LA RESPIRACIÓN

SISTEMA RESPIRATORIO

Está constituido  por una serie de órganos cuya función es el intercambio de gases entre el organismo y el medio ambiente.

Los animales y plantas  necesitan de energía, que lo obtienen mediante dicha función (el oxígeno permite la oxidación de los alimentos y dan energía

CLASES:

RESPIRACIÓN EXTERNA.- Es cuando el intercambio de gases se produce entre los órganos (pulmones, tráquea, branquia) y el medio externo (aire, agua).

RESPIRACIÓN INTERNA.- Es cuando el intercambio de gases entre las células de los tejidos y la sangre circulante.

FORMAS: Son.

EPITELIAL.- Estos animales deben mantener la piel húmeda mediante glándulas especiales ejemplo. Platelminto (planaria y tenía), nematelminto (lombriz de tierra) en los moluscos como la babosas y los anfibios.

TRAQUEAL.-  Cada segmento del cuerpo tiene un par de orificio que se llaman espiráculo por donde pasa el aire al sistema de conducto aéreo; constituido por tubos pequeños llamados traqueolas.

En las traqueolas existe un líquido que permite que los gases pasen por difusión a las células. El aire ingresa a las tráqueas, cuando el cuerpo de los artrópodos se expande y salen al exterior cuando se comprimen.

BRANQUIAL.- Es propio de los animales de vida acuática como los equinodermos (erizo y estrellas del mar); artrópodos (cangrejos, camarón y  langostas); moluscos (calamar y ostras); algunos gusanos y cordados (peces y anfibios en estado larvarios). El agua con oxígeno ingresa por la boca, pasa por la faringe y sale por la branquia quedando el oxígeno en la branquia.

MECANISMO DE RESPIRACIÓN:

Inspiración.- Mecanismo mediante el cual el oxígeno ambiental ingresa a los pulmones.

Espiración.- Mecanismo por la cual el dióxido de carbono es expulsado de los pulmones hacia el medio

ambiente.

FASES DEL INTERCAMBIO DE GASES:

FASE EXTERNA.-  Se hace a través de los alveolos pulmonares por difusión, el intercambio gaseoso es entre la sangre y el aire alveolar a través de las paredes de los capilares sanguíneos y los alveolos. La sangre deja el CO₂ y coge el O_2.

FASE INTERNA.- Se hace a través de la sangre circulante y las células. El oxígeno pasa a la sangre por difusión.     

RESPIRACIÓN EN EL HOMBRE

Consta de los siguientes:

LAS VÍAS RESPIRATORIAS:

Son los encargados de transportar el aire desde el medio ambiente hasta los pulmones y viceversa. Comprende los siguientes órganos.

LAS FOSAS NASALES:

*Son dios cavidades situadas por encimas de la boca.

*Se comunica con el exterior por medio de las ventanas de la nariz.

*Esta formados por huesos y cartílagos.

*Las fosas nasales están separados por una lámina denominada tabique medio.

*Las fosas nasales están tapizadas por una membrana mucosa llamada pituitaria, en la cual se distingue dos zonas.

1.- Zona inferior o respiratoria, de color rojo debido a los numerosos vasos sanguíneos. Su función es calentar el aire inspirado y eliminar sólidos suspendido en él.

2.- Zona inferior o olfatoria, Se halla en la copula nasal. Es de color amarillento y contiene prolongaciones de las células olfatorias que captan los olores.

FUNCIÓN DE LAS FOSAS NASALES:

*Permite el paso del aire hacia los pulmones y percibir los olores a través de la mucosa olfatoria. *Calientan, humedecen y liberan de sólidos extraños el aire inspirado.

*Actúa como caja de resonancia en la producción de voz.

LA FARINGE: Es el órgano de función mixta y que por ella pasa el aire desde las fosas nasales hacia la laringe y el alimento desde la cavidad bucal hacia el estómago; además se comunica con el oído medio por un conducto medio llamado trompa de Eustaquia.

LA LARINGE:

*La laringe se comunica por la parte superior con la faringe y la tráquea por la parte inferior, se le conoce como la manzana de Adán.

*En ella se encuentra lateralmente dos pares de pliegues musculares, un par superior que son las cuerdas vocales falsas y un par inferior ancho que son las cuerdas vocales verdaderas, entre las cuales hay una hendiduras llamada glotis.

