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Inhalar y exhalar

Inhalar y exhalar


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Estaba leyendo mi libro de texto y dice que respirar implica inhalar y exhalar, pero no dice si suceden de forma simultánea o secuencial.

¿También es competente mi comprensión general de la respiración? Cuando se respira aire, el aire termina en los pulmones pasando a través de los conductos nasales (calentados, humedecidos, limpios) a través de la faringe, a través de la glotis a través de la laringe, a través de la tráquea y hacia los bronquios y luego hacia los bronquiolos. Una vez que el aire llega a los pulmones, el dióxido de carbono ya está en los pulmones esperando ser expulsado o el dióxido de carbono se difundirá hacia los alvéolos y hacia los pulmones cuando el oxígeno se difunda en la sangre. ¿Y después de esto se expulsará el dióxido de carbono?


La inhalación y la exhalación ocurren secuencialmente, como dijo Herman en los comentarios.

Sí, su comprensión general de la inhalación es correcta. Una vez que el aire ingresa a los pulmones, el oxígeno se difunde hacia los capilares que cubren los alvéolos. La sangre ahora oxigenada viaja de regreso al corazón para circular por todo el cuerpo. A medida que esta sangre ingresa a los capilares en otras regiones del cuerpo, el oxígeno se difunde fuera de ellos y hacia las células circundantes. El dióxido de carbono (CO2) producido por las células como producto de desecho luego se difunde en los vasos sanguíneos. Luego, la sangre rica en CO2 circula de regreso al corazón para bombearla a los pulmones. Esta sangre fluye hacia los capilares que rodean los alvéolos y se difunde. El intercambio de dióxido de carbono y oxígeno ocurre simultáneamente. Entonces, a medida que el oxígeno se difunde desde los pulmones hacia el torrente sanguíneo, el CO2 en el torrente sanguíneo se difunde hacia los pulmones.

Aquí hay diagramas para representar lo que se describe arriba.


Respiración

Respiración (o ventilación) es el proceso de sacar el aire de los pulmones para facilitar el intercambio de gases con el ambiente interno, principalmente para eliminar el dióxido de carbono y traer oxígeno.

Reproducir medios

Reproducir medios

Todas las criaturas aeróbicas necesitan oxígeno para la respiración celular, que utiliza el oxígeno para descomponer los alimentos para obtener energía y produce dióxido de carbono como producto de desecho. La respiración, o "respiración externa", lleva aire a los pulmones donde tiene lugar el intercambio de gases en los alvéolos a través de la difusión. El sistema circulatorio del cuerpo transporta estos gases hacia y desde las células, donde tiene lugar la "respiración celular". [1] [2]

La respiración de todos los vertebrados con pulmones consiste en ciclos repetitivos de inhalación y exhalación a través de un sistema altamente ramificado de tubos o vías respiratorias que van desde la nariz hasta los alvéolos. [3] El número de ciclos respiratorios por minuto es la frecuencia respiratoria o respiratoria, y es uno de los cuatro signos vitales primarios de la vida. [4] En condiciones normales, la profundidad y la frecuencia respiratoria se controlan automática e inconscientemente mediante varios mecanismos homeostáticos que mantienen constantes las presiones parciales de dióxido de carbono y oxígeno en la sangre arterial. Mantener la presión parcial de dióxido de carbono en la sangre arterial sin cambios bajo una amplia variedad de circunstancias fisiológicas, contribuye significativamente a un control estricto del pH de los fluidos extracelulares (ECF). La respiración excesiva (hiperventilación) y la falta de respiración (hipoventilación), que disminuyen y aumentan la presión parcial arterial de dióxido de carbono respectivamente, provocan un aumento del pH de la ECF en el primer caso y una disminución del pH en el segundo. Ambos causan síntomas angustiantes.

La respiración tiene otras funciones importantes. Proporciona un mecanismo para el habla, la risa y expresiones similares de las emociones. También se utiliza para reflejos como bostezar, toser y estornudar. Los animales que no pueden termorregularse por la transpiración, porque carecen de suficientes glándulas sudoríparas, pueden perder calor por evaporación a través del jadeo.


¿Te sientes encerrado? Aquí & # 39s Cómo mantenerse saludable, listo y cuerdo

Como recién nacidos, entramos al mundo inhalando. Al salir, exhalamos. (De hecho, en muchos idiomas, la palabra & ldquoexhale & rdquo es sinónimo de & ldquodying. & Rdquo) La respiración es tan fundamental para la vida que no es de extrañar que la humanidad haya notado hace mucho tiempo su valor no solo para la supervivencia, sino también para el funcionamiento del cuerpo y la mente y comenzó a controlar para mejorar el bienestar.

Ya en el primer milenio antes de Cristo, tanto la religión Tao de China como el hinduismo dieron importancia a un "principio quovital" que fluye a través del cuerpo, una especie de energía o respiración interna, y consideraba la respiración como una de sus manifestaciones. Los chinos llaman a esta energía qi, y los hindúes lo llaman prana (uno de los conceptos clave del yoga).

