Autónoma de México
Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel Sur
PRACTICA 1
Respiración
Profesora: Dra. María Eugenia Tovar Martínez.
Equipo 5:
©
Grupo: “528”
Fecha de entrega: 28 de
enero de 2014.
4.3.2. Actividades experimentales sugeridas para abordar
la enseñanza de la respiración.
Actividad experimental 1. Segunda etapa.
Funcionamiento
del aparato respiratorio humano
Preguntas generadoras:
1.
¿Cuál es la función principal del aparato
respiratorio humano?
R: La función principal
del aparato respiratorio es introducir aire a los pulmones, y que después el
oxígeno entre a las células además de eliminar el dióxido de carbono de la
sangre.
2. ¿Qué relación hay entre la frecuencia respiratoria y
el ritmo cardiaco?
R: El ritmo respiratorio y el ritmo
cardiaco están ligados estrechamente las células
exigen más oxígeno pues este oxigeno sirve para desdoblar compuestos organismo
como la glucosa, para así poder transformarla en energía útil e inmediata para
la célula.
3.
¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio
pulmonar del ser humano y la respiración de las células?
R: La relación es que el aparato respiratorio capta el oxígeno del medio
externo y por medio del sistema circulatorio es llevado a todas las células
quienes llevan a cabo la respiración.
4.
¿De dónde proviene el C02 que se produce
durante la respiración?
R: El CO2 que se desecha en el proceso de la respiración,
es el desecho de la degradación de la glucosa que se lleva a cabo en las
células.
Planteamiento de las hipótesis:
Al hacer ejercicio y trabajar más duro, esos músculos necesitan más
combustible, de la misma manera que un motor necesita más gasolina para ir más
rápido.
El combustible (azúcar) y el carburante (oxígeno) llegan a los músculos a través de la sangre, por eso aumentan la frecuencia cardíaca y el ritmo respiratorio, para suplir esa demanda de más nutrientes y más oxígeno.
El combustible (azúcar) y el carburante (oxígeno) llegan a los músculos a través de la sangre, por eso aumentan la frecuencia cardíaca y el ritmo respiratorio, para suplir esa demanda de más nutrientes y más oxígeno.
Introducción
El aparato respiratorio generalmente incluye tubos, como los bronquios, las fosas nasales usadas para cargar aire en los pulmones, donde ocurre el intercambio
gaseoso. El diafragma, como todo músculo, puede
contraerse y relajarse. En la inhalación, el diafragma se contrae y se allana,
y la cavidad torácica se amplía. Esta contracción crea un vacío que succiona el
aire hacia los pulmones. En la exhalación, el diafragma se relaja y retoma su
forma de domo y el aire es expulsado de los pulmones. El aparato respiratorio
generalmente incluye tubos, como los bronquios, las fosas nasales usadas para cargar aire en los pulmones, donde ocurre el intercambio
gaseoso. El diafragma, como todo músculo, puede
contraerse y relajarse. En la inhalación, el diafragma se contrae y se allana,
y la cavidad torácica se amplía. Esta contracción crea un vacío que succiona el
aire hacia los pulmones. En la exhalación, el diafragma se relaja y retoma su
forma de domo y el aire es expulsado de los pulmones.
La función
principal del aparato respiratorio es conducir el oxígeno al interior de los
pulmones, transferirlo a la sangre y expulsar las sustancias de desecho, en
forma de anhídrido carbónico. El oxígeno inspirado penetra en los pulmones y
alcanza los alvéolos. Las paredes de los alvéolos están íntimamente en contacto
con los capilares que las rodean, y tienen tan sólo el espesor de una célula.
El oxígeno pasa fácilmente a la sangre de los capilares a través de las paredes
alveolares, mientras que el anhídrido carbónico pasa desde la sangre al
interior de los alvéolos, siendo espirado por las fosas nasales y la boca.
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 cronómetro
1 lápiz
cuaderno
1 matraz kitazato de 250 ml
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:
Repite la operación al menos con una persona más y compara los datos
registrados.
Cuantificación
|
Antes de la
actividad física
|
Después de la
actividad física
|
Pulsaciones / min.
|
Oscar: 72p/m
Citlaly: 90 p/m
|
Oscar: 88 p/m
Citlaly: 102 p/m
Oscar: 85 p/m
Citlaly: 78 p/m
Oscar: 105 p/m
Citlaly: 102 p/m
|
Frecuencia respiratoria
Ascensos-descnso/ min.
|
Oscar: 12 veces
Citlaly: 17 veces
|
Oscar: 18 veces
Citlaly: 22 veces
Oscar: 13
veces
Citlaly: 22 veces
Oscar: 14 veces
Citlaly: 25 veces
|
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 comie nza
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 comie nza
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 las células comienzan a
producir más energía para el cuerpo lo que llevara a que la frecuencia cardiaca
aumente y a su vez que la frecuencia respiratoria también tenga una
aceleración.
¿Qué sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?
R: El combustible (azúcar) y el carburante (oxígeno) llegan a los músculos
a través de la sangre, por eso aumentan la frecuencia cardíaca y el ritmo
respiratorio, para suplir esa demanda de más nutrientes y más oxígeno.
¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio?
R: El nivel de oxigeno aumenta en los
pulmones debido a que en la práctica que hicimos pudimos observar que la
velocidad de la frecuencia respiratoria aumento por lo tanto es lógico que si
entra una cierta cantidad de oxigeno normalmente y de repente esta se altera la
cantidad de oxigeno que hay dentro de los pulmones aumenta a cierta cantidad
donde las células puedan realizare el proceso de respiración de manera
correcta.
¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento
de la frecuencia respiratoria durante la actividad física?
R: La relación que este entre el aparato
respiratorio es que este se ocupa de capturar el oxígeno, mientras que el aparato
circulatorio se encarga de transportar el oxígeno a cada una de las células de
nuestro organismo para que ellas realicen el proceso de respiración y obtención
de energía
Realiza la caracterización de los conceptos: Inhalación, exhalación,
pulmones, alvéolos, difusión de gases, diafragma, glóbulos rojos.
DEFINICIÓN
|
CONCEPTO
|
Inhalación
|
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.
|
Exhalación
|
Emisión de un gas, vapor u
olor.
|
Pulmones
|
Los pulmones
son los órganos en los cuales la sangre recibe oxígeno desde el aire y a su
vez la sangre se desprende de dióxido de carbono el cual pasa al aire. Este
intercambio, se produce mediante la difusión del oxígeno y el dióxido de
carbono entre la sangre y los alvéolos que forman los pulmones.
|
Alvéolos
|
Los alveolos son sacos
recubiertos en su pared interna por líquido blanco y pegajoso. Los alveolos
pulmonares son los divertículos terminales del árbol bronquial, en los que
tiene lugar el intercambio gaseoso entre el aire inspirado y la sangre.
|
Diafragma
|
El diafragma,
que se localiza debajo de los pulmones, es el principal músculo de la
respiración. Es un músculo largo en forma de domo que se contrae de manera
rítmica y continua y, la mayoría del tiempo, de manera involuntaria. En la
inhalación, el diafragma se contrae y se allana y la cavidad torácica se
amplía. Esta contracción crea un vacío que succiona el aire hacia los
pulmones. En la exhalación, el diafragma se relaja y retoma su forma de domo
y el aire es expulsado de los pulmones.
|
Glóbulos rojos
|
Los glóbulos rojos cumplen
la importante función de transportar oxígeno. Estos glóbulos, que flotan en
tu sangre, comienzan su travesía en los pulmones, donde recogen el oxígeno
del aire que respiras. Después, se dirigen al corazón, que bombea la sangre,
y reparten oxígeno a todas las partes del cuerpo.
|
B. El empleo de sensores para medir
la concentración de CO2
Observa en la computadora la forma de las gráficas en las tres distintas
situaciones. Comenta con tus compañeros 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 registró la concentración de CO2 (control,
respiración en reposo, respiración después de hacer ejercicio), arregla estos
datos en tres tablas distintas y grafícalos en papel milimétrico.
