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Sistema Respiratorio
Prof. Cecilia Norero Beneventi.
ESQUEMA APARATO RESPIRATORIO
CAVIDAD NASAL
NARIZ
FARINGE
LARINGE
TRÁQUEA
BRONQUIO
BRONQUÍOLO
PRIMARIO
DIAFRAGMA
PULMÓN
IZQUIERDO
COSTILLAS
Lee el
siguiente
documento que
te introducirá
al Sistema
Respiratorio.
Para ello haz
un clic sobre
la imagen
LA RESPIRACIÓN
La respiración es un
proceso involuntario y
automático, mediante la
cual las células vivientes
del cuerpo toman oxígeno
(O2) y eliminan el dióxido
de carbono (CO2).
Es un intercambio gaseoso
(O2 y CO2) entre el aire de
la atmósfera y el
organismo.
La sangre circula dentro de diminutos vasos
adyacentes a cada célula corporal y son los
glóbulos rojos de la sangre los que llevan
oxígeno a los tejidos y extraen dióxido de
carbono.
PULMONES
En los pulmones,
los glóbulos rojos
descargan su
dióxido de carbono
en el aire y de él
toman su nueva
carga de oxígeno.
Proceso que se
denomina
HEMATOSIS
El sistema respiratorio esta formado por:
Vías respiratorias: fosas nasales, faringe,
laringe, traquea, árbol bronquial; que
conducen, calientan, humidifican y filtran
el aire inspirado de partículas de polvo y
gases irritantes antes de su llegada a la
porción pulmonar.
Porción respiratoria de los pulmones,
formada por los pulmones con los
bronquiolos respiratorios, los alvéolos
pulmonares y el tejido elástico.
Todas las vías respiratorias, desde las
fosas nasales hasta los bronquiolos
terminales, se mantienen húmedas por
la presencia de una capa de células
(epitelio) que produce una sustancia
llamada moco. El moco humedece el
aire e impide que las delicadas paredes
alveolares se sequen, a la vez que
atrapa a las partículas de polvo y
sustancias extrañas.
También se encuentran
células ciliadas. Las cilios
son especies de pelos en
la superficie de la célula
que tienen movimiento
ondulatorio. Estos
movimientos hacen que el
moco fluya lentamente
hacia la laringe. Luego el
moco y las partículas que
lleva atrapadas son
deglutidas o expulsadas al
exterior por medio de la
tos.
NARIZ. Fosas nasales
Las cavidades nasales están revestidos por una
capa de células (epitelio) que secreta una
sustancia llamada moco. Posee un rico riego
sanguíneo.
Cuando el aire pasa por las fosas nasales, las
cavidades nasales cumplen distintas funciones:
Calientan y humidifican el aire. Habitualmente la
temperatura del aire inspirado se eleva a una
temperatura que es menor en 1 grado centígrado
a la corporal.
Filtran partículas. Los pelos ubicados a la
entrada de las fosas nasales son importantes
para filtrar las partículas grandes.
FARINGE
Aquí se entrecruzan los conductos de
los aparatos digestivo y respiratorio.
Los alimentos pasan de la faringe al
esófago y luego al estómago.
El aire pasa hacia la laringe y la
traquea.
Para evitar que los alimentos penetren
en las vías respiratorias, se cierra,
mediante un acto reflejo en la parte
superior de la laringe, una válvula
llamada epiglotis
LARINGE
Es el órgano de la fonación.
Utiliza el aire espirado para producir
la voz, ya que en ella se encuentran
las cuerdas vocales.
Interviene en el proceso de la tos,
cerrando las vías aéreas de manera de
producir la presión necesaria para
generar la tos, luego se abre y
permite la liberación del aire en forma
brusca (tos), que limpia las vías de
moco y partículas extrañas.
TOS, ESTORNUDO, ETC
TRÁQUEA
Es un tubo de aire, continuación inferior
de la laringe.
Es elástico, mide de 10 a 12 cm de
longitud y tiene un diámetro igual al del
dedo índice.
Posee aproximadamente 20 anillos
cartilaginosos en forma de herradura.
Aproximadamente la mitad de la
tráquea esta en el cuello y la otra
mitad en el tórax y termina a nivel del
esternón dividiéndose en dos bronquios.