Un poco más tarde, en Occidente, el término griego pneuma y el término hebreo r & ucircah referido tanto al aliento como a la presencia divina. En lenguas latinas, Spiritus está en la raíz tanto de & ldquospirit & rdquo como de & ldquorespiration. & rdquo

Las recomendaciones sobre cómo modular la respiración e influir en la salud y la mente también aparecieron hace siglos. Pranayama ("Retención del aliento") El yoga fue la primera doctrina en construir una teoría en torno al control respiratorio, sosteniendo que la respiración controlada era una forma de aumentar la longevidad.

En tiempos más modernos, el psiquiatra alemán Johannes Heinrich Schultz desarrolló el "entrenamiento ldquoautogénico" en la década de 1920 como método de relajación. El enfoque se basa en parte en la respiración lenta y profunda y probablemente sigue siendo la técnica de respiración más conocida para la relajación en Occidente en la actualidad. Las formas contemporáneas de meditación de atención plena también enfatizan los ejercicios basados ​​en la respiración.

De hecho, toda técnica de relajación, calma o meditación se basa en la respiración, que puede ser el mínimo común denominador en todos los enfoques para calmar el cuerpo y la mente. La investigación sobre fisiología básica y sobre los efectos de aplicar métodos de control de la respiración da crédito al valor de monitorear y regular nuestras inhalaciones y exhalaciones.

El yoga y la meditación han inspirado muchos de los ejercicios de respiración que se utilizan en la actualidad. Los beneficios de la respiración controlada fueron planteados teóricamente por primera vez hace siglos por los practicantes de pranayama yoga. Crédito: Getty Images

Control de la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria

Es importante que nuestros cuerpos puedan regular nuestra frecuencia cardíaca y frecuencia respiratoria para que la cantidad de suministro de oxígeno pueda modificarse dependiendo de cuánto estemos respirando. Una parte de nuestro cerebro llamada bulbo raquídeo es responsable de cambiar la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria en respuesta a las señales que reciben de los receptores dentro del torrente sanguíneo.

Efecto del ejercicio sobre la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria.

La frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria aumentan durante el ejercicio para administrar oxígeno y eliminar el dióxido de carbono más rápidamente de los tejidos que respiran.

Cuando hace ejercicio, su músculo esquelético se contrae rápida y frecuentemente. Esto requiere energía de la respiración. Para asegurarse de que las células musculares tengan suficiente oxígeno y glucosa para respirar, aumenta la frecuencia cardíaca para bombear estas sustancias por el cuerpo más rápidamente. Un aumento de la frecuencia cardíaca también asegura la eliminación más rápida de los productos de desecho de la respiración (dióxido de carbono). Durante el ejercicio, nuestro la frecuencia respiratoria también aumenta y tomamos respiraciones más profundas. Esto da como resultado que nuestro cuerpo ingrese una mayor cantidad de oxígeno, además de eliminar la mayor cantidad de dióxido de carbono que se produce.

Control de la frecuencia cardíaca

los Medula oblonga es una región del cerebro que se encuentra en la parte inferior del cerebro, en el tronco encefálico. Está involucrado en procesos inconscientes, como el control de la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria. Una parte del bulbo raquídeo llamada centro de control cardiovascular es responsable de cambiar la frecuencia cardíaca de acuerdo con las necesidades de nuestro cuerpo. Funciona enviando impulsos simpático o neuronas parasimpáticas que liberan diferentes neurotransmisores en el SAN - La SAN luego modifica su velocidad de disparo para ralentizar o acelerar la frecuencia cardíaca.

Dos tipos de receptores, barorreceptores (receptores de presión) y quimiorreceptores (receptores quimicos) son los encargados de detectar estímulos en la sangre y enviar señales al bulbo raquídeo para modificar nuestro ritmo cardíaco. Los barorreceptores detectan cambios en la presión arterial y se encuentran en el Cuerpos aórticos y carotídeos. Los quimiorreceptores detectan concentración de oxígeno en la sangre. También son sensibles a cambios en el pH resultante de la dióxido de carbono disuelto en la sangre (reacciona con el agua para formar ácido carbónico), lo cual es una indicación de la disponibilidad de oxígeno. Los quimiorreceptores también se encuentran en el cuerpos aórticos y carotídeos.

