ÍNDICE

INTRODUCCIÓN

CAPITULO I

RESPIRACIÓN

1.1 CONCEPTO

1.2 TIPOS DE RESPIRACIÓN

1.3 FUNCIONES DE RESPIRACIÓN

CAPITULO II

RESPIRACIÓN EN SERES VIVOS

2.1 RESPIRACIÓN EN PLANTAS

2.2 RESPIRACIÓN EN LOS PROTISTAS

2.3 RESPIRACIÓN ANIMAL

2.2.1 RESPIRACIÓN BRANQUIAL

2.2.2 RESPIRACIÓN TRAQUEAL

2.2.3 RESPIRACIÓN CUTÁNEA

2.2.4 RESPIRACIÓN PULMONAR

CAPITULO II

SISTEMA RESPIRATORIO

3.1 ESTRUCTURA DEL SISTEMA RESPIRATORIO

3.1.1 FOSAS NASALES

3.1.2 FARINGE

3.1.3 LARINGE

3.1.4 TRAQUEA

3.1.5 BRONQUIOS

3.1.6 PULMONES

3.2 FISIOLOGÍA DEL SISTEMA RESPIRATORIO

3.2.1 VENTILACIÓN

3.2.2 INTERCAMBIO DE GAS

3.3 FUNCIONES DEL SISTEMA RESPIRATORIO

APLICACIÓN DIDÁCTICA

SÍNTESIS

APRECIACIÓN CRÍTICA Y SUGERENCIAS

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo vamos a tratar de comprender el vital mecanismo del

intercambio gaseoso en los seres vivos, así como, sus estructuras y

funciones, las cuales nos van a ayudar en el proceso de la respiración.

La Respiración es un proceso involuntario y automático, en que se extrae el

oxigeno del aire inspirado y se expulsan los gases de desecho con el aire

espirado

El vital oxigeno que trasciende en el organismo, tan simple como un viaje a

las estructuras respiratorias distintas en cada organismo de los seres, nos

van ayudar a oxigenar nuestras células, brindando energía y calor

necesarios para la vida.

Este proceso respiratorio es distinto en cada uno de los seres vivos, así las

plantas por ejemplo no cuentan con una estructura respiratoria compleja

(fosas nasales, faringe, laringe, tráquea, bronquios y pulmones). Sino su

estructura es simple y directa (el O2 entra por difusión simple), a diferencia

del proceso respiratorio animal, en donde se cuenta con ciertas estructuras

especializadas que los van a ayudar en la respiración, tal es el caso de

branquias, tráqueas, piel o pulmón (donde el O2 entra por un conjunto de

órganos que forman parte del aparato respiratorio)

Finalmente este trabajo nos ayudara a reconocer cada uno de los órganos

que intervienen en el proceso de la respiración en nuestro cuerpo y

diferenciar distintas estructuras animales y vegetales que existen en los

seres vivos.

CAPITULO I

RESPIRACIÓN

1.1 CONCEPTO

La respiración es la función por la cual los seres vivos toman del

medio ambiente el oxigeno (O2) que necesitan sus células y despiden

el gas carbónico (CO2).

“Recordemos que las células emplean el oxigeno de la respiración

para efectuar la combustión u oxidación de las sustancias

alimenticias, y que estas oxidaciones traen como consecuencia el

consumo paulatino del oxigeno y constante producción de un gas

nocivo CO2. Las células necesitan, pues, renovar de continua su

provisión y desprenderse del CO2.”1

1.2 TIPOS DE RESPIRACIÓN

RESPIRACIÓN AERÓBICA

Es un tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos

extraen energía de moléculas orgánicas, como la glucosa, por un

proceso complejo en el que el carbono es oxidado y en el que el

oxígeno procedente del aire es el oxidante empleado. En otras

1 VIDAL, Jorge. Anatomía, Fisiología e Higiene. Pág. 206

variantes de la respiración, muy raras, el oxidante es distinto del

oxígeno (respiración anaeróbica).

La respiración aeróbica es el proceso responsable de que la mayoría

de los seres vivos, los llamados por ello aerobios, requieran oxígeno.

