PPTCANCBBLA04024V4 Clase Sistema respiratorio

Resumen de la clase anterior Vasos sanguíneos Sistema cardiovascular Recibe sangre oxigenada de… Venas pulmonares formado por… Sangre Corazón Venas cavas superior e inferior formado por… Recibe sangre pobre en oxígeno de… Presenta… 4 cámaras Automatismo cardíaco Saca sangre pobre en oxígeno por… Arteria pulmonar Que es… 2 aurículas 2 ventrículos Actividad eléctrica propia Saca sangre rica en oxígeno por… separadas por… derecho… izquierdo… Se mide por un… Arteria aorta Electrocardiograma Válvula tricúspide Válvula bicúspide

Aprendizajes esperados Identificar la estructura y función de los diferentes órganos del sistema respiratorio humano. Definir los conceptos de mecánica ventilatoria y respiración celular aeróbica y anaeróbica. Explicar los procesos involucrados en el intercambio gaseoso, a nivel pulmonar y de los tejidos corporales. Conocer las estructuras que participan en el intercambio gaseoso en plantas.

Sistema respiratorio Fisiología de la respiración Respiración celular Intercambio gaseoso en plantas

Introducción El sistema respiratorio en animales esta estructurados por vías y zonas de intercambio gaseoso, que junto al sistema cardiovascular llevan oxígeno a cada una de las células. El oxígeno les permite realizar reacciones metabólicas orientadas a captar la energía de los nutrientes y producir ATP. Este proceso es conocido con el nombre de respiración celular. En las plantas, también se produce la respiración celular, y el intercambio de gases con el ambiente se realiza en estructuras conocidas como estomas.

1. Sistema respiratorio 1.1 Estructuras anatómicas El sistema respiratorio es el encargado del intercambio de gases a nivel atmosférico, sanguíneo y celular. Esto permite que las células se abastezcan de oxígeno para la respiración celular y eliminen los desechos que producen. Está formado por vías respiratorias (cavidad nasal, faringe, laringe tráquea, bronquios y bronquíolos) y vías de intercambio gaseoso (alvéolos pulmonares).

1. Sistema respiratorio 1.1 Estructuras anatómicas cavidad nasal Nasofaringe cavidad oral Laringe Tráquea Función general de las vías aéreas superiores: entibiar, humedecer y limpiar el aire que ingresa del exterior.

1. Sistema respiratorio 1.1 Estructuras anatómicas

1. Sistema respiratorio 1.1 Estructuras anatómicas Alvéolos pulmonares La porción terminal de los bronquíolos deriva en sacos alveolares, formados por alvéolos pulmonares (750 millones aproximadamente). Corresponden a la unidad funcional y anatómica del intercambio gaseoso o hematosis; por ello presentan una membrana delgada, húmeda y muy irrigada.

2. Fisiología de la respiración 2.1 Músculos de la respiración El diafragma es el músculo respiratorio más importante, cuando se contrae desciende y cuando se relaja vuelve a su posición inicial. También participan los músculos intercostales externos, levantando las costillas.

2. Fisiología de la respiración 2.2 Ventilación pulmonar La inspiración es un proceso activo, requiere energía para la contracción muscular. Al contraerse el diafragma y los músculos intercostales externos, el volumen de la cavidad torácica y los pulmones aumenta. Esto genera que la presión interna disminuya (presión intrapulmonar). Las diferencias de presión permiten el ingreso del aire desde la atmósfera hacia el organismo. La parte inferior del esternón se mueve hacia adelante Los músculos intercostales externos elevan las costillas El diafragma se mueve hacia abajo (se contrae)

2. Fisiología de la respiración 2.2 Ventilación pulmonar La espiración es un proceso pasivo, no requiere energía. Al relajarse el diafragma y los músculos intercostales externos, el volumen de la cavidad torácica y los pulmones disminuye. Esto genera que la presión interna aumente (presión intrapulmonar). Las diferencias de presión permiten la salida del aire desde los pulmones hacia el exterior. La parte inferior del esternón se mueve hacia atrás Los músculos intercostales externos bajan las costillas El diafragma se mueve hacia arriba (se relaja)

2. Fisiología de la respiración 2.3 Hematosis o respiración externa Alvéolo pulmonar Vaso capilar venular Vaso capilar arteriolar. Hematosis: es el intercambio de gases en el alvéolo en forma pasiva, por difusión simple a favor del gradiente de concentración.

2. Fisiología de la respiración 2.4 Respiración interna Corresponde a la entrega de oxígeno en los tejidos y la captura de dióxido de carbono. Ambos intercambios son por difusión simple, a favor del gradiente de concentración. Venas. Arteria Tejidos

2. Fisiología de la respiración 2.5 Transporte de gases Transporte de oxígeno (O2) 3 % disuelto en el plasma. 97 % unido a la hemoglobina, formando la oxihemoglobina en forma reversible. Transporte de dióxido de carbono (CO2) 7 % disuelto en el plasma. 23 % unido a la hemoglobina, formando carbaminohemoglobina en forma reversible 70 % del CO2 dentro del glóbulo rojo se asocia con el agua formando ácido carbónico (H2CO3), el cual se disocia en bicarbonato (HCO3–) y H+. El bicarbonato pasa al plasma y se une al sodio formando bicarbonato de sodio. El monóxido de carbono (CO) es tóxico porque se une a la hemoglobina de forma irreversible, formando carboxihemoglobina.

