Los compañeros de la clase no sabemos concretamente en que consiste la respiración, sabemos que los seres humanos respiramos pero no sabemos como funciona, en que sistema esta, como respiran las plantas y los animales.
En este tema se hablara acerca de la respiración nuestra investigación fue acerca de la respiración humana, respiración de las plantas y respiración de los animales, es una breve explicación ya que contiene mucha información, pusimos vídeos, imágenes e información.
Es un proceso vital el cual consiste en la entrada de oxígeno al cuerpo de un ser vivo y la salida de dióxido de carbono del mismo, así como al proceso metabólico de respiración celular, indispensable para la vida de los organismos aeróbicos.
Según los distintos hábitats, los distintos seres vivos aeróbicos han desarrollado diferentes sistemas dehematosis: cutáneo, traqueal, branquial, pulmonar. Consiste en un intercambio gaseoso osmótico (o por difusión) con su medio ambiente en el que se capta oxígeno, necesario para la respiración celular, y se desecha dióxido de carbono y vapor de agua, como producto del proceso de combustión del metabolismo energético.
Plantas y animales, lo mismo que otros organismos de metabolismo equivalente, se relacionan a nivelmacroecológico por la dinámica que existe entre respiración y fotosíntesis. En la respiración se emplean el oxígeno del aire, que a su vez es un producto de la fotosíntesis oxigénica, y se desecha dióxido de carbono; en la fotosíntesis se utiliza el dióxido de carbono y se produce el oxígeno, necesario luego para la respiración aeróbica.
Diagrama de la hematosis en la respiración pulmonar.
RESPIRACIÓN EN LOS SERES HUMANOS
El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la traquea.
A la mitad de la altura del pecho, la traquea se divide en dos bronquios que se dividen de nuevo, una y otra vez, en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.
Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire, donde se realiza el intercambio de gases con la sangre.
Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados, unas 40 veces la extensión de la piel.
La respiración cumple con dos fases sucesivas, efectuadas gracias a la acción muscular del diafragma y de los músculos intercostales, controlados todos por el centro respiratorio del bulbo raquídeo. En la inspiración, el diafragma se contrae y los músculos intercostales se elevan y ensanchan las costillas. La caja torácica gana volumen y penetra aire del exterior para llenar este espacio. Durante la espiración, el diafragma se relaja y las costillas descienden y se desplazan hacia el interior. La caja torácica disminuye su capacidad y los pulmones dejan escapar el aire hacia el exterior.
Proporciona el oxigeno que el cuerpo necesita y elimina el Dióxido de Carbono o gas carbónico que se produce en todas las células.
Respiración humana
En los seres humanos y en otros vertebrados, los pulmones se localizan en el interior del tórax. Las costillas forman la caja torácica, que está delimitada en su base por el diafragma. Las costillas se inclinan hacia adelante y hacia abajo cuando se elevan por la acción del músculo
intercostal, provocando un aumento del volumen de la cavidad torácica. El volumen del tórax también aumenta por la contracción hacia abajo de los músculos del diafragma. En el interior del tórax, los pulmones se mantienen próximos a las paredes de la caja torácica sin colapsarse,
debido a la presión que existe en su interior. Cuando el tórax se expande, los pulmones comienzan a llenarse de aire durante la inspiración. La relajación de los músculos tensados del tórax permite que éstos vuelvan a su estado natural contraído, forzando al aire a
salir de los pulmones. Se inhalan y se exhalan más de 500 cc de aire en cada respiración; a esta cantidad se denomina volumen de aire corriente o de ventilación pulmonar. Aún se pueden inhalar 3.300 cc más de aire adicional con una inspiración forzada, cantidad que se denomina volumen de reserva inspiratoria.
Los Órganos Respiratorios pueden dividirse en vías respiratorias superiores, vías respiratorias inferiores y pulmones.
Las vías respiratorias superiores comprenden la cavidad nasal y la faringe, mientras que las vías respiratorias inferiores comprenden la laringe, la tráquea y el árbol bronquial.
El árbol bronquial se ramifica hasta alcanzar los pulmones, los cuales se dividen en lóbulos.
