Bimestre III. La respiración y su relación con el ambiente y la salud

Bimestre III. La respiración y su relación con el ambiente y la salud.
1.- Respiración y cuidado de la salud.
3.1.1. Relación entre la respiración y la nutrición en la obtención de la energía para el
funcionamiento del cuerpo humano.
Aprendizaje esperado: Reconoce la importancia de la respiración en la obtención de la energía
necesaria para el funcionamiento integral del cuerpo humano.
La respiración engloba dos procesos: la respiración externa o pulmonar, que incluye tanto la toma
de oxigeno del medio ambiente como la eliminación del dióxido de carbono; y la respiración interna
o celular, que es la forma en que las células del organismo obtienen energía a partir de sustancias
contenidas en los alimentos.
La respiración es el proceso vital mediante el cual los seres vivos obtienen la energía necesaria
para llevar a cabo diferentes funciones celulares, utilizando el oxígeno presente en el aire y los
nutrientes en los alimentos.
Composición química del aire.
Está constituido por una mezcla de nitrógeno y de oxígeno como elementos básicos (99%) y el
resto de gases nobles.
Composición química del aire puro.
Elemento
Proporción en volumen.
Nitrógeno (N).
Oxígeno (O).
Argón (Ar).
Neón (Ne).
Helio (He).
Criptón (Kr).
Hidrógeno (H).
Xenón (Xe).
78.14%
20.92%
0.94%
Nariz: Posee dos orificios llamados nares. Dentro de los nares, encontramos a los cilios, que sirven
para oler. También están las fosas nasales que están separadas por el tabique. La función de la
nariz es humedecer, calentar y purificar el aire inspirado.
Faringe: Está situada en las primeras seis vértebras cervicales. Es un órgano común al aparato
digestivo y al respiratorio ya que conduce al alimento desde la boca al esófago, por otro lado
conduce el aire procedente de las fosas nasales a la laringe.
Laringe: Tiene forma de tubo y sus paredes están reforzadas por cartílago. En el interior se hallan
las cuerdas vocales por lo que se considera a la laringe "el órgano productor de sonido". Además
es un órgano móvil ya que se mueve con la fonación, la voz y la deglución.
Tráquea: Es un conducto semicircular de 12 centímetros de largo formado por 20 anillos
cartilaginosos. Su superficie está revestida con una película de moco, en el cual se adhieren
partículas de polvo que atravesaron las vías respiratorias superiores. Además, este moco actúa
como bactericida.
Bronquios: Son las diversas ramificaciones del interior del pulmón, terminan en los alvéolos
pulmonares que tienen a su vez unas bolsas más pequeñas o vesículas pulmonares, están
rodeadas de una multitud de capilares por donde pasa la sangre y se purifica y se realiza el
intercambio gaseoso.
Pulmones: Son dos masas esponjosas de color rojizo rodeados de la pleura, situadas en el tórax a
ambos lados del corazón, el derecho tiene tres partes o lóbulos; el izquierdo tiene dos partes.
Contienen aproximadamente 300 millones de alvéolos.
Alvéolos: Son pequeños sacos en donde se produce la hematosis, proceso en cual los glóbulos
rojos absorben oxígeno y se liberan del dióxido de carbono.
Diafragma: Es un músculo que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal, al contraerse
permite la entrada de aire a los pulmones.
Respiración pulmonar.
La respiración pulmonar se lleva a cabo en el aparato respiratorio. El proceso comienza cuando se
inhala aire por la nariz, donde es calentado y humedecido. Posteriormente, pasa a la faringe, la
cual conecta a la laringe y el esófago. La faringe hace posible la respiración, pues facilita el paso
del aire; también permite el paso de los alimentos, por lo que forma parte del sistema digestivo. El
aire continúa su camino por la laringe hasta llegar a la tráquea. La tráquea es un órgano en forma
de tubo, constituido por aproximadamente veinte anillos de cartílago, que a la altura del pecho se
divide en dos para formar los bronquios por donde el aire sigue su camino. Los bronquios
desembocan en los pulmones y ahí se dividen varias veces más formando los bronquios
secundarios, terciarios y, finalmente, alrededor de unos 250 mil bronquiolos. Al final de los
bronquiolos existen unas estructuras en forma de saco llamados alveolos, los cuales están
rodeados de capilares que se conectan al sistema circulatorio, y oxigenan la sangre por difusión.