La respiración aeróbica es propia de los organismos eucariontes en

general y de algunos tipos de bacterias.

El oxígeno que, como cualquier gas, atraviesa sin obstáculos las

membranas biológicas, atraviesa primero la membrana plasmática y

luego las membranas mitocondriales, siendo en la matriz de la

mitocondria donde se une a electrones y protones. En esa oxidación

final, que es compleja, y en procesos anteriores se obtiene la energía

necesaria para la fosforilación del ATP.

RESPIRACIÓN ANAERÓBICA

Es un proceso biológico de oxidorreducción de monosacáridos y otros

compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una

molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una

molécula orgánica.

La realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias y para ello

utilizan una cadena transportadora de electrones análoga a la de las

mitocondria en la respiración aeróbica.

No debe confundirse con la fermentación, que es un proceso también

anaeróbico, pero en el que no participa nada parecido a una cadena

transportadora de electrones y el aceptor final de electrones es

siempre una molécula orgánica.

1.3 FUNCIONES DE RESPIRACIÓN

El sistema respiratorio suministra al organismo el oxígeno esencial

para la producción de energía. El oxígeno inspirado se intercambia

con el dióxido de carbono directamente en la sangre.

Los animales unicelulares (protozoarios) y los invertebrados inferiores

(anélidos, como la lombriz de tierra) efectúan su intercambio gaseoso

mediante Ia superficie de todo su cuerpo, tomando de manera directa

el oxígeno del medio ambiente a través de sus tejidos.

Los animales pluricelulares, que tienen un mayor volumen corporal,

requieren órganos especiales para captar oxígeno; en ellos el

intercambio gaseoso se efectúa por medio de la sangre, que lleva el

oxígeno a todas las células y en donde recibe los productos de

desecho.

CAPITULO II

RESPIRACIÓN EN SERES VIVOS

2.1 RESPIRACIÓN EN PLANTAS

La respiración es un proceso necesario en todos los seres vivos, pues

la respiración permite a las células producir la energía necesaria para

que los seres vivos puedan realizar sus funciones vitales (crecer,

reproducirse, transportar nutrientes, defenderse, etc.). Mediante la

respiración los seres vivos también expulsan las substancias de

desecho de las células. Al respirar los seres vivos consumen oxígeno

y expulsan dióxido de carbono (CO2).

Al igual que los animales, las plantas respiran. La respiración en las

plantas consiste en el intercambio de gases entre la planta y la

atmósfera. Las plantas toman oxígeno de la atmósfera y utilizan las

reservas de hidratos de carbono para expulsar dióxido de carbono y

agua en forma de vapor a la atmósfera. .

Este proceso se realiza a través de unas aberturas de las hojas y de

las partes verdes de las planta, llamadas estomas, y de otra serie de

aberturas en la corteza de tallos, llamados lenticelas, o raíces (pelos

radicales). La respiración en las plantas sería una especie de proceso

contrario al de la fotosíntesis. En la fotosíntesis la planta obtiene

dióxido de carbono y expulsa oxígeno; en la respiración la planta toma

oxígeno y desprende dióxido de carbono.

Las plantas necesitan de la clorofila para realizar la fotosíntesis, por

eso muchos árboles que pierden las hojas en invierno dejan de

realizar esta función. Sin embargo las plantas siguen respirando tanto

en invierno como en otras épocas.

Mientras que la fotosíntesis solamente se realiza por el día, la

respiración se lleva a cabo tanto por el día como por la noche. La

respiración de las plantas produce la transpiración o pérdida del agua.

Cuando falta agua en la atmósfera las plantas tienen la capacidad de

cerrar los estomas para no perder agua. En las plantas, el intercambio

gaseoso 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 caso 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.

2.2 RESPIRACIÓN EN LOS PROTISTAS

2.3 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.

2.2.1 RESPIRACIÓN BRANQUIAL

Los océanos, lagos y otras masas de agua contienen oxigeno

en forma de gas disuelto. Las branquias de los peces y de

muchos invertebrados, incluyendo las langostas y las almejas,

utilizan esta fuente de oxigeno. En los peces, el área superficial

respiratoria de las branquias es mucho más grande que la

superficie total restante del cuerpo. Las branquias están llenas

de pequeños vasos sanguíneos cubierto solo por una capa o

algunas pocas capas de células; los vasos son tan angostos

que los glóbulos rojos deben pasar a través de los vasos de

una sola fila. Como resultado cada glóbulo rojo tiene un

contacto mas cercano con el oxigeno disuelto con el agua

circundante.

