bio segundo

7/28/2019 BIO Segundo

http://slidepdf.com/reader/full/bio-segundo 1/12

Instituto NacionalDepartamento de BiologíaCoordinación 2º Medio2010

1

GUÍA 1: FUNCIÓN CARDIACA Y SISTEMA RESPIRATORIOObjetivo:Comprender la importancia y el significado del intercambio de gases en animales, y lascaracterísticas de las estructuras especializadas para esta función.

Introducción:Los seres vivos están ligados íntimamente a la liberación de energía para desarrollar susactividades diarias; a su vez, la liberación de energía está ligada a la función respiratoria, quepermite a los seres acuáticos y terrestres un continuo y adecuado abastecimiento de O2,gracias al bombeo constante de sangre por parte del corazón.El Oxígeno será utilizado por las células en el proceso de oxidación celular obteniendo, comoresultado, energía. Es por esto que, antes que el agua o los alimentos, el oxígeno es lo másimportante para la vida. Cuando el abastecimiento de oxígeno se interrumpe la muertesobreviene rápidamente.

Hay dos circuitos principales en el sistema cardiovascular de un vertebrado que respira: elcircuito pulmonar y el circuito sistémico.

La sangre sale desde el corazón por las arterias grandes, por las que viaja hasta llegar a arteriasramificadas más pequeñas; luego pasa a las arteriolas y, finalmente, a redes de vasos muchomás pequeños, los capilares. Desde los capilares, la sangre pasa nuevamente a venaspequeñas de mayor diámetro las vénulas, luego a venas más grandes y, a través de ellas,retorna al corazón.

En el circuito sistémico muchas arterias principales que irrigan diferentes partes del cuerpo seramifican a partir de la aorta cuando ésta abandona el ventrículo izquierdo. Las primeras dosramas son las arterias coronarias derecha e izquierda, que llevan sangre oxigenada al propio

músculo cardíaco. Otra subdivisión importante de la circulación sistémica irriga el cerebro.




2

En el corazón humano, la sangre que retorna de la circulación sistémica a través de las venascavas superior e inferior entra a la aurícula derecha y pasa al ventrículo derecho, que la impulsaa través de las arterias pulmonares hacia los pulmones, donde se oxigena. La sangre de lospulmones entra a la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares, pasa al ventrículo

izquierdo y luego es bombeada a través de la aorta a los tejidos del cuerpo.Entre la circulación sistémica se incluyen varios sistemas porta, en los que la sangre fluye a travésde dos lechos capilares distintos, conectados "en serie" por venas o por arterias, antes de entrar a las venas que retornan al corazón. Un ejemplo es el sistema porta hepático que permite quelos productos de la digestión pueden ser procesados de modo directo por el hígado. Otrossistemas porta desempeñan papeles importantes en el procesamiento químico de la sangre enlos riñones y en las funciones de la glándula hipófisis.

En el corazón humano, las paredes están constituidas predominantemente por músculocardíaco, formado por miocitos. La sangre que retorna desde los tejidos corporales constituye elllamado retorno venoso que penetra en la aurícula derecha a través de dos grandes venas, lasvenas cavas superior e inferior. La sangre que retorna de los pulmones entra en la aurículaizquierda a través de las venas pulmonares. Las aurículas se dilatan cuando reciben la sangre.Luego, ambas aurículas se contraen simultáneamente, haciendo que la sangre penetre en losventrículos a través de válvulas abiertas. Luego, los ventrículos se contraen simultáneamente, lasválvulas que se encuentran entre las aurículas y los ventrículos se cierran por la presión de lasangre en los ventrículos. El ventrículo derecho impulsa la sangre desoxigenada hacia lospulmones mediante las arterias pulmonares; el ventrículo izquierdo impulsa la sangre oxigenadahacia la aorta. Desde la aorta, la sangre se distribuye a los distintos tejidos corporales perotambién ingresa, luego de ramificarse, al sistema coronario, que es el circuito vascular que irrigaal propio tejido cardíaco.El corazón presenta contracciones rítmicas, el latido cardíaco. En este latido, todos los miocitosresponden a los estímulos nerviosos. El estímulo que origina la contracción cardiaca se originaen células especializadas del propio músculo, el marcapasos.