En el aparato circulatorio se lleva a cabo el intercambio gaseoso. Aquí los glóbulos rojos, a través
de una molécula llamada hemoglobina, capturan el oxígeno contenida en el aíre que se ha
inhalado y lo transportan a todo el organismo para que las células de éste puedan utilizarlo. Al
mismo tiempo, los glóbulos rojos recogen el dióxido de carbono que producen las células del
organismo a través de la respiración celular. Finalmente, el dióxido de carbono viaja desde el
torrente sanguíneo hasta los pulmones para ser expulsado por la nariz cuando exhalamos.
Respiración celular.
La respiración celular, se lleva a cabo en las mitocondrias, organelos que se encuentran en todas
las células eucariontes (levaduras, hongos, plantas, animales). Las mitocondrias están compuestas
por dos membranas, una interna y otra externa. En ellas, la glucosa contenida en los alimentos se
rompe mientras consumen el oxígeno (proceso conocido como oxidación) y se libera mucha
energía en una molécula de Adenosin trifosfato (ATP), la cual permite a los seres vivos llevar a
cabo otras funciones como la formación de proteínas y la transmisión de impulsos nerviosos, entre
otros. El oxígeno necesario para estas reacciones es obtenido de la respiración. La respiración
celular produce dióxido de carbono que es transportado por la sangre hasta los pulmones, donde
es desechado.
El oxígeno es necesario para que las células efectúen los procesos de obtención de la energía que
requieren para realizar todas las funciones. La frecuencia respiratoria es controlada por el encéfalo
(una parte del cerebro), que regula la frecuencia y el ritmo de las respiraciones que son necesarias
para mantener las concentraciones de oxígeno y de dióxido de carbono en la sangre. La frecuencia
en la respiración normal en un individuo adulto sano es entre 17 y 25 por minuto. La falta de
oxígeno en el cerebro altera sus funciones e incluso provoca la muerte de sus células
(neuronas).
El tiempo en que el cerebro puede trabajar sin oxígeno varía de 3 a 4 minutos; después de este
tiempo, puede ocurrir la muerte por asfixia. Es conveniente tener una alimentación que cubra todos
los requerimientos de nuestro organismo, hacer ejercicio diariamente para desarrollar la capacidad
pulmonar y mejorar el aporte de oxígeno a nuestros tejidos, y evitar fumar o frecuentar lugares con
ambientes contaminados.
3.1.2. Análisis de algunas causas de las enfermedades respiratorias más comunes como
influenza, resfriado y neumonía e identificación de sus medidas de prevención.
Aprendizaje esperado: Identifica las principales causas de las enfermedades respiratorias más
frecuentes y como prevenirlas.
Las enfermedades respiratorias, son una de las principales causas de consulta médica y hasta la
muerte en la población. Las enfermedades respiratorias son causadas por microbios que están en
el ambiente, sustancias tóxicas en el ambiente, o en las gotitas de saliva o moco, que una persona
enferma arroja al toser, hablar o estornudar.
Enfermedades respiratorias
De acuerdo a su origen, podemos distinguir tres tipos de enfermedades respiratorias:
1) Las infecciosas, provocadas principalmente por algunos virus y microorganismos como
bacterias y hongos.
2) Las provocadas por sustancias extrañas que penetran el cuerpo, por ejemplo, polvo,
polen, moho, esporas heces fecales de ácaros y otras sustancias llamadas alérgenos, que
se encuentran en el ambiente y que son causas de enfermedades como el asma, que se
desencadena cuando una persona sensible inhala un alérgeno.