*La laringe se comunica por medio de una cavidad denominada vestíbulo en cuya parte superior hay membrana fibrocartilaginosa llamada epiglotis que en el momento de la deglución tapa la glotis impidiendo que el alimento siga hacia los pulmones.

LA TRÁQUEA:

*Es un órgano anillado localizado en el cuello y parte superior del tórax.

*Mide aproximadamente 15 cm de largo y algo más dependiendo de la edad, el sexo, etc.

*Está formado por unos 15 a 20 anillos cartilaginosos incompletos en forma de “C”.

*La tráquea se encuentra formado por 2 túnicas, una interna y otra externa.

*La túnica externa está constituido por una capa de tejido conjuntivo elástico que cubre los anillos cartilaginosos.

*La túnica interna es la mucosa que tapiza la luz de la tráquea. En la túnica interna existen glándulas que producen moco que humedece el aire y ayuda detener las impurezas solidas del aire inspirado.

LOS BRONQUIOS:

*Son dos conductos que se forma de la bifurcación de la tráquea, cada una se dirige a un pulmón. *El bronquio derecho tiene 2cm de largo y el izquierdo 4cm.

*Los dos bronquios principales al entrar en los pulmones se subdividen en bronquios más pequeños llamados lobulares y estos a su vez dan origen a bronquios segmentarios.

*Así continua la división dando origen al llamado árbol bronquial.

LOS PULMONES:

*Son los órganos esenciales de la respiración. En ella se oxigena la sangre liberándose el dióxido de carbono.

*Los pulmones están situados en la cavidad torácica  en donde permanecen libres.

*Solamente están unidas al corazón y la tráquea mediante su pedículo  y el ligamento pulmonar y descansa sobre el diafragma.

FORMA:

Su forma es de pirámide, el pulmón derecho es más voluminoso y más pesado que el izquierdo cada uno presenta tres caras:

a) La externa es la amplia, es convexa y se aplica sobre las costillas.

b) La inferior es convexa y descansa sobre el diafragma.

c)La interna es cóncava con la misma cara de otro pulmón formando la cavidad media lateral donde se aloja el corazón esta cara presenta el hilio pulmonar que es la zona por donde entran y salen del pulmón, bronquios, arterias, venas, vasos linfáticos y nervios.

ESTRUCTURA DE LOS PULMONES:

 En su interior se encuentra el árbol bronquial, bronquios, vesícula pulmonar y los vasos sanguíneos.

DIVISIÓN:

*El pulmón izquierdo está dividido en el lóbulo superior e inferior por una cisura oblicua, larga y profunda.

*El pulmón derecho se encuentra  dividido en lóbulos superior, medio  e inferior por una cisura oblicua y otra horizontal.

*Cada lóbulo presenta en su superficie unas líneas oscuras que se entrecruzan demarcado espacios de más o menos 1 cm² denominados lobulillos pulmonares.

*Cada lobulillos se subdividen en alveolos pulmonares que está constituido por unos vasos capilares.

LA PLEURA:

*Es una membrana serosa que envuelven los pulmones.

*Cumple la función de proteger a los pulmones.

FISIOLOGÍA:

*El aire pasa por las fosas nasales por el proceso de inspiración hacia los pulmones a través de la faringe, laringe, tráqueas y bronquios.

*A nivel de los alveolos pulmonares se hace el intercambio gaseoso por medio de la hematosis.

*Por difusión el oxígeno del medio ambiente pasa a la sangre y este deja el dióxido de carbono que es expulsado al medio externo por la espiración.

*En el edema pulmonar la luz alveolar se llena de líquido.

*En la neumonía son secreciones y pus la que ocupan dicho espacio alterando la hematosis.

EL MOVIMIENTO

MOVIMIENTO

Movimiento.- Se manifiesta través de cambios o transformaciones que conducen a su desarrollo. Los cuerpos macroscópicos, internamente, poseen múltiples movimientos moleculares tales como: movimiento térmico, biológico, electrónico, etc. Externamente los movimientos macroscópicos con el tiempo experimentan transformaciones, cambios en cantidad y calidad.

Sistema de Referencia.- Es aquel cuerpo o lugar del espacio donde se sitúa un observador (real o imaginaria) para describir y analizar un fenómeno físico en el tiempo. Al sistema de

referencia se le asocia un sistema de coordenadas que permite ubicar al fenómeno en el espacio y en el tiempo.