La ventaja principal del intercambio de gases en el agua es que

el animal no tiene gastar energía para mantener húmeda su

superficie respiratoria.

Las branquias son extensiones del cuerpo con forma de

plumas especializadas para el intercambio de gases. Un pez

tiene un juego de branquias a cada lado de la cabeza el

oxigene se difunde a través de la superficies de las branquias

hacia los capilares, y el CO2 se difunde en la dirección opuesta,

hacia afuera de los capilares o el medio externo. Debido a que

las superficies respiratorias de los animales acuáticos se

extiende en el agua circundante, mantener las superficies

húmedas y sus células vivas no presenta un problema. Las

branquias, por lo general, no son apropiadas para un animal

que vive en la tierra, debido a que las superficies húmedas

tienden a pegarse sobre sí y a colapsarse cuando son

expuestas al aire.

Sin embargo, algunos invertebrados con branquias viven en la

tierra, por lo menos parte del tiempo. En tales animales las

branquias se albergan en cámaras especiales que mantienen

húmeda la superficie respiratoria y previene que las branquias

se colapsen, por ejemplo ciertos cangrejos.

En muchos animales, la superficie externa de las branquias

esta expuesta al agua mientras el lado interno esta en estrecho

contacto de redes de vasos sanguíneos.

Las branquias son características de animales acuáticos, como

algunos anélidos, moluscos, crustáceos, equinodermos y

peces. Los gases son transportados hasta las células por el

sistema circulatorio.

Las branquias son proyecciones de la superficie externa del

cuerpo o de la capa interna del intestino hacia el exterior del

animal y, por tanto, proceden evolutivamente por evaginación.

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.

2.2.2 RESPIRACIÓN TRAQUEAL

A diferencia de los animales acuáticos, los animales terrestres

intercambian gases respirando aire. Existen dos grandes

ventajas de esto. Por una parte, un volumen determinado de

aire contiene mucho mas oxigeno que un volumen igual de

agua. Asimismo, el aire es mucho mas ligero y fácil de mover

que el agua. Por lo tanto, un animal terrestre gasta mucho

menos energía que un animal acuático para ventilar su

superficie respiratoria.

El sistema traqueal de los insectos disminuye el gasto de

energía en el intercambio de gases. Las traqueas de los

insectos son diferentes de las traqueas de los vertebrados,

mientras que la traquea de los vertebrados es un tubo recto

único, la traquea de los insectos consiste en tubos que se

ramifican en todo el cuerpo, los tubos llevan el aire de forma

directa a las células, sin requerir de ayuda por parte del

sistema circulatorio.

El sistema traqueal de los insectos incluye varios

englosamientos denominados sacos de aire, los cuales

trabajan como fuelles. Cuando los músculos alrededor de ellos

se contraen, el aire es forzado hacia fuera de la misma a través

de orificios en la superficie del cuerpo, cuando los músculos se

relajan, el aire es extraído hacia adentro.

El principal problema que enfrenta cualquier animal que respira

aire, es el efecto secante de la atmósfera, el sistema traqueal

reduce la perdida de agua. El aire pasa hacia adentro a través

de tubos cada vez más pequeños. Los tubos más estrechos

llamados traqueolos se extienden a casi todas las células del

cuerpo del insecto. Las pequeñas puntas de los traqueolos

están cerradas y contienen fluido (azul oscuro). El oxigeno se

difunde hacia las células del cuerpo desde los traqueolos, y el

CO2 se difunde desde las células hacia los traqueolos. Cuando

el animal esta activo y utiliza mas oxigeno, la mayor parte del

fluido en los traqueolos es regresado al cuerpo, incrementando

la difusión hacia adentro del oxigeno. Con las superficies

respiratorias en tubos pequeños en el interior del cuerpo, solo

muy poca agua se puede evaporar desde el sistema

respiratorio.

