La nutricion y la Respiracion

La Nutrición en los seres vivos
Los alimentos son las sustancias que ingieren los seres vivos. Están formados por componentes inorgánicos como el agua y las sales minerales y además, por componentes orgánicos como los hidratos el de carbono o azúcares, lípidos o grasas, proteínas y vitaminas. Todos estos componentes se denominan nutrientes. La nutrición comprende un conjunto de procesos donde los seres vivos intercambian materia y energía con el medio que los rodea. Por medio de la nutrición se obtiene la energía de los alimentos y se aportan los nutrientes para crear o regenerar la materia del organismo.
La función de nutrición incluye varios procesos: la captación de nutrientes, su transformación, su distribución a todas las células y la eliminación de sustancias de desecho que se producen como resultado del uso que se hace de los nutrientes en las células. Todos esos procesos son comunes tanto para animales como para las plantas.
Para que se pueda llevar a cabo la nutrición, los seres vivos poseen órganos y sistemas especializados. En los animales, esos órganos forman parte de los sistemas digestivo, el sistema respiratorio, el cardiovascular y el sistema excretor. Por la forma en que se obtienen los alimentos, los seres vivos se clasifican en autótrofos y heterótrofos.
Son autótrofos los organismos capaces de sintetizar su propia materia orgánica. Es la nutrición propia de las plantas, que utilizan la energía solar y la clorofila presente en los cloroplastos. Por eso las plantas son productores.
Los organismos heterótrofos no sintetizan sus alimentos, por lo cual es la nutrición propia de los seres que consumen a otros organismos vivos. La nutrición consiste en tomar nutrientes y oxígeno del medio para obtener energía, para luego recoger y expulsar sustancias de desecho.
Nutrición Heterótrofa
En la cadena alimentaria, unos organismos son; Herbívoros o consumidores de primer orden. Otros son Carnívoros o consumidores de segundo orden y otros son Omnívoros o consumidores de tercer orden.






Las Pirámides Troficas o cadena alimentaria, es el movimiento de energía de acuerdo a la forma de alimentación de los organismos heterótrofos.
El sistema digestivo humano
La Boca es el primer órgano del aparato digestivo. Por ella ingresa el alimento. La constituyen el paladar, los labios, los dientes y muelas, que son los encargados de triturar los alimentos, y la lengua, que en conjunto con el paladar se encargan de mezclar el alimento con la saliva, formando así el bolo alimenticio.
La faringe es el conducto que comunica la boca con el esófago. Es un órgano que también interviene en el sistema respiratorio; por ello, su principal función es impedir que el bolo alimenticio se dirija hacia el sistema respiratorio, y que el aire se dirija al aparato digestivo.
El esófago es el conducto que une la faringe con el estómago. Es un órgano muscular, y su función es conseguir que el bolo alimenticio pase desde la faringe hasta el estómago. Esto se lleva a cabo gracias a contracciones musculares.
El estómago es un depósito que recibe todos los alimentos, tanto líquidos como sólidos. Su función es hacer que los alimentos adquieran forma líquida para poder pasar al intestino. Ésto se lleva a cabo gracias a que cuenta con numerosas glándulas gástricas que segregan ácido clorhídrico y enzimas.
El intestino delgado es la parte mas larga de todo el sistema digestivo. Está formado por tres partes: Duodeno, Yeyuno e Íleon. Se encarga de la fase terminal de la digestión con jugos que segregan tanto sus propias glándulas como otras accesorias del hígado y el páncreas. También se encarga de absorber los productos alimenticios que se liberan en la digestión.
El intestino grueso es el último órgano del aparato digestivo. Sus funciones básicas son dos: absorber el agua u otros líquidos que no han sido asimilados por el intestino delgado, y almacenar las sustancias sólidas de desecho hasta que son desechadas.
El páncreas es una glándula que está situada detrás del estómago. Está comunicada con el intestino delgado, donde segrega enzimas necesarias para la digestión.
El hígado es el órgano mas grande del cuerpo. Su principal función en el sistema digestivo es la secreción de bilis, que es una solución líquida y viscosa indispensable en la emulsión y absorción de grasas.

Enzimas
Las sustancias con que cuenta el aparato digestivo para cumplir con la digestión química se denominan enzimas. Las enzimas son proteínas que alteran las reacciones químicas (generalmente las aceleran) y no alteran ni se unen al producto de éstas. Las enzimas actúan en temperaturas que varían de entre 25º a 40º centígrados. Si la temperatura del cuerpo supera esta temperatura (fiebre altísima), las enzimas se alteran y provocan la detención de reacciones fundamentales para la vida.
Las enzimas digestivas
En los jugos digestivos, como la saliva o el jugo gástrico, se encuentran enzimas que se denominan enzimas digestivas. Las enzimas digestivas son proteínas que transforman las moléculas complejas de los alimentos en moléculas mas simples, por ejemplo, el pan contiene almidón. Las enzimas digestivas se encargan de transformarlas en moléculas de glucosa, que es un azúcar mas simple que el almidón.
Algunas enzimas que actúan en la digestión son la pepsina y la tripsina, que intervienen en la digestión de las proteínas de la carne, o la renina, que degrada las proteínas de la leche.