MOVIMIENTO MECÁNICO.- Es el cambio de posición que experimenta un cuerpo respecto a un observador situado en un sistema de referencia en el tiempo

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO MECÁNICO:

Móvil.- Es el cuerpo o partícula que realiza el movimiento mecánico, respecto a un sistema de referencia.

Trayectoria.- Es la línea recta y/o curva continua que describe el móvil al desplazarse de una posición a otra, respecto a un sistema de referencia.

Vector posición ( r ).- Llamado también radio vector. Es el vector empleado por el observador con el fin de ubicar en el espacio y en el tiempo al móvil. Se traza desde la visual del observador

al móvil en un instante.            

Espacio.- (e) Magnitud física escalar, es la medida de la longitud de la trayectoria entre dos puntos considerados.

Desplazamiento.- (d) Magnitud física vectorial, que sirve para expresar el cambio de posición efectiva entre dos puntos, efectuada por un móvil.

Distancia.- (d) Magnitud física escalar es el módulo del vector desplazamiento (rectilínea). Su valor no depende de la trayectoria del móvil, sólo es necesario conocer su posición inicial y final.

MEDIDAS DEL MOVIMIENTO MECÁNICO.- Se expresa en función a la velocidad y aceleración:

Tiempo.- ( t ) Sirve para medir la duración de un fenómeno físico y su ubicación respectiva. Se clasifica en:

INTERVALO DE TIEMPO (Dt).- Llamado también tiempo transcurrido. Sirve para medir la duración de un evento físico.

INSTANTE DE TIEMPO (Dt à  0).- Intervalo de tiempo muy pequeño. Ubica la tendencia de ocurrencia de un fenómeno físico.

Velocidad.- ( v ) Magnitud vectorial que expresa la rapidez con la cual un móvil cambia o tiende a cambiar de posición en un intervalo o instante de tiempo, respectivamente.

Velocidad media (v_m).- Expresa la rapidez de cambio de posición de un móvil, evaluada en un intervalo de tiempo.

Rapidez media ( v_S ): Expresa la rapidez promedio de un móvil, relaciona la longitud de su trayectoria en un intervalo de tiempo.

Velocidad instantánea ( v ): Expresa la rapidez probable de cambio de posición que tiende a poseer o posee un móvil en un instante de tiempo. Matemáticamente, es el límite de la velocidad media cuando el intervalo de tiempo tiende a cero.

Aceleración.- ( a ) Magnitud vectorial que expresa la rapidez de cambio de la velocidad instantánea durante un intervalo o instante de tiempo. Se clasifica en:

Aceleración media ( a_m ).- Expresa la rapidez de cambio de la velocidad instantánea, durante un intervalo de tiempo.

Aceleración instantánea ( a ).- Expresa la posible rapidez, de tendencia al cambio de velocidad instantánea, en un instante de tiempo.

CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO MECÁNICO.- Se realiza de diversas maneras.

De acuerdo a su Trayectoria.- rectilíneo, curvilíneo

De acuerdo a su rapidez.- Son uniforme y variado.

Uniforme: Si el móvil recorre espacios iguales en tiempos iguales. Su velocidad es constante.

Variado: Si el móvil recorre espacios diferentes en tiempos iguales. Su velocidad no es constante.

Uniformemente variado: Cuando su velocidad varía constantemente en tiempos iguales.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (M.R.U.).- Es aquel que realiza un móvil durante el cual presenta las siguientes características:

*Su trayectoria es rectilínea.

*En tiempos iguales, recorre distancias iguales. Es decir, la distancia recorrida es directamente proporcional al tiempo empleado.

*La velocidad permanece constante en módulo (rapidez), dirección y sentido.

FÓRMULAS.- Por definición de M.R.U. la velocidad es constante:

FÓRMULAS ESPECIALES

Tiempo de encuentro (t_e).- Dos móviles,   separados por una distancia “d”, se desplazan con M.R.U. y sentido contrario:

Tiempo de alcance (ta).- Dos móviles,   separados por una

distancia “d”, se desplazan con M.R.U. y en el mismo sentido:

Tiempo de cruce (tc).- Si un móvil (tren) de longitud “L₁” con velocidad “V” cruza un túnel, puente, etc. de longitud “L₂”, el tiempo:

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV).- Es aquel que realiza un móvil durante el cual presenta las siguientes características:

*Describe una trayectoria rectilínea

*La aceleración instantánea es igual a la aceleración media.

