Universidad
Nacional Autónoma de México
Colegio
de Ciencias y Humanidades.
Plantel
Sur
Profesora:
María Eugenia Tovar
Alumnos:
García Moreno Kioa
Pérez García Claudia
Pérez Rodríguez María
Fernanda
Romero Medel Brenda
Romero Baltazar Diana
Práctica:
Funcionamiento del aparato respiratorio humano.
Equipo 1
Grupo:
618
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.
Problemas
1.
¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano?
El
aparato respiratorio es el encargado de captar oxígeno O2 y eliminar el dióxido
de carbono CO2 procedente del metabolismo celular. El aparato respiratorio
generalmente incluye tubos, como los bronquios, usados para cargar aire en los
pulmones, donde ocurre el intercambio gaseoso.
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. Se suele medir cuando la persona está en reposo, y consiste simplemente
en contar el número de respiraciones durante un minuto contando las veces que
se eleva su pecho. El ritmo del pulso es la medida de la frecuencia cardiaca,
es decir, del número de veces que el corazón late por minuto.
3.
¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la
respiración de las células?
El
paso del oxígeno desde el exterior hasta las células es directa y muy sencillas
en los organismos más simples, en las que se difunden desde el medio, pero no
sucede así en las especies y grupos más avanzados. En estos existen un
auténticomedio interno orgánicos separados del medio por una multitud de
barreras constituidas por las membranas, tejidos y conductos biológicos. Por
dicha razón, es preciso que tales organismos se desarrollen sistemas y aparatos
adecuados que permitan que el oxígeno llegue hasta los últimos rincones del cuerpo.
4.
¿De dónde proviene el C02que se produce durante la respiración?
En
larespiración se emplea el oxígeno del aire, que a su vez es un producto de la
fotosíntesis, en donde se desecha dióxido de carbono; en la fotosíntesis se
utiliza el dióxido de carbono y se produce el oxígeno.
Hipótesis
Mediante la realización de actividad física,
es como la frecuencia cardiaca y respiratoria aumentaran. Debido a que las
células realizan la respiración, necesitarán de una mayor cantidad de energía y
deberán utilizar más oxigeno que dará como producto más dióxido de carbono.
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.
Material:
1 cronómetro
1 lápiz
Cuaderno
1 matraz
kitazato de 250ml
30cm 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
Método:
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:
|
Cuantificación
|
Antes de la actividad física
|
Después de la actividad física
|
|
Pulsaciones / min.
|
|
|
|
Frecuencia respiratoria
Ascensos-descenso/ min.
|
|
|
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 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:
KIOA
|
Cuantificación
|
Antes de la act. Física
|
Después de la act. física
|
||
|
|
|
Abdominales
|
Trotar
|
Correr
|
|
Pulsaciones/min
|
53
|
1.
97
2.
60
3.
70
|
1.
126
2.
74
3.
57
|
1.
159
2.
95
3.
72
|
|
Frecuencia respiratoria Ascensos-descensos/min
|
19
|
1.
20
2.
21
3.
15
|
1.
21
2.
14
3.
14
|
1.
14
2.
14
3.
10
|
BRUNO
|
Cuantificación
|
Antes de la act. Física
|
Después de la act. física
|
||
|
|
|
Abdominales
|
Trotar
|
Correr
|
|
Pulsaciones/min
|
73
|
1.
73
2.
40
3.
40
|
1.
124
2.
84
3.
65
|
1.
120
2.
62
3.
53
|
|
Frecuencia respiratoria Ascensos-descensos/min
|
18
|
1.
11
2.
11
3.
11
|
1.
14
2.
11
3.
7
|
1.
14
2.
10
3.
7
|
Análisis
de resultados:
Analiza con tu equipo las gráficas que hicieron y
respondan las siguientes preguntas:
¿Encontraste diferencias en las concentraciones de CO2?
¿A qué crees que de deban?
Si, se encontraron diferencias, especialmente en aquellas
actividades donde el pulso cardiaco se había elevado por el consumo de una mayor
cantidad de oxígeno para el abastecimiento de las células, por lo tanto el
deshecho de estas, también era mayor (CO2)
¿Para qué piensas que se hizo el registro del dispositivo
“control”?
Para tener una referencia de la cual partir y considerar
cuanto ha aumentado el pulso cardiaco y respiración
¿Hubo alguna diferencia entre el registro de la
respiración “en reposo” y “después de un ejercicio?
Sí, todos los datos se modificaron dependiendo de la
cantidad de tiempo que hacían el ejercicio, entre más tiempo llevaba la
actividad, mayor era la frecuencia respiratoria, es decir,
aumentaba significativamente, pues en el chico en que se realizó el
experimento, dichos datos se incrementaban de manera más lenta que en la chica
que realizó los mismos.
¿Qué opinas del uso de estos instrumentos para trabajar
en clase?
Debido a que sólo se utilizaron dos cronómetros, no se
logró saber el uso de los sensores y su importancia en la práctica
Realiza la
caracterización de los conceptos: Degradación de glucosa, aire, respiración
pulmonar, reacción química, energía.
Degradación de glucosa: es el proceso mediante el cual se obtiene energía de la
glucosa almacenada en nuestro cuerpo, y se aprovecha a nivel celular para
beneficiar a nivel de organismos
Aire: Es una mezcla de gases que contiene oxígeno
indispensable para la respiración celular y la sobrevivencia de los seres vivos
Respiración pulmonar: Proceso mediante el cual se transporta el oxígeno desde
los pulmones al flujo sanguíneo hasta llegar a las células y se transportan los
deshechos de estas que es el dióxido de carbono
Reacción química: Es el proceso por el cual una sustancia se convierte en
otra mediante enzimas, proteínas y otros componentes del cuerpo humano
Energía: Es una unidad llamada ATP que nos ayuda a realizar las
funciones básicas e indispensables para la vida diaria
Discusión:
Conceptos
clave
Conclusiones
La
respiración es un proceso por el cual se obtiene energía, este proceso se
realiza a nivel celular y consiste en la oxidación de los compuestos orgánicos
para poder obtener ATP. El ritmo cardiaco y la frecuencia respiratoria
aumentaran al realizar algún ejercicio, ya que existe un mayor esfuerzo y
cantidad de aire, oxígeno y CO2. Pero también será diferente dependiendo del
ser mujer u hombre porque son diferentes en peso, fuerza, estatura y condición
que tengan.
El
oxígeno que los seres humanos necesitamos para tener energía es capturado por
los pulmones y transportado por la hemoglobina hacía las células.
Bibliografía
UNAM y PAPIME. Programa de biología
III: ELABORACIÓN DE UN MODELO CONSTRUCTIVISTA DE ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
BASADAS EN IDEAS PREVIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LOS CONCEPTOS BÁSICOS DE LAS
ASIGNATURA DE BIOLOGÍA III.
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