El latido de un corazón de mamífero está controlado por una región de tejido muscular de laaurícula derecha el nódulo sinoauricular que impone el ritmo de la frecuencia cardíacaactuando como un marcapasos. Algunos de los nervios que regulan al corazón tienen sus

terminaciones en esta región. La excitación se extiende desde el marcapasos a través de lascélulas musculares de la aurícula; así, ambas aurículas se contraen casi simultáneamente.Cuando la excitación alcanza el nódulo auriculoventricular, sus fibras de conducción pasan elestímulo al haz de Hiss, y se contraen casi simultáneamente los ventrículos. Dado que las fibrasdel nódulo auriculoventricular conducen el estímulo con relativa lentitud, los ventrículos no secontraen hasta haberse completado el latido auricular.Cuando los impulsos del sistema deconducción viajan a través del corazón y producen su contracción, se genera una corrienteeléctrica en su superficie. Esta corriente se transmite a los fluidos corporales y, desde allí, partede ella alcanza la superficie del cuerpo.




3

Esta corriente puede ser registrada en un electrocardiograma que permite establecer lacapacidad del corazón de iniciar y transmitir los impulsos.En cada latido, el corazón eyecta un determinado volumen de sangre. El volumen total desangre bombeada por el corazón por minuto se llama gasto cardíaco. El gasto cardíaco se

relaciona con el volumen de sangre que el corazón es capaz de movilizar y, por lo tanto, con lacantidad de energía química necesaria para realizar ese trabajo y con el consumo de oxígenonecesario para disponer de esa energía química.Un cambio del gasto cardíaco puede deberse a cambios de la frecuencia del latido, delvolumen de eyección o a ambos. Frente a variaciones en las necesidades orgánicas de aportesanguíneo a los tejidos (por ejemplo, durante el ejercicio), el gasto cardíaco puede modificarsepor acción nerviosa, por acción de hormonas o por un control intrínseco del corazón ligado alretorno venoso.La regulación nerviosa es ejercida por el sistema nervioso autónomo fundamentalmente através de la modificación de la frecuencia de latido.Finalmente, el corazón muestra una notable capacidad para autorregular la cantidad desangre que eyecta, independientemente de factores nerviosos u hormonales.Las fibras simpáticas estimulan el nódulo sinoauricular, mientras que las fibras parasimpáticas,contenidas en el nervio vago, lo inhiben. Como consecuencia, ante un aumento de laestimulación del sistema nervioso parasimpático, la frecuencia cardiaca disminuye y, ante unaumento de la estimulación del sistema nervioso simpático, la frecuencia cardiaca aumenta.

Actividades:A. Rotule el siguiente esquema

B. Responda

Qué nombre reciben las cavidades superiores del corazón…………………………............................

Qué nombre reciben las cavidades inferiores del corazón……………………………...........................

Qué válvula se encuentra entre aurícula y ventrículo derecho ………………………...........................

Qué válvula se encuentra entre aurícula y ventrículo izquierdo …………………….........................…

Qué vasos sanguíneos llegan al corazón…………………………………………...........................…

Qué vasos sanguíneos salen de el corazón………………………………….........................………….

Qué vasos sanguíneos ingresan a la aurícula derecha ……………………………......................……

Qué vasos sanguíneos salen del ventrículo derecho…………………………........................…………

Qué vasos sanguíneos ingresan a la aurícula izquierda ……………………….......................……….

Qué vasos sanguíneos salen del ventrículo izquierdo……………………………......................……..




4

Organización anatómica del sistema respiratorio:

La parte esencial del sistema respiratorio humano son los pulmones, órganos alojados en lacavidad toráxica. Allí se realiza el intercambio entre el aire y la sangre: el O 2 difunde desde el

aire a la sangre y el dióxido de carbono desde la sangre hacia el aire. Los pulmones secomunican al exterior por las vías respiratorias.