Cuando el bulbo raquídeo recibe señales de barorreceptores y quimiorreceptores, cambia la velocidad a la que nodo sinoauricular (SAN) incendios (obtenga más información sobre la SAN aquí). Si la presión arterial o la concentración de oxígeno son bajas, el centro de control cardiovascular aumenta la velocidad de disparo de SAN mediante la activación del sistema nervioso simpático. El sistema nervioso simpático está involucrado en la Respuesta de "lucha y huida" y aumenta la frecuencia cardíaca mediante la liberación de un neurotransmisor llamado noradrenalina, que se une a los receptores de la SAN. Por otro lado, la presión arterial alta y la alta concentración de oxígeno hacen que el centro de control cardiovascular reduzca la tasa de disparo de SAN activando el sistema nervioso parasimpático. Esto está involucrado en el "descansar y digerir'Respuesta y disminuye la frecuencia cardíaca a través de la liberación de otro neurotransmisor llamado acetilcolina. La acetilcolina se une a los receptores de la SAN para ralentizar su velocidad de disparo.

Salida cardíaca

Salida cardíaca es el volumen total de sangre bombeado por un ventrículo cada minuto. Cuanto más grande es el corazón y más fuertes son las contracciones, mayor es el gasto cardíaco. El gasto cardíaco depende de volumen sistólico, que es el volumen de sangre que bombea un ventrículo cada vez que se contrae. Puede calcular el gasto cardíaco multiplicando la frecuencia cardíaca por el volumen sistólico:

Control de la frecuencia respiratoria

Otra parte del bulbo raquídeo, llamada centros de ventilación, son responsables del control de frecuencia respiratoria. Hay dos centros de ventilación, el centro inspiratorio (que está involucrado en la inhalación) y el centro espiratorio (que está involucrado en la exhalación). Cuando estamos inspirando, un impulso nervioso pasa desde el centro inspiratorio para estimular la músculos intercostales y del diafragma, causando que ellos contrato. El diafragma se mueve hacia abajo y la caja torácica se mueve hacia arriba, aumentando el volumen en los pulmones. Esta disminuye la presión. El aire se mueve hacia abajo gradiente de presión del aire fuera de nuestro cuerpo a nuestros pulmones. Siempre que se activa el centro inspiratorio, envía impulsos nerviosos al centro espiratorio cuales inhibir eso.

Cuando el aire entra en los pulmones, receptores de estiramiento en los pulmones se activan. La activación de los receptores de estiramiento genera un impulso nervioso que viaja al centro inspiratorio para inhibir eso. El centro inspiratorio ya no está activo, por lo que no puede inhibir el centro espiratorio. los el centro espiratorio se activa y señales (a través de impulsos nerviosos) al músculos intercostales y del diafragma, causando que ellos relajarse. El diafragma vuelve a tener forma de cúpula y la caja torácica se mueve hacia abajo, reduciendo el volumen en el tórax y aumentando la presión. El aire sale de los pulmones por un gradiente de presión. A medida que los pulmones se desinflan, receptores de estiramiento en los pulmones se vuelven inactivo. Los receptores de estiramiento dejar de inhibir el centro inspiratorio, que se activa, permitiendo que el ciclo respiratorio comience de nuevo.

Papel de los quimiorreceptores en el aumento de la frecuencia respiratoria

Cuando hacemos ejercicio, la respiración aumenta mucho más dióxido de carbono es producido. El dióxido de carbono se disuelve en la sangre para formar una solución débilmente ácida (ácido carbónico). los leve disminución del pH que ocurre durante el ejercicio es detectado por receptores especiales que pueden detectar la presencia de químicos, llamados quimiorreceptores. Los quimiorreceptores se encuentran en el Medula oblonga, en cuerpos aórticos y en cuerpos carotideos (Los cuerpos aórtico y carotídeo son grupos de células ubicadas en la aorta y la arteria carótida, respectivamente). Cuando el pH de la sangre desciende, los quimiorreceptores se activan y envían un impulso nervioso al Medula oblonga. los centros de ventilación en el bulbo raquídeo responden por aumentando la frecuencia de los impulsos nerviosos enviado al diafragma y los músculos intercostales. El diafragma y los músculos intercostales se contraen y relajan más rápido, lo que aumenta la frecuencia respiratoria.

Investigando la ventilación

Puede investigar el volumen de aire que un individuo es capaz de inhalar y exhalar utilizando un equipo llamado espirómetro. Un espirómetro consiste en una cámara llena de oxígeno y tiene una tapa que se mueve hacia arriba y hacia abajo cuando una persona inhala y exhala. El espirómetro está conectado a un bolígrafo, que se mueve cada vez que se mueve la tapa para dibujar un rastro del espirómetro. Se puede utilizar un trazo de espirómetro para encontrar la siguiente información:

Volumen corriente - este es el volumen de aire en cada respiración

Capacidad vital - el volumen máximo de aire que una persona puede expulsar de los pulmones después de una inhalación máxima

También se puede utilizar para calcular lo siguiente:

Frecuencia respiratoria - el número de respiraciones tomadas por minuto

Consumo de oxigeno - el volumen de oxígeno utilizado por el cuerpo

Ventilación respiratoria por minuto - el volumen de gas inhalado y exhalado en un minuto. Se calcula multiplicando el volumen corriente por la frecuencia respiratoria, como se muestra en la siguiente ecuación:

Los espirómetros contienen una sustancia química llamada refresco de limón cuales absorbe cualquier dióxido de carbono que se exhala. Esto significa que el volumen de gas en la recámara disminuye mientras se usa, ya que el oxígeno de la cámara será consumido por la persona y el dióxido de carbono que exhale será absorbido por la cal sodada. Cada vez que se reutiliza el espirómetro, es necesario volver a llenar el aparato con aire.