2.2.3 RESPIRACIÓN CUTÁNEA

En la respiración cutánea no está destinado ningún aparato

respiratorio especial más que la piel. Gracias a la piel

humedecida, fina y muy irrigada, se consigue realizar el

intercambio de gases entre el animal y el exterior.

La respiración cutánea es el tipo de respiración utilizado por los

anélidos (lombrices, sanguijuelas y gusanos marinos) y

algunos equinodermos (erizos de mar).

La parte de un animal donde el oxigeno se difunde hacia

adentro de este, y donde el CO2 se difunde hacia el entorno, se

llama superficie respiratoria. En este contexto, la palabra

“respiratoria” se refiere al proceso de respiración del

organismo, no a la respiración celular. Las superficies

respiratorias están cubiertas por células vivas y el O2 así como

el CO2 se difunden a través de las membranas plasmáticas

celulares las cuales deben estar húmedas para funcionar de

manera adecuada.

Por lo tanto, los gases deben disolverse en agua antes que

puedan difundirse hacia adentro o hacia fuera del cuerpo.

Incluso, la superficie respiratoria debe ser lo suficiente extensa

como paras tomar el oxigeno que se requiere para cada célula

y para eliminar todo el CO2 de desecho. Por lo general solo una

película de células húmedas cubre o forra toda la superficie

respiratoria. “Al ser delgada y húmeda, la capa permite que el

oxigeno se difunde de manera rápida hacia el sistema

circulatorio, o de forma directa en los tejidos, y permite que el

CO2 se difunda hacia fuera.”2

Algunos animales usan toda su piel exterior como un órgano de

intercambio de gases, la lombriz de tierra es un ejemplo. No

existen superficies especializadas para el intercambio de

gases. El oxigeno se difunde en una densa red capilares de

pared delgada situados justamente debajo de la piel. Las

lombrices de tierra y otros “respiradores por la piel”, deben vivir

en lugares húmedos o en agua, debido a que toda la superficie

corporal debe estar húmeda. Los animales que solo respiran a

través de la piel y que carecen de órganos de intercambio de

gases son por lo general pequeños, y muchos son largos y

2 CAMPBEL, Neil A. y otros. Biología conceptos y relaciones. 3ra Edición Editorial Pearson 2001.

delgados o aplanados, por ejemplo, los gusanos planos el

tamaño pequeño o el cuerpo aplanado brindan una gran

proporción de superficie respiratoria al volumen del cuerpo,

asegurando que todas las células reciban suficiente oxigeno y

sean capaces de liberar el CO2 de desecho.

2.2.4 RESPIRACIÓN PULMONAR

Los reptiles, las aves y los mamíferos, así como los anfibios

intercambian gases en los pulmones. A diferencia de la traquea

de los insectos, los pulmones están restringidos a un solo lugar

en el cuerpo. Por tanto, el sistema circulatorio debe transportar

los gases entre los pulmones y el resto del cuerpo.

Los anfibios tienen pulmones pequeños (algunos carecen con

completamente de ellos) y dependen en gran medida de la

difusión de gases a través de otras superficies corporales. La

piel de las ranas, por ejemplo, complementa el intercambio de

gases en los pulmones. Comparados con los pulmones de los

anfibios, los de los reptiles, aves y mamíferos son muy grandes

y contienen una gran superficie respiratoria en relación con el

tamaño corporal del animal.

La superficie respiratoria total de los pulmones humanos, por

ejemplo, es de aproximadamente el área superficial de una

cancha de tenis. La mayor parte de los reptiles y todas las aves

y mamíferos dependen por completo de los pulmones para el

intercambio de gases. Las tortugas son la excepción; la concha

rígida restringe los movimientos respiratorios, por tanto,

complementa la respiración pulmonar con intercambio de

gases a través de las superficies húmedas en boca y ano.