El término respiración se refiere a dos procesos diferentes:

El que ocurre a nivel del sistema respiratorio, la ventilación pulmonar, que consiste en el procesomediante el cual ingresa y sale aire de los pulmones para oxigenar la sangre constantemente.La respiración que ocurre dentro de las células, “respiración celular”, que forma parte delmetabolismo y que permite liberar la energía contenida en los nutrientes.

El sistema respiratorio humano lo forman:

Las vías respiratorias: Pulmones :Fosas nasales AlvéolosFaringeLaringeTráqueaBronquiosBronquíolos

Rotula el siguiente esquema identificando los componentes del sistema respiratorio:

MECÁNICA RESPIRATORIA

La entrada y salida de aire de los pulmones forman parte de un sistema mecánico: la inspiración y la espiración.La caja torácica es una cavidad totalmente cerrada por paredes de naturaleza muscular.Para que el aire se mueva en los pulmones debemos modificar el volumen de la cajatorácica.Los pulmones están revestidos por las pleuras, una membrana compuesta de dos capas. La

capa interna adherida a los pulmones es la visceral, la capa externa tapiza las paredes deltórax es la parietal. Ambas capas dejan una cavidad virtual de presión ligeramente menor enrelación con la presión atmosférica, el espacio intrapleural. Entre las dos capas, las pleurassecretan un líquido que lubrica cada movimiento respiratorio.El piso del tórax está formado por el diafragma, tabique muscular – tendinoso que separa lacavidad torácica de la abdominal.Además, la pared torácica incluye, por detrás, vértebras dorsales, por delante, el esternón y,por los lados, las costillas, dispuestas en un arco y dirigidas oblicuamente de atrás haciadelante y hacia abajo. Los principales músculos son los intercostales, cuyas fibras se insertan enlos bordes de las costillas vecinas.




5

Completa el siguiente cuadro identificando los sucesos que se llevan a cabo durante lainspiración y la espiración:

Acontecimientos InspiraciónAcción deldiafragmay de los músculos

intercostales

Dirección y sentidodel aire

Volumen del tórax

Presiónintrapulmonar

Presión intrapleural

Volúmenes pulmonares.

La cantidad de aire que penetra a los pulmones con cada inspiración, se llama volumen deventilación pulmonar. El aire inspirado con un esfuerzo inspiratorio máximo que excede al deventilación pulmonar es el volumen inspiratorio de reserva. El volumen expelido por un esfuerzoespiratorio activo después de la espiración pasiva es el volumen espiratorio de reserva y el aireque queda en los pulmones es el volumen residual.

La cantidad de aire inspirado por minuto o volumen respiratorio, normalmente es de 6 litros. Notodo el aire circulante llega a los alvéolos donde se produce el intercambio de gases ya que enuna parte importante queda llenado el llamado espacio muerto constituido por los conductosaéreos.La capacidad pulmonar de una persona está determinada por los volúmenes de aire quepermanecen o transitan por el sistema respiratorio. La capacidad vital, es la suma de losvolúmenes de reserva inspiratoria más el volumen de ventilación pulmonar y el volumen dereserva espiratoria aproximadamente 4.800 ml.

Acontecimientos EspiraciónAcción deldiafragmay de los músculos

intercostales

Dirección y sentidodel aire

Volumen del tórax

Presiónintrapulmonar

Presión intrapleural




6

El esquema anterior ilustra los volúmenes respiratorios humanos medidos con un espirómetro. Elvolumen corriente alcanza a 500 ml y corresponde al volumen que se intercambia en cadaciclo respiratorio. La frecuencia respiratoria en reposo alcanza a 13 ciclos por minuto por lo queel volumen respiratorio minuto alcanza a 6.5 litros (frecuencia x volumen corriente)

Volumen de ventilación pulmonar = 500 ml.Volumen de espacio muerto = 150 ml.Volumen de reserva inspiratoria = 2.000 ml-Volumen de reserva espiratoria = 1.500 ml.Volumen residual = 1.000 ml.Capacidad vital = 4.800 ml.

