Prof. Cecilia Norero Beneventi.

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1 Prof. Cecilia Norero Beneventi.
Sistema Respiratorio Prof. Cecilia Norero Beneventi.

2 ESQUEMA APARATO RESPIRATORIO
CAVIDAD NASAL NARIZ FARINGE LARINGE TRÁQUEA BRONQUIO PULMÓN IZQUIERDO BRONQUÍOLO PRIMARIO DIAFRAGMA COSTILLAS

3 Lee el siguiente documento que te introducirá al Sistema Respiratorio.
Para ello haz un clic sobre la imagen

4 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.

5 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.

6 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

7 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.

8 SISTEMA RESPIRATORIO

9 Porción respiratoria de los pulmones, formada por los pulmones con los bronquiolos respiratorios, los alvéolos pulmonares y el tejido elástico.

10 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.

11 También se encuentran células ciliadas
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.

12 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.

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14 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

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16 Es el órgano de la fonación.
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

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18 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.

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20 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.

21 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.

22 BRONQUÍOLO PRIMARIO BRONQUÍOLO SECUNDARIO BRONQUÍOLO TERCIARIO

23 RAMIFICACIONES DE BRONQUIOS Y BRONQUÍOLOS

24 CONDUCTO ALVEOLAR BRONQUÍOLO RESPIRATORIO SACO ALVEOLAR ALVÉOLOS

25 BRONQUÍOLO TERCIARIO CONDUCTO ALVEOLAR ALVÉOLOS SACO ALVEOLAR

26 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.

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28 PULMON Los pulmones son dos : derecho e izquierdo
Se encuentran ubicados en la cavidad torácica

29 PULMON EL DERECHO ES TRILOBULADO

30 PULMON EL IZQUIERDO ES BILOBULADO

31 CAJA TORACCICA En su cara anterior se encuentran el ESTERNÓN
LAS COSTILLAS

32 CAJA TORACCICA En su cara posterior se encuentra la columna vertebral

33 CAJA TORACCICA EN SU CARA INFERIOR EL DIAFRAGMA

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35 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

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38 ESQUEMA RESUMEN A. RESPIRATORIO

39 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.

40 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

41 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

42 Composición del aire inspirado y del aire espirado
Oxígeno 21 % 16 % Dióxido de carbono 0,03 % 4 % Nitrógeno 79 % Vapor de agua Variable Muy abundante

43 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

44 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

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46 Contracción y descenso
Ingreso de aire Tráquea Corazón Pulmones Contracción y descenso del diafragma

47 Salida de aire Corazón Pulmones Relajación y ascenso del diafragma

48 ESPÍRACIÓN INSPIRACIÓN

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52 INSPIRACIÓN ESPIRACIÓN DIAFRAGMA MÚSCULOS INTERCOS.. COSTILLAS PULMONES CAJA TORÁCICA CONSECUENCIAS

53 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

54 PERSONA INSPIRACIONES EN 1 MINUTO Reposo Tras ejercicio Conclusiones:

55 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

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57 Resume las propiedades de la superficie alveolar en una frase
Características de la superficie de intercambio de gases a nivel alveolar Número de alvéolos por pulmón Superficie total estimada en m2 Superficie de contacto aire-sangre en m2 Espesor de la pared alveolar en um Volumen total en litros 200 70 0,1 -0,4 3 Resume las propiedades de la superficie alveolar en una frase

58 EL PROCESO DE HEMATOSIS SE REALIZA POR DIFUSIÓN Y SE DEBE A LAS DIFERENCIAS DE PRESIÓN QUE EXISTEN ENTRE LOS CAPILARES Y LOS ALVÉOLOS

59 Oxígeno (ml/100ml de sangre Dióxido de carborno (ml/100ml) de sangre
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?

60 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.

61 Por lo tanto la diferencia de presión (64mmhg) hace que el oxígeno difunda hacia los capilares pulmonares

62 Por lo tanto la diferencia de presión (64mmhg) hace que el oxígeno difunda hacia los capilares pulmonares PO2 alveolar = 104 mm Hg PO2=40mmHg PO2=104mmHg Extremo arterial extremo venoso 110 Presión parcial de oxígeno alveolar 100 90 PO2 de la sangre (mm,Hg) 80 70 60 50 40

63 La presión parcial del dióxido de carbono es de 40 mmHg
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.

64 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

65 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 Pulmonar capilar PCO2=45mmHg PCO2=40mmHg Extremo arterial extremo venoso 45 44 43 PCO2 de la sangre (mm,Hg) 42 41 Sangre capilar pulmonar 40 Presión parcial de dióxido de carbono alveolar

66 CUADRO RESUMEN PROCESO HEMATOSIS
Para conocer algunos ejercicios de control de la respiración aquí

67 ¿Cuánto hemos aprendido?