Algunas formas de yoga implican respirar lentamente por la nariz, lo que puede tener un efecto calmante. Los científicos han descubierto que la respiración nasal lenta hace que los nervios del interior de la nariz se activen a un ritmo lento, lo que también hace que las ondas cerebrales disminuyan. Las técnicas de respiración también pueden ayudar a las personas a soportar condiciones extremas. El batidor de récords Wim Hof ​​se ha sumergido en hielo durante horas y ha controlado su sistema inmunológico a través de técnicas de meditación y respiración. Mira el documental aquí.


Respiración nasal

Los ejercicios de respiración de las fosas nasales comprenden sostener un dedo sobre un lado de la nariz, manipulando por qué fosa nasal fluye el aire. Un ejercicio de respiración por las fosas nasales puede consistir en respirar únicamente a través de una fosa nasal, inhalar por una fosa nasal y exhalar por la otra, o alternar las fosas nasales con cada respiración completa.

Al igual que la respiración proporcional, la respiración por las fosas nasales tiene raíces antiguas en el Prāṇāyāma. Desafortunadamente, los esfuerzos de los científicos para delinear los beneficios de la respiración nasal no han sido tan fructíferos como lo han sido para la respiración proporcional. En cambio, la ciencia de la respiración nasal es contradictoria y endeble.

Un artículo afirma que respirar a través de la fosa nasal izquierda mejora el rendimiento de su cerebro derecho y, por lo tanto, sus habilidades espaciales, mientras que respirar a través de la fosa nasal derecha mejora el rendimiento de su cerebro izquierdo y, por lo tanto, sus habilidades de lenguaje. Estos investigadores, de hecho, encontraron un aumento significativo en las habilidades espaciales de la respiración por la fosa nasal izquierda, pero ningún aumento significativo en las habilidades del lenguaje de la respiración por la fosa nasal derecha.

Luego, los investigadores que intentaron recrear el hallazgo de que la respiración por la fosa nasal izquierda aumenta las habilidades espaciales encontradas, ¡lo hace! Sin embargo, también encontraron respirar a través de su Derecha la fosa nasal mejora las habilidades espaciales. Lo mismo ocurre con las fosas nasales alternas. De hecho, respirar profundamente sin tocarse las fosas nasales en absoluto mejorará sus habilidades espaciales, como descubrieron. Y, para colmo, ninguno de estos ejercicios tuvo ningún efecto sobre las habilidades lingüísticas.

Entonces, parece que los ejercicios de respiración, en general, pueden mejorar sus habilidades espaciales, pero la respiración por las fosas nasales no mejora el llamado rendimiento del cerebro izquierdo o del cerebro derecho. (Tenga en cuenta que, si bien algunas funciones ocurren un poco más en la mitad del cerebro, es un mito que su "cerebro izquierdo" o "cerebro derecho" controle funciones completamente diferentes, como la creatividad y la lógica. Vea esta charla TedEd).

Después de examinar muchos artículos de investigación sobre la respiración por las fosas nasales, no pude encontrar ninguno que demostrara satisfactoriamente que respirar por una u otra fosa nasal produciría cambios significativos en su cuerpo o cerebro distintos de los que ocurren con respiraciones lentas y constantes.

Quiero enfatizar que es completamente posible respirar por las fosas nasales lo hace tener algo que hacer. Es solo que, cuando se trata de la ciencia que respalda la respiración nasal, el jurado aún está deliberando.


Los pulmones son como esponjas que no pueden expandirse (agrandarse) por sí mismos. Los músculos del pecho y el abdomen se contraen (tensan) para crear un ligero vacío alrededor de los pulmones. Esto hace que el aire fluya hacia adentro. Cuando exhala, los músculos se relajan y los pulmones se desinflan por sí mismos, al igual que un globo elástico se desinfla si se deja abierto al aire.

Los músculos respiratorios incluyen:

  • Diafragma, que es un músculo en forma de cúpula debajo de los pulmones. Separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal. El diafragma es el principal músculo que se utiliza para respirar.
  • Los músculos entre tus costillas llamados músculos intercostales, juegan un papel en la respiración durante la actividad física.
  • Músculos abdominales ayudarlo a exhalar cuando respira rápido, como durante la actividad física.
  • Músculos de la cara, boca y faringe. La faringe es la parte de la garganta que se encuentra justo detrás de la boca. Estos músculos controlan los labios, la lengua, el paladar blando y otras estructuras para ayudar con la respiración. Los problemas con estos músculos pueden estrechar las vías respiratorias, dificultar la respiración y contribuir a la apnea del sueño.
  • Músculos en el área del cuello y la clavícula. ayudarlo a respirar.