3) Las generadas por un mal funcionamiento del cuerpo, como algunas enfermedades
hereditarias en las cuales los alveolos pulmonares y los capilares impiden el flujo natural
de la sangre que es indispensable para el intercambio gaseoso.
Enfermedades respiratorias más comunes causadas por microorganismos.
Enfermedad
Descripción
Agente causal
Síntomas
Tratamiento
Bronquitis
aguda
Inflamación
de
los bronquios.
Coronavirus
Influenza
(gripe).
Infección
que
afecta la nariz, la
garganta y los
pulmones.
Influenzavirus.
Neumonía
Inflamación
pulmones.
Resfriado
Inflamación
de
las
fosas
nasales.
Virus y bacterias
como:
Streptococcus
pneumoniae,
Stphylococcus
aureus
o
Mycoplasma
pneumoniae,
y
hongos.
El 90% de las
ocasiones
es
causado
por
alguno de los 200
virus del resfriado
común y el 10%
por bacterias.
Tuberculosis
Infección de los
pulmones
ocasionada por
bacterias.
Es
altamente
contagiosa
y
puede
propagarse
a
otros
órganos
como los huesos,
el cerebro, la piel,
etc.
de
La
bacteria
Mycobacterim
tuberculosis.
Tos,
fatiga,
producción
excesiva de moco y
dolor de pecho.
Fiebre alta (más de
38°
C),
dolor
muscular, tos, dolor
de cabeza, fatiga,
debilidad,
congestión nasal,
sudores
y
escalofríos.
Tos,
fiebre,
dificultad
para
respirar, sudores,
temblores,
escalofríos,
debilidad y dolores
musculares.
Reposo
beber
abundantes
líquidos.
Reposo
antivirales.
Estornudos,
obstrucción nasal,
ardor de garganta
y, en ocasiones,
fiebre moderada.
Reposo,
no
fumar
o
alejarse
de
fumadores. Si
es
causada
por bacterias,
tomar
antibióticos.
Tos acompañada
de sangre, pérdida
de peso y del
apetito,
sudores,
fatiga y dolor de
pecho.
y
y
Antibióticos,
antivirales
y
antimicóticos.
Padecimientos respiratorios cuya causa no se debe a microorganismos.
Enfermedad
Descripción
Apnea
Asma
Bronquitis
crónica
Enfisema
pulmonar
Fibrosis
quística
Padecimiento en el que la persona no puede respirar adecuadamente porque
algo está obstruyendo el paso libre del aire en las vías respiratorias.
Padecimiento crónico en el cual las vías respiratorias se irritan y se vuelven muy
sensibles a los tóxicos o partículas presentes en el aire, lo que provoca que se
inflamen fácilmente. Esta inflamación hace que los bronquios se vuelvan más
estrechos, lo que impide el paso del aire. Algunos alimentos, el estrés o las
emociones fuertes también pueden ocasionar que las vías respiratorias se
cierren, lo que ocasiona un ataque de asma.
Inflamación de los bronquios ocasionada por la exposición al humo del tabaco.
Padecimiento en el que los bronquios y los alveolos se destruyen por el efecto de
los químicos presentes en el tabaco, como el alquitrán, lo que afecta
notablemente la capacidad respiratoria.
Debido a un defecto genético, los pacientes producen un moco más espeso y
pegajoso de lo normal que obstruye los pulmones, lo que dificulta la respiración.
Este proceso anormal puede provocar, además, que las infecciones respiratorias
sean mortales; también puede afectar al páncreas.
El aire es un componente indispensable para los seres vivos, pero cuando las concentraciones de
las sustancias que lo forman se alteran por contaminantes, como residuos químicos industriales,
gases de escape de automóviles y partículas aéreas (humos, alérgenos, materiales de carbono,
etc.); provocan irritación de las vías aéreas y mayor susceptibilidad a enfermedades respiratorias,
sobre todo en niños, ancianos y asmáticos.
El sistema respiratorio posee vellosidades o cilios y produce moco regularmente para retener
todas las partículas extrañas, cuando se vencen estas barreras, el cuerpo activa otras que
presentan células especializadas que atacan a los organismos ajenos. Si estos mecanismos no
son suficientes para detener su avance en el organismo, se producen las enfermedades
respiratorias.
