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8.1: Introducción al sistema respiratorio - Biología

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Objetivos de aprendizaje

Al final de esta sección, podrá:

  • Enumere las estructuras del sistema respiratorio
  • Enumere las principales funciones del sistema respiratorio.
  • Resume las fuerzas que permiten el movimiento del aire hacia adentro y hacia afuera de los pulmones.
  • Esquema del proceso de intercambio de gases.
  • Resumir el proceso de transporte de oxígeno y dióxido de carbono dentro del sistema respiratorio.
  • Cree un diagrama de flujo que ilustre cómo se controla la respiración
  • Discutir cómo responde el sistema respiratorio al ejercicio.
  • Describir el desarrollo del sistema respiratorio en el embrión.

Contenga la respiración. ¡En realidad! Vea cuánto tiempo puede contener la respiración mientras continúa leyendo. ¿Cuánto tiempo puedes hacerlo? Es probable que ya se sienta incómodo. Un ser humano típico no puede sobrevivir sin respirar durante más de 3 minutos, e incluso si quisiera contener la respiración por más tiempo, su sistema nervioso autónomo tomaría el control. Esto se debe a que cada célula del cuerpo necesita ejecutar las etapas oxidativas de la respiración celular, el proceso mediante el cual se produce energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP). Para que se produzca la fosforilación oxidativa, se utiliza oxígeno como reactivo y se libera dióxido de carbono como producto de desecho.

Es posible que se sorprenda al saber que, aunque el oxígeno es una necesidad crítica para las células, en realidad es la acumulación de dióxido de carbono lo que impulsa principalmente su necesidad de respirar. Se exhala dióxido de carbono y se inhala oxígeno a través del sistema respiratorio, que incluye músculos para mover el aire hacia adentro y hacia afuera de los pulmones, pasajes a través de los cuales se mueve el aire y superficies microscópicas de intercambio de gases cubiertas por capilares. El sistema circulatorio transporta gases desde los pulmones a los tejidos de todo el cuerpo y viceversa. Varias enfermedades pueden afectar el sistema respiratorio, como asma, enfisema, trastorno pulmonar por obstrucción crónica (EPOC) y cáncer de pulmón. Todas estas condiciones afectan el proceso de intercambio de gases y resultan en dificultad para respirar y otras dificultades.


8.1: Introducción al sistema respiratorio - Biología

Respiración - Proceso de intercambio de gases

1. Movimiento de aire hacia los pulmones
2. Respiración externa (sangre y aire)
3. Transporte de gases en sangre
4. Respiración interna (sangre y células corporales)

¿Por qué necesitamos oxígeno? ¿Qué es la respiración celular?

¿Dónde ocurre la respiración celular?

16.2 Órganos del sistema respiratorio

Tracto respiratorio superior: nariz, senos nasales, faringe
Tracto respiratorio inferior: laringe, tráquea, bronquios, pulmones

Nariz, huesos y cartílago que sostienen la nariz, dos orificios (fosas nasales) | ¿Cuál es el propósito del cabello dentro de la nariz?

_______________________ - espacio hueco detrás de la nariz | ___________________________ - divide la nariz (hueso)

¿Qué es un tabique desviado?

Concha nasal - huesos que dividen la cavidad nasal, sostienen la membrana mucosa y aumentan el área de superficie (superior, media, inferior)

¿Qué sucede con las partículas que quedan atrapadas en las membranas mucosas?

Senos paranasales - espacios dentro de los huesos, reducir el peso del cráneo, resonancia (voz)

Llevan el nombre de los huesos (4):

Faringe - detrás de la cavidad bucal, 3 secciones:

Laringe - en la parte superior de la tráquea, cuerdas vocales

Los músculos y el cartílago sostienen la estructura: _______________ (manzana de Adán), ________________ y ​​____________________ cartílago

Glotis: parte de la laringe que consta de _______________________ y ​​________________ entre ellos.

¿Cuál es el propósito de las cuerdas vocales falsas?

¿Cuál es el propósito de las verdaderas cuerdas vocales?