El daño a los nervios en la parte superior de la médula espinal puede interferir con el movimiento de su diafragma y otros músculos en su pecho, cuello y abdomen. Esto puede suceder debido a una lesión de la médula espinal, un derrame cerebral o una enfermedad degenerativa como la distrofia muscular. El daño puede provocar insuficiencia respiratoria. Puede ser necesario un respirador u oxigenoterapia para mantener los niveles de oxígeno en el cuerpo y proteger los órganos de daños.


¿Cómo respiramos?

Introducción
¡Respiramos mucho y casi 10 veces por minuto! ¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona el proceso de respirar con tanta fluidez? Nuestros pulmones nos permiten inhalar el oxígeno que nuestro cuerpo necesita, pero hacen mucho, mucho más. También nos permiten deshacernos del dióxido de carbono, el producto de desecho creado en el cuerpo, y juegan un papel vital al cantar, gritar e incluso reír. En esta actividad harás un modelo de pulmón y lo usarás para descubrir cómo el aire entra y sale de los pulmones con facilidad.

Fondo
Todas las células de nuestro cuerpo necesitan oxígeno para generar energía de manera eficiente. Sin embargo, cuando las células crean energía, producen dióxido de carbono. Obtenemos oxígeno al respirar aire fresco y eliminamos el dióxido de carbono del cuerpo exhalando aire viciado. Pero, ¿cómo funciona el mecanismo respiratorio?

El aire entra por la boca o la nariz. El aire luego sigue la tráquea, que se divide primero en dos bronquios: uno para cada pulmón. Luego, los bronquios se dividen en tubos cada vez más pequeños que tienen pequeños sacos de aire en sus extremos llamados alvéolos. ¡Tenemos millones de alvéolos en nuestros pulmones! Estos sacos tienen paredes delgadas y tan delgadas que el oxígeno y el dióxido de carbono pueden pasar a través de ellos y entrar o salir de nuestra sangre. La sangre transporta oxígeno a casi todas las partes del cuerpo. La sangre también devuelve el dióxido de carbono a los pulmones.

Los pulmones ocupan la mayor parte del espacio del pecho. Los 12 pares de costillas de nuestra caja torácica protegen los pulmones y otros órganos de la cavidad torácica, como el corazón.

La respiración relajada es un reflejo que no tenemos que pensar para respirar. Durante esta inhalación no forzada, nuestro diafragma y mdash, el músculo en forma de cúpula entre el pecho y la cavidad abdominal y mdash se aplana. Esto expande la cavidad torácica y, como resultado, entra aire. Durante la exhalación, el diafragma se relaja y los pulmones retroceden naturalmente y el aire se expulsa suavemente.

También podemos respirar con más fuerza. Cuando hacemos ejercicio, cantamos en voz alta o necesitamos o queremos más aire u oxígeno, podemos ejercer fuerza para respirar más profundamente. Usamos varios músculos para aumentar el volumen del pecho de manera más dramática. De la misma manera que en la respiración relajada, la expansión de la cavidad torácica atrae aire para que los pulmones se llenen. La relajación de la cavidad torácica expulsa el aire. Los músculos también pueden obligar a la cavidad torácica a contraerse aún más, expulsando aún más aire. Debido a que las expansiones y contracciones son más grandes, en este caso, un mayor volumen de aire entra y sale de nuestros pulmones, y nuestro cuerpo recibe un mayor suministro de oxígeno o tenemos más aire para crear sonido.

  • Botella transparente vacía desechable (10 y ndash16 onzas líquidas) hecha de plástico duro (como una botella de bebida deportiva)
  • Gobernante
  • Dos globos (los globos de 8 pulgadas funcionan bien)
  • Cuchillo de uso general (pida ayuda a un adulto y tenga cuidado al usar el cuchillo)
  • Ayudante adulto
  • Tijeras
  • Pajita para beber (opcional)
  • Arcilla de modelar (opcional)
  • Cinta (opcional)
  • Globo adicional (opcional)