Recomendaciones para prevenir enfermedades respiratorias.
1.- Consumir diariamente alimentos ricos en Vitamina C.
2.- Tratar de mantener una dieta correcta.
3.- Hacer ejercicio diariamente para fortalecer las vías respiratorias.
4.- Evitar exponerse a cambios bruscos de temperatura.
5.- Abrigarse adecuadamente cuando la temperatura es muy baja o en la temporada invernal.
6.- Evitar ambientes contaminados por humo de cigarro o sustancias que irritan las vías
respiratorias, como aerosoles, perfumes y el polvo que se acumula dentro de la casa.
7.- No hacer ejercicio al aire libre cuando haya altos índices de contaminación ambiental.
8.- Lavarse con frecuencia las manos o utilizar gel antibacterial.
9.- Aplicarse vacunas contra la influenza.
10.- Ventilar la habitación donde está el enfermo.
3.1.3. Análisis de los riesgos personales y sociales del tabaquismo.
Aprendizaje esperado: argumenta la importancia de evitar el tabaquismo a partir del análisis de
sus implicaciones en la salud, en la economía y en la sociedad.
El tabaquismo es definido por la OMS como una enfermedad producida por la adicción
(dependencia física y psicológica) a la nicotina, sustancia muy adictiva, estimulante del sistema
nervioso, contenida en las hojas de la planta de tabaco. Se consume principalmente en cigarrillos,
en cuya elaboración se adicionan muchas otras sustancias para darle sabor y potenciar la acción
adictiva de la nicotina
Planta de tabaco.
Consumo de tabaco.
Las personas fumadoras tienen en general mala salud y uno de cada dos fumadores morirá a la
mitad de la edad que se esperaría que muriera si no fumara. El consumo de tabaco durante el
embarazo aumenta el riesgo de aborto, nacimientos prematuros, defectos en el feto, nacimientos
de bajo peso y muerte súbita del bebé.
Enfermedades producidas por el consumo de tabaco.
El consumo de tabaco, en forma de cigarro regularmente son tres las principales sustancias que
entran en el organismo y que generan daños: en primer lugar, la NICOTINA, induce al cerebro para
que libere sustancias que dan sensación de placer, pero al mismo tiempo, provoca taquicardia,
hipertensión arterial, y que los vasos sanguíneos se cierren. Todo esto aumenta el riesgo de un
infarto en las personas fumadoras. La nicotina es, además, la causante de que se genere una
adicción al tabaco. Después está el ALQUITRÁN, que es un compuesto altamente tóxico formado
por más de 500 sustancias distintas y que, entre otras cosas, es irritante y cancerígeno. Es el
responsable de la mayoría de las enfermedades respiratorias. Por último, está el MONÓXIDO DE
CARBONO, es un gas extremadamente tóxico generado por la combustión incompleta del tabaco
cuando se fuma.
Enfisema pulmonar: es la destrucción de los bronquiolos y alveolos por el alquitrán. Es una
condición en extremo grave y crónica en la que al estar destruidos los alveolos disminuye
considerablemente la cantidad de oxígeno que llega a la sangre. Las personas tienen serios
problemas para respirar. Es incurable y, si no se atiende, puede provocar la muerte.
Cáncer de pulmón: es uno de los padecimientos más graves generado por el consumo de tabaco,
que se origina cuando las células normales del cuerpo sufren cambios y se transforman en células
que se reproducen continuamente, y que pueden destruir los tejidos y los órganos que les dieron
origen. El cáncer de pulmón, es la principal causa de muerte a nivel mundial en hombres y
mujeres. Además, el consumo de tabaco puede generar otros tipos de cáncer como de lengua,
garganta y faringe.