*En tiempos iguales se recorren espacios diferentes.

*Para tiempos iguales ocurren cambios de velocidades iguales.

*La aceleración permanece constante.

FÓRMULAS.- Por definición en el MRUV, la aceleración es constante.

RELACIÓN ENTRE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN:

*Si la velocidad del móvil aumenta, entonces su aceleración y velocidad tienen el mismo sentido.

*Si la velocidad del móvil disminuye, entonces su aceleración y velocidad tienen sentidos opuestos.

MOVIMIENTO VERTICAL.- (Caída libre) Es un movimiento de trayectoria rectilínea y vertical, en el cual se desprecia la resistencia del aire y  la aceleración de la gravedad permanece constante

La masa de la tierra tiene la cualidad de atraer hacia su centro a todas las masas que se encuentran cerca de su superficie, mediante la fuerza gravitacional. El peso es la fuerza con la que la tierra atrae a un cuerpo

Aceleración de la gravedad (g).- Cuando un cuerpo baja o sube verticalmente la velocidad del cuerpo disminuye o aumenta de modo progresivo, respectivamente, en cada una unidad de tiempo. Esta variación es constante, cal cual denominamos aceleración de la gravedad

*En los polos alcanza su mayor valor: g  =  9,83  m/s2

*En el ecuador alcanza su menor valor: g = 9,79 m/s2

*A la latitud de 45° Norte y a nivel del mar se llama aceleración normal y su valor es: g  =  9,81  m /s ²     

Su valor promedio es: 10 m/s²

PROPIEDADES.-

*Para alturas pequeñas con respecto al radio terrestre, el movimiento vertical cumple con las leyes del (M.R.U.V.)

*A mayor superficie la resistencia del aire es mayor y a menor superficie la resistencia es menor

MOVIMIENTO COMPUESTO.- Es aquel que resulta de la composición de dos ó más movimientos simples (M.R.U. y M.R.U.V.). Se basan en el Principio de Independencia de movimiento, que señala “Si un cuerpo tiene movimiento compuesto, cada movimiento simple se realiza como si los otros no existieran”. A este grupo pertenece el:

Tiro horizontal o movimiento semiparabólico.- Es un movimiento compuesto, que presenta las siguientes características:

*Su velocidad inicial es horizontal

*Su velocidad inicial vertical es cero

*El desplazamiento horizontal cumple con las leyes del M.R.U.; es decir su velocidad horizontal permanece constante, durante su recorrido.

*El desplazamiento vertical cumple con las leyes del M.R.U.V.; es decir la aceleración de la gravedad permanece constante, cuya velocidad vertical aumenta.

*Se desprecia la resistencia del aire

Movimiento parabólico.- Sus principales características son:

*Está compuesto por un movimiento vertical y otro horizontal, donde el móvil describe una trayectoria parabólica

*La velocidad inicial tiene un ángulo de lanzamiento que está entre  0° < θ < 90°

*Es aplicable sólo para altura pequeñas.

*El alcance es pequeño, para no considerar la redondez de la tierra

*En el eje vertical se emplean las leyes de la caída libre y en el eje horizontal las leyes del M.R.U. y la única aceleración que actúa es la aceleración de la gravedad (g)

*La velocidad de lanzamiento debe ser pequeña porque el móvil puede adquirir trayectoria elíptica y rotar alrededor de la tierra.

*Se desprecia la resistencia del aire.

de la aceleración de la gravedad) y la horizontal (V_X) permanece constante (debido a que no existe aceleración horizontal)

*Un proyectil alcanza su altura máxima (H) cuando su velocidad vertical (V_Y) es igual a cero y sólo existe la velocidad horizontal (V_X).

*Para un mismo nivel el tiempo de subida es igual al de bajada.

*Para un mismo nivel el módulo de la velocidad de subida es igual al módulo de la velocidad de bajada.

*La velocidad neta del móvil, en cualquier punto de su trayectoria, siempre es tangente a la parábola.

*Si se realizan dos lanzamientos, con la misma  velocidad inicial pero ángulos de lanzamientos diferentes “a“y  “b“logran el mismo alcance si solo sí  los ángulos sean complementarios.

*Considerando la misma velocidad inicial, un móvil logra un alcance máximo cuando el ángulo de lanzamiento es igual 45°.