Nariz
Tráquea
La tráquea es la sección superior del conducto respiratorio, separada de la faringe por la laringe. Está compuesta por cartílago reforzado que desciende cerca de diez centímetros hasta los bronquios pulmonares. La tráquea, que descansa ligeramente sobre el esófago, puede extenderse ligeramente durante la acción de tragar, de respirar o doblar el cuello. Está revestida por una capa mucosa y cilios que ayudan a filtrar y expulsar el polvo. La acción constante de estos cilios transporta el polvo y otras sustancias hacia la faringe, donde es tragado. Cuando la traquea superior o la faringe quedan obstruidas de forma que se corta el paso de aire, como en la inflamación de los tejidos, se realiza una pequeña incisión en la garganta y en la tráquea, en una operación denominada traqueotomía, que permite el paso de aire a la tráquea.
Es una vía aérea tubular que permite el paso del aire y que mide cerca de 12 centímetros de longitud y 2.5 centímetros de diámetro. Se localiza por delante del esófago y se extiende desde la laringe hacia la quinta vértebra torácica (T5), donde se divide en un bronquio primario izquierdo.
La pared de la tráquea está formada por una capa mucosa, una submucosa, una cartilaginosa y una adventicia (capa externa de tejido conectivo laxo). El epitelio de la mucosa de la tráquea es pseudoestratificado. Esta formado de células columnares ciliadas que alcanzan la superficie de la Luz de la tráquea, de células en copa y de células básales que no alcanzan la superficie de la luz. El epitelio proporciona
Bronquios
Los bronquios son los tubos que transportan aire desde la tráquea a los lugares más apartados de los pulmones, donde pueden transferir oxígeno a la sangre en pequeños sacos de aire denominados alvéolos. Dos bronquios principales, los bronquios derecho e izquierdo, se ramifican desde el extremo inferior de la tráquea en lo que se conoce como la bifurcación de la tráquea. Un bronquio se extiende en cada pulmón. Los bronquios continúan dividiéndose en pasillos menores, denominados bronquiolos, formando ramificaciones como en un árbol que se extienden por todo el esponjoso tejido pulmonar. El exterior de los bronquios se compone de fibras el elásticas y cartilaginosas, y presenta refuerzos anulares de tejido muscular liso. Los bronquios pueden expandirse durante la inspiración, permitiendo que se expandan los pulmones a su vez, y contraerse durante la expiración cuando se exhala el aire.
Pulmones
Son dos bolsas esponjosas que se expanden con contracciones diafragmaticas para admitir aire y que albergan los alvéolos, donde la difusión de oxigeno y dióxido de carbono regenera las células sanguíneas. Los pulmones se dividen en dos mitades, derecha e izquierda, que tienen tres y dos lóbulos, respectivamente. Cada mitad está fijada por el mediastino y su parte inferior descansa sobre el diafragma. La superficie media de cada mitad presenta una apertura, denominada hilio, a través de la cual pasan los bronquios, nervios y vasos sanguíneos. Los bronquios continúan en subdivisiones menores, denominadas bronquiolos. Estas, a su vez, se ramifican en conductos alveolares que terminan en grupos de alvéolos en los sacos alveolares. La sangre pobre en oxígeno es bombeada a los pulmones desde el corazón a través de la arteria pulmonar. Esta arteria se divide para llegar a cada pulmón, subdividiéndose en arteriolas y metarteriolas que profundizan en el tejido pulmonar. Estas metarteriolas continúan en redes de vasos menores, denominados capilares, que pasan a través de la superficie alveolar. La sangre difunde los restos de dióxido de carbono a través de la pared membranosa de los alvéolos y recoge oxígeno del aire. La sangre regenerada se envía entonces a las metavénulas y vénulas, que son tributarias de la vena pulmonar. Esta vena transporta la sangre regenerada al corazón para que sea bombeada por todo el cuerpo para la alimentación de las células.
RESPIRACIÓN DE LAS PLANTAS
En las plantas, hay un intercambio gaseoso que se realiza principalmente a través de estomas y/o lenticelas.