Epiglotis: permite que el aire entre en la laringe, se cierra durante ________________________

Que es laringitis?

Tráquea (tráquea) - cilindro con cartílago para evitar que se colapse, conduce a la _____________________________

Bronquios (tubos bronquiales)

Bronquios primarios & # x2192 bronquios secundarios & # x2192 bronquios terciarios & # x2192 _________________________

Los bronquiolos tienen sacos de aire adheridos a ellos llamados _________________________, que están conectados al sistema _________________________ a través de capilares.

Pulmones - tejido esponjoso que se encuentra dentro de la cavidad _____________________.

Pulmón derecho = ____ lóbulos | Pulmón izquierdo = 2 lóbulos y un espacio para el corazón llamado muesca _____________

El fluido _______________ lubrica los pulmones durante la respiración.

16. 3 Mecanismo respiratorio

1. ________________ se mueve hacia abajo, forzando el aire a entrar en las vías respiratorias
2. Los intercostales se contraen, agrandando la cavidad.
3. La tensión superficial en los alvéolos y ___________________ evitan que los sacos de aire colapsen
4. Otros músculos fuerzan una respiración más profunda.
5. Relajar el diafragma causa _________________________ (exhalación)

¿Por qué el primer aliento de un recién nacido es el más difícil?

Presión atmosférica: necesaria para respirar, la baja presión del aire dificulta el llenado de los pulmones.

Neumotórax = pulmón colapsado, es causado por un agujero en la cavidad __________________.

Movimientos no respiratorios - tos, estornudos, hipo, bostezo

Volúmenes de aire respiratorio - ________________________ mide el volumen de aire que entra y sale de los pulmones

Ciclo respiratorio = 1 inspiración y 1 experiencia

Volumen corriente en reposo =

Volúmenes de reserva =

¿Cómo funciona un respirómetro?

16.4 Control de la respiración

Respirar es un acto involuntario, los músculos están bajo control _____________________ (podemos optar por contener la respiración)

Centro respiratorio: grupos de __________________________ en el cerebro que controlan la inspiración y la espiración, en la médula y la protuberancia.

Área de ritmicidad de la médula - dos grupos de neuronas se extienden a lo largo del bulbo raquídeo

Grupo respiratorio dorsal: controla el ritmo básico | Grupo respiratorio ventral - espiración forzada
Área neumotáxica (protuberancia) - _______________respiración

Factores que pueden afectar la respiración =

¿Qué es la hiperventilación? ¿Qué debe hacer si hiperventila?

16.5 Intercambio de gases alveolares

Membrana respiratoria - el intercambio de gases ocurre a través de una capa de células _______________ simples, oxígeno luego _________________ en sangre

Hipoxia = sobretodo falta de oxígeno en los tejidos y órganos

Asfixia = incapacidad para respirar normalmente, lo que provoca hipoxia

16.6 Enfermedades relacionadas con el sistema respiratorio

1. Fibrosis quística
2. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC)
3. Bronquitis
4. Enfisema
5. Apnea del sueño
6. Cáncer de pulmón
7. Enfermedad de altitud
8. Asma
9. Infecciones bacterianas o virales
10. Tos ferina

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8.1: Introducción al sistema respiratorio - Biología

La respiración es un evento involuntario. La frecuencia con la que se respira y la cantidad de aire que se inhala o exhala están estrictamente reguladas por el centro respiratorio del cerebro. Los seres humanos, cuando no se están esforzando, respiran aproximadamente 15 veces por minuto en promedio. Los caninos, como el perro de la Figura 1, tienen una frecuencia respiratoria de aproximadamente 15 a 30 respiraciones por minuto. Con cada inhalación, el aire llena los pulmones y, con cada exhalación, el aire sale rápidamente. Ese aire hace más que inflar y desinflar los pulmones en la cavidad torácica. El aire contiene oxígeno que atraviesa el tejido pulmonar, ingresa al torrente sanguíneo y viaja a los órganos y tejidos. Oxígeno (O2) ingresa a las células donde se usa para reacciones metabólicas que producen ATP, un compuesto de alta energía. Al mismo tiempo, estas reacciones liberan dióxido de carbono (CO2) como subproducto. CO2 es tóxico y debe eliminarse. El dióxido de carbono sale de las células, ingresa al torrente sanguíneo, regresa a los pulmones y es expulsado del cuerpo durante la exhalación.

