Modelo del ciclo de la respiración

Modelo del ciclo de la respiración

1. Información del modelo (resolver el cuestionario).

En qué consiste el ciclo de la respiración y cuáles son sus fases.

Es un proceso fisiológico indispensable para la vida de organismos aeróbicos.

En nuestro organismo también están presentes diversos procesos cíclicos que constituyen una parte esencial de nuestras vidas. El proceso de la respiración es de los más sencillos que podemos percibir y sus fases básicas de inspiración y expiración pueden ser moldeadas a través de una función senoidal. Consta básicamente de 2 fases: la inhalación y la exhalación.

En un primer momento de inhalación, en el que la expansión de la caja toráxica genera una pérdida de presión (vacío) que provoca el ingreso de aire atmosférico hasta los sacos alveolares donde la sangre libera principalmente dióxido de carbono e incorpora oxígeno por difusión. Luego, el tórax se contrae (llamado exhalación) expulsando este aire.

Estos movimientos las personas lo realiza la mayor parte del tiempo de forma automática (controlado por el sistema nervioso autónomo), aunque también puede realizarse de manera controlada, sobre todo para mejorar el rendimiento deportivo, hasta la apnea. El volumen de aire que entra y sale del pulmón por minuto, tiene cierta sincronía con el sistema cardiovascular y el ritmo circadiano (como disminución de la frecuencia de inhalación/exhalación durante la noche y en estado de vigilia/sueño).

Cuál es su duración al no estar realizando algún ejercicio.

El tiempo que toma el proceso respiratorio en las actividades cotidianas sin hacer algún tipo de ejercicio (incluyendo la meditación o por el contrario, subir escaleras o correr para abordar el transporte que nos llevará al trabajo o la casa) se estima que dura, en promedio, entre 3.75 y 5 segundos.

Cuál es el volumen máximo de aire (en promedio) que somos capaces de introducir en los pulmones.

Recordemos la capacidad respiratoria de nuestros pulmones. En general, inhalamos y exhalamos aproximadamente 500 centímetros cúbicos (500cc) de aire en cada ciclo respiratorio, es decir, medio litro de aire. A esta cantidad se le denomina volumen de aire corriente o volumen de ventilación pulmonar. Con una inspiración forzada se puede inhalar un volumen adicional que oscila entre 3 lt y 3.3 lt (3,000 cc y 3,300 cc) de aire, cantidad que se denomina “volumen de reserva inspiratoria”.

Cuál es el volumen de aire que queda de reserva en los pulmones.

Sin embargo, por más que forcemos la expulsión del aire, nuestros pulmones nunca se vacían por completo (mientras estamos con vida). Aproximadamente un volumen de 1.2 litros de aire queda de reserva en los pulmones, conformando lo que se denomina volumen residual o alveolar

2. Verificar que el fenómeno se puede modelar con una función senoidal.

Podemos afirmar que es un fenómeno periódico de variación senoidal porque:

Es posible establecer una relación funcional entre dos variables: tiempo y cantidad de volumen de aire que está presente en los pulmones.

Es un proceso que se repite una y otra vez en un determinado lapso de tiempo (periodo) y podemos considerar como relativamente constante la cantidad de aire que entra y sale de los pulmones. De ahí que se trate de una función periódica.

También de manera cíclica se obtiene un volumen máximo y uno mínimo pasando por valores intermedios para retornar luego hasta llegar a obtener el máximo y así sucesivamente.

3. Parámetros. Reconocer dentro de la información los parámetros y/o elementos que permitan deducirlos.

f(x)=Asen(Bx+C)+D

Los datos que se relacionan con la amplitud para A son los 500cc equivalentes a ½ litro, lo cual indica la diferencia entre una cresta

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