Los fumadores activos y los pasivos pueden presentar problemas dermatológicos como
deshidratación de la piel o acné. En los fumadores activos, el alquitrán mancha los dedos con los
que se toma el cigarro. Además, los fumadores pueden presentar problemas dentales que van
desde la aparición de manchas hasta la pérdida de los dientes. También pueden tener sequedad
ocular y problemas de artritis.
Daños a la salud en fumadores pasivos.
El daño a la salud provocado por el tabaco no se limita a quien lo consume; la exposición al humo
del cigarro también es perjudicial para quienes no fuman; los fumadores pasivos, porque al estar
expuestos al humo en su casa, en el trabajo o en la calle, tienen mayor riesgo de padecer distintas
enfermedades respiratorias. Se ha demostrado que los fumadores pasivos pueden desarrollar
Bronquitis, neumonía, enfisema y cáncer pulmonar sin que hayan fumado un solo cigarro. Muchos
estudios científicos señalan un estrecho vínculo entre padres fumadores e hijos con bronquitis,
neumonía y asma, así como el síndrome infantil de muerte súbita, conocido comúnmente como
muerte de cuna. Se estima que en México 40% de los niños están expuestos al humo del tabaco
en su hogar.
Además de los problemas respiratorios y cardiacos, el consumo de tabaco puede afectar el aparato
digestivo provocando la aparición de úlceras gástricas, problemas de reflujo y alteración o
disminución de la percepción de los sabores.
Los consumidores de tabaco no sólo ven afectado su salud, también su economía. Los adictos no
sólo gastan en las cajetillas de cigarros, sino también en los médicos y medicinas necesarios para
atender los padecimientos que se han mencionado.
Algunos números del tabaquismo.
1. Es la causa de muerte más prevenible.
2. Cuesta a los gobiernos del mundo aproximadamente mil millones de dólares a la semana
por cuidado de la salud y por pérdida de productividad, ya que los fumadores se enferman
y se ausentan de los trabajos.
3. Por cada 15 cigarros que una persona se fuma al día, se acorta en promedio 5 años de su
vida.
4. En las personas que fuman, el riesgo de morir por enfermedad cardiovascular aumenta el
doble.
5. Quienes fuman tienen 5% menos de oxígeno circulante en la sangre.
6. En las mujeres embarazadas aumenta al doble el riesgo de aborto, parto con producto
muerto y muerte neonatal.
7. Los niños que conviven con fumadores tienen el doble de riesgo de contraer neumonía o
bronquitis en el primer año de vida.
3.2.1. Análisis comparativo de algunas adaptaciones en la respiración de los seres vivos.
Aprendizaje esperado: Identifica algunas adaptaciones de los seres vivos a partir del análisis
comparativo de las estructuras asociadas con la respiración.
La respiración es una de las funciones básicas de todos los seres vivos, y cada especie desarrolla
distintas adaptaciones para realizarla en los diferentes ambientes en los que vive. La célula animal
y la vegetal tienen estructuras comunes, una de las cuales son las mitocondrias, cuya función
principal es actuar en el proceso de respiración celular aerobia (en presencia de aire).
Para que todo el proceso de respiración se lleve a cabo, son necesarias dos etapas: la
correspondiente al sistema respiratorio (intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el
organismo y el ambiente) y la respiración celular (intercambio de oxígeno y dióxido de carbono
entre la sangre y las células).
Entre los organismos se desarrollaron distintos tipos de estructuras respiratorias adaptadas para
efectuar el intercambio gaseoso en cada tipo de ambiente. A medida que aumente la complejidad
del individuo, también lo hacen sus sistemas respiratorios, pero todos comparten dos
características que facilitan el intercambio de gases:


Mantienen su superficie siempre húmeda para facilitar el intercambio gaseoso.
Tienen un área suficientemente grande en contacto con el medio para realizar el
intercambio gaseoso.
Tipos de respiración.
Respiración cutánea.
Algunos animales que viven en ambientes húmedos son capaces de intercambiar gases sin la
necesidad de sistemas respiratorios especializados, ya que el tamaño y la forma de su cuerpo
permiten que la piel se encargue de realizar el intercambio gaseoso.