La tráquea se divide en
dos bronquios, uno
derecho y otro izquierdo,
que se dirigen hacia los
pulmones. Ambos tienen
poco más de la mitad del
calibre de la tráquea,
siendo el derecho más
amplio que el izquierdo.
Este es más amplio
debido a que el pulmón
derecho es más
voluminoso que el
izquierdo.
A medida que se dividen los bronquios van
haciéndose progresivamente de menor
calibre hasta pasar a dimensiones
microscópicas y entonces toman el nombre
de bronquiolos. Las divisiones repetidas
de los bronquiolos dan lugar a los
bronquiolos terminales o respiratorios, que
se abren en el conducto alveolar, del cual
derivan los sacos aéreos. La pared de
cada conducto alveolar y saco aéreo está
formada por varias unidades llamadas
alvéolos.
BRONQUÍOLO
PRIMARIO
BRONQUÍOLO
SECUNDARIO
BRONQUÍOLO
TERCIARIO
RAMIFICACIONES DE BRONQUIOS Y BRONQUÍOLOS
CONDUCTO
ALVEOLAR
BRONQUÍOLO
RESPIRATORIO
SACO
ALVEOLAR
ALVÉOLOS
BRONQUÍOLO
TERCIARIO
CONDUCTO
ALVEOLAR
ALVÉOLOS
SACO
ALVEOLAR
En los alvéolos se realiza
el intercambio gaseoso.
Los mamíferos
por el hecho de
contar con pulmones
con alvéolos
pulmonares los provee
de un 50% más de
oxígeno que
cualquier otro
sistema.
PULMON
• Los pulmones son dos :
derecho e izquierdo
• Se encuentran ubicados
en la cavidad torácica
PULMON
• EL DERECHO ES
TRILOBULADO
PULMON
• EL IZQUIERDO ES
BILOBULADO
CAJA TORACCICA
• En su cara
anterior se
encuentran el
ESTERNÓN
LAS COSTILLAS
CAJA TORACCICA
• En su cara
posterior se
encuentra la
columna vertebral
CAJA TORACCICA
• EN SU CARA
INFERIOR EL
DIAFRAGMA
• Los pulmones al igual que la caja
torácica están formados por una
capa de tejido epitelial denominada
• pleura: parietal y visceral
respectivamente.
• entre ambas capas se encuentra el
líquido pleural que evita la fricción y
suaviza el deslizamiento de los
pulmones durante la respiración
ESQUEMA RESUMEN A.
RESPIRATORIO
PROCESO DE LA
RESPIRACIÓN
• INVOLUCRA:
• LA VENTILACIÓN PULMONAR QUE
CONSISTE EN LA ENTRADA Y
SALIDA DE AIRE ENTRE LA
ATMÓSFERA Y LOS ALVÉOLOS.
RESPIRACIÓN EXTERNA.
• EL INTERCAMBIO DE GASES ENTRE
EL AIRE PULMONAR Y SANGRE ,
PROCESO CONOCIDO COMO
HEMATOSIS.
• EL TRANSPORTE DE GASES.
• EL INTERCAMBIO DE GASES ENTRE
LA SANGRE Y LAS CÉLULAS DE LOS
TEJIDOS . RESPIRACIÓN INTERNA
• REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN
VENTILACIÓN
PULMONAR
• Consiste en la entrada y salida de aire
entre la atmósfera y los alvéolos
• Consta de dos fases: inspiración y
espiración
Compara a continuación la composición del
aire inspirado y del aire espirado
Composición del aire inspirado y del
aire espirado
Oxígeno
Dióxido de
carbono
Nitrógeno
Vapor de
agua
Aire
inspirado
21 %
0,03 %
Aire
espirado
16 %
4 %
79 %
Variable
79 %
Muy
abundante
1.-Qué gas ha disminuido su porcentaje?
¿A dónde ha ido a parar?
RESPUESTA
2-¿Qué gases han aumentado su porcentaje?
¿De dónde proceden?