Estomas o pneumátodos: Formados por un par de células epidérmicas modificadas (células estomáticas o células oclusivas) de forma arriñonada. Para el intercambio gaseoso forman un orificio denominado ostiolo que se cierra automáticamente en los casos de exceso de CO2 o de falta de agua. Los estomas suelen localizarse en la parte inferior de la hoja, en la que no reciben la luz solar directa, también se encuentran en tallos herbáceos.
Lenticelas: Se encuentran diseminadas en la corteza muerta de tallos y raíces. De modo típico, las lenticelas son de forma lenticular (lente biconvexa) en su contorno externo, de donde se les viene el nombre.
De ordinario están orientadas vertical u horizontalmente sobre el tallo, según la especie y varían en tamaño, desde apenas visible a tan grande como de 1 cm o aún de 2,5 de largo. En árboles con corteza muy fisurada, las lenticelas se encuentran en el fondo de las fisuras. La función de las lenticelas es permitir un intercambio neto de gases entre los tejidos parenquimáticos internos y la atmósfera. También se denomina en el caso de los humanos cuando el hombre inhala y exhala aire de su nariz para que el corazón tenga fuerzas y pueda seguir latiendo para darle vida tanto a los humanos como a cualquier tipo de animales.
FOTOSÍNTESIS
Cuando el vegetal recibe "luz", absorbe el CO2 presente en el aire y expulsa O2 (CO2-C=O2) . Las célulasclorofílicas utilizan el CO2 para fabricar materia orgánica y expulsan eloxígeno restante. Este fenómeno de elaboración de materia orgánica, a partir de materia inorgánica se llama fotosíntesis. Las células capaces de realizar fotosíntesis son células autótrofas. Cuando el vegetal está en la oscuridad, solo tiene lugar la respiración. La planta absorbe del O2 y expulsa CO2 (O2+C=CO2).
RESPIRACIÓN ANIMAL
La respiración es el intercambio de gases: la llegada de oxígeno (O2) y la eliminación de dióxido de carbono (CO2). Este proceso ocurre desde los animales unicelulares hasta aquellos más especializados, como el hombre. Mientras más complejo es el animal, su sistema respiratorio debe cumplir mayores exigencias, por lo cual este sistema debe adaptarse a cada especie.
El término respiración se aplica a dos procesos biológicos separados:
1) Al proceso químico de liberación de energía tras el metabolismo de los compuestos orgánicos, proceso que se denomina respiración interna o respiración celular.
2) A la respiración externa referida al proceso de intercambio de gases entre el organismo y su medio externo. (Ver Intercambio de gases)
En animales sencillos como protozoos, esponjas y celentéreos, el O2 disuelto en el agua pasa por difusión a las células y de la misma forma el CO2 se difunde al agua.
En animales que viven en ambientes húmedos o acuáticos como ciertos anélidos, algunos artrópodos y anfibios (que además tienen pulmones) respiran a través de la piel: es la respiración cutánea.
En este tipo de respiración se necesita que la piel sea fina y permeable a los gases, además de estar continuamente húmeda.
Respiración traqueal
Propia de insectos y otros artrópodos terrestres.
Este aparato está formado por una serie de tubos, las tráqueas, producidas por invaginaciones del tegumento, en las que el aire entra a través de unos pequeños orificios de la superficie del cuerpo, llamados estigmas.
Las tráqueas se van ramificando y disminuyendo de diámetro, hasta que contactan directamente con las células, donde se realiza el intercambio gaseoso por difusión. No necesitan, por tanto, un aparato circulatorio para el transporte de gases.
Hay dos tipos de branquias: externas e internas. Las primeras evolutivamente son más primitivas.
Las branquias externas tienen la ventaja de que su simple movimiento moviliza el agua, pero pueden ser fácilmente dañadas por los agentes externos.
Las branquias internas, están situadas en una cavidad protectora por lo que es necesario un sistema de ventilación de la superficie de intercambio.
La forma de conseguir dicho sistema de ventilación en los distintos grupos zoológicos es muy variado: cilios, sifones, apéndices variados, movimientos contracorriente, etc.