CAPITULO II

SISTEMA RESPIRATORIO

Las células requieren continuamente de oxigeno para realizar reacciones

metabólicas que les permiten captar energía de las moléculas de los

nutrimentos y producir ATP. Al mismo tiempo, esas reacciones liberan

dióxido de carbono (CO2). El exceso de CO2 produce acidez que puede ser

toxica para las células, por lo cual deben eliminarse de manera rápida y

eficaz. Los dos sistemas que contribuyen al aporte de oxigeno y la

eliminación del CO2 son: el cardiovascular y el aparato respiratorio este

último realiza intercambio de gases (suministro de O2 y excreción del CO2)

mientras que por el segundo fluye la sangre, que transporta gases entre los

pulmones y la célula de los tejidos la falla de uno y otro altera la onmiostasis

al causar la muerte rápida de células por falta de oxigeno y acumulación de

deshechos.

3.1 ESTRUCTURA DEL SISTEMA RESPIRATORIO

El sistema respiratorio consta de los siguientes órganos:

3.1.1 NARIZ

Constituye parte inicial del sistema de órganos respiratorios, la nariz

se divide en dos porciones internas y externas, la porción externa

formada por una estructura de sostén de hueso y cartílago hiliano

cubierto con músculos, piel y revistada de mucosa la estructura osea

de la nariz consta de huesos frontales, nasales, maxilares superiores

y la parte cartilaginosa consiste en el cartílago septal,(donde con

frecuencia se originan las hemorragias) cartílagos nasales laterales y

cartílago alares.

En la parte de la nariz hay dos aberturas llamadas fosas nasales que

son cavidades situadas encima de la cavidad bucal, que se

comunican con el exterior por medio de ventanas de la nariz, están

separadas por un tabique medio formado por el hueso vuómer. En las

paredes de la cavidad nasal están cubiertas por una mucosa que

tiene un espesor relativamente grande y se abulta muy fácilmente

bajo la influencia de diferentes irritantes (infecciones, y sustancias

químicas) por estas membranas pasan una cantidad de vasos

sanguíneos así como fibras nerviosas

Se puede respirar no solo a través de la nariz sino también a través

de la boca, sin embargo, en este último caso el aire no se purifica

suficientemente y no se calienta, y puede presentarse trastornos

patológicos de órganos de la respiración además de trastornos físicos

(desarrollo defectuoso del tórax)

En la cavidad nasal también se abre el canal vasolagrimal el aire se

purifica del polvo, se humedece se calienta y se comunica con la

faringe gracias a dos agujeros (coanas)

3.1.2 FARINGE

Es un conducto ahusado de 13cm. De longitud, la faringe es un

conducto el cual da paso al aire y a los alimentos, un lugar donde se

alojan las amígdalas que colaboran en las respuestas inmunitarias

contra los microbios invasores

3.1.3 LARINGE

3.1.4 TRAQUEA

3.1.5 BRONQUIOS

3.1.6 PULMONES

3.2 FISIOLOGÍA DEL SISTEMA RESPIRATORIO

3.2.1 VENTILACIÓN

3.2.1.1 INHALACIÓN

3.2.1.1 EXHALACIÓN

3.2.2 INTERCAMBIO DE GAS

3.3 FUNCIONES DEL SISTEMA RESPIRATORIO

APLICACIÓN DIDÁCTICA

SÍNTESIS

APRECIACIÓN CRÍTICA Y SUGERENCIAS

La importancia y utilidad del sistema respiratorio en los seres vivos, es

fuente indispensable para la vida, sin este no habría forma de tomar oxigeno

del medio donde se vive.

Es necesario cuidar nuestro medio ambiente, sobre todo de la contaminación

que va a dañar nuestro ecosistema y por ende causar enfermedades en el

sistema respiratorio de los seres vivos.

En el caso de los seres humanos es aconsejable que la respiración se dé

por la nariz y no por la boca ya que este último caso el aire no se purifica

suficientemente y no se calienta y puede presentarse trastornos patológicos

de órganos de la respiración (amigdalitis, laringitis) además de trastornos

físicos (desarrollo defectuoso del tórax)

Las plantas cumplen funciones fotosintetizadoras en el día. Toman el

oxigeno tanto en el día como en la noche prevalece su respiración, siendo la

noche donde expulsan mayor cantidad de CO2, por esta razón es

recomendable separar las plantas de la habitación.

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

ESTRUCTURA DEL SISTEMA RESPIRATORIO