RESPUESTA
• Analiza los siguientes esquemas y
determina los cambios que ocurren
durante la inspiración y espiración, con
las siguientes estructuras:
•
•
•
•
•
•
DIAFRAGMA
MÚSCULOS INTERCOSTALES
COSTILLAS
CAJA TORÁCCICA
PULMONES
COMPLETA EL CUADRO QUE ESTÁ AL
FINAL DE LA SECUENCIA DE
IMÁGENES
Ingreso de aire
Tráquea
Corazón
Pulmones
Contracción y descenso
del diafragma
Salida de aire
Corazón
Pulmones
Relajación y ascenso
del diafragma
ESPÍRACIÓN
INSPIRACIÓN
INSPIRACIÓN ESPIRACIÓN
DIAFRAGMA
MÚSCULOS
INTERCOS..
COSTILLAS
PULMONES
CAJA
TORÁCICA
CONSECUEN
CIAS
SE CONTRAE Y
El aire entra y sale
En grupo vamos a realizar la siguiente experiencia:
A dos de los miembros del grupo les va a tocar
sudar un poco y a los otros dos anotar. Se trata
de medir el número de inspiraciones por minuto (se
miden durante treinta segundos y se multiplican
por dos) de dos personas en situación de reposo y
tras realizar un ejercicio (subir y bajar una escala
o un escalón deprisa durante un minuto).
Completa la tabla siguiente y extrae conclusiones
de los resultados
INSPIRACIONES EN 1 MINUTO
PERSONA
Reposo
Conclusiones:
Tras ejercicio
INTERCAMBIO GASEOSO
HEMATOSIS
• Una vez que llega el oxígeno a los
alvéolos el paso siguiente es la difusión
del oxígeno desde los alvéolos a la sangre
pulmonar y el paso de dióxido de carbono
desde la sangre al alvéolo, proceso
denominado HEMATOSIS
Características de la superficie de
intercambio de gases a nivel alveolar
Número de
alvéolos por
pulmón
Superficie
total
estimada en
m2
300.000.000
200
Superficie de Espesor de la Volumen total
contacto
pared
en litros
aire-sangre
alveolar en
en m2
um
70
0,1 -0,4
Resume las propiedades de la superficie
alveolar en una frase
3
EL PROCESO DE
HEMATOSIS SE
REALIZA POR
DIFUSIÓN Y SE
DEBE A LAS
DIFERENCIAS DE
PRESIÓN QUE
EXISTEN ENTRE
LOS CAPILARES Y
LOS ALVÉOLOS
Contenido de oxígeno y co2 en la sangre
que llega (arterial) y sale del (venosa)
del pulmón
Sangre pulmonar
Oxígeno (ml/100ml
de sangre
Dióxido de
carborno
(ml/100ml) de
sangre
Entrada (arterial)
15
50
Salida (venosa)
20
40
Qué explicación podrías dar para los cambios
observados?
La presión del
oxígeno gaseoso
en el alvéolo es
de 104 mmhg, en
tanto, que la
sangre venosa que
entra al capilar es
de 40mmhg.
porque ha perdido
gran cantidad de
oxígeno en el
trayecto por los
tejidos.
Por lo tanto la diferencia de presión
(64mmhg) hace que el oxígeno difunda
hacia los capilares pulmonares
Por lo tanto la diferencia de presión (64mmhg)
hace que el oxígeno difunda hacia los capilares
pulmonares
PO2 alveolar = 104 mm Hg
PO2 de la sangre (mm,Hg)
PO2=40mmHg
Extremo arterial
110
100
90
80
70
60
50
40
PO2=104mmHg
extremo venoso
Presión parcial de oxígeno alveolar
La presión parcial
del dióxido de
carbono es de 40
mmHg.,
levemente
inferior a la que
viene de la
sangre arterial
que entra a los
capilares
pulmonares que es
de 45 mmHg.
Esta diferencia de presión de 5mmhg hace que
difunda todo el CO2 desde los capilares hacia
los alvéolos provocando una disminución de la
pCO2 hasta igualar con la de los alvéolos
Esta diferencia de presión de 5mmhg hace que difunda
todo el CO2 desde los capilares hacia los alvéolos
provocando una disminución de la pCO2 hasta igualar
con la de los alvéolos
PCO2 alveolar = 40 mm Hg
PCO2 de la sangre (mm,Hg)
Pulmonar
capilar
PCO2=45mmHg PCO2=40mmHg
Extremo arterial
extremo venoso
45
44
43
42
41
Sangre capilar pulmonar
40
Presión parcial de dióxido de carbono alveolar
CUADRO RESUMEN PROCESO HEMATOSIS
Para conocer algunos ejercicios de control de la respiración aquí
¿Cuánto
hemos
aprendido?