Para ello la piel debe ser muy fina, húmeda y con los capilares sanguíneos muy cerca del exterior,
para facilitar el intercambio gaseoso.
Por lo general, estos organismos son muy pequeños, planos o tienen poca demanda de oxígeno,
como la lombriz de tierra, las medusas y las esponjas, entre otros.
Esponja de mar.
Medusa
Lombriz.
Branquias.
Son estructuras especializadas para la respiración en los animales acuáticos. En muchos
organismos están expuestas al agua y se conectan en el interior con los vasos sanguineos.
En organismos commo estrellas de mar y los erizos de mar, existen las llamadas branquias
dérmicas, las cuales se proyectan desde la pared corporal y desembocan en el líquido interior de
estos organismos, donde se lleva acabo el intercambio de los gases.
Respiarción branquial.
Las branquias (tambien llamadas agallas) son los organos responsables de la captación y
transferencia del oxígeno, desde el agua hacia el torrentre sanguineo, mediante un proceso físico
denominado difusión; el agua pasa por las branquias, las cuales absorven el oxígeno y ceden el
dióxido de carbono. De esta manera, la sangre del animal se oxígena y luego es transportada al
resto del cuerpo.
El funcionamiento de las branquias: El pez abre la boca. El opérculo esta cerrado.
Seguidamente, el pez cierra la boca y abre el opérculo. Con ello obliga a que el agua pase a través
de las branquias
Respiración traqueal.
La respiración traqueal la presentan algunos insectos y los artrópodos. Este aparato ésta formado
por una serie de tubos, las tráqueas, en las que el aire entra y llega hasta las células.
Las tráqueas se van ramificando en tubos más pequeños que contienen líquido, el cual hace
contacto directo con las células de los tejidos donde realizan el intercambio gaseoso.
Las tráqueas se comunican con el exterior mediante unas estructuras situadas a los lados del
abdomen, llamados espiráculos. Tanto en los insectos como en los artrópodos se observa una
disminución del aparato circulatorio debido a que el oxígeno llega directamente de los órganos
respiratorios a los tejidos.
Respiración pulmonar.
Los pulmones son bolsas de paredes húmedas protegidas por dentro del cuerpo que sirven para
realizar el intercambio gaseoso; se conectan con el exterior mediante una serie de conductos.
Según la complejidad de los animales, algunos están mejor desarrollados que otros. Así el pulmón
de los reptiles, como las víboras, está más desarrollado que el de los anfibios.
Las aves respiran por medio de los pulmones, pero desarrollaron otras estructuras, llamadas
sacos aéreos, que les sirven para almacenar aire fresco que luego pasa al pulmón para que se
realice el intercambio gaseoso. Esta adaptación es útil para mantener las demandas de energía
que requieren en el vuelo.
Respiración en las plantas.
En las plantas, la respiración ocurre simultáneamente con la fotosíntesis. En la superficie de las
hojas, las espinas y, en menor cantidad, en la de los tallos, existen unas estructuras que funcionan
como poros, llamadas estomas. Éstos permiten el intercambio gaseoso entre los tejidos vegetales
internos y la atmósfera.
Las plantas toman el dióxido de carbono presente en el aire con los estomas y lo utilizan como
materia prima para llevar a cabo la fotosíntesis. En ésta se produce oxígeno que sale al ambiente
por los estomas, además en este proceso la respiración vegetal, la planta obtiene energía de la
glucosa degradada en las mitocondrias.
Respiración anaerobia.
Los organismos unicelulares que llevan a cabo esta respiración (anaerobia) tales como bacterias y
levaduras, que viven donde no hay oxígeno, utilizan otros elementos como azufre o nitrógeno y
en menor medida, fierro, selenio, dióxido de carbono o arsénico. Se produce menos energía que
en la respiración aeróbica, pero ésta es más rápida. Algunos productos de desecho de este
proceso son útiles en la industria, como el alcohol etílico o el ácido láctico, que se utilizan en la
fabricación de bebidas alcohólicas y productos lácteos como queso y yogur, respectivamente.