GUIA3

TABLA DE CONTENIDO

3.1. RESPIRACIN DIRECTA 3.2. RESPIRACIN INDIRECTA 3.3. CLASES DE RESPIRACION 3.3.1. RESPIRACIN AEROBIA 3.3.2. RESPIRACION ANAEROBIA 3.3.3. RESPIRACION EN LA CELULA 3.4. RESPIRACION EN LOS VEGETALES 3.5. RESPIRACION EN LOS ANIMALES 3.6. CIRCULACION EN LOS ANIMALES 3.6.1. APARATO CIRCULATORIO EN LOS ANIMALES. 3.7 SISTEMA CIRCULATORIO HUMANO

MARCO TEORICO La respiracin es el proceso mediante el cual los seres vivos intercambian con el medio oxigeno y gas carbnico. La energa producida en la respiracin es utilizada para cumplir con el trabajo biolgico propio de las funciones vitales.

3.1

RESPIRACIN DIRECTA

En los seres vivos poco evolucionados el intercambio de gases se hace entre el medio y la clula. Este proceso se realiza por difusin 3.2 RESPIRACIN INDIRECTA En los seres mas evolucionados el intercambio de gases se realiza entre el medio ambiente, los rganos especializados que hacen parte del aparato respiratorio y las clulas. El transporte en algunos seres vivos se realiza a travs de los lquidos corporales como la sangre. El intercambio de gases en los pulmones se denomina respiracin las sustancias que de sus lpidos y al agotarse estos se agotan las protenas. sufren la respiracin celular en orden de importancia son: glucidos carbohidratos y protenas. Cuando un ser vivo agota sus glcidos, echa mano

3.3. CLASES DE RESPIRACION

3.3.1. RESPIRACIN AEROBIA

Es la que requiere presencia de oxigeno atmsferico para efectuarse. La liberacin de energa es total debido a que la oxidacin de las molculas energticas es completa los productos finales carbnico agua y energa total. son gas

Para iniciar el proceso, la glucosa debe recibir la energa de activacin procedente de lal desdoblamiento de molculas energticas como ATP. ATP------------------------ ADP + P + ENERGIA. Una vez activada la glucosa se fragmenta y se deshidrogena. Origina cido piruvico y libera parte de la energa. El cido piruvico a su vez continua el proceso de oxidacin. Tambin se deshidrogena y libera parte de la energa. En la ltima fase el oxigeno recibe los hidrogenos y los electrones agotados para producir agua. 3.3.2. RESPIRACION ANAEROBIA La respiracin anaerobia no requiere oxigeno para efectuarse. La glucosa se deshidrogena liberando una parte de energa detenindose el proceso en reacciones intermedias en la respiracin anaerobia, en animales, la glucosa por accin de la energa de activacin se deshidrogena y produce cido piruvico, liberando una parte de energa. Luego el hidrogeno reacciona nuevamente con el cido piruvico produciendo cido lctico. Esto sucede en nuestros musculos durante el ejercicio intenso producindose grandes cantidades de cido lctico responsable del cansancio como mecanismo de defensa. Ya en el reposo el cido lctico sigue la via aerobia para degradarse.

En los vegetales la glucosa gracias a la energa de activacin se deshidrogena produciendo cido piruvico y parte de energa. El cido piruvico reacciona luego con el hidrogeno dando como productos finales alcohol y gas carbnico.

3.3.3. RESPIRACION EN LAS CELULAS

A nivel celular se efectan las diferentes reacciones qumicas del proceso de respiracin, por el mtodo de difusin debido a la diferencia de concentraciones. En la clula las mitocondrias son consideradas las centrales energticas. Cada mitocondria contiene dos membranas la interna la cual presenta dos pliegues donde se producen las enzimas intermedias del proceso respiratorio.

La respiracin celular es el conjunto de reacciones qumicas mediante las cuales se obtiene energa a partir de la degradacin de sustancias orgnicas, como los azucares y los cidos, principalmente. Comprende dos fases: en la primera se oxida la glucosa (azcar) y no depende del oxigeno, por lo que recibe el nombre de respiracin anaerobica o gluclisis, reaccin que se lleva a cabo en el citoplasma de la clula. La segunda fase se realiza con la intervencin del oxigeno y recibe el nombre de respiracin aerbica o ciclo de krebs y se realiza en estructuras especiales de la clula llamadas mitocondrias.

CICLO DE KREBS o RESPIRACIN AEROBIA. Sucesin de reacciones qumicas que ocurren dentro de la clula, mediante las cuales se realiza la descomposicin final de las molculas de los alimentos y en las que se producen dixido de carbono, agua y energa. este proceso, que se lleva a cabo por la accin de siete enzimas, es conocido tambin por ciclo de los cidos tricarboxlicos. El ciclo de Krebs ocurre en todos los animales, plantas superiores y en la mayora de las bacterias. En los organismos que tienen clulas con ncleo, el ciclo tiene lugar dentro de un orgnulo membranoso que se llama mitocondria, una estructura que se compara a menudo con la central de produccin de energa de la clula. El descubrimiento del ciclo es obra de sir Hans Adolf Krebs, un bioqumico britnico que present este importante avance cientfico en 1937. Los alimentos, antes de poder entrar en el ciclo del cido ctrico, deben descomponerse en pequeas unidades llamadas grupos acetilo. Cada grupo acetilo (CH3CO) contiene slo dos tomos de carbono, junto con hidrgeno y oxgeno. Al comienzo del ciclo, un grupo acetilo se combina con una molcula con cuatro tomos de carbono llamada oxalacetato, para producir un compuesto con seis tomos de carbono: el cido ctrico. En los restantes pasos del ciclo, la molcula de cido ctrico se transforma, y pierde dos de sus tomos de carbono, que salen en forma de dixido de carbono. As mismo, se liberan tambin cuatro electrones. Estos viajan dentro de la clula gracias a una serie de mleculas transportadoras, la cadena transportadora de electrones, en la que se produce energa en forma de una molcula rica en energa llamada trifosfato de adenosina, o ATP, antes de reaccionar con el oxgeno para formar agua. Un producto adicional del ciclo es otra molcula con gran contenido energtico, llamada trifosfato de guanosina, o GTP. La clula utiliza estas molculas, el ATP y el GTP, como combustible en muchos procesos. Otra molcula usada como combustible, el fosfato de creatina, puede servir tambin para proveer de energa extra a las clulas del cerebro y de los msculos. La molcula original de oxalacetato se regenera al final del ciclo. Esta molcula puede reaccionar entonces con otro grupo acetilo y comenzar el ciclo de nuevo. En cada giro del ciclo se produce energa. El ciclo de Krebs es una va eficaz para convertir, dentro de la clula, los componentes de los alimentos en energa utilizable. En el ciclo, slo se destruyen los grupos acetilo; tanto las siete enzimas que llevan a cabo las diferentes reacciones, como los compuestos intermedios sobre los que actan, pueden volver a utilizarse una y otra vez. Muchos de los compuestos intermedios que se producen en el ciclo se usan