• COMPOSICIÓN DEL AIRE
• N. = 79%; O2 = 21%; CO2 = 0.03%
• SI LA ATMOSFERA TIENE UNA
PRESIÓN TOTAL DE 760mmHg. ¿CUÁL
SERÁ LA PRESIÓN DEL OXÍGENO Y
DEL CO2 EN EL AIRE?
• ¿QUÉ PASARÁ A NIVEL DE LOS
TEJIDOS CON LAS PRESIONES DE
OXÍGENO Y CO2 (RESPIRACIÓN
INTERNA)?
Esquematiza el proceso de intercambio a nivel
alveolar:
1.- que muestre un alvéolo en contacto con un
capilar. Indica mediante rótulos y flechas el
intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.
2.- hacer una relación de este intercambio de
gases a nivel alveolar con la composición de gases
del aire inspirado y espirado
Escriba el número que
corresponda a la estructura
señalada
1. Fosas
nasales
2. Bronquios
3. Bronquiolo
respiratorio
4. Diafragma
5. Pleura
6. Costillas
7. Faringe
8. laringe
Relaciona los siguientes nombres: 1.Alvéolos,2.Pared del
alvéolo, 3.Capilar, 4.Células del cuerpo, 5.Pared del
capilar, 6.Plasma sanguíneo, 7.Glóbulo rojo
con los siguientes dibujos y describe el camino seguido por
una molécula de dióxido de carbono procedente del
metabolismo celular hasta que se expulsa al aire.
1
2
3
RESPIRACIÓN
EXTERNA
RESPÍRACIÓN
INTERNA
4 EXPLICA
5 AMBOS
TIPOS
DE
RESPIRA
7
CIÓN
6
1.- ¿EN QUÉ CONSISTE LA VENTILACIÓN
PULMONAR?
2.- DESCRIBE EL INTERCAMBIO DE GASES
A NIVEL PULMONAR.
3.-AVERIGUA EL EFECTO DEL TABACO EN
EL SISTEMA RESPIRATORIO EN LOS
DOCUMENTOS SIGUIENTES
IMÁGENES
tabaquismo AQUÍ
Débito sanguíneo en diferentes órganos durante el
reposo y distintos niveles de actividad física
ORGANOS
DÉBITO SANGUÍNEO (ml/min)
Reposo
Ejercicio
moderado
Ejercicio
intenso
Cerebro
750
750
750
Piel
500
1800
2000
Corazón
(c. Coronaria)
750
750
750
Aparato
respiratorio
1300
500
300
Riñones
1000
500
400
Músculos
1100
12500
14000
¿Qué explicación darías a los cambios
observados en el debito sanguíneo en los
diferentes órganos de nuestro cuerpo,
en reposo versus el ejercicio?
Variaciones en el consumo de oxígeno y en la
actividad cardiaca en distintos niveles de actividad
física
Mediciones
Reposo
Ejercicio
moderado
Ejercicio
intenso
Consumo de
oxígeno (ml/min)
260
1400
3000
Frecuencia
cardíaca
(pulsaciones/min)
60
120
170
Volumen de
sangre expulsada
en cada
contracción (ml)
100
120
125
¿Qué relación de acuerdo a la tabla anterior tiene
el consumo de oxígeno con la actividad cardiaca
durante el reposo y en el transcurso de una
actividad?
Es interesante observar que los seres
vivos han logrado optimizar la utilización
de la energía disponible en su entorno
para conseguir su propia vitalidad: las
plantas fijan CO2 por medio de de la
energía solar y utilizan la energía del
viento, entre otros mecanismos, para
fecundarse y reproducirse. Una de las
principales estrategias que han
desarrollado los seres vivos, tanto
animales, como vegetales, protistos, e
inclusive, vírus, ha sido la utilización de la
"energía química".
Ahora podrás dilucidar los diferentes
mecanismos que posee la célula para satisfacer
sus necesidades energéticas, y cómo estos
mecanismos se relacionan directamente con el
intercambio gaseoso, razón por la cual los dos
procesos reciben indistintamente el nombre de
"RESPIRACIÓN CELULAR".
