UNIVERSIDAD
NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES
COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES
PLANTEL
SUR
Práctica 1: Funcionamiento del aparato respiratorio
humano
Alumnos:
- Laura
Jiménez Hernández
-
Román Mata Dávalos
-
Ángela Susana Durán García
-
Denise Juárez Estrada
- Armando
Santos Galicia
Equipo: #2
Materia: Biología IV
Grupo: 618
Profesora: María Eugenia Tovar Martínez
Funcionamiento del aparato respiratorio humano
Preguntas
generadoras:
1. ¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano?
2. ¿Qué relación hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco?
3. ¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser
humano y la respiración de las células?
4. ¿De dónde proviene el C02 que se produce durante la respiración?
Planteamiento
de las hipótesis:
La importancia del aparato
respiratorio es que el oxígeno que se encuentra en el aire puede llegar a
nuestras células.
A través de la sangre el
sistema respiratorio se encarga de hacer llegar a todas las células del cuerpo
el oxígeno.
Al respirar, la glucosa que
tenemos en el cuerpo sufre reacciones químicas y se convierte en CO2.
Introducción:
La respiración es el proceso a través
del cual incorporamos el aire a nuestro organismo, para que así podamos obtener
el oxígeno que necesitamos para realizar ciertas actividades. Así mismo el
sistema respiratorio es el encargado de eliminar el dióxido de carbono. Este
sistema está constituido por las fosas nasales, a través de las cuales el aire
entra a nuestro cuerpo. En su interior se encuentra la membrana pituitaria
encargada de calentar el aire que aspiramos para evitar que se produzcan
enfermedades a causa de que llegue el aire muy frío a los pulmones. Seguido de
las fosas, está la faringe que alberga a las amígdalas.
Posteriormente está la laringe que es
una cámara hueca donde se produce la voz, sujeta por ligamentos en la base de
la lengua. Conectada a la epiglotis de la cual se decidirá su destino hacia la
tráquea, que es un conducto formado de anillos cartilaginosos. La tráquea
conecta a los bronquios, que son dos tubos que penetran en los pulmones donde
conducen el aire desde la tráquea a los alveolos que permiten la entrada a los
pulmones.
Por su parte el aire es depositado en
los pulmones, pero el transporte de oxígeno es realizado por los glóbulos
rojos, quienes son los encargados de hacer llegar al corazón el oxígeno para
que éste bombee nuevamente a todas las células del cuerpo, el oxígeno que
requieran. En este proceso se utiliza el oxígeno por el cual se descompone la
glucosa, lo cual da como resultado la liberación de energía (ATP) y como
desecho la producción de dióxido de carbono y agua, difundiéndose en la sangre
para posteriormente ser transportado hacia los pulmones y finalmente ser
eliminado.
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:
Hombre
|
Hombre
|
Mujer
|
Mujer
|
|
Actividad
|
Frecuencia cardiaca
|
Frecuencia respiratoria
|
Frecuencia cardiaca
|
Frecuencia respiratoria
|
Reposo
|
60 palpitaciones por minuto
|
13 respiraciones por minuto
|
52 palpitaciones por minuto
|
15 respiraciones por minuto
|
Simple
|
68 palpitaciones por minuto
|
17 respiraciones por minuto
|
71 palpitaciones por minuto
|
17 respiraciones por minuto
|
Intermedia
|
71 palpitaciones por minuto
|
17 respiraciones por minuto
|
75 palpitaciones por minuto
|
18 respiraciones por minuto
|
Intensa
|
79 palpitaciones por minuto
|
22 respiraciones por minuto
|
104
palpitaciones por minuto
|
25 respiraciones por minuto
|
Muy intensa
|
104 palpitaciones por minuto
|
34
respiraciones por minuto
|
106 palpitaciones por minuto
|
42
respiraciones por minuto
|
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 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?
¿Qué sucede
con la frecuencia cardiaca y respiratoria durante el ejercicio?