Completa:1. Cada ciclo respiratorio está formado por una............................................. y una ............................

2. Después de una inspiración forzada queda una cierta cantidad de aire en los pulmones y sedenomina volumen ................................, tal volumen evita que los pulmones colapsen.

HEMATOSIS ( Intercambio gaseoso)

El real intercambio gaseoso tiene lugar en los alvéolos pulmonares, que están rodeados por capilares. Tanto los capilares como los alvéolos están formados por una sola capa de células, labarrera entre ambos es de 0,3 a 0,1 micrón, aproximadamente, Existe una gran superficie decontacto y una diferencia de presiones lo que permite la difusión rápida del O2 y del CO2.

Durante la ventilación pulmonar, el aire que ingresa a los pulmones tiene una composicióndiferente del que sale:

Componente Aireinspirado

Aireespirado

Motivo de la diferencia

Oxígeno 21% 16%

El oxígeno es absorbido a través de lasuperficie respiratoria y después esusado en las células para larespiración celular.

Dióxido de

Carbono0,03% 4%

El dióxido de carbono es producidopor las células como producto dedeshecho de la respiración y esliberado a través de la superficierespiratoria.

Nitrógeno 78% 78%El gas nitrógeno no es usado por lascélulas.

Agua VariableSiempre másalta

La superficie respiratoria debemantenerse húmeda. Parte de estelíquido se elimina o se evapora alespirar el aire.

Temperatura VariableSiempre másalta

El aire es temperado al pasar por lasvías respiratorias.




7

Presiones parciales de O2 y CO2 en alvéolos y capilares

Gases Alvéolo CapilarOxígeno 100 mmHg 40 mmHg

Dióxido de Carbono 40 mmHg 46 mmHg

En relación al intercambio gaseoso responde:

Intercambio a nivel de tejido (ej: músculo) Intercambio a nivel de alvéolos

1. Explica brevemente cada uno de los esquemas indicando la salida de O2 y CO2 entre tejidomuscular y alveolar.

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................2. Señala que factores facilitan el intercambio de gases

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

3. Mediante que proceso se realiza el intercambio gaseoso

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

Transporte de gases

En todos los vertebrados la sangre contiene un pigmento llamado hemoglobina, la cual es uneficiente medio de transporte para el oxígeno; puede combinarse con varias moléculas deoxígeno al mismo tiempo, cuando la presión parcial del oxígeno es alta y se disocia fácilmentede ellas cuando la presión parcial del oxígeno es baja.

El transporte del CO2 desde los tejidos a los pulmones es un proceso más complicado, ya queuna pequeña cantidad se disuelve en el agua del plasma (8%). Un 25% se combina con lahemoglobina y el 67% restante lo hace en forma de iones bicarbonato.

Hemo lobina + OPresión alta de O

Oxihemo lobina

Hemo lobina + OPresión ba a de OOxihemo lobina

En los Pulmones

En los te idos




8

Responde:

1. Indica la diferencia entre oxihemoglobina, carbaminohemoglobina y carboxihemoglobina

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

2. ¿Qué es la anhidrasa cabónica, dónde se encuentra y cuál es su función?

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

Curva de saturación de la hemoglobina:

El gráfico ilustra que la máxima presión parcial de oxígeno se alcanza en los alvéolos y que anivel de los tejidos es de 40 mm de Hg. Por debajo de 60 mm de Hg el oxígeno se desprenderápidamente de la hemoglobina

Observa el siguiente grafico y explica como varia la saturación de la hemoglobina a diferentestemperaturas y pH

Respiración celular

La vida es un conjunto de reacciones químicas que ocurren en el protoplasma y que, enconjunto, hemos conocido como metabolismo.El grupo de reacciones químicas que producen degradación de moléculas grandes a máschicas, con el objeto de liberar energía, son exergónicas y se llaman catabólicas. El ejemplomás típico es la degradación de la glucosa, llamada “respiración celular”, el organelo que sepreocupa por excelencia de la obtención de energía es la mitocondria.