tambin como materiales de construccin para la sntesis de aminocidos, hidratos de carbono y otros productos celulares.

GLUCOLISIS o RESPIRACION ANAEROBIA. Ruta bioqumica principal para la descomposicin de la glucosa en sus componentes ms simples dentro de las clulas del organismo. Una ruta se refiere a una secuencia especfica de reacciones catalizadas por enzimas que transforman un compuesto en otro biolgicamente importante. La glicolisis se caracteriza porque, si est disponible, puede utilizar oxgeno (ruta aerobia) o, si es necesario, puede continuar en ausencia de ste (ruta anaerobia), aunque a costa de producir menos energa.

Glucosa La glucosa es un hidrato de carbono. Desde el punto de vista qumico, estos compuestos se definen como derivados aldehdos o cetonas de alcoholes polihidroxlicos o los compuestos que los producen cuando se hidrolizan. El azcar glucosa es el ms importante. La mayor parte de los hidratos de carbono de la dieta se descomponen en glucosa y otros azcares simples que son absorbidos por la mucosa intestinal. El hgado convierte estos otros azcares sencillos, como la fructosa, en glucosa. En el organismo, todos los hidratos de carbono pueden sintetizarse a partir de glucosa. La glucosa es un azcar sencillo que se denomina monosacrido porque no puede descomponerse en otro ms simple. Se llama hexosa porque contiene seis tomos de carbono y es un azcar aldosa porque tiene un grupo aldehdo. Por tanto, es un monosacrido aldohexosa. La frmula estructural de su cadena en lnea recta puede explicar algunas de sus propiedades; pero la estructura cclica es termodinmicamente ms estable y explica todas sus propiedades qumicas. Los niveles de glucosa en la sangre y en los tejidos estn estrictamente regulados. El exceso se almacena en el hgado y los msculos en forma del hidrato de carbono polisacrido llamado glucgeno. La ruta de la glicolisis Al estudiar los cambios bioqumicos que se producan durante la contraccin muscular se observ que cuando un msculo se contrae en ausencia de oxgeno (de forma anaerobia), se utiliza el glucgeno y aparecen como productos finales el piruvato y el lactato. Sin embargo, si la contraccin ocurre en presencia de oxgeno (de forma aerobia), no se acumula lactato y el piruvato es oxidado completamente

hasta dixido de carbono y agua. En base a estas observaciones, se adopt la costumbre de distinguir las fases aerobia y anaerobia en el metabolismo de los hidratos de carbono. Pero esta distincin es arbitraria, puesto que las reacciones con o sin oxgeno son las mismas, diferencindose nicamente en el punto hasta el que se producen y, por tanto, en los productos finales. La coenzima esencial NAD (dinucletido de adenina y nicotinamida) es necesaria para un paso de conversin enzimtica en la formacin del piruvato. Cuando el oxgeno es deficiente, esta coenzima slo puede regenerarse por la reoxidacin del NADH durante la produccin de lactato a partir de piruvato. Esto es debido a que las centrales elctricas de las clulas, las mitocondrias, slo pueden utilizar NADH en presencia de oxgeno, produciendo NAD, energa (como molculas de trifosfato de adenosina o ATP) y agua. La glicolisis puede continuar en condiciones anaerobias con la formacin de lactato y la regeneracin de NAD, pero a cambio de producir menos energa por molcula de glucosa metabolizada. Secuencia de reacciones en la glicolisis En conjunto, la ecuacin de la glicolisis para producir lactato es la siguiente: Glucosa + 2 ADP (adenosina difosfato) + 2 Fosfato 2 Lactato + 2 ATP (adenosina trifosfato) + 2 H2O Aunque las etapas intermedias implicadas son muchas y complejas, una visin simplificada podra describir el proceso como: 1. La incorporacin inicial de dos grupos fosfato dentro de la molcula de glucosa de seis tomos de carbono. Los grupos fosfato los proporcionan dos molculas de ATP, mediante la utilizacin de energa. 2. El compuesto intermedio de seis tomos de carbono que se forma, fructosa 1,6 bifosfato, se rompe en dos compuestos ms simples, con tres tomos de carbono cada uno. 3. Estos compuestos de tres tomos de carbono, fosfato de dihidroxiacetona y gliceraldedo-3 fosfato, son cada uno metabolizados para dar piruvato, en una va con numerosos pasos intermedios. Durante este proceso, cada uno de los compuestos de tres tomos de carbono produce dos molculas de ATP (cuatro en total), con lo que se genera una ganancia neta de dos molculas de ATP, ya que dos molculas de ATP se utilizaron en la etapa 1. Adems, se producen dos molculas del cofactor intermediario NADH, las cuales pueden ser oxidadas bajo condiciones aerobias, en una ruta separada que rinde seis molculas de ATP. De esta forma, la glicolisis puede producir seis molculas de ATP por cada molcula de glucosa cuando hay oxgeno disponible, pero slo dos molculas de ATP bajo condiciones deficitarias de oxgeno. 4. Las dos molculas de piruvato resultantes pueden ser utilizadas por el ciclo mitocondrial del cido ctrico despus de convertirse en acetil-CoA, produciendo otras 30 molculas de ATP. En resumen, se pueden producir un total de 36 molculas de ATP mediante el metabolismo completo de una molcula de glucosa bajo condiciones aerobias, pero slo dos molculas de ATP bajo condiciones anaerobias. 5. Por ltimo, una de las molculas intermediarias de tres tomos de carbono, el gliceraldedo-3 fosfato puede, en una reaccin lateral, convertirse en 2,3 bifosfoglicerato, un compuesto que ayuda a la hemoglobina de los glbulos rojos sanguneos a descargar el oxgeno en los tejidos.