¿Qué pasa con
los niveles de oxígeno en tus pulmones durante el ejercicio?
¿Qué relación hay entre el aumento de
la frecuencia cardiaca y el aumento de la frecuencia respiratoria durante la
actividad física?
Realiza la caracterización de los
conceptos:
Inhalación: aspirar ciertas sustancias por la nariz.
Exhalación: cuando el aire sale de los pulmones.
Pulmones: son cada uno de los órganos que facilitan las
respiraciones del hombre. Es el principal órgano del aparato respiratorio.
Alvéolos: son unas estructuras globulares que forman racimos al
final de los bronquiolos.
Difusión de gases: la mezcla gradual de moléculas de un gas con moléculas de
otro gas.
Diafragma: es un tejido musculo tendinoso encargado de la
respiración, se localiza debajo de los pulmones, es el principal músculo de la
respiración
Glóbulos rojos: función de transportar oxígeno.
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.
Analiza con tu equipo las gráficas que
hicieron y respondan las siguientes preguntas:
¿Para qué piensas que
se hizo el registro del dispositivo “control”?
Para observar la
diferencia entre el reposo y después del ejercicio. Tomando en cuenta la
frecuencia cardiaca y el ritmo cardiaco.
¿Hubo alguna
diferencia entre el registro de la respiración “en reposo” y “después de un
ejercicio? Si
¿Qué opinas del uso
de estos instrumentos para trabajar en clase?
Es importante saber
lo que ocurre a cerca de nuestro cuerpo, saber el ¿por qué? De lo que ocurre
dentro de nuestro organismo.
Realiza la caracterización de los
conceptos: Degradación de glucosa, aire, respiración pulmonar, reacción
química, energía.
Replanteamiento de
las predicciones de los alumnos:
La importancia del aparato
respiratorio es que el oxígeno que se encuentra en el aire puede llegar a
nuestras células.
A través de la sangre el
sistema respiratorio se encarga de hacer llegar a todas las células del cuerpo
el oxígeno.
Al respirar, la glucosa que
tenemos en el cuerpo sufre reacciones químicas y se convierte en CO2.
Conceptos clave: Ritmo
cardiaco, cavidad torácica, centro respiratorio, frecuencia respiratoria, ciclo
respiratorio, sensor, sensor de gas CO2.
Conclusión:
El aparato
respiratorio humano es un conjunto de órganos que tienen la función de que el
oxígeno que se encuentra en la atmosfera entre a nuestro cuerpo. Este oxigeno
se transporta por medio de la sangre ya que son transportados por los glóbulos
rojos que se encuentran en está a cada
una de las células, por esa razón cuando uno hace actividad física la
frecuencia respiratoria y la frecuencia cardiaca aumentan ya que se necesitas
más oxígeno en las células que cuando la persona está en reposo. Como puedes ver
la respiración no se lleva a cabo en el aparato respiratorio sino que la
respiración es a nivel celular.
Las células
al respirar hacen procesos químicos en los cueles utilizan el oxígeno que llega
a ellas y la glucosa que se encuentra quedando como resultado dióxido de
carbono.
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.
Bibliografía y
cibergrafía:
·
Programa
del curso de Biología III PAPIME
UNAM
·
https://elmussol.files.wordpress.com/2008/09/aparato-respiratorio.pdf
·
https://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/biologia/sistemas-y-aparatos-del-cuerpo-humano/sistema-respiratorio/
PRACTICA
1: W DE GOWIN
¿QUÉ?
¿PARA QUÉ?
Identificar la estructura y función Para
observar el proceso de la
del aparato respiratorio así como respiración el cual se realiza a nivel
su relación con el ritmo cardiaco celular
del aparato respiratorio así como respiración el cual se realiza a nivel
su relación con el ritmo cardiaco celular
Realizando ejercicio físico, tomando
la frecuencia cardiaca y el ritmo cardiaco
de un hombre y una mujer
¿CÓMO?
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