En los peces, cuyas branquias son siempre internas, se da una asociación entre éstas y una serie de hendiduras, las hendiduras branquiales.
En los peces más evolucionados, que son los peces óseos, las branquias están formadas por unas laminillas muy vascularizadas que se insertan en el arco branquial y están tapadas por el opérculo. El agua penetra por la boca (figura 4) y saldrá por el opérculo, en este trayecto, las branquias toman el O2 disuelto en el agua.
Los anfibios tienen pulmones que les permite respirar el aire. Éstos son pequeños, poco desarrollados y hacen circular el aire de una manera peculiar. Para inspirar abren las ventanas nasales y descienden el piso de la boca con lo cual penetra el aire que llena esta cavidad. Entonces, cierran los orificios nasales y suben el piso de la boca comprimiendo el aire y forzándolo a entrar en los pulmones. Para respirar comprimen la cavidad con los orificios nasales abiertos.
Además de la respiración por medio de los pulmones, la rana obtiene la mitad de su oxígeno a través de la piel húmeda, y si se sumerge en el agua fría, la piel le suministra todo el oxígeno necesario.
Respiración pulmonar.
Los pulmones son invaginaciones de las superficies respiratorias rodeadas de capilares sanguíneos. Son bolsas de finas paredes, que sirven para realizar el intercambio gaseoso, para lo que se conectan con el exterior mediante una serie de conductos.
Figura 5
Figura 6
Sistema Respiratorio de los Reptiles
Respiran exclusivamente por medio de pulmones, su piel seca y gruesa no permite intercambio de gases. Sus pulmones están un poco más desarrollados que los de los anfibios. En los reptiles, como la iguana, el aire entra y sale de los pulmones mediante movimiento musculares corporales. Los músculos del tórax dilatan la cavidad torácica y dentro de ella disminuye la presión. De esta forma el aire pasa desde la atmósfera, dónde hay mayor presión, a la cavidad torácica, donde la presión es menor.
Las aves tienen pulmones con sacos aéreos que les permiten aumentar el recambio de los gases y rellenar parte del cuerpo del ave disminuyendo su peso corporal.
Los pulmones de los mamíferos son los más desarrollados, porque mediante los alvéolos (ramificaciones del pulmón) han logrado obtener una enorme superficie de intercambio de gases.
Sistema Respiratorio de Mamíferos
Tienen un sistema de pulmones muy complejo, formado por los finos conductos que desembocan en pequeños sacos aéreos, los alvéolos, donde se realiza el intercambio de gases. Este sistema permite que el pulmón tenga una gran superficie de intercambio. El aire entra y sale mediante la contracción de músculos especiales, el diafragma, los intercostales y otros. La ballena es un mamífero que respira aire. Sus pulmones son capaces de mantener una gran cantidad de oxígeno lo que le permite sumergirse por media hora o más sin salir a respirar. La ballena muere si queda varada en la playa porque no puede realizar los movimientos respiratorios por su enorme peso que la aplasta.
-La respiración Es un proceso vital el cual consiste en la entrada de oxígeno al cuerpo de un ser vivo y la salida de dióxido de carbono del mismo, así como al proceso metabólico de respiración celular, indispensable para la vida de los organismos aeróbicos.
-El aire se inhala por la nariz, donde se calienta y humedece. Luego, pasa a la faringe, sigue por la laringe y penetra en la traquea.
-Los pulmones contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos, que desplegados ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados, unas 40 veces la extensión de la piel.
-En las plantas, hay un intercambio gaseoso que se realiza principalmente a través de estomas y/o lenticelas.
-La respiración es el intercambio de gases: la llegada de oxígeno (O2) y la eliminación de dióxido de carbono (CO2). Este proceso ocurre desde los animales unicelulares hasta aquellos más especializados, como el hombre. Mientras más complejo es el animal, su sistema respiratorio debe cumplir mayores exigencias, por lo cual este sistema debe adaptarse a cada especie.
-1) Al proceso químico de liberación de energía tras el metabolismo de los compuestos orgánicos, proceso que se denomina respiración interna o respiración celular.
2) A la respiración externa referida al proceso de intercambio de gases entre el organismo y su medio externo.