Preparación

  • Pídale a un adulto que corte la botella de plástico. Corte el fondo de la botella para que cuando un globo cuelgue dentro de la botella desde el pico, haya aproximadamente 1/3 a 3/4 de pulgada de espacio vacío debajo del globo.
  • Coloque la botella cortada hacia abajo en la abertura ancha. Introduzca un globo en la botella hasta que solo sobresalga una parte del cuello del globo. Dobla el cuello del globo sobre la parte superior de la botella. El globo representa un pulmón.
  • Dé la vuelta a la botella (manteniendo el globo dentro) de modo que la tapa de la botella descanse sobre la mesa. En los siguientes pasos, creará y agregará el diafragma a su modelo.
  • Haz un nudo en el cuello del segundo globo. En el lado opuesto de este globo, corte aproximadamente un tercio del globo para que quede con una abertura amplia.
  • Estire la abertura ancha del globo cortado sobre la abertura ancha de la botella. Tire de los bordes del globo lo suficiente hacia arriba de la botella para que la superficie del globo se estire suavemente. Asegúrese de que el nudo esté en el exterior y ubicado cerca del medio de la abertura de la botella.
  • Como un globo inflado, nuestros pulmones están llenos de aire. Tenemos dos pulmones, que están encerrados en la caja torácica y protegidos por 24 costillas. Cuando inhala, el aire fluye hacia sus pulmones. Cuando exhala, el aire sale de sus pulmones. El globo dentro de la botella es como uno de sus pulmones. La botella es como tu caja torácica.
  • Sostenga la botella para que pueda ver el globo en el interior (que representa el pulmón). Jale suavemente el nudo hacia abajo. ¿Qué pasa con el globo dentro de la botella??
  • Deje que el nudo vuelva a su posición neutral y luego empújelo suavemente hacia adentro. ¿Qué pasa ahora con el globo dentro de la botella?
  • Repite estos pasos varias veces. ¿Se parece esto a respirar? ¿Por qué?
  • ¿Qué parte se parece a inhalar y qué parte se parece a exhalar?
  • Si su modelo está funcionando bien, el aire entrará en el globo cuando tire del nudo hacia afuera y saldrá cuando lo empuje hacia adentro.. ¿Por qué crees que esto ocurre?
  • Cuando respiramos de forma relajada, nuestro diafragma y el músculo que separa la cavidad torácica de la cavidad abdominal se mueve para expandir y contraer la cavidad torácica. ¿En qué se parece eso a lo que haces con tu modelo?
  • Empuja y tira del nudo unas cuantas veces más. Usando el modelo puede encontrar qué movimiento del diafragmacrea la inhalación y cuál crea la exhalación?
  • Sienta las costillas y respire profundamente y luego exhale. ¿Puedes sentir que tu caja torácica se expande y retrocede?
  • El centro de nuestro diafragma se mueve más cuando respiramos profundamente: ¡hasta diez centímetros! En el modelo que hizo, la caja torácica (la botella de plástico) está fija, pero puede mover más el "diafragma" tirando más del nudo y empujándolo más hacia adentro. Pruébalo. ¿Cómo cambia eso el volumen de aire que entra y sale del globo pulmonar?
  • Extra: Agregue una tráquea a su modelo. Para hacer esto, saque el globo de la botella y deslice su cuello sobre una pajita y asegure el globo a la pajita con cinta adhesiva. Cuelga el globo y mda una sección corta de la pajita y mdah en el cuello de la botella, y usa arcilla para mantenerlo en su lugar. Asegúrese de que la arcilla haga un sello hermético alrededor de la pajita y el cuello de la botella. No es necesario cambiar el segundo globo que cierra el fondo de la botella. ¿Puedes ver qué parte modela la tráquea?
  • Extra: Una tos es el cuerpo que expulsa aire con fuerza para deshacerse de algo que le causó irritación. Durante una tos, usted inhala relativamente profundamente, pero en lugar de que el aire fluya mientras la cavidad torácica se contrae, la garganta se cierra y el aire se acumula en los pulmones. Cuando la garganta se abre, el pecho se contrae aún más y el aire sale con fuerza. ¿Puedes imitar una tos con tu modelo?
  • Extra: Encuentre una manera de crear un modelo que incluya una tráquea que se divide en dos bronquios, cada uno con un pulmón adherido. El modelo con tráquea y pulmón es un buen comienzo. ¿Cómo se puede agregar un segundo pulmón? ¿Puede encontrar una razón por la que tener dos pulmones sea beneficioso para nosotros?

Observaciones y resultados
Cuando retiró el nudo, el espacio dentro de la botella aumentó y su globo probablemente se llenó de aire. De la misma manera, cuando el diafragma de nuestro cuerpo se retrae, la cavidad torácica aumenta y el aire fluye hacia nuestros pulmones e inhalamos.

Cuando empujaste el nudo, el espacio dentro de la botella disminuyó y el globo probablemente se desinfló. De la misma manera, cuando el diafragma se relaja, la cavidad torácica disminuye y el aire sale de los pulmones y exhalamos.

Cuando tiraste y empujaste el nudo más, el globo se infló y desinfló más. Esto refleja lo que sucede cuando se desplaza un mayor volumen de aire cuando respiramos más profundamente.