9

La respiración celular obtiene energía en forma de moléculas de ATP y la inmensa mayoría deorganismos vivos, (procariontes y eucariontes), las obtienen de la degradación de la glucosa.

Existen dos vías para la obtención de la energía:

La vía aeróbica: que corresponde a la respiración celular y comprende la degradaciónescalonada de la glucosa. Ocurre en presencia de O2 y sus productos finales son CO2, H2O y laproducción de ATP. Consta de tres etapas:GlicolisisEl ciclo de KrebsCadenas transportadoras de electrones.

La vía anaeróbica:Se caracteriza porque la glucosa es degradada en ausencia de O2. Las principales reaccionesanaeróbicas son la fermentación alcohólica y la fermentación láctica.

La fermentación alcohólica ocurre en ausencia de O2. Por ejemplo, las levaduras puedencrecer en ausencia de O2 o con él. En el caso de la uva, sin O2 el ácido pirúvico serátransformado en alcohol etílico con liberación de CO2. Esta es la base de la formación del vinoa partir de la uva y también de otras bebidas alcohólicas.

La fermentación láctica: Ocurre en varios microorganismos y también en células animalescuando escasea el O2. A partir del ácido pirúvico producto de la degradación de la glucosa(glicolisis) se forma el ácido láctico.El ejemplo más común es el del músculo , el cual, cuando es exigido excesivamente y nopuede oxigenarse bién porque está muy contraído y los vasos sanguíneos se han colapsado ,forma ácido láctico Este ácido es el causante del dolor posterior a un ejercicio fuerte yprolongado.Con la oxigenación posterior el ácido láctico se transforma en ácido pirúvico y continúa una

vía aeróbica.

Observa, analiza y describe el esquema

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................




10

Observa el siguiente esquema y plantea una conclusión de la importancia de la nutrición paralos seres vivos

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

Adaptación del organismo al esfuerzo.

Analiza las siguientes tablas de datos e intenta dar una explicación a los resultados que ellaspresentan




11

Tabaquismo:El fumar es la causa más frecuente de muertes que pueden evitarse. Según los últimos informes,cientos de miles de personas mueren anualmente de forma prematura debido al tabaco.Estudios recientes indican que la exposición al humo de los cigarrillos fumados por otra gente yotros productos del tabaco, producen al año la muerte de miles de personas que no fumanPese a estas estadísticas y a numerosos avisos sobre los peligros de fumar, millones de adultos yadolescentes siguen fumando. De todos modos se están haciendo progresos: cada día son máslas personas que dejan de fumar.

La nicotina es sólo uno más de los cuatro mil componentes del humo del tabaco. El humoderivado del tabaco contiene, entre otras, las siguientes sustancias nocivas:

- Amoníaco- Benzopireno- Cianuro de hidrógeno- Dióxido de carbono

- Monóxido de carbono- Restos de plomo o arsénico

Los dañinos efectos de estas sustancias incluyen:- Aumento del nivel de monóxido de carbono en la sangre y reducción de la cantidad de

oxígeno disponible para el cerebro y otros órganos.- Menopausia prematura y mayor riesgo de osteoporosis en mujeres mayores.- Envejecimiento prematuro de la piel en mujeres.- Mayor riesgo de abortos, muerte súbita del bebé y poco peso al nacer en bebés de

madres fumadores.- Daño a los pulmones y aumento de riesgo de cáncer de pulmón, enfisema y bronquitis

crónica.-

El riesgo de ataque cardiaco aumenta de 2 a 4 veces.- Aumento del riesgo de cáncer de laringe, boca, esófago, vejiga, riñones y páncreas.

¿Qué opinas de la Ley Antitabaco que entró en vigencia el 14 de Agosto de 2006 en Chile?

.........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................................

De qué manera tú evitarías el consumo de tabaco

.........................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

http://www.tusalud.com.mx/130118.htm











12

bio segundo

Documents