El día viernes la clase comenzó escuchando una canción que trajo mi compañero Jorge, se llama "Alegreto" del grupo Bond y son canciones transformadas a algo mas contemporáneo.
Al termino de la canción comenzamos con una actividad de la silueta de Lisa Simpson a la cual le teníamos que poner los órganos que nos ayudaban a realizar la respiración, primero individual y después por equipo, posteriormente pasamos a exponerlos y vimos que errores teníamos con respecto al aparato respiratorio.
Después comenzamos a realizar la practica que consistía en medir el pulso y ritmo cardiaco de dos compañeros de cada equipo (Hombre y mujer) Y después ponerlos a realizar actividad física primero lenta y después mas rápida para ver que cambios se daban en su pulso y ritmo cardiaco.
Preguntas generadoras:
Planteamiento de las hipótesis:
Funcionamiento del aparato respiratorio humano
1. ¿Cuál es la función principal del aparato respiratorio humano?
consiste en enviar variaciones de aire de la atmósfera hacia las células para el funcionamiento del cuerpo.
2. ¿Qué relación hay entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco?
la frecuencia respiratoria es la veces que se respira en un cierto tiempo y el ritmo cardiaco es la variación que tiene el ritmo del corazón.
3. ¿Qué relación existe entre el aparato respiratorio pulmonar del ser humano y la respiración de las células?
la relación es que el aparato lleva hacia el interior el oxigeno necesarios para el proceso de espiración que realizan las células y así se pueda llevar a cabo las funciones de cada célula para el cuerpo humano.
4. ¿De dónde proviene el C02 que se produce durante la respiración?
el CO2 es el desecho del proceso de espiración que realizan las células y es transportado por medio de la sangre para su expulsión.
Planteamiento de las hipótesis:
Lo que sucederá en esta practica es que a medida que va aumentando el ejercicio y el movimiento corporal también aumentara el ritmo cardiaco y la respiración, ya que cuando se realiza un ejercicio el organismo requiere respirar mas veces. Como dijo alma lo normal de ritmo cardiaco esta entre 70 pulsaciones por minuto pero cuando el cuerpo esta cansado aumentara considerablemente el numero de pulsaciones.
Introducción
La función del aparato respiratorio consiste en desplazar volúmenes de aire desde la atmósfera a los pulmones y viceversa.
la relación entre la frecuencia respiratoria y el ritmo cardiaco es:
frecuencia cardiaca esta en función del ritmo cardíaco y a medida de que los pulmones demandan mas oxigeno el corazón la tira mas fuerte para que la sangre transporte el oxigeno a los alveolos pulmonares y oxigene el cuerpo... o mas bien... transitara mas sangre por los alveolos...para que se oxigene la sangre y así...aumenta el ritmo cardiaco...al igual que la respiración.
la relación que existe entre el aparato respiratorio del ser humano y la respiración de las células es:
Función del sistema respiratorio es incorporar oxígeno y eliminar dióxido de carbono. el oxígeno ingresa por los pulmones y por medio de los alveolos que se encuentran en las paredes de los pulmones pasa a lo capilares del sistema circulatorio y éste lleva el oxígeno que ingreso a cada una de las células de nuestro cuerpo para que cumplan las funciones vitales que necesita, por ejemplo la respiración celular que gracias al oxígeno se puede degradar sustancias. así se obtiene como desecho el dióxido de carbono que es devuelto por las células al sistema circulatorio y éste lo lleva nuevamente hacia los alveolos pulmonares que van a devolver ese dióxido de carbono al medio cuando nosotros exhalamos.
El CO2 proviene de la respiración célular
Introducción de la profesora.
El aparato respiratorio humano se integra por un grupo de órganos encargados de introducir el oxígeno al cuerpo y conducirlo hasta los glóbulos rojos, así como de recoger y desechar el dióxido de carbono (CO2) que se produce en las células durante la degradación de la glucosa.
El proceso por el cual se introduce aire, y por tanto el oxígeno disuelto en él, se conoce como inhalación. Durante esta actividad el diafragma se contrae desplazando las costillas hacia arriba y hacia afuera con lo que se agranda el tórax permitiendo la entrada de aire a los pulmones y la consecuente difusión del oxígeno a la sangre. Otro proceso sucede cuando se expulsa el CO2: la exhalación. En este caso el diafragma se relaja desplazando las costillas hacia abajo y hacia adentro disminuyendo la cavidad torácica con lo que se facilita la salida de este gas. La inhalación y la exhalación generan un ciclo básico de respiración o frecuencia respiratoria, en un ciclo respiratorio normal se presentan de 10 a 16 inhalaciones y exhalaciones por minuto, aunque pueden llegar a presentarse hasta 20.
Aunque la inhalación y la exhalación de aire son fases importantes de la respiración, ambas actividades representan sólo una parte del proceso respiratorio que lleva a cabo un organismo multicelular que depende del oxígeno para transformar la energía de las moléculas orgánicas en energía inmediatamente utilizable.
La respiración incluye todos los mecanismos involucrados en la toma de oxígeno, su difusión en la sangre y transporte a todas las células del cuerpo donde participa en las reacciones químicas que desdoblan las moléculas orgánicas, así como la eliminación del dióxido de carbono que se produce durante este proceso.
En el hombre como en muchos animales la respiración de las células individuales depende de los mecanismos empleados para hacer llegar el oxígeno hasta ellas y de la eliminación del dióxido de carbono que se produce durante su actividad respiratoria. En este sentido los pulmones juegan un papel relevante en el proceso respiratorio de los seres humanos ya que se encargan de remover continuamente los gases que se introducen o desechan durante esta función.
La respiración de un ser humano se puede medir cuantificando la cantidad de oxígeno o dióxido de carbono que se consume y desecha durante este proceso. El dióxido de carbono producido durante el desdoblamiento de glucosa en las células puede ser determinado empleando un sensor de gas, instrumento altamente preciso que puede registrar pequeños cambios en la concentración de dióxido de carbono disuelto en la atmósfera como los producidos por ejemplo durante la exhalación de aire en la respiración.
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
30 cm de manguera de hule nueva
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:
 | |
| Estudio realizado a Jorge. |
 | |||
| Estudio realizao a Ines. |
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 comienza 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 comienza 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, exhalación, pulmones, alvéolos, difusión de gases, diafragma, glóbulos rojos.
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.
Análisis de resultados:
Analiza con tu equipo las gráficas que hicieron y respondan las siguientes preguntas:
¿Encontraste diferencias en las concentraciones de CO2? si
¿A qué crees que de deban? a que cuando fue cuantificado se encontraba en diferentes situaciones.
¿Para qué piensas que se hizo el registro del dispositivo “control”? para tener una base, un punto de referencia.
¿Hubo alguna diferencia entre el registro de la respiración “en reposo” y “después de un ejercicio? si mucha.
¿Qué opinas del uso de estos instrumentos para trabajar en clase? son muy practicos ya que nos facilitan los trabajos en clase.
Realiza la caracterización de los conceptos: Degradación de glucosa, aire, respiración pulmonar, reacción química, energía.
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
Se obtuvo los resultados esperados en la hipótesis con base a que mientras aumentas el ejercicio y movimiento del cuerpo la respiración y el rimo cardiaco aumentan.
Conceptos clave: Ritmo cardiaco, cavidad torácica, centro respiratorio, frecuencia respiratoria, ciclo respiratorio, sensor, sensor de gas CO2.
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.
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