 ml30 cm de manguera de hule nueva1 pinzas MohrMasking tapeEquipo:Sensor de gas CO2Interfase ULI para el sensor de gas CO2Lap topSoftware Logger ProProcedimiento: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:Mariana CuantificacinAntes de la actividad fsicaExaltacin baja Exaltacin mediaExaltacin alta

Pulsaciones / min. 78 104 118 132

Frecuencia respiratoriaAscensos-descenso/ min. 18 32 39 43

Eros CuantificacinAntes de la actividad fsicaExaltacin baja Exaltacin mediaExaltacin alta

Pulsaciones / min. 73 102 116 137

Frecuencia respiratoriaAscensos-descenso/ min. 21 30 40 47

Repite la operacin al menos con una persona ms y compara los datos registrados. B. Empleo del sensor de gas CO2 para determinar la concentracin de dixido de carbono producido durante la respiracin. Conecta la interfase a la lap top y al sensor de gas CO2. Despus 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 milln (ppm) para determinar la concentracin 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, dblala 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 concentracin de CO2 que hay dentro del matraz, despus de este tiempo comienza a colectar los datos de esta concentracin haciendo click en el botn collect, registra los datos durante cinco minutos en intervalos de 6 registros por minuto. Esta primera muestra corresponde a tu control. Despus de transcurridos los cinco minutos asegrate de que se haya detenido el registro de datos. En un disco de 3 1/2 guarda esta informacin en un archivo al que llamars control. Asegura nuevamente el sensor de gas CO2 a la boca del matraz, ten cuidado de que no se estn colectando datos cuando te encuentres preparando el dispositivo. Cuando el dispositivo este listo retira de la manguera la pinza que sujeta su extremo final. Rpidamente t o algn compaero de equipo debern de Inhalar y exhalar normalmente 5 veces sin interrupcin, el aire producido durante las exhalaciones deber ser desechado al matraz kitazato a travs de la manguera, cada vez que repitan esta operacin procuren mantener cerrada al exterior la manguera, para hacerlo pueden presionar fuertemente con las manos el extremo final de sta. Inmediatamente despus de la ltima exhalacin comienza a registrar los datos sobre la concentracin de CO2 haciendo click" otra vez en el botn collect (recuerda que los registros se deben hacer durante cinco minutos en intervalos de 6 mediciones por minuto). Este registro corresponder a la respiracin en reposo, guarda los datos en un archivo independiente. Posteriormente la misma persona de quien se recabaron los datos anteriores deber realizar algn tipo de ejercicio con el fin de aumentar su frecuencia respiratoria. Despus del ejercicio deber inhalar y exhalar nuevamente siguiendo las instrucciones mencionadas en el punto nmero ocho. El registro de estos datos corresponder a la respiracin despus de un ejercicio, crea un archivo nuevo para guardarlos. Repite el mismo procedimiento con una persona ms con el fin de realizar comparaciones. 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. Anlisis de resultados:Responde los siguientes cuestionamientos:1. 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 las clulas demandan ms oxgeno para realizar la respiracin por la demanda de tanta energa, lo que acelera tambin las pulsaciones.2. Qu sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio? Aumenta la frecuencia de ambas. 3. Qu pasa con los niveles de oxgeno en tus pulmones durante el ejercicio? Aumentan.4. Qu relacin hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad fsica? Ambos tienen una estrecha relacin. El mecanismo respiratorio captura el oxgeno y el aparato circulatorio lo distribuye a todas las clulas del cuerpo, entonces tienen que "trabajar en conjunto" para que se pueda llevar acabo la respiracin, es decir, la obtencin de energa de la nutricin.

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

InhalacinEs el proceso por el cual entra aire, especficamente el oxgeno desde un medio exterior hacia el interior de un organismo (pulmones). La comunicacin de los pulmones con el exterior se realiza por medio de la trquea.

ExhalacinEs cuando el aire sale de los pulmones o el fenmeno opuesto a la inspiracin, durante el cual el aire que se encuentra en los pulmones sale de stos. Es una fase pasiva de la respiracin, porque el trax se retrae y disminuyen todos sus dimetros, sin intervencin de la contraccin muscular, volviendo a recobrar el trax su forma primitiva. Los msculos puestos en juego, al dilatarse el trax, se relajan en esta fase; Las costillas vuelven a su posicin inicial as como el diafragma.

-PulmonesSon los rganos en los cuales la sangre recibe oxgeno desde el aire y a su vez la sangre se desprende del dixido de carbono el cual pasa al aire. Este intercambio, se produce mediante la difusin del oxgeno y el dixido de carbono entre la sangre y los alvolos que forman los pulmones.

AlvolosSon los encargados del intercambio de gases, entre el aire y la sangre, tienen paredes muy delgadas, rodeadas por una red de capilares sanguneosSon los divertculos terminales del rbol bronquial, en los que tiene lugar el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre.

Cada pulmn adulto suman unos 750 millones de alvolos. Si los estirsemos ocuparan alrededor de unos 75 metros cuadrados.

Difusin de gasesDesplazamiento neto de molculas desde zonas de mayor concentracin hacia las zonas de menor concentracin; es el mecanismo principal de movimiento de molculas en una clula.

Diafragma Es un msculo largo en forma de domo que se contrae de forma rtmica de manera involuntaria. Se localiza debajo de los pulmones.

Glbulos rojosSirven para transportar el oxgeno por medio de la hemoglobina.