El balance final de la gluclisis es:

Importancia biomdica La glicolisis es la principal ruta para el metabolismo de la glucosa, y conduce a la produccin del compuesto intermediario acetil-CoA. ste se oxida en el ciclo del cido ctrico, produciendo energa en forma de ATP. Tambin es la va principal para el metabolismo de los otros azcares simples de la dieta, fructosa y galactosa. La capacidad de la ruta de la glicolisis para funcionar con ausencia de oxgeno es de crucial importancia fisiolgica, ya que proporciona ATP y permite a los msculos esquelticos contraerse con extrema rapidez aun cuando el aporte de oxgeno resulte insuficiente. Ciertos tejidos, como el msculo esqueltico, con una notable capacidad glucoltica, pueden resistir la anoxia (falta de oxgeno). Al contrario, el msculo cardiaco, con sus numerosas mitocondrias y su abundante aporte de sangre, est adaptado a una funcin aerobia. Tiene una capacidad glicoltica relativamente pobre, por lo que resiste poco la anoxia. Existen algunas enfermedades que hacen que las enzimas de la ruta glicoltica presenten una actividad deficiente. Se manifiestan principalmente como anemias hemolticas (causadas por la destruccin de los glbulos rojos de la sangre), ya que los glbulos rojos dependen principalmente de la energa que se produce en la glicolisis, para hacer frente a las demandas de energa necesaria para el mantenimiento de la integridad estructural. En los cnceres en los que las clulas malignas se multiplican y crecen rpidamente, la proporcin glicoltica es, a menudo, tan grande como la que se requiere para la produccin de energa mediante el ciclo del cido ctrico en la mitocondria. Como consecuencia estas clulas producen piruvato, que se convierte en lactato. De esta forma, la zona donde se localiza el tumor es relativamente cida (el lactato es cido), un hecho que puede tener importancia para el tratamiento del cncer. Un exceso similar de lactato puede ser debido a otras circunstancias, tales como una deficiencia de la enzima piruvato deshidrogenasa, que metaboliza el piruvato. Esta enzima tambin puede ser inhibida por los iones del arsnico y del mercurio, y por una deficiencia de tiamina (vitamina B1). Esto tiene importancia clnica, como en el caso de los alcohlicos con carencias nutricionales que a menudo presentan deficiencia de tiamina. Si reciben grandes cantidades de glucosa (por ejemplo, mediante goteo intravenoso), pueden desarrollar una rpida acumulacin de piruvato que provocar una acidosis lctica, que con frecuencia resulta mortal.

3.4. RESPIRACION EN LOS VEGETALES

Los rganos respiratorios de las plantas son los estomas, las lenticelas y los neumatforos. Los estomas aerferos son los rganos ms importantes en el intercambio de gases. Se localizan en el envs de las hojas y en los tallos verdes. Estn formados por dos clulas arionadas llamadas oclusivas las cuales dejan entre s una abertura llamada ostiolo que se pueda cerrar o abrir segn la cantidad de agua que contenga. Por debajo del ostiolo se encuentra un espacio o cmara llamada subestomatica.

El oxigeno y gas carbnico penetran por los ostiolos en la cmara subestomatica, siendo intercambiados por difusin. Los estomas tambin cumplen con funciones de regulacin hdrica o sea transpiran agua suficiente para forzar el ascenso de la savia a travs de los capilares del xilema en races y tallos Las lenticelas son aberturas ovales que se presentan en la corteza de los tallos. Estn en comunicacin con las capas internas del mismo y tienen como funcin permitir el intercambio de los gases atmsfericos. Los neumatforos son races respiratorias que se encuentran en las plantas de terrenos pantanosos o en suelos pobres de aireacin, comunican la raz con el medio ambiente, por ellos penetra el oxigeno que es absorbido por las clulas mediante difusin.

3.5. RESPIRACION EN LOS ANIMALES Los animales tambin requieren energa para realizar sus actividades vitales y su respiracin es aerobia, pero sin embargo en actividad muscular intensa realiza la fermentacin lctica anaerobia. Los animales mas rudimentarios carecen de rganos especializados y su respiracin es anaerobia. Los mas evolucionados presentan diferentes clases de rganos respiratorios y su respiracin es aerobia

Evolucin. Los organismos unicelulares dependen por completo de la difusin, para el desplazamiento y el intercambio de gases, asociados con la respiracin interna. Conforme aumenta la complejidad de los organismos unicelulares a pluricelulares, las clulas internas quedan cada vez ms lejos de la capa celular donde ocurre el intercambio gaseoso con el medio, lo que dificulta cada vez ms la posibilidad de que stas obtengan y eliminen gases por difusin. Es as como surgen, frente a este inconveniente, diversos modelos de aparatos respiratorios, como branquias y pulmones, surge asimismo la necesidad de un mecanismo de transporte que permita los gases llegar hasta los tejidos del animal, esta funcin la asume el sistema circulatorio. Estructuras de intercambio gaseoso. Branquias. Representan la adaptacin tpica de la respiracin de un medio acutico. Las branquias, en las cuales abundan los vasos sanguneos donde se da el intercambio de gases, pueden ser desde prolongaciones sencillas de la superficie epitelial, como en algunos gusanos marinos, hasta las intricadas unidades repetitivas cubiertas por complejas estructuras protectoras que se observa en los peces seos. Segn su posicin, las branquias pueden ser: Branquias Internas.- Son rganos formados por numerosos filamentos branquiales que se ubican por ejemplo en las ventanas de la laringe de los peces seos (comnmente se le llaman agallas). Presentan elevada vascularizacin, de all su color rojizo. Las branquias internas estn presentes tambin en el interior del manto de los pulpos y calamares. Branquias externas.- En aquellos vertebrados que presentan branquias externas, estas se presentan como filamentos ramificados muy vascularizados que emergen a cada lado del cuello del animal; en

