Gases Presentes En La Vida Cotidiana

La Respiración

El aire que penetra por la nariz atraviesa los cornetes, donde es entibiado y hu-medecido, reteniéndose los gérmenes y las partículas extrañas. De allí pasa a la faringe, que comunica con el esófago y con la laringe. La laringe es un tubo cor-to que contiene las cuerdas vocales y que se continúa con la tráquea, cuya primera porción podemos palpar en la garganta. La tráquea penetra en el tórax y se divide en dos ramas llamadas bronquios (derecho e izquierdo) que se dirigen a los pulmones. Estos están divididos en lóbulos (tres el derecho y dos el izquierdo). Cada lóbulo está formado por numerosos lobulillos, que le dan el aspecto de un mosaico. Los bronquios se subdividen en ramas cada vez más pequeñas hasta terminar en conductos delgadísimos llamados bronquiolos, formados por anillos musculares que, al contraerse (bronco constricción), dificultan el pasaje del aire. Cada bronquiolo termina en una serie de conductos cortos, que se abren en bolsas con forma de pera, los lobulillos, cuya superficie está dividida en celdillas, como un panal de abejas, llamadas alvéolos. Los alvéolos están formados por una mem-brana delgadísima (4 milésimas de milímetro), en contacto por un lado con el aire que viene de los bronquios, y por el otro con una red de vasos capilares sanguí-neos en donde los glóbulos rojos hacen el intercambio gaseoso. La superficie del conjunto de los alvéolos se calcula entre 80 y 100 metros cuadrados.

El proceso de la respiración en el aparato respiratorio

Para entender cómo es el proceso de la respiración es necesario saber cómo es el aparato respiratorio y cómo se vinculan sus diferentes partes. A cada pulmón lle-gan ramas de la arteria pulmonar, que traen del corazón la sangre veno-sa (con anhídrido carbónico), y se subdividen hasta terminar en una red capilar al nivel de los alvéolos. Desde aquí parte otra red de capilares que por su unión lle-gan a formar las gruesas venas pulmonares que llevan la sangre oxigenada al cora-zón.

Los pulmones están envueltos por una especie de bolsa doble, la pleura, cuya membrana interna los recubre, mientras que la externa está adherida a la caja to-rácica. Entre ambas membranas está el líquido pleural, que permite el fácil desli-zamiento en los movimientos respiratorios. Cuando penetra aire en la cavidad pleural se produce la retracción del pulmón (neumotórax).

La reacción química global de la respiración es la siguiente:

C6H12O6 +6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)

La respiración es una de las funciones principales de los organismos vivos, por medio de la cual se producen reacciones de oxidación que liberan energía que uti-lizan los seres vivos para poder realizar su metabolismo. La mayoría de los orga-nismos vivos utilizan el oxígeno para su respiración.

En el hombre el más importante aporte de oxígeno se realiza por medio del lla-mado aparato respiratorio compuesto por las fosas nasales, la boca, la faringe, la laringe, los bronquios y los pulmones.

Los pulmones, que son sacos de grandes superficies, ponen en contacto la sangre con el aire por medio de los alvéolos pulmonares, produciendo el intercambio ga-seoso. Ingresando oxígeno y expulsando mayoritariamente CO2.

Para un mejor estudio de la respiración, y teniendo en cuenta que en determina-dos individuos predomina una u otra, podemos clasificar cuatro formas de respi-ración:

1) Clavicular: es la realizada por la parte superior de los pulmones. Debido a la forma piramidal de los sacos pulmonares, éste es el tipo de respiración que menos cantidad de oxígeno provee al organismo.

2) Costal: es la realizada por la parte media de los pulmones a nivel costal. Es raro que este tipo de respiración se produzca sola, estando siempre acompañada de una respiración clavicular o abdominal.

3) Abdominal: se realiza en la parte baja de los pulmones, y permite mayor ingreso de oxígeno que las anteriores debido también a la forma piramidal de los sacos pulmonares.

4) Respiración completa: Se produce por el total llenado de los pulmones, inclu-yendo la parte baja, media y alta de los mismos. Se realiza de forma pausada, y sin forzar la capacidad pulmonar.

La Fotosíntesis

La fotosíntesis se realiza en dos etapas:

En la primera etapa, llamada reacción lumínica, la velocidad de reacción aumenta con la intensidad luminosa, pero no con la temperatura. En la segunda etapa, lla-mada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.

La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.

La reacción química de la fotosíntesis es la siguiente:

6 CO2 + 6 H2O + Energía → C6H12O6 + 6 O2.

La fotosíntesis es el conjunto de reacciones gracias a las cuales las plantas verdes a partir de la energía luminosa transforman el agua y el anhídrido carbónico en oxí-geno y sustancias orgánicas ricas en energía. Sin el proceso de la fotosíntesis no sería posible la presencia del oxigeno en la atmosfera. Son muchos los seres vivos que dependen del oxigeno que se libera durante la fotosíntesis. Y no solo del oxi-geno desprendido sino que la mayor parte de estructuras de los seres vivos para su desarrollo necesitan los productos orgánicos formados durante la fotosíntesis junto a materia inorgánica del propio media ambiente. Por tanto puede decirse que la materia que forma a los seres vivos está formada por materia orgánica.

Pero quizá el hombre depende de forma más directa de la fotosíntesis que el resto de los animales, las plantas y animales emplean el oxigeno con una misión única de subsistencia mientras que el hombre no solo necesita la fotosíntesis para existir sino la creciente demanda de alimentos, el aumento de las necesidades hace que dependamos de una mayor cantidad de oxigeno y por tanto de fotosíntesis.