B. El empleo de sensores para medir la concentracin de CO2Observa en la computadora la forma de las grficas en las tres distintas situaciones. Comenta con tus compaeros 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 registr la concentracin de CO2 (control, respiracin en reposo, respiracin despus de hacer ejercicio), arregla estos datos en tres tablas distintas y grafcalos en papel milimtrico.Anlisis de resultados: Analiza con tu equipo las grficas que hicieron y respondan las siguientes preguntas:1. Encontraste diferencias en las concentraciones de CO2? A qu crees que de deban? Si encontramos, una gran variedad de diferencias, pensamos que se debe al incremento de la agitacin del cuerpo (la alteracin de la respiracin).2. Para qu piensas que se hizo el registro del dispositivo control? 3. Hubo alguna diferencia entre el registro de la respiracin en reposo y despus de un ejercicio? Si hubo cambios en los registros de la respiracin ya que el cuerpo estaba en reposos su respiracin era normal y no necesitaba de una cantidad mayor de oxigeno despus de que se realiz una actividad fsica la respiracin se alter ya que haba ms demanda para obtener oxgeno y asi poder obtener ms energa.4. Qu opinas del uso de estos instrumentos para trabajar en clase? Pensamos que son muy efectivos, nos ayudan a comprender los temas, aparte de la caracterizacin de los conceptos clave.5. Realiza la caracterizacin de los conceptos: Degradacin de glucosa, aire, respiracin pulmonar, reaccin qumica, energa. Degradacin de glucosa: Gluclisis quiere decir "quiebre" o rompimiento (lisis) de la glucosa. Es la ruta bioqumica principal (secuencia especfica de reacciones catalizadas por enzimas que transforman un compuesto en otro) para la descomposicin de la glucosa en sus componentes ms simples dentro de las clulas del organismo. La gluclisis se caracteriza porque, si est disponible, puede utilizar oxgeno (ruta aerobia) o, si es necesario, puede continuar en ausencia de ste (ruta anaerobia), aunque a costa de producir menos energa. Aire: Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmsfera terrestre, que permanecen alrededor de la Tierra por accin de la fuerza de gravedad. Sustancia gaseosa, transparente, inodora e inspida que envuelve la Tierra y forma la atmsfera; est constituida principalmente por oxgeno y nitrgeno, y por cantidades variables de argn, vapor de agua y anhdrido carbnico Respiracin pulmonar: Es un mecanismo respiratorio para capturar aire donde sus rganos principales son los pulmones. Los pulmones son rganos huecos (en los anfibios) o Esponjosos (en reptiles, aves y mamferos) a los cuales llega el aire a travs de rganos conductores: faringe, laringe, trquea y bronquios. Dentro de los Pulmones existen cavidades llamadas sacos alveolares, que presentan paredes muy delgadas y permeables. A travs de esas paredes se produce el paso del O2 desde el pulmn a la sangre y el pasaje de CO2 desde la sangre hacia el pulmn para su eliminacin, mediante el proceso de hematosis o intercambio gaseoso a nivel de los alvolos pulmonares. Reaccin qumica: Una reaccin qumica o cambio qumico es todo proceso qumico en el cual una o ms sustancias (llamadas reactivos), por efecto de un factor energtico, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Energa: La energa es la capacidad de producir un trabajo en potencia o en acto.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos: Nosotros creemos que el ritmo cardiaco y la frecuencia respiratoria aumentaran al realizar un ejercicio, ya que existe una mayor demanda de energa, y la cantidad de aire, oxgeno y CO2 aumentaran relativamente al encontrarse nuestro cuerpo en un estado de exaltacin.

Adems de que al estar nuestro cuerpo ante una demanda de energa, este necesitara ms oxgeno, para ser transportados a los glbulos rojos, los cuales llevaran el oxgeno con ms rapidez a las clulas. Todo esto depender del peso, gnero y estatura.

Conceptos clave: Concepto:Definicin

Ritmo cardiacoEl pulso o ritmo cardiaco es la velocidad a la que palpita el corazn para bombear sangre a todo el cuerpo. En otras palabras, es el nmero de veces que el corazn palpita por minuto

Cavidad torcicaEs el conjunto de los huesosos que contienen las vrtebras dorales, las costillas, y el esternn, que contiene el corazn y los pulmones.

Centro respiratorioEs el rea bulbar encargada de la respiracin, est ubicado en el bulbo raqudeo, manda impulsos (a travs de fibras nerviosas) a losmsculosintercostales y al diafragma, produciendo su contraccin rtmica.

Frecuencia respiratoriaLa frecuencia respiratoria son las veces que se hace un proceso completo de respiracin por minuto, el proceso es la inspiracin y la espiracin.

Ciclo respiratorioLa mecnica del ciclo respiratorio consite 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.

SensorUn sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes fsicas o qumicas, llamadas variables de instrumentacin, y transformarlas en variables elctricas.

Sensor de gas CO2Es un instrumento para la medicin de dixido de carbono gas. Los principios ms comunes de CO 2 sensores son sensores infrarrojos de gas (NDIR) y sensores de gases qumicos. La medicin de dixido de carbono es importante en la vigilancia de la calidad del aire interior, la funcin de los pulmones en la forma de un capngrafo dispositivo, y muchos procesos industriales.

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.

Cablegrafa: Sin firma Sistema respiratorio (23 de abril de 2015) https://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/biologia/sistemas-y-aparatos-del-cuerpo-humano/sistema-respiratorio/

Sin firma funciones del aparato respiratorio (23 de abril de 2015) http://lasaludi.info/funciones-del-sistema-respiratorio.html

Manuel Rosario Sistema Respiratorio: rganos y funciones (23 de abril de 2015) https://sites.google.com/site/433eem433respiracion/organos-y-funciones