68 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)?

69 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

70 Escriba el número que corresponda a la estructura señalada
Fosas nasales Bronquios Bronquiolo respiratorio Diafragma Pleura Costillas Faringe laringe

71 Relaciona los siguientes nombres: 1. Alvéolos,2. Pared del alvéolo, 3
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.                              RESPIRACIÓN EXTERNA 1 4 EXPLICA AMBOS TIPOS DE RESPIRACIÓN 5 2 3 7 6 RESPÍRACIÓN INTERNA

72 IMÁGENES tabaquismo AQUÍ
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

73 1. Así se llama a la entrada y salida de aire de los pulmones
1. Así se llama a la entrada y salida de aire de los pulmones. Consta de dos movimientos respiratorios: inspiración y espiración. 1.Inspiración: Se produce por contracción del diafragma (desciende) y de los músculos que elevan las costillas. Esto provoca un aumento de la cavidad torácica, disminuye la presión, lo que permite la entrada de aire en los pulmones. 2.Espiración: Ocurre lo contrario que en la inspiración: diafragma y los músculos de las costillas se relajan, disminuyendo la capacidad torácica, aumentando la presión. Esto provoca la salida pasiva del aire (dióxido de carbono).

74 El intercambio de gases entre el aire y la sangre tiene lugar a través de las finas paredes de los alvéolos y de los capilares sanguíneos. La sangre venosa proveniente de la arteria pulmonar se libera del dióxido de carbono, procedente del metabolismo de todas las células del cuerpo, y toma oxigeno. La sangre oxigenada regresa por la vena pulmonar al corazón que la bombea a todo el cuerpo.     

75 ADAPTACIÓN DEL ORGANISMO AL ESFUERZO

76 DÉBITO SANGUÍNEO (ml/min)
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 Piel 500 1800 2000 Corazón (c. Coronaria) Aparato respiratorio 1300 300 Riñones 1000 400 Músculos 1100 12500 14000

77 ¿Qué explicación darías a los cambios observados en el debito sanguíneo en los diferentes órganos de nuestro cuerpo, en reposo versus el ejercicio?

78 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) 100 125

79 ¿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?

80 El significado de la respiración

81 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".

82 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".

83 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.

84 Ciclo del ácido cítrico Fosforilación oxidativa
Glucosa Aminoácidos Ácidos grasos Transaminación y desaminación ATP,NADH Oxidación Glucólisis NH4, piruvato, Acetil-CoA,etc. Urea Piruvato Acetil-CoA NADH CO2,NADH Fermentación Etanol, ácido láctico O2 H2O NADH FADH2 Ciclo del ácido cítrico CO2 Cadena respiratoria Fosforilación oxidativa ATP ADP + P ATP

85 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.

86 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

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88 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 Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2 H2O

89 Metabolismo: es el conjunto de reacciones químicas catalizadas por enzimas que se producen en el interior de las células de los seres vivos. Catabolismo: es el conjunto de reacciones que tienen por objeto la obtención de energía y moléculas precursoras simples a partir de otras más complejas. Es un proceso degradativo y produce energía química, por tanto, son reacciones exergónicas. Anabolismo: es el conjunto de reacciones que tienen por objeto la síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas simples. Es un proceso de síntesis y consumen energía, por tanto, son reacciones endergónicas (volver)

90 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

91 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

92 Fermentación alcohólica
NADH + H+    NAD+ H2O CO2 Alcohol deshidrogenasa Piruvato descarboxilasa Etanol Piruvato Acetaldehído La reacción sumaria de la fermentación alcohólica sería: Glucosa + 2ADP + 2Pi   >  2Etanol + 2ATP + 2CO2

93 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

94 Fermentación láctica Lactato Piruvato
NADH + H+     NAD+ Lactato Piruvato    La reacción de la fermentación láctica sería: Glucosa + 2ADP + 2Pi  -->  2Lactato + 2ATP + 2H2O

95 Sin oxígeno (fermentación) Ácido láctico (músculo)
Glucosa ATP Glucólisis o2 Sin oxígeno (fermentación) co2 Reacciones químicas aeróbicas Alcohol (levaduras) Ácido láctico (músculo) H2O ATP ATP ATP

96 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.

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98 A estudiar mucho Responde la siguiente guía