La nutrición humana se realiza en las siguientes fases:
Ingestión de los de alimentos. Es el acto de llevar los alimentos a la boca.
Digestión, es la degradación o transformación de los alimentos para hacerlos asimilables por el organismo. Ocurre en la boca, digestión oral. En el estomago, digestión gástrica y en el intestino, la digestión intestinal.

Absorción de los nutrientes y obtención de energía.
La egestión o salida de los desechos.
El proceso biológico mediante el cual los seres vivos adquieren del medio los elementos necesarios para la construcción de su propio cuerpo y además, el es un aporte energético porque se obtiene la energía de los alimentos, es la respiración.


RESPIRACION
Es el proceso biológico mediante el cual los organismos vivos adquieren la energía necesaria para seguir siendo vivos. La mayoría de los seres vivos respiran a base de oxígeno. Es una combustión oxidativa cuyo producto final es la energía. Según la fuente de obtención del oxigeno hay 2 tipos de respiración:
Respiración Anaeróbica. Se realiza sin presencia del oxigeno libre. La primera forma de respiración fue anaeróbica porque nuestra atmósfera no tenía oxigeno. En la actualidad, tienen respiración anaeróbica bacterias, hongos y algunos parásitos. Las enzimas de bacterias y hongos actúan sobre las moléculas de azucares como la glucosa que se descompone en 2 moléculas de ácido pirúvico. Obtenido, el ácido pirúvico se degrada logrando alcohol etílico, energía y bióxido de carbono.
Respiración Aeróbica.
En la respiración aeróbica: el oxigeno se encuentra libre en el aire.
Característica de los seres vivos.


Tiene 3 pasos de reacciones:
1. Intercambio de gases.
2. Transporte de gases.
3. Obtención de energía en las mitocondrias celulares.
Todos los seres vivos tienen energía, y las personas no somos la excepción. La energía es necesaria para realizar cualquier cosa, ya sea caminar, movernos, dormir, comer, etc.. En todo momento de la vida, el hombre está produciendo y liberando energía.
Si bien los alimentos son nuestro combustible, para obtener energía es necesario del trabajo coordinado de varios sistemas de órganos, ya que también es necesario la intervención del oxigeno, que es proporcionado por el sistema respiratorio, y para poder distribuirla es necesaria la función de los vasos sanguíneos, aportados por el sistema circulatorio. La energía es liberada gracias a una reacción química producida en las células.
Respiración en animales grandes: algunos principios
Existen, básicamente, cinco tipos de sistemas respiratorios.
Diversidad de sistemas respiratorios.
El sistema respiratorio humano
En el Homo sapiens, como en muchos otros animales, la inspiración o inhalación y la espiración o exhalación del aire hacia y desde los pulmones, habitualmente ocurre a través de la nariz donde son atrapadas partículas extrañas y polvo. El aire entra a los pulmones a través de la tráquea y avanza desde allí hasta una red de túbulos cada vez más pequeños, los bronquios y bronquiolos, que terminan en pequeños sacos aéreos, los alvéolos. El intercambio gaseoso tiene lugar realmente a través de las paredes alveolares. El aire entra y sale de los pulmones como resultado de cambios en la presión pulmonar que, a su vez, resultan de cambios en el tamaño de la cavidad torácica.
En el siguiente esquema, en a) el aire entra a través de la nariz o de la boca y pasa a la faringe, entra en la laringe y sigue hacia abajo por la tráquea, bronquios y bronquiolos hasta los alvéolos b) de los pulmones. Los alvéolos, de los que hay aproximadamente 300 millones en un par de pulmones, son los sitios de intercambio gaseoso. c) El oxígeno y el dióxido de carbono difunden a través de la pared de los alvéolos y de los capilares sanguíneos.
El sistema respiratorio humano.
Desde las cavidades nasales, el aire pasa a la faringe y desde allí a la laringe que contiene las cuerdas vocales y está situada en la parte superior y anterior del cuello. El aire que pasa a través de las cuerdas vocales al espirar las hace vibrar y esto causa los sonidos del habla.
Desde la laringe, el aire inspirado pasa a través de la tráquea, un tubo membranoso largo también revestido de células epiteliales ciliadas.
La tráquea desemboca en los bronquios, que se subdividen en pasajes aéreos cada vez más pequeños llamados bronquiolos.
Los bronquios y los bronquiolos están rodeados por capas delgadas de músculo liso. La contracción y relajación de este músculