Actividad experimental 1. Segunda etapa.
Funcionamiento del aparato respiratorio humano
Preguntas generadoras:
1. ¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano?
La función principal del aparato respiratorio humano es la obtención del oxigeno que se encuentra en el aire que respiramos el cual obtenemos a través de la difusión.
2. ¿Qué relación hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco?
Hay una relación entre la frecuencia respiratoria y ritmo cardiaco, que se torno muy evidente en esta practica, ya que al momento de realizar una actividad física la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco aumentaron
3.- ¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiración de las células?
El aparato respiratorio pulmonar es muy importante para la obtención del oxigeno, el cual es transportado por medio del sistema circulatorio a todas las células, el oxigeno debe llegar a todas las células para que estas puedan realizar todas sus funciones.
4. ¿De dónde proviene el C02 que se produce durante la respiración?
El CO2 que se produce durante la respiración proviene del desdoblamiento de la molécula de glucosa.
Planteamiento de las hipótesis:
En la primera parte al inicio al compañero que se le tome el pulso y
la respiración serán completamente normales.
y después de que realice el ejercicio físico ambas mediciones, del
pulso y de respiración aumentaran ya que se necesita mas oxigeno para
respirar y que este se pueda ir a la sangre.
la respiración serán completamente normales.
y después de que realice el ejercicio físico ambas mediciones, del
pulso y de respiración aumentaran ya que se necesita mas oxigeno para
respirar y que este se pueda ir a la sangre.
en la parte b, considero que igualmente que en la parte anterior el co2
producido será el normal pero al termino de la actividad física este
será mayor debido a que como entra mas oxigeno a nuestro cuerpo a la
hora de respirar, lógicamente será mayor la cantidad de co2 desechado.
producido será el normal pero al termino de la actividad física este
será mayor debido a que como entra mas oxigeno a nuestro cuerpo a la
hora de respirar, lógicamente será mayor la cantidad de co2 desechado.
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 cronómetro
1 lápiz
cuaderno
papel milimétrico
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:
CONRAD MC NALLY:
| Cuantificación | Antes de la actividad física | Después de la actividad física |
| Pulsaciones / min. | 48 | 32 |
| Frecuencia respiratoria Ascensos-descenso/ min. | 17 | 23 |
FERNANDA LUNA:
| Cuantificación | Antes de la actividad física | Después de la actividad física |
| Pulsaciones / min. | 65 | 113 |
| Frecuencia respiratoria Ascensos-descenso/ min. | 20 | 40 |
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 .
Supongo que parte de la diferencia que hubo tanto en ritmo cardiaco como en frecuencia respiratoria entre las dos personas fue por la condición física , ya que si no estas acostumbrado a ejercitarte te cansas más rápido y no mantienes una respiración ni pulsaciones adecuadas o estables .
¿Por qué cuando se realiza algún ejercicio físico vigoroso se incrementa el número de inhalaciones y exhalaciones? ¿Para qué debemos respirar más rápido en esta situación?
Porque se necesita de más energía, entonces la caja torácica se expande y contrae para capturar una mayor cantidad de oxígeno para realizar la oxidación de moléculas orgánicas
¿Qué sucede con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?
Ambas frecuencias aumentan por la demanda de energía que se requiere para realizar dicha actividad.
¿Qué pasa con los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio?
Aumenta, ya que el tórax se expande y contrae, haciendo más eficiente la captura de oxígeno.
¿Qué relación hay entre el aumento de la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la actividad física?
Se aumenta la frecuencia respiratoria para capturar más oxígeno, este es llevado hasta los glóbulos rojos (frecuencia cardiaca) y transportado al líquido tisular para ser introducido a la célula.
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.
| Nombre | Pulsaciones/min. antes del ejercicio | Pulsaciones/min. después del ejercicio | Frecuencia respiratoria/min. antes | Frecuencia/min. respiratoria despúes |
| CONRAD | 45 | 51 | 12 | 24 |
| FERNANDA | 64 | 111 | 20 | 40 |
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
La relación entre el sistema respiratorio y circulatorio es muy importante en el ser humano, ya que ambos son necesarios para el proceso de respiración.
Conclusiones:
Con esta actividad queda claro la importancia del sistema circulatorio para realizar la respiración, en ocasiones al explicar este proceso no se involucra con la misma importancia al sistema circulatorio, sino que se cree que los pulmones realizan de manera independiente la respiración.
Realiza la caracterización de los conceptos:
*Inhalación: Es un proceso activo que se lleva a cabo por la contracción de los músculos respiratorios
*Exhalación: Es un proceso pasivo que se produce cuando los músculos respiratorios se relajan disminuyendo las dimensiones del tórax y el volumen de los pulmones.
*Pulmones: Son dos órganos localizados en el tórax, tienen la forma de un cono, con su vértice superior truncado.
*Alvéolos: Son los encargados del intercambio de gases, entre el aire y la sangre, tienen paredes muy delgadas, rodeadas por una red de capilares sanguíneos.
*Difusión de gases: Es el intercambio de gases, de donde está en mayor concentración a donde lo esta en menor concentración.
*Diafragma: Es un músculo largo en forma de domo que se contrae de forma rítmica de manera involuntaria. Se localiza debajo de los pulmones.
Glóbulos rojos: Ó Eritrocitos son células de color amarillento, con la forma de un disco bicóncavo, sin núcleo y contienen un pigmento, la hemoglobina. Sirven para transportar el oxigeno por medio de la hemoglobina.
*Exhalación: Es un proceso pasivo que se produce cuando los músculos respiratorios se relajan disminuyendo las dimensiones del tórax y el volumen de los pulmones.
*Pulmones: Son dos órganos localizados en el tórax, tienen la forma de un cono, con su vértice superior truncado.
*Alvéolos: Son los encargados del intercambio de gases, entre el aire y la sangre, tienen paredes muy delgadas, rodeadas por una red de capilares sanguíneos.
*Difusión de gases: Es el intercambio de gases, de donde está en mayor concentración a donde lo esta en menor concentración.
*Diafragma: Es un músculo largo en forma de domo que se contrae de forma rítmica de manera involuntaria. Se localiza debajo de los pulmones.
Glóbulos rojos: Ó Eritrocitos son células de color amarillento, con la forma de un disco bicóncavo, sin núcleo y contienen un pigmento, la hemoglobina. Sirven para transportar el oxigeno por medio de la hemoglobina.
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