Esta dinámica funciona debido a la presión del aire, una medida de la fuerza con la que el aire presiona los objetos. La presión del aire aumenta cuando disminuye la cantidad de espacio que tiene el aire y disminuye cuando le da más espacio al aire. Cierre una botella de plástico vacía y endeble e intente comprimirla. ¡Es difícil! El aire del interior empuja hacia atrás. Abra la botella e intente comprimirla nuevamente. Es mucho más fácil. El aire presiona hacia atrás con una fuerza mucho menor. A menos que algo bloquee el movimiento, el aire se moverá de las áreas de alta presión a las áreas donde la presión es menor, y esto es lo que sucede cuando el aire entra o sale rápidamente de los pulmones. Cuando la cavidad torácica se expande, hay más espacio alrededor de los pulmones. En esta condición, los pulmones se pueden expandir, convirtiéndola en un área de baja presión, y el aire entra para compensar la diferencia de presión. Luego, para exhalar, la cavidad torácica y los pulmones se encogen. Esto aumenta la presión del aire en los pulmones y el aire sale rápidamente.

Esta actividad te ofrece en colaboración con Science Buddies


Regulación de la temperatura

Los pulmones secretan un anticuerpo conocido como IgA y citocinas como la interleucina 25 (IL-25) y la interleucina 33 (IL-33) para destruir a los invasores. El tejido linfoide recubre el sistema respiratorio y produce glóbulos blancos, como linfocitos, que están listos para reconocer y desactivar los microbios que ingresan a los pulmones. Las células llamadas macrófagos alveolares constituyen la población más grande de células inmunes en los pulmones.


La imagen de arriba muestra las principales características del sistema respiratorio humano.


El sistema pulmón-tórax

Las fuerzas que normalmente causan cambios en el volumen del tórax y los pulmones provienen no solo de la contracción muscular, sino también de las propiedades elásticas tanto del pulmón como del tórax. Un pulmón es similar a un globo en el sentido de que resiste el estiramiento y tiende a colapsar casi por completo a menos que se mantenga inflado por una diferencia de presión entre el interior y el exterior. Esta tendencia del pulmón a colapsar o alejarse del tórax se puede medir colocando con cuidado una aguja roma entre el exterior del pulmón y el interior de la pared torácica, lo que permite que el pulmón se separe del tórax en este lugar en particular. La presión medida en el pequeño espacio pleural así creado está sustancialmente por debajo de la presión atmosférica en un momento en que la presión dentro del pulmón es igual a la presión atmosférica. Esta presión negativa (por debajo de la atmosférica) es una medida, por lo tanto, de la fuerza requerida para mantener el pulmón distendido. La fuerza aumenta (la presión pleural se vuelve más negativa) a medida que el pulmón se estira y su volumen aumenta durante la inspiración. La fuerza también aumenta en proporción a la rapidez con la que el aire entra en el pulmón y disminuye en proporción a la fuerza con la que el aire es expulsado de los pulmones. En resumen, la presión pleural refleja principalmente dos fuerzas: (1) la fuerza requerida para mantener el pulmón inflado contra su retroceso elástico y (2) la fuerza requerida para provocar el flujo de aire dentro y fuera del pulmón. Debido a que la presión pleural está por debajo de la presión atmosférica, se aspira aire hacia el tórax y el pulmón colapsa (neumotórax) cuando se perfora la pared torácica, como por una herida o por una incisión quirúrgica.

La fuerza necesaria para mantener la inflación del pulmón y provocar el flujo de aire es proporcionada por el pecho y el diafragma (la división muscular entre el pecho y el abdomen), que a su vez se estiran hacia adentro por la tracción de los pulmones. El sistema pulmón-tórax actúa así como dos resortes en espiral opuestos, la longitud de cada uno de los cuales se ve afectada por el otro. Si no fuera por la tracción hacia afuera del tórax sobre los pulmones, estos colapsarían y si no fuera por la tracción hacia adentro de los pulmones en el tórax y el diafragma, el tórax se expandiría a un tamaño mayor y el diafragma caería de su cúpula. -Posición en forma dentro del pecho.


¡Aspirar! ¡Exhalar! ¿Tienen los niños y las niñas la misma capacidad pulmonar?

Determinar si los niños y las niñas tienen la misma capacidad pulmonar.

Preguntas de alcance:

  • ¿Qué es la respiración?
  • ¿En qué se diferencia la respiración de la respiración?
  • ¿Cuál es la función de los pulmones?
  • ¿Cómo usa el cuerpo el oxígeno?
  • ¿Qué son los bronquiales?
  • ¿Qué son los alvéolos?
  • ¿Qué es la bronquitis?
  • ¿Qué es el cáncer de pulmón?
  • ¿Cuál es la conexión entre el tabaquismo y el cáncer de pulmón?
  • ¿Qué es la capacidad pulmonar?
  • ¿Por qué es importante la capacidad pulmonar?
  • ¿Cómo podemos medir la capacidad pulmonar?
  • ¿Qué es un espirómetro?
  • Cual es tu hipotesis?
  • ¿Tienen los niños o las niñas una mayor capacidad pulmonar? ¿Por qué piensas eso? ¿Importa? Si es así, ¿cómo?