anfibios sin cola (sapos y ranas), slo durante el estadio de renacuajo, en salamandras acuticas en estadio adulto. Las branquias son inadecuadas para la vida en el aire, ya que una vez que han sido sacadas del agua, los filamentos branquiales se doblan y se pegan entre si. Un pez fuera del agua se asfixia rpidamente a pesar de la abundancia de oxgeno a su alrededor; adems en el medio areo las branquias ofrecen una amplia superficie que favorecera la prdida de agua. Pulmones. Son estructuras especialmente adaptadas al medio terrestres y a la respiracin area. Por ejemplo: en reptiles, aves y mamferos.

Superficie del Cuerpo.

Muchos animales utilizan la superficie de su cuerpo, o sea sus tegumentos, para intercambiar gases, tal es el caso por ejemplo de los anlidos como la lombriz de tierra y unos cuantos vertebrados. Tipos de respiracin. Respiracin Directa. La respiracin directa se da cuando el intercambio de gases se realiza directamente entre el medio ambiente y las clulas del organismo, sin la intervencin de un rgano respiratorio. Debido a que en el medio externo la concentracin de oxgeno es mayor que en el medio interno, este gas ingresa por simple difusin. RESPIRACION CUTANEA: se realiza a travs de la piel de los animales. Ejemplo lombrices RESPIRACION TRAQUEAL: el intercambio de gases se realiza a travs de la traquea RESPIRACION BRANQUIAL: a travs de branquias RESPIRACION PULMONAR

RESPIRACION EN EL REINO MONERA Las bacterias presentan casi todas las modalidades, pues las hay fotosintticas, quimiosintticas, parsitas, comensales, saprofitas, simbioticas, etc. La respiracin de las bacterias son anaerobias y aerobias y otras son facultativas ya que presentan ambos tipos de respiracin.

RESPIRACION EN LOS PROTISTOS

Los rizpodos, ciliados y flagelados tienen respiracin aerobia ellos toman el oxigeno disuelto en el agua o en los lquidos del hospedero y liberan el gas carbnico gracias a los mecanismos de difusin. Los esporosoarios de vida parasita entre ellos el plasmodio tiene respiracin aerobia

La respiracin directa se presenta en organismos como porferos, celentreos, platelmintos y nemtodos. Los porferos y celentreos toman el oxgeno disuelto en el agua, a su vez expulsan el CO2. En organismos parsitos como tenias (platelmintos) y oxiuros (nemtodos), se requiere poco oxgeno para su metabolismo, por lo que se les denomina microaerfilos microaerfilos.

El rgano respiratorio se caracteriza por presentar un epitelio delgado y muy vascularizado (muchos vasos sanguneos). Adems el epitelio debe ser hmedo para capturar gases. Moluscos.- Los caracoles terrestres (gasterpodos) presentan una invaginacin del manto, situado en la joroba visceral, llamada cavidad paleal. Esta cavidad paleal esta muy vascularizada, por lo que acta como pulmn. Adems presenta una abertura de comunicacin con el exterior llamada neumostoma. En los moluscos de vida acutica, como calamares, ostras, almejas, el intercambio gaseoso se da por unos pliegues epidrmicos llamados branquias.

Anlidos.- En los anlidos, el intercambio de gases tiene lugar a travs de la superficie del cuerpo, el que est humedecido con mucus, como ocurre en la lombriz de tierra, de actividad nocturna, que vive en galeras subterrneas hmedas. Artrpodos.- El intercambio gaseoso en los insectos se realiza mediante las trqueas. Las trqueas son tubitos quitinosos que se ramifican por todo el cuerpo del insecto. Estas ramificaciones microscpicas se denominan traqueolas, las cuales estn humedecidas y son tan numerosas que las clulas se oxigenan de ella. .

Las araas respiran mediante el pulmn en libro, que se ubica en la regin abdominal. Los crustceos, como los cangrejos, respiran por branquias. Equinodermos.- En las estrellas de mar la dermis origina ppulas (branquias dermales) sobre la superficie corporal las cuales son utilizadas para el intercambio de gases. Adems tambin utilizan los pies ambulacrales. Cada ppula de paredes finas, es una prolongacin del celoma, por lo que los gases son intercambiados automticamente entre el lquido celmico y el agua.

Cordados. Peces.- La respiracin se efecta mediante branquias. En los peces cartilaginosos se presenta las hendiduras branquiales, siendo la primera pequea denominada espirculo. En los peces seos la respiracin se da por 4 pares de branquias, sostenidas por cuatro arcos branquiales. Cada branquia tiene una hilera doble de filamentos branquiales, de color rojo, debido a la presencia de muchos capilares. Las branquias de estos peces presentan una estructura protectora llamada oprculo.

El sistema respiratorio de los seres humanos est formado por: Las vas respiratorias: son las fosas nasales, la faringe, la laringe, la trquea, los bronquios y los bronquolos. La boca tambin es, un rgano por donde entra y sale el aire durante la respiracin. Las fosas nasales son dos cavidades situadas encima de la boca. Se abren al exterior por los orificios de la nariz (donde reside el sentido del olfato) y se comunican con la faringe por la parte posterior. En el interior de las fosas nasales se encuentra la membrana pituitaria, que calienta y humedece el aire que inspiramos. De este modo, se evita que el aire reseque la garganta, o que llegue muy fro hasta los pulmones, lo que podra producir enfermedades. No confundir esta membrana pituitaria con la glndula pituitaria o hipfisis. La faringe se encuentra a continuacin de las fosas nasales y de la boca. Forma parte tambin del sistema digestivo. A travs de ella pasan el alimento que ingerimos y el aire que respiramos. La laringe est situada en el comienzo de la trquea. Es una cavidad formada por cartlagos que presenta una saliente llamada comnmente nuez. En la laringe se encuentran las cuerdas vocales que, al vibrar, producen la voz. La trquea es un conducto de unos doce centmetros de longitud. Est situada delante del esfago. Los bronquios son los dos tubos en que se divide la trquea. Penetran en los pulmones, donde se ramifican una multitud de veces, hasta llegar a formar los bronquiolos. Los pulmones Son dos rganos esponjosos de color rosado que estn protegidos por las costillas.