Figura 1. Los pulmones, que aparecen como tejido casi transparente que rodea el corazón en esta radiografía de un perro (izquierda), son los órganos centrales del sistema respiratorio. El pulmón izquierdo es más pequeño que el derecho para acomodar espacio para el corazón. La nariz de un perro (derecha) tiene una hendidura a un lado de cada fosa nasal. Al rastrear un olor, las ranuras se abren y bloquean la parte frontal de las fosas nasales. Esto permite que el perro exhale a través del área ahora abierta en el lado de las fosas nasales sin perder el olor que está siguiendo. (crédito a: modificación del trabajo de Geoff Stearns crédito b: modificación del trabajo de Cory Zanker)


Introducción

Los pulmones, que aparecen como tejido casi transparente que rodea el corazón en esta radiografía de un perro (izquierda), son los órganos centrales del sistema respiratorio. El pulmón izquierdo es más pequeño que el derecho para acomodar espacio para el corazón. La nariz de un perro (derecha) tiene una hendidura a un lado de cada fosa nasal. Al rastrear un olor, las ranuras se abren y bloquean la parte frontal de las fosas nasales. Esto le permite al perro exhalar a través del área ahora abierta en el costado de las fosas nasales sin perder el olor que está siguiendo. (crédito a: modificación del trabajo de Geoff Stearns crédito b: modificación del trabajo de Cory Zanker)

La respiración es un evento involuntario. La frecuencia con la que se respira y la cantidad de aire que se inhala o exhala están estrictamente reguladas por el centro respiratorio del cerebro. Los seres humanos, cuando no se están esforzando, respiran aproximadamente 15 veces por minuto en promedio. Los caninos, como el perro de la figura, tienen una frecuencia respiratoria de aproximadamente 15 a 30 respiraciones por minuto. Con cada inhalación, el aire llena los pulmones y, con cada exhalación, el aire sale rápidamente. Ese aire hace más que inflar y desinflar los pulmones en la cavidad torácica. El aire contiene oxígeno que atraviesa el tejido pulmonar, ingresa al torrente sanguíneo y viaja a los órganos y tejidos. Oxígeno (O2) ingresa a las células donde se usa para reacciones metabólicas que producen ATP, un compuesto de alta energía. Al mismo tiempo, estas reacciones liberan dióxido de carbono (CO2) como subproducto. CO2 es tóxico y debe eliminarse. El dióxido de carbono sale de las células, ingresa al torrente sanguíneo, regresa a los pulmones y es expulsado del cuerpo durante la exhalación.


Difusión directa

Para los organismos multicelulares pequeños, la difusión a través de la membrana externa es suficiente para satisfacer sus necesidades de oxígeno. El intercambio de gases por difusión directa a través de las membranas superficiales es eficaz para organismos de menos de 1 mm de diámetro. En organismos simples, como los cnidarios y los gusanos planos, cada célula del cuerpo está cerca del entorno externo. Sus células se mantienen húmedas y los gases se difunden rápidamente por difusión directa. Los gusanos planos son pequeños, literalmente gusanos planos, que "respiran" a través de la difusión a través de la membrana externa (Figura 2.3). La forma plana de estos organismos aumenta el área de superficie para la difusión, asegurando que cada célula dentro del cuerpo esté cerca de la superficie de la membrana externa y tenga acceso al oxígeno. Si el gusano plano tuviera un cuerpo cilíndrico, las células del centro no podrían obtener oxígeno.

Figura 2.3. El proceso de respiración de este gusano plano funciona por difusión a través de la membrana externa. (crédito: Stephen Childs)

Las lombrices de tierra y los anfibios utilizan su piel (tegumento) como órgano respiratorio. Una densa red de capilares se encuentra justo debajo de la piel y facilita el intercambio de gases entre el entorno externo y el sistema circulatorio. La superficie respiratoria debe mantenerse húmeda para que los gases se disuelvan y se difundan a través de las membranas celulares. Los organismos que viven en el agua necesitan obtener oxígeno del agua. El oxígeno se disuelve en agua pero a una concentración más baja que en la atmósfera. La atmósfera tiene aproximadamente un 21 por ciento de oxígeno. En el agua, la concentración de oxígeno es mucho menor que eso.