En el nivel de la información, este experimento sirve para familiarizar a los estudiantes con los conocimientos básicos sobre el proceso de la respiración, que es un proceso clave en el proceso más amplio de la respiración en los seres humanos. Para comenzar hay conceptos básicos específicos que los estudiantes adquirirán en el contexto de este proyecto. Estos incluyen los siguientes: El aire es una mezcla de diferentes gases. La vida depende de la respiración porque nuestros cuerpos necesitan oxígeno. El proceso por el cual adquirimos aire se llama respiración y, como se dijo anteriormente, es parte de un proceso más amplio llamado respiración. Al respirar utilizamos órganos llamados pulmones. El aire entra y sale de los pulmones mediante una acción de bombeo. La respiración es el proceso mecánico de bombear aire dentro y fuera de los pulmones. La respiración se diferencia de la respiración en que es un proceso químico de intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el aire exterior y nuestras células. La capacidad pulmonar es una medida de la cantidad de aire que somos capaces de tomar en un momento dado y varía según las personas. Cuando nos falta una cantidad suficiente de aire, experimentamos un fenómeno llamado dificultad para respirar. Es fundamental que mantengamos nuestros pulmones sanos para que puedan retener su plena capacidad. En este proyecto, el estudiante puede formular una hipótesis sobre si los niños o las niñas tienen mayor capacidad pulmonar. Deben investigarse cuestiones clave sobre cómo mantener los pulmones en buen funcionamiento. ¡Sí, realmente es una cuestión de vida o muerte! ¡Buena suerte en tu investigación y experimentación!

This science fair experiment also serves to acquaint students with the essential processes of sciencing such as the importance of the use of a control, of identifying dependent and independent variables, of data collection, of pictorial and or graphic presentation of data and of being able to make better judgments as to the validity and reliability of their findings. They take on the role of scientists and in the process they learn to act as one.

Materiales:

  • a large plastic bottle (3 liters)
  • a large, deep bowl
  • a measuring cup or graduated cylinder
  • cinta
  • tijeras
  • at 12 inches or 30 cm of long flexible tubing.

Procedimiento experimental:

  1. Gather all the materials you will need for this experiment. These include: a large plastic bottle (3 liters), a large, deep bowl, a measuring cup or graduated cylinder, tape, scissors, at 12 inches or 30 cm of long flexible tubing.
  2. Copy the Subject Data Sheet and the Summary Data Chart so that you and the subjects can readily record your findings.
  3. Obtain at least t 5 boys and 5 girls who will be your subjects for this experiment. Try to match the boys and girls in terms of their height and their weight. This is crucial.
  4. Now, let us build the spirometer. Start by attaching a strip of masking tape to the plastic bottle, from top to bottom. Fill the measuring cup or graduated cylinder with 60 ml of water and put into the bottle. Mark the level with the masking tape .Repeat this procedure until you have marked the bottle from bottom to top.
  5. Fill the deep bowl with water to a height of 4 inches or 10 cm
  6. Now fill the plastic bottle to the top with water. Go all the way to the top. Keep all the air out.
  7. Now. Turn the bottle upside down and submerge it so that it is completely under water. Straighten it.
  8. Hold the bottle upright and insert one end of the tubing into the mouth of the bottle. Have the other end ready to put into your mouth.
  9. Ready! Take deep breath, hold d it, and now exhale into the open end of the tubing. Measure how much air is in the bottle now. IN blowing air into the bottle forced a measurable amount of water out of the bottle. You displaced the water with the air you blew in.
  10. You will now measure and calculate how much air is in the bottle. To do so count the marks and multiply the number of marks by 60ml.
  11. Now that you have the method down pat you will begin to have each of your subjects follow the same procedure. Make sure to wash the mouth tubing after each subject and replace the water as needed. Watch the bowl to avoid overflowing.
  12. Have each subject record his or her data.
  13. Gather and chart all of the data. Analyze the data what conclusions did you reach? You may wish to graph the data so that a clear picture of the results is provided.
  14. Write up your report. You may wish to include what further research you could do on lung capacity. Be certain to include your research and your bibliography.

Subject Information Data Sheet

Nombre
Género
Altura
Peso
Lung Capacity = Number of marks times 60ml
Insert Data: Your lung capacity is ­­­­­­­­­­­­­­­­­­____________.
Any Comments :

Summary Data Chart

Asignaturas Male Lung Capacity Female Lung Capacity
1
2
3
4
5
AVG

Terms/Concepts: Respiration, breathing, oxygen, carbon dioxide, lungs, diaphragm, muscle, bronchioles, alveoli, transfer of gases.

Modern Biology, Holt, Rinehart & Winston, New York 1998

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Comentarios:

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