Mientras que el pulmn derecho tiene tres lbulos, el pulmn izquierdo slo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazn. Los bronquios se subdividen dentro de los lbulos en otros ms pequeos y stos a su vez en conductos an ms pequeos. Terminan en minsculos saquitos de aire, o alvolos, rodeados de capilares. Una membrana llamada pleura rodea los pulmones y los protege del roce con las costillas. Alvolos En los alvolos se realiza el intercambio gaseoso: cuando los alvolos se llenan con el aire inhalado, el oxgeno se difunde hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazn hasta los tejidos del cuerpo. El dixido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde donde es exhalado. El transporte de oxgeno en la sangre es realizado por los glbulos rojos, quienes son los encargados de llevarlo a cada clula, de nuestro organismo, que lo requiera. Al no respirar no llegara oxigeno a nuestras clulas y por lo tanto no podran realizarse todos los procesos metablicos que nuestro organismo requiere para subsistir, esto traera como consecuencia una muerte sbita por asfixia (si no llega oxgeno a los pulmones) o una muerte cerebral (si no llega oxgeno al cerebro. Proceso de inspiracin y exhalacin del aire.

Inspiracin Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los msculos pectorales menores y los intercostales presionan las costillas hacia fuera. La cavidad torcica se expande y el aire entra con rapidez en los pulmones a travs de la trquea para llenar el vaco resultante. Espiracin Cuando el diafragma se relaja, adopta su posicin normal, curvado hacia arriba; entonces los pulmones se contraen y el aire se expele.

El sistema o aparato circulatorio es el encargado de transportar, llevndolas en la sangre, las sustancias nutritivas y el oxgeno por todo el cuerpo, para que, finalmente, estas sustancias lleguen a las clulas. Tambin tiene la misin de transportar ciertas sustancias de desecho desde las clulas hasta los pulmones o riones, para luego ser eliminadas del cuerpo. El sistema o aparato circulatorio est formado, entonces, por la sangre, el corazn y los vasos sanguneos.

SISTEMAS CIRCULATORIO

El aparato circulatorio permite transportar los nutrientes que se absorben del tubo digestivo hacia todas las clulas del cuerpo de los animales. Existen aparatos circulatorios simples como la circulacin abierta, es decir, utilizan el celoma para distribuir sus nutrientes. Tambin hay aparatos circulatorios complejos con circulacin cerrada, no usan el celoma, sino vasos muy finos (arteriolas) para distribuir los nutrientes a cada clula. Es importante destacar que el desarrollo del aparato circulatorio se realiz en la cavidad interna de los animales (celomados) y as pudo distribuirse por todo el cuerpo y cumplir su papel eficientemente. Que es nutrir a las clulas. Pero, en animales acelomados, pseudocelomados no hay aparato circulatorio porque les falta cavidad interna (celoma formado por el mesodermo). La distribucin de nutrientes es por simple difusin. El principal tejido embrionario en originar vasos y corazn es el mesodermo, presente. En animales triploblsticos celomados.

Adems del reparto de nutrientes, el aparato circulatorio tambin permite la eliminacin de desechos metablicos (de las clulas), pues transporta los desechos hacia los rganos excretores, y luego stos lo eliminan fuera del cuerpo, conservando el medio interno sus valores constantes agua, oxigeno, pH, etc. (homeostasis).

3.6.1. APARATO CIRCULATORIO EN LOS ANIMALES. Los sistemas Circulatorios estn formados por un conjunto de tejidos y rganos encargados de impulsar los lquidos hacia todos los tejidos y rganos del animal. A. Los porferos, celentreos, platelmintos y nemtodos carecen de corazn, arterias,

venas, capilares y fluido circulatorio. La circulacin se da entre clulas o Intercelular.

B. C.

ANIMALES SIN SISTEMA CIRCULATORIO (Circulacin No Sistmica) ANIMALES CON SISTEMA CIRCULATORIO (Circulacin Sistmica)

Corazn. Formado por tejido muscular. Tiene como misin impulsar la sangre o hemolinfa

manteniendo en movimiento el fluido. Pueden ser miognico o neurognico. Fluido. Medio circundante constituido por agua, sales, protenas, clulas en suspensin y

pigmentos respiratorios. En los invertebrados se denomina hemolinfa, en vertebrados sangre. Vasos conductores. Responsables de la condicin del fluido corporal, por ejemplo existen

arterias, venas y capilares.

PIGMENTOS DE TRANSPORTE DE GASES. Se encuentra en el fluido circulatorio, a veces en el lquido extracelular y otras veces en el medio intracelular de clulas especializadas. Los pigmentos para el transporte de O2 y CO2 ms importantes son la hemocianina y la hemoglobina.

Hemocianina. Protena conjugada que presenta cobre, es de color azul. Tpico en moluscos y en

la mayora de artrpodos. Hemoglobina. Protena conjugada que contiene hierro, es de color rojo. Presente en anlidos y

vertebrados.

A.

Sistema Circulatorio Abierto o Lagunar.

El fluido se transporta por vasos abiertos, llegando a salir a las lagunas tisulares, que constituyen el hemocele, baando los rganos internos. Organismos que presentan circulacin abierta:

Moluscos (en caracol), presentan un corazn con aurcula y ventrculo, con numerosos vasos.

La hemolinfa fluye a travs de lagunas tisulares.

Artrpodos, tienen un corazn tubular situado en posicin dorsal, el cual presenta orificios

laterales llamados ostiolos. La hemolinfa fluye el corazn hacia las arterias, y estos la vierten a los espacios tisulares (hemocele), de all retornan al espacio pericrdico ingresando al corazn por lo ostiolos. En los insectos el sistema circulatorio transporta principalmente nutrientes

A.

Sistema Circulatorio Cerrado.

La sangre permanece dentro de vasos: arterias, venas y capilares; permitiendo un transporte ms rpido y mayor control de su distribucin. En Invertebrados

Anlidos, presentan un vaso dorsal contrctil con cinco anillos o corazones que se unen a otro

vaso ventral que distribuyen la sangre hacia los tejidos. Se presentan capilares en toda la piel del gusano. El pigmento hemoglobina esta disuelto en el plasma.

Moluscos cefalpodos, en los pulpos y calamares la hemolinfa circula dentro de los vasos, la

hemolinfa es bombeada hacia las branquias por el corazn branquial, de las branquias pasan al corazn sistmico y de ah a todo el organismo. Poseen hemocianina para transportar O2. En vertebrados

a.

Circulacin cerrada simple (corazn -branquias - tejidos - corazn).

Peces, su corazn presenta una aurcula y un ventrculo que se comunica con el bulbo o cono

arterial, llevando la sangre hacia las branquias para su oxigenacin, y luego circular hacia los tejidos por una aorta dorsal. Presentan glbulos rojos nucleados y con hemoglobina. La sangre pasa una sola vez por el corazn.

Circulacin cerrada doble (corazn pulmn corazn tejidos corazn). Circulacin cerrada doble e incompleta.

Anfibios. El corazn con 2 aurculas y un ventrculo. La sangre pasa dos veces por el corazn,

observndose una mezcla de sangre arterial con sangre venosa en el ventrculo. Presenta glbulos rojos nucleados con hemoglobina.

Reptiles. El corazn con 2 aurculas y 2 ventrculos (con un tabique incompleto permitiendo la

mezcla de sangre); corazn con dos arcos articos, derecho e izquierdo, glbulos rojos nucleados con hemoglobina. En los cocodrilos el tabique interventricular es completo, sin embargo tienen el Foramen de Panizza, en el cual se da la mezcla de sangre ven osa - arterial. Presenta dos arcos articos. Circulacin cerrada doble y completa.

Aves. Tienen un corazn con cuatro cavidades. No hay mezcla de sangre venosa y arterial en el

corazn los glbulos rojos son nucleados. El corazn presenta arco artico derecho. Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar" del men superior

Mamferos. Corazn con cuatro cavidades. No hay mezcla de sangres. Los glbulos rojos son

anucleados con una mayor cantidad de hemoglobina que las aves. Corazn con arco artico izquierdo. CUADRO COMPARATIVO DE PIGMANETOS RESPIRATORIOS

Pigmento respiratorio Hemoglobina Hemocianina Hemeritrina

Metal

Color

Fe++ Cu++ Fe++

Rojo Azul Rojo

Clorocruorina

Fe++

Verde

CUADRO COMPARATIVO DE APARATOS CIRCULATORIOS EN VERTEBRADOS

VERTEBRADO

TIPO DE CORAZN 1 aurcula

GLBULO ROJO

Peces

2 cavidades 1 ventrculo 2 aurculas

Nucleado

Anfibios

3 cavidades 1 ventrculo

Nucleado

Reptiles y aves 4 cavidades Mamferos

2 aurculas 2 ventrculos

Nucleado Enucleado

3.7SISTEMA CIRCULATORIO HUMANO Los rganos que constituyen el aparato circulatorio en el hombre son el corazn, arterias, venas y capilares.

o

Corazn: Es el motordel sistema circulatorio. El corazn es un rgano cuya funcin esencial es el bombeo para impulsar la sangre, y aportar as l oxigeno y los nutrientes necesarios para la vida celular, lo que supone en definitiva la actividad vital de todo el organismo.

El corazn, a manera de una bomba aspirante - impelente, impulsa la sangre que recibe por las venas a travs de las arterias. Este sistema de conduccin aporta los estmulos necesarios para el funcionamiento del msculo cardiaco

o

Arterias: Conducen la sangre que sale de los ventrculos. Las arterias de la circulacin mayor conducen la sangre rica en oxigeno, procedente del ventrculo izquierdo, hasta todos los rganos que ste irriga

Las arterias de la circulacin pulmonar, por el contrario, transportan sangre pobre en oxigeno, desde el ventrculo derecho hasta los pulmones. Poseen gran cantidad de tejido elstico, que le permite dilatar sus paredes, y recibir la sangre que sale del corazn, resistiendo la gran presin sangunea.

o

Venas: Muchas veces estn provistas de vlvulas que permiten que la sangre circule en direccin al centro del cuerpo, impidiendo el reflejo sanguneo.

Las venas, exceptuando las del sistema pulmonar, conducen la sangre pobre en oxigeno, desde los distintos tejidos corporales hasta el corazn.

o

Capilares: Los capilares arteriales y venosos unen las arterias a las venas y forman inmensas redes alrededor de los tejidos. Estn constituidos por una sola capa de clulas, y en ellos la circulacin es muy lenta. Al ser as sus paredes permeables al plasma sanguneo, a travs de ellas tiene lugar el proceso de intercambio de nutrientes con los tejidos irrigados

La sangre es un liquido que circula por los rganos que ya mencionaste Por qu se afirma de ella que es un tejido y que caractersticas la diferencian de los otros tejidos? La sangre es a la vez un tejido y un liquido orgnico, lo primero debido a la presencia de elementos celulares propios (Clulas sanguneas) y lo segundo por sus propiedades de fluidez que le permiten circular por todo el cuerpo. A diferencia de los otros tejidos la sangre es un tejido liquido ( Las clulas sanguneas no estn inmviles, flotan en el plasma) Esta particularidad de la sangre de presentarse en forma liquida se debe a que tiene una gran cantidad de sustancia intercelular, llamada plasma, que est constituido en mayor parte por agua. As decimos que la sangre consta de dos componentes fundamentales: por un lado, las clulas sanguneas y diversas sustancias y elementos qumicos; y por otro lado, una parte liquida que contiene las clulas y dems sustancias en suspensin y que como ya dijimos recibe el nombre de plasma sanguneo. Las hormonas son sustancias que se transportan en el plasma, desde las clulas que las producen hasta las clulas donde actan. Los anticuerpos sin protenas formadas por un tipo de glbulo blanco, que intervienen en la prevencin de enfermedades y tambin son transportadas por el plasma, La otra clase de sustancias presentes en el plasma son las que llamaremos permanentes. Ejemplo de stas son las sales y ciertas protenas. Plasma: Composicin qumica y funciones Composicin qumica: El plasma sanguneo es de color amarillento, y es el elemento de transporte por excelencia del cuerpo humano. Representa el 60 % del tejido, y en `l se encuentran, en suspensin, las clulas sanguneas; glbulos rojos, glbulos blancos y plaquetas. Funciones: Sirve de medio de transporte a los productos de desechos resultantes del metabolismo celular, a los nutrientes y a las clulas sangunea; ayuda a mantener la presin sangunea, aspecto ste de importancia capital para el correcto funcionamiento de todos los rganos y el equilibrio homeosttico general; distribuye de manera uniforme el calor por todo el cuerpo; preserva el equilibrio cido - bsico del organismo; la defensa inmunolgica (Con la inmunoglobulina) y la coagulacin de la sangre (Participando en las reacciones de los trombocitos) Qu es un ganglio linftico?

Es un abultamiento que se interpone entre los vasos linfticos. Son estructuras mas o menos redondeada, del tamao de una juda, en las que se distinguen una zona interna (Mdula), carente de folculos y otra externa (Corteza), rica en folculos. Son los centros de afluencia de los vasos linfticos, en los que se filtra la linfa y se eliminan los cuerpos extraos y las sustancias txicas. La linfa purificada sale a travs de numerosos vasos. As los ganglios linfticos son una especie de colador donde quedan atrapados los grmenes. Constituyen un componente importante del sistema inmunitario, y se agrupan en

determinadas zonas del cuerpo para filtrar la linfa coincidente: Los de la regin inguinal, por ejemplo, abarcan los vasos de la pared abdominal, de las piedras y de los genitales externos. En que se diferencia la sangre de la linfa y que funcin cumple sta? La sangre, que viaja por el interior del sistema circulatorio, no se sale de los vasos que la contienen. No obstante, los espacios intercelulares y las lagunas tisulares estn llenos de un liquido incoloro que se denomina linfa y que puede ser drenado por un sistema especial de conductos que, en definitiva desembocan en el torrente circulatorio. Cules son los elementos figurados de la sangre? Los elementos figurados de la sangre son: Los glbulos rojos o eritrocitos, los glbulos blancos o leucocitos y las plaquetas o trombocitos. Completa el siguiente cuadro:

Elementos

Glbulos rojos o eritrocitos Clulas cuya forma es

Glbulos leucocitos

blancos

o Plaquetas trombocitos

o

discoidal, con un hundimiento Forma en el centro por ambas caras, Circular por lo que vistas lateralmente tienen un perfil bicncavo Tamao micrones en 7 de ncleo y y Entre 8 y 20 (Segn el tipo) de Tienen ncleo retculo mitocondrias. paredes de los Pueden

Regular, ovalada.

redonda

u

3

Caractersticas Carecen

y No tienen ncleo. originan mayor al

mitocondrias endoplasmatico.

pasar a travs de las Se

vasos fragmentarse

clulas tamao.

Su caracterstica principal es la sanguneos, lo que se de hemoglobina, pigmento de de diapdesis.

presencia en su citoplasma de conoce con el nombre Fragmentos citoplasmticos desprendidos distintos clulas de que por se las del sus glbulos megacariocitos. de llamados color rojo, con capacidad de fijar l oxigeno. Esta propiedad Existen hace realice que el la hemoglobina subtipos del blancos transporte

oxigeno desde los pulmones diferencian el transporte del anhdrido el

hasta las clulas del cuerpo y formas de sus ncleos y aspecto y carbnico, despus desde c/u citoplasma de esos puntos remotos del funciones

organismo hasta la superficie de Nmero mm los alvolos pulmonares hay entre Normalmente hay entre Normalmente 6.000 y 10.000 Actan como elementos de defensa ante la presencia de cualquier Transporta l oxigeno y algo Funcin de dixido de carbono gracias a la hemoglobina agente extrao dentro del organismo. Defensa infecciones destruccin de contra las o clulas Su principal funcin es intervenir coagulacin sangre: produce una en de Cuando la la se unas 300.000 hay para su eliminacin por Normalmente 4.500.000 y 5.000.000

herida,

se aglutinan y forman un tapn plaquetario.

viejas del propio cuerpo. Duracin 120 das De algunas horas, hasta 10 meses, segn el tipo aproximadamente das

Cul es el objetivo del ciclo de coagulacin de la sangre? El objetivo es la formacin de cogulos, que actan como taponesque obstruyen los vasos sanguneos rotos y as impiden la perdida de sangre (hemorragia) Qu elementos figurados intervienen en dicho fenmeno? El papel protagnico de este proceso les corresponde a las plaquetas, que cuentan con la ayuda del plasma para llevarlo a cabo con xito Que sustancia del contenido plaquetario desencadena la coagulacin? Es la tromboplastina, que favorece la transformacin de pro trombina en trombina. Qu sustancias plasmticas se involucran directamente en la coagulacin? Es el fibrinogeno que se convierte en fibrina, que es el que evita las hemorragias. Y los iones calcios (Iones) Por qu es importante el aporte de la vitamina K? La vitamina K Interviene en el mecanismo de coagulacin sangunea y participa en la formacin de los huesos. No es aconsejable su consumo en exceso. Una proporcin se forma por la accin microbiana a nivel intestinal. El resto es aportado por los siguientes alimentos: vegetales verdes como espinaca, lechuga, coliflor, brcoli, repollito de Bruselas. En pequeas cantidades tambin se encuentra en carne, legumbres, aceite de colza y de soja. Qu diferencias hay entre plasma y suero? El plasma en un liquido de la sangre en el que "se encuentran las clulas sanguneas, contiene principalmente protenas, entre ellas los factores necesarios para la coagulacin de