3. Respiración celular 3.1 Concepto Para obtener energía, la célula degrada la glucosa en el citoplasma y luego la oxida en la mitocondria, obteniendo de esta forma 38 ATP. Como es un proceso oxidativo, requiere de la presencia del oxígeno que se obtuvo por la hematosis. En la respiración celular se dan dos tipos de reacciones: Reacciones anaeróbicas Reacciones aeróbicas

2 piruvato o ácido pirúvico (3 carbonos cada uno) 3. Respiración celular 3.2 Glucólisis Glucosa (6 carbonos) GLUCÓLISIS 2 piruvato o ácido pirúvico (3 carbonos cada uno) 2 ADP 2 ATP 2 NAD 2 NADH + H+ Degradación de la glucosa, ocurre en el citoplasma de las células, es una reacción anaeróbica (una oxidación sin intervención de oxígeno molecular, independiente de la presencia de oxígeno) donde se obtienen dos moléculas de ATP y dos moléculas de piruvato, el cual tiene dos posibles destinos: Seguir la vía aeróbica, entrando a la mitocondria. Seguir la vía anaeróbica o fermentativa.

3. Respiración celular 3.3 Vía aeróbica Mitocondria: organelo formado por doble membrana, la externa es lisa y la más interna se proyecta hacia el interior formando las crestas mitocondriales, lugar donde se producen la cadena transportadora de electrones y la fosforilación oxidativa. En su interior se encuentra la matriz, donde ocurren la acetilación y el ciclo de Krebs.

3. Respiración celular 3.3 Vía aeróbica X 2 X 2 X 2 Acetilación: El piruvato se oxida, se libera una molécula de CO2 formando acetil coenzima A, que ingresa al ciclo de Krebs. Ocurre en la matriz mitocondrial.

3. Respiración celular 3.3 Vía aeróbica Ciclo de Krebs: Se producen moléculas aceptoras de energía, es decir con poder reductor (NADH y FADH2). Se libera CO2 y se forman dos moléculas de ATP. Ocurre en la matriz mitocondrial.

3. Respiración celular 3.3 Vía aeróbica Cadena transportadora de electrones: se utiliza la energía contenida en el poder reductor de NADH y FADH2, para crear las condiciones de síntesis de ATP (34) por el proceso de fosforilación oxidativa. Ocurre en las crestas mitocondriales.

CO2 y H2O, que se eliminan por la espiración. 3. Respiración celular 3.3 Vía aeróbica Resumen: La vía aeróbica obtiene la mayor cantidad de ATP (38 moléculas en total) a partir de una molécula de glucosa, siempre que exista presencia de oxígeno. ¿Cuáles son los productos finales que se liberan de la respiración celular? CO2 y H2O, que se eliminan por la espiración.

CO2 y H2O, que se eliminan por la espiración. 3. Respiración celular 3.3 Vía aeróbica Rendimiento total de ATP  36 a 38 ATP * En algunas células el costo energético de transportar los NADH (electrones) formados en la glucólisis hacia la matriz mitocondrial, disminuye el rendimiento neto de estos, a sólo 4 ATP (ej. Hígado). ¿Cuáles son los productos finales que se liberan de la respiración celular? CO2 y H2O, que se eliminan por la espiración.

3. Respiración celular 3.4 Vía anaeróbica Fermentación láctica: se produce en muchas bacterias (bacterias lácticas), también en algunos protozoos y en el músculo esquelético humano (cuando es sometido a estrés físico). El rendimiento energético es menor.

3. Respiración celular 3.4 Vía anaeróbica Fermentación alcohólica: se desarrolla en levaduras (hongo unicelular) y algunas bacterias. La fermentación alcohólica es la base de las siguientes aplicaciones en la alimentación humana: pan, cerveza, vino y otras.

4. Intercambio gaseoso en plantas La respiración celular es un proceso realizado también en vegetales. El intercambio gaseoso se produce a través de los estomas, que son abiertos o cerrados por las células oclusivas dependiendo de las necesidades. Para la respiración celular, ingresa el O2 y se libera el CO2 y H2O.

Síntesis de la clase Sistema respiratorio Estructuras anatómicas Funciones Inspiración Vías respiratorias Ventilación pulmonar ___________ Espiración Vías de ___________ Respiración externa o ________ Intercambio de gases entre alvéolos y capilares pulmonares intercambio hematosis Respiración interna Intercambio de gases entre capilares y células O2 Transporte de gases CO2 Respiración _________ Aeróbica celular Anaeróbica