Capítulo 20. El sistema respiratorio

Figura 20.1.
Los pulmones, que aparecen como tejido casi transparente que rodea el corazón en esta radiografía de un perro (izquierda), son los órganos centrales del sistema respiratorio. El pulmón izquierdo es más pequeño que el derecho para acomodar espacio para el corazón. La nariz de un perro (derecha) tiene una hendidura a un lado de cada fosa nasal. Al rastrear un olor, las ranuras se abren y bloquean la parte frontal de las fosas nasales. Esto le permite al perro exhalar a través del área ahora abierta en el costado de las fosas nasales sin perder el olor que está siguiendo. (crédito a: modificación del trabajo de Geoff Stearns crédito b: modificación del trabajo de Cory Zanker)

Introducción

La respiración es un evento involuntario. La frecuencia con la que se respira y la cantidad de aire que se inhala o exhala están estrictamente reguladas por el centro respiratorio del cerebro. Los seres humanos, cuando no se están esforzando, respiran aproximadamente 15 veces por minuto en promedio. Los caninos, como el perro de la figura 20.1, tienen una frecuencia respiratoria de aproximadamente 15 a 30 respiraciones por minuto. Con cada inhalación, el aire llena los pulmones y, con cada exhalación, el aire sale rápidamente. Ese aire hace más que inflar y desinflar los pulmones en la cavidad torácica. El aire contiene oxígeno que atraviesa el tejido pulmonar, ingresa al torrente sanguíneo y viaja a los órganos y tejidos. Oxígeno (O2) ingresa a las células donde se usa para reacciones metabólicas que producen ATP, un compuesto de alta energía. Al mismo tiempo, estas reacciones liberan dióxido de carbono (CO2) como subproducto. CO2 es tóxico y debe eliminarse. El dióxido de carbono sale de las células, ingresa al torrente sanguíneo, regresa a los pulmones y es expulsado del cuerpo durante la exhalación.


Recursos del plan de lecciones

Biología interactiva

Leslie Samuel es la Coordinadora de Ciencias de la Fundación en el programa de Doctorado en Terapia Física de la Universidad Andrews y la creadora del sitio web Interactive Biology.

Leslie Samuel es la Coordinadora de Ciencias de la Fundación en el programa de Doctorado en Terapia Física de la Universidad Andrews y la creadora del sitio web Interactive Biology. Comenzó el sitio debido a su pasión por la biología y su entusiasmo por “Hacer que la biología sea divertida”, que es el lema del sitio. El sitio es utilizado por decenas de miles de personas en todo el mundo para complementar su educación. Desde estudiantes de secundaria hasta estudiantes de la escuela de medicina y más allá. Contiene recursos como videos de biología, PowerPoint, artículos, conferencias, folletos y juegos. Los temas van desde biología general a fisiología, patología a neurociencia, y la biblioteca crece cada semana, con escritores que publican artículos en el sitio todos los días de la semana.


Anatomía

¿Cuáles son las partes del sistema respiratorio?

El sistema respiratorio tiene muchas partes diferentes que trabajan juntas para ayudarlo a respirar. Cada grupo de piezas tiene muchos componentes separados.

Las vías respiratorias llevan aire a los pulmones. Sus vías respiratorias son un sistema complicado que incluye su:

  • Boca y nariz: Aberturas que extraen aire desde el exterior de su cuerpo hacia su sistema respiratorio.
  • Senos: Zonas huecas entre los huesos de la cabeza que ayudan a regular la temperatura y la humedad del aire que inhala.
  • Faringe (garganta): Tubo que lleva aire desde la boca y la nariz hasta la tráquea (tráquea).
  • Tráquea: Pasaje que conecta la garganta y los pulmones.
  • Tubos bronquiales: Tubos en la parte inferior de la tráquea que se conectan a cada pulmón.
  • Pulmones: Dos órganos que eliminan el oxígeno del aire y lo pasan a la sangre.

Desde sus pulmones, su torrente sanguíneo lleva oxígeno a todos sus órganos y otros tejidos.

Los músculos y los huesos ayudan a mover el aire que inhala dentro y fuera de los pulmones. Algunos de los huesos y músculos del sistema respiratorio incluyen:

  • Diafragma: Músculo que ayuda a los pulmones a aspirar aire y expulsarlo.
  • Costillas: Huesos que rodean y protegen sus pulmones y corazón.

Cuando exhala, su sangre transporta dióxido de carbono y otros desechos del cuerpo. Otros componentes que trabajan con los pulmones y los vasos sanguíneos incluyen:

  • Alvéolos: Pequeños sacos de aire en los pulmones donde tiene lugar el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.
  • Bronquiolos: Pequeñas ramas de los bronquios que conducen a los alvéolos.
  • Capilares: Vasos sanguíneos en las paredes de los alvéolos que mueven oxígeno y dióxido de carbono.
  • Lóbulos pulmonares: Secciones de los pulmones: tres lóbulos en el pulmón derecho y dos en el pulmón izquierdo.
  • Pleura: Sacos delgados que rodean cada lóbulo pulmonar y separan los pulmones de la pared torácica.

Algunos de los otros componentes de su sistema respiratorio incluyen:

  • Cilios: Pelos diminutos que se mueven en forma de ondas para filtrar el polvo y otros irritantes de las vías respiratorias.
  • Epiglotis: Colgajo de tejido en la entrada de la tráquea que se cierra cuando traga para mantener los alimentos y los líquidos fuera de las vías respiratorias.
  • Laringe (laringe): Órgano hueco que te permite hablar y emitir sonidos cuando el aire entra y sale.

El sistema respiratorio

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Características clave

  • Uno de los siete volúmenes de la serie Systems of the Body.

  • El texto conciso cubre la anatomía, fisiología y bioquímica centrales de una manera integrada, como lo requieren los cursos médicos basados ​​en sistemas y problemas.

  • La ciencia básica se presenta en el contexto clínico de una manera apropiada para la primera parte del curso médico.

  • Hay un sitio web vinculado que proporciona material de autoevaluación ideal para la preparación de exámenes.
  • Uno de los siete volúmenes de la serie Systems of the Body.

  • El texto conciso cubre la anatomía, fisiología y bioquímica centrales de manera integrada, según lo requieren los cursos médicos basados ​​en sistemas y problemas.

  • La ciencia básica se presenta en el contexto clínico de una manera apropiada para la primera parte del curso médico.

  • Hay un sitio web vinculado que proporciona material de autoevaluación ideal para la preparación de exámenes.

Infección respiratoria

Las infecciones del sistema respiratorio son comunes ya que las estructuras respiratorias están expuestas al ambiente externo. Las estructuras respiratorias a veces entran en contacto con agentes infecciosos como bacterias y virus. Estos gérmenes infectan el tejido respiratorio causando inflamación y pueden afectar el tracto respiratorio superior así como el tracto respiratorio inferior.

El resfriado común es el tipo más notable de infección del tracto respiratorio superior. Otros tipos de infecciones del tracto respiratorio superior incluyen sinusitis (inflamación de los senos nasales), amigdalitis (inflamación de las amígdalas), epiglotitis (inflamación de la epiglotis que cubre la tráquea), laringitis (inflamación de la laringe) e influenza.

Las infecciones del tracto respiratorio inferior suelen ser mucho más peligrosas que las infecciones del tracto respiratorio superior. Las estructuras del tracto respiratorio inferior incluyen la tráquea, los bronquios y los pulmones. La bronquitis (inflamación de los bronquios), la neumonía (inflamación de los alvéolos pulmonares), la tuberculosis y la influenza son tipos de infecciones del tracto respiratorio inferior.


Ver el vídeo: Intercambio gaseoso (Agosto 2022).