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?
R: NULO
¿Para qué piensas que se hizo el registro del dispositivo “control”?
R: NULO
¿Hubo alguna diferencia entre el registro de la respiración “en reposo” y
“después de un ejercicio?
R: NULO
¿Qué opinas del uso de estos instrumentos para trabajar en clase?
R: NULO
Realiza la caracterización de los conceptos: Degradación de glucosa, aire,
respiración pulmonar, reacción química, energía.
CONCEPTO
|
DEFINICION
|
Degradación de glucosa
|
Cuando la glucosa que llega
a las células es degradada, en un proceso denominado glucólisis, con ayuda
del oxígeno, cuya principal función es la de combustionar la glucosa. Como
producto de este proceso se reconvierte en agua (que eliminamos o
reutilizamos) y anhídrido carbónico (que exhalamos por medio de la
respiración).
Este es el modo principal de
obtener energía para realizar todas las actividades que la requieran. Cuando
falta este glúcido, las proteínas esenciales se metabolizan para convertirse
en energía y evitar daños irreparables.
|
Aire
|
El aire es la mezcla gaseosa que forma la
atmósfera terrestre. Más allá del vapor de agua que aparece en distintas
proporciones, este fluido está compuesto por 78 partes de nitrógeno, 21
partes de oxígeno y una de argón y otros gases similares, junto a algunas
centésimas de dióxido de carbono.
El término se utiliza, por extensión, para
nombrar a la atmósfera en general y al viento.
|
Respiración pulmonar
|
La RESPIRACIÓN PULMONAR
consta de las siguientes ETAPAS:
a) MECÁNICA RESPIRATORIA
b) HEMATOSIS
c) RESPIRACIÓN INTERNA
|
Reacción química
|
La reacción es una acción que obra en sentido
contrario a otra acción, ofreciendo resistencia u oposición. La reacción
química, por su parte, es el proceso a través del cual dos sustancias se
transforman en otras por la acción de un factor energético
|
Energía
|
El concepto de energía está
relacionado con la capacidad de poner en movimiento o transformar algo.
|
Conceptos clave: Ritmo cardiaco, cavidad torácica, centro respiratorio,
frecuencia respiratoria, ciclo respiratorio, sensor, sensor de gas CO2.
CONCEPTO
|
DEFINICION
|
RITMO
CARDIACO
|
El ritmo cardiaco es el movimiento del corazón
causado por el bombeo constante de sangre, este puede verse afectado por
factores como la actividad física.
|
CAVIDAD
TORÁCICA
|
Cavidad torácica (o cavidad de pecho) es compartimiento
del cuerpo humano (y de otros cuerpos animales) que es protegido por pared
torácica.
|
CENTRO
RESPIRATORIO
|
Recibe señales de control de sustancias químicas,
neuronales y hormonales y controla la velocidad y la profundidad de los
movimientos respiratorios del diafragma y otros músculos respiratorios.
|
FRECUENCIA RESPIRATORIA
|
Se
define como las veces que se respira (ciclo de respiración: se contraen y se
expanden los pulmones) por unidad de tiempo.
|
CICLO
RESPIRATORIO
|
La respiración es un trabajo
totalmente rítmico del organismo. Las tres funciones básicas de la
respiración son:
|
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.
UV De Gowin: http://prezi.com/fl84pu9k2ivd/funcionamiento-del-aparato-respiratorio-humano/
UV De Gowin: http://prezi.com/fl84pu9k2ivd/funcionamiento-del-aparato-respiratorio-humano/
BIBLIOGRAFÍA
·
Tovar Martínez María Eugenia, Programa de biologia III, año 2006
·
·
http://www.biologia.edu.ar/animaciones/temas/ciclos/conceptos.html
Faltan las conclusiones
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