Ciencias Biológicas 1 © 2006 Teresa Audesirk Gerald Audesirk Bruce E. Byres

Biology: Life on Earth (Audesirk) Respiración Chapter 28

Intercambio Gaseoso Interrelaciones con el sistema circulatorio Mecanismos de movimiento gaseoso El volumen fluye desde áreas de mayor a menor presión Simple difusión a nivel de tejidos o pulmones Intercambio gaseoso en medio acuático: branquias Intercambio gaseoso en ambientes terrestres Pulmón de libro Tráquea Pulmones

Resumen Intercambio Gaseoso Oxigenada Resumen Intercambio Gaseoso CO2 O2 Desoxigenada Gases entran y salen por flujo masivo O2 O2 CO2 CO2 y O2 intercambio en pulmones O2 O2 Alvéolos sacos de aire Aurícula derecha Aurícu izquier Gases transportados por flujo masivo en sangre Ventrículo izquierdo Ventriculo Derecho CO2 O2 CO2 CO2 O2 y CO2 intercambiados en tejidos por difusión CO2 CO2

Evolución del Sistema Respiratorio El intercambio gaseoso depende de la difusión Requiere grandes áreas de superficie La superficie debe mantenerse húmeda Cambios evolutivos en el sistema respiratorio Incremento en el área de superficie Conversión desde medios acuáticos a terrestres

Las branquias intercambian gases con el agua Biology: Life on Earth (Audesirk) Las branquias intercambian gases con el agua The gill reaches its greatest complexity in the fish, where it is made of thin folds of tissue called filaments and is protected under the operculum, a bony flap. A one-way flow of water is maintained over the gill by the pumping of water through the mouth and out the opercular opening. Chapter 28

Insectos respiran por Tráqueas Biology: Life on Earth (Audesirk) Insectos respiran por Tráqueas The tracheae of insects, such as this beetle, branch intricately throughout the body and open to the air through spiracles in the abdominal wall. Chapter 28

Sistema Respiratorio de aves muy eficiente Biology: Life on Earth (Audesirk) Sistema Respiratorio de aves muy eficiente tráqueas Bolsas de aire (a) Birds have air sacs in addition to their lungs. When air is inhaled, some air fills the lungs; the rest travels past the lungs to fill air sacs. As air is exhaled, the fresh air that has been temporarily stored in the air sacs fills the lungs on its way out. (b) Birds use tubular gas-exchange organs called parabronchi rather than saclike alveoli. The parabronchi allow the air to flow entirely through the lung to and from the air sacs. pulmones Chapter 28

El Sistema Respiratorio Humano Porción conductora: Lleva aire a los pulmones Humedece y entibia el aire inspirado Epitelio ciliado: Tapiza la tráquea, bronquios y bronquíolos Filtra partículas de polvo Porción de intercambio gaseoso: Los alvéolos tienen una enorme área de superficie Los capilares sanguíneos rodean a los alvéolos Mecanismo de intercambio gaseoso y transporte Oxígeno y hemoglobina Dióxido de carbono e iones de bicarbonato

El Sistema Respiratorio Humano Biology: Life on Earth (Audesirk) El Sistema Respiratorio Humano faringe cavidad nasal epiglotis laringe rama de la vena y la arteria pulmonar esófago bronquiolo (a) Air enters mainly through the nasal cavity and mouth and passes through the pharynx and the larynx into the trachea. The epiglottis prevents food from going down the trachea. The trachea splits into two large branches, the bronchi, which lead into the two lungs. The smaller branches of the bronchi, the bronchioles, lead to the microscopic alveoli, which are enmeshed in capillaries, where gas exchange occurs. The pulmonary artery carries deoxygenated blood (in blue) to the lungs; the pulmonary vein carries oxygenated blood (in red) back to the heart. (b) Close-up of alveoli (their interiors are shown in this cut-away section) and their surrounding capillaries. tráquea alvéolos bronquio arteria pulmonar red de capilares vena pulmonar Chapter 28

Mecanismo y Regulación de la Respiración Mecanismo de la respiración Inspiración — inhalación activa de aire El diafragma y músculos intercostales se contraen, aumentando la cavidad torácica La expansión torácica causa la expansión de los pulmones; el vacío succiona el aire Espiración — exhalación pasiva del aire cuando los músculos se relajan Control de la respiración Descripción de la respiración Regulación de la respiración por dióxido de carbono

La maniobra de Heimlich puede salvar vidas Biology: Life on Earth (Audesirk) La maniobra de Heimlich puede salvar vidas If a person has choked on food or other object and is unable to breathe, the Heimlich maneuver will push upward on the victim’s diaphragm and force air out of his or her lungs, possibly dislodging the object. Repeat this if necessary. Objeto expulsado Pulmones se comprimen Amarre las manos entre el ombligo y esternón Diafrágma se empuja hacia arriba Empuje con fuerza y rapidez hacia arriba y hacia su cuerpo Chapter 28

Intercambio de Gases entre Alvéolos y Capilares Biology: Life on Earth (Audesirk) Intercambio de Gases entre Alvéolos y Capilares membrana alveolar capa de líquido del alvéolo aire en el alvéolo O2 pared del capilar The alveoli and capillary walls are only one cell thick, very close to one another, and the cells are coated in a thin layer of fluid. This allows gases to dissolve and diffuse easily between the lungs and circulatory system. CO2 O2 CO2 núcleo de célula de capilar plasma eritrocito Chapter 28

Intercambio Gaseoso: Transporte de Oxígeno O2 difunde por pared capilar pulmonar Plasma en Capilar O2 llevado a los tejidos unido a la hemoglobina 3. O2 difunde por pared capilar del tejido glóbulo rojo aire en pulmón fluído tisular

Intercambio Gaseoso: Transporte de Dióxido de Carbono Plasma en Capilares 1a Disuelto en plasma, RBC Fluído tisular 1b ó como HCO3-, Aire en pulmones 1c ó enlazado a hemoglobina. CO2 difunde por pared capilar pulmonar 1. CO2 difunde por pared del capilar del tejido 2. CO2 es llevado a los pulmones

Mecanismo de la respiración Biology: Life on Earth (Audesirk) Mecanismo de la respiración Entra aire sale aire caja toráxica contraída Expansión caja toráxica Pulmones se comprimen (a) During inhalation, rhythmic nerve impulses from the brain stimulate the diaphragm to contract (pulling it downward) and the muscles surrounding the ribs to contract (moving them up and outward). The result is an increase in the size of the chest cavity, causing air to rush in. (b) Relaxation of these muscles (exhalation) allows the diaphragm to dome upward and the rib cage to collapse, forcing air out of the lungs. Pulmones expandidos Disfrágma se contrae hacia abajo Disfrágma se relaja hacia arriba Chapter 28

Biology: Life on Earth (Audesirk) Fin Chapter 28