Por lo tanto, la importancia de la fotosíntesis reside en su condición de indispen-sable fuente energética para la biósfera en su totalidad, como unidad integrada a la dinámica del planeta Tierra.

Las Bolsas de Aire

Las bolsas de aire tienen que cumplir con muchos requisitos desde su creación, y algunos de estos son:

• La bolsa de aire no debe inflarse accidentalmente.

• Los gases utilizados no deben ser tóxicos, por si se llega a producir un escape una vez inflada la bolsa.

• El gas debe ser “frío”, de manera que no se produzcan quemaduras.

• El debe obtenerse muy rápidamente, el tiempo ideal de inflado de la bolsa es de 20 a 60 ms.

• Los productos químicos que generan el gas deben ser de fácil manejo y es-tables durante largos períodos.

De entre los gases no tóxicos, el nitrógeno es el más adecuado, después de todo, el nitrógeno constituye alrededor 78 por ciento en volumen del aire. Una buena manera de obtener el nitrógeno es por la descomposición de las azidas de metales alcalinos, como por ejemplo, la

azida de sodio, NaN3.

El sistema de bolsa de aire se activa mediante sensores que detectan el choque inicial e inician eléctricamente la explosión de una pequeña carga. Esta explosión a su vez origina la rápida descomposición de una pastilla que contiene azida de so-dio, liberándose un gran volumen de N2 (g)que llena la bolsa.

Los problemas de diseño del sistema de seguridad de bolsa de aire estaban resuel-tos desde 1980, más los problemas de naturaleza química no. Los problemas plan-teados por la utilización de azida de sodio eran que no podían obtenerse buenas pastillas, la reacción no se llevaba a cabo de forma completa y rápidamente y uno de los productos de la reacción, que es el metal sodio, reacciona de manera vio-lentamente con el agua.

Para resolver estos problemas, los investigadores probaron añadiendo otros com-puestos a la azida de sodio. Para conseguir una mezcla con la que se formasen buenas pastillas, se le añadió un lubricante, como el disulfuro de molibdeno (MoS2). Sin embargo, esta mezcla no se descomponía de manera completa. Se añadió entonces azufre, un componente de la pólvora, para obtener pastillas que ardiesen bien. El gas nitrógeno obtenido era “frío” y el sodio metálico se trans-formaba principalmente en sulfato, aunque el residuo sólido era un polvo muy fino y difícil de recoger.

Algunos sistemas de bolsa de aire hoy en día en el mercado utilizan todavía las pastillas de MoS2-S-NaN3, pero los más recientes utilizan una pastilla que es aún más compleja. En los primeros trabajos experimentales, se había encontrado que utilizando una mezcla de la azida de sodio y el óxido de hierro (III) se retenía el sodio metálico obtenido, convirtiéndolo en un residuo sólido de fácil manipula-ción. Sin embargo, esta mezcla no se descomponía bien.

Los investigadores intentaron entonces la solución “obvia”: mezclar todos juntos los compuestos que proporcionaban a las pastillas generadoras de gas sus propie-dades más adecuadas, azida de sodio, óxido de hierro (III), disulfuro de molibdeno y azufre. En la investigación científica, la solución “obvia” conduce a menudo a resultados inesperados. En este caso sin embargo, se logró el resultado final deseado:

• Una pastilla que se descomponía rápidamente, produciendo un gas “frío” e inodoro, el nitrógeno.

• Un residuo sólido inerte que se recogía fácilmente.

La reacción química que ocurre al momento del choque dentro de la bolsa es la siguiente:

2NaN3 + Energía → 2Na + 3N2

Podemos decir que las bolsas de aire nos mantienen seguros pero que no tienen una función específica dentro del equilibrio de la naturaleza, ya que es un proceso alterado por el hombre

Los gases que, en nuestra localidad, contribuyen a los problemas am-bientales.

Nosotros vivimos en una zona industrial, y, debido a esto, podemos decir que la mayoría de los problemas ambientales o de contaminación se debe a las emisiones de gases (CO2, CFC, etc.) que todas éstas hacen al ambiente. Nosotros creemos que esto se podría contener si las empresas mejoraran sus procesos con toda la tecnología con la que contamos actualmente, para evitar contaminar por estos motivos. También podríamos nosotros tratar de reducir nuestros traslados por transportes con altas emisiones de dióxido de carbono, así estaríamos apoyando con nuestro granito de arena a la causa.

Conclusión

En base a nuestra investigación, podemos concluir que los procesos de la respira-ción animal y de la fotosíntesis se complementan el uno al otro, ya que cada uno produce lo necesario para que el otro se pueda llevar a cabo.

Bibliografía

• http://www.buenastareas.com/ensayos/Investigacion-De-La-Respiraci%C3%B3n-En-Los/4933334.html

• http://grageas-salud.blogspot.mx/2013/06/el-proceso-de-la-respiracion.html

• http://neetescuela.com/fotosintesis/

• https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110119133411AA26I0J

• http://www.proyectociencia.org/foro/index.php?topic=108.0

• http://blogbio2.fullblog.com.ar/reacciones-quimicas-de-fotosintesis-y-respiracion.html

• http://www.elergonomista.com/biologia/foto00se.html

• http://www.importancia.org/fotosintesis.php

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