la sangre. Junto con el plasma es actualmente muy fcil obtener plaquetas, que se usan diariamente en pacientes con enfermedades de la sangre, cncer, transplantes, etc. y el suero es la parte liquida que queda de liquido orgnico, como sangre, leche, etc. despus de su coagulacin Cmo se determina el grupo y factor sanguneo? Los grupos sanguneos vienen condicionados por la existencia de sustancias proteicas especificas, en diversas combinaciones, que individualizan constitucionalmente la sangre. El conocimiento del grupo sanguneo es de enorme importancia en la moderna ciruga de los accidentes, pues los glbulos rojos de la sangre perteneciente a un determinado grupo pueden ser aglutinados por los factores aglutinantes existentes en el plasma de otra sangre perteneciente a grupo distinto. Para ello es importante realizar un estudio y poder asi, saber cual es el grupo y factor sanguneo que uno posee Completa el siguiente cuadro comparativo:

Vasos Sanguneos

Sentido en el cual transporta la sangre Las arterias son vasos que llevan la

Estructura interna Las arterias estn compuestas por: lumen, tnica endotelio, adventicia. tnica Poseen intima, gran

Arterias

sangre desde el corazn haca las dems partes del cuerpo

cantidad de tejido elstico Las venas estn compuestas por:

Las venas son conductos por donde Vlvula semilunar, lumen, endotelio, Venas vuelve al corazn la sangre que ha tnica intima, tnica media, tnica corrido por las arterias. adventicia. las arterias. Los capilares estn compuestos por: Capilares tnica clulas ) Esquema completo de corazn Esquematiza y describe los dos circuitos circulatorios: intima, endotelio y lumen. Estn constituidos por una capa de Sus paredes son ms delgadas y menos elsticas que la de

o

Circulacin mayor: La sangre oxigenada es impulsada desde la aurcula izquierda hacia en ventrculo izquierdo, y de all pasa a la arteria aorta. Esta se bifurca en arterias de menor calibre, arteriolas y capilares; as, la sangre recorre toda la superficie corporal y deja a su paso l oxigeno en las clulas. A su vez, la sangre se carga del dixido de carbono producido en las clulas, por lo que se transforma en carboxigenada. Los capilares arteriales se prolongan con los venosos, los cuales se renen en vasos de cada vez mayor calibre hasta formar las venas cavas superior e inferior. Estas venas llegan la sangre carboxigenada hasta la aurcula derecha. All se termina la circulacin mayor y comienza la circulacin mejor.

o

Circulacin menor: La sangre carboxigenada pasa de la aurcula derecha al ventrculo derecho, y de all s impulsada hacia la arteria pulmonar. Esta arteria lleva la sangre directamente a los pulmones. En los alvolos pulmonares, tiene lugar el intercambio gaseoso, o hematosis y la sangre oxigenada vuelve a la aurcula izquierda a travs de las venas pulmonares, donde finaliza la circulacin menor..

Diferencia entre intercambio gaseoso: Tisular y alveolar. Completa el siguiente cuadro:

Caractersticas Dnde se inicia? Vasos que recorre Dnde finaliza? Que funcin tiene? Conque intercambio gaseoso se relaciona?

Circuito menor o pulmonar Ventrculo derecho Vasos capilares de los pulmones En el corazn Lleva a los pulmones

Circuito mayor o Artico Ventrculo izquierdo Vasos capilares En el corazn las Distribuye por el organismo los nutrientes elaborados por la digestin

angre para ser sometida a la principales accin del oxigeno del aire

Los movimientos mecnicos son dos: Sstole y distole. Explica en que consiste C/u. El trabajo del corazn se cumple en dos periodos': Uno activo y de trabajo (Contraccin), denominado sstole, y otro pasivo o de reposo (Dilatacin) denominado distole. Sstole y distole no se cumplen simultneamente en todo el corazn. Primero se contraen las aurculas (Sstole auricular) y luego los ventrculos (Sstole ventricular); finalizada ambas contracciones, sobreviene un periodo de reposo o dilatacin de todo el corazn que corresponde a la distole cardiaca. Las sstoles y las distoles se suceden alternativamente en forma rtmica y constituyen un ciclo denominado revolucin cardiaca, que se cumple en 8/10 segundos A qu se llama trabajo cardiaco? La sangre ingresa en el corazn y sale de l gracias a los movimientos sistlicos y diastlicos, lo cual constituye el denominado trabajo cardiaco; es decir, los movimientos de contraccin y relajacin de los msculos del corazn. Cul es la causa que desencadena la excitacin del miocardio? Qu camino sigue la excitacin cardiaca una vez generada? Qu es la frecuencia cardiaca? La frecuencia cardiaca responde a las necesidades del organismo y est sujeta a un amplio intervalo de variaciones que, por lo general, se encuentran dentro de los lmites normales. Las variaciones pequeas en el ritmo cardiaco suelen tener un significado mnimo patolgico.

La alteracin del ritmo cardiaco normal recibe el nombre de arritmia. Cuando adems supone una elevacin del ritmo se denomina taquiarritmia (fibrilacin ventricular, auricular y sacudidas) mientras que cuando lo retarda se denomina bradiarritmia (bloqueos auriculoventriculares y de rama) Qu significa presin arterial? Cuando late o palpita el corazn, bombea sangre hacia las arterias creando presin en ellas. Esta presin (presin arterial) hace que la sangre circule por todas las partes del organismo. En condiciones normales, el corazn late de 60 a 80 veces por minuto. Con cada latido manda una ola de sangre a las arterias. Esto hace que la presin se eleve en las arterias. Por otra parte la presin baja cuando su corazn descansa entre latidos

3.8. BIBLIOGRAFIA http://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtml http://html.rincondelvago.com/aparato-circulatorio_1.html http://www.monografias.com/trabajos24/circulacion-animal/circulacion-animal.shtml http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/SistemaRespiratorio.htm http://www.bioapuntes.cl/apuntes/respcel.htm