RECUERDAS LO QUE ES METABOLISMO,
CATABOLISMO Y ANABOLISMO.
SI continúa, si tu respuesta es NO presiona aquí
A continuación observarás una fase del
metabolismo: catabolismo de moléculas de
glúcidos, lípidos, y proteínas, que se
transformas en productos finales más simples,
al mismo tiempo que se libera energía.
Glucosa
Ácidos grasos
Aminoácidos
Transaminación y
Glucólisis
ATP,NADH
Piruvato
NADH
desaminación
Oxidación
NH4, piruvato,
Acetil-CoA,etc.
Acetil-CoA
Urea
CO2,NADH
Fermentación
Etanol, ácido
láctico
O2
CO2
Ciclo del
ácido
ATP
cítrico
NADH
FADH2
H2O
Cadena
Fosforilación
respiratoria
oxidativa
ADP + P
ATP
Las biomoléculas se encuentran en
estado reducido (dan electrones)
que por la abundancia de oxígeno
en el planeta tienden a oxidarse,
es decir, a perder electrones, y a
dar lugar a compuestos de baja
energía (CO2 y H2O). como fruto
de esta oxidación se desprende
energía, que se aprovecha para
las funciones vitales.
Debido a que los glúcidos, son los principales
nutrientes de los que obtiene energía la mayoría
de los organismos, a continuación explicaremos la
oxidación completa de la glucosa
Balance energético de la glucólisis
Teniendo en cuenta que en la primera etapa se
consumen dos ATP y en la segunda se forman
cuatro ATP y dos NADH, la glucólisis puede
representarse mediante la siguiente ecuación
Glucosa
+
2 ADP
+
2PI
+
2 NAD+
2 Piruvato
+
2ATP
+
2NADH
+
2H+
+
2 H2O
CATABOLISMO DE PIRUVATO
La siguiente fase es la dregadación de las dos
moléculas de piruvato. Esta etapa es distinta según
se produzca en ausencia o presencia de oxígeno
En presencia de oxígeno, es decir en condiciones
aeróbicas, el piruvato sufre la oxidación y da
lugar a acetil-CoA,NADH Y CO2
En ausencia de oxígeno, es decir, en condiciones
anaeróbicas, el piruvato se transforma en lactato
o en etanol mediante un proceso de fermentación
Fermentación del piruvato
La fermentación del piruvato puede ser de
dos tipos:
La FERMENTACIÓN
ALCOHÓLICA ocurre
en algunos tejidos
vegetales, ciertos
invertebrados y
levaduras como
Saccharomyces
Actividad experimental
Fermentación alcohólica
Piruvato
H2O CO2
NADH + H+
NAD+
Piruvato
descarboxilasa
Alcohol
deshidrogenasa
Acetaldehído
Etanol
La reacción sumaria de la fermentación alcohólica sería:
Glucosa + 2ADP + 2Pi ------------------> 2Etanol + 2ATP + 2CO2
La FERMENTACIÓN LÁCTICA es un proceso
frecuente en tejidos animales como el músculo
esquelético y en algunos microorganismos
procariotas(Lactobacillus, Streptococcus, etc.)
El ácido láctico produce los síntomas de fatiga
muscular
Fermentación láctica
NADH + H+
Piruvato
NAD+
Lactato
La reacción de la fermentación láctica sería:
Glucosa + 2ADP + 2Pi --> 2Lactato + 2ATP + 2H2O
Glucosa
o2
co2
ATP
Glucólisis
Sin oxígeno
(fermentación)
Reacciones
químicas
aeróbicas
H2O
Alcohol
(levaduras)
ATP
ATP
ATP
Ácido láctico
(músculo)
RESPIRACIÓN
Todos los seres vivos respiran. Realizan
intercambio de gases toman oxígeno y liberan
dióxido de carbono. Esta función es utilizada
para obtener energía a partir de alimento
(glucosa).
La respiración se realiza en un órgano de la
célula llamado mitocondria. En ella se
producen la oxidación de la glucosa y se
libera energía química, esta se acumula en
una molécula de ATP que se traslada la
energía donde se necesita. Así la energía
química se puede transformar en energía
calórica, cinética mecánica, etc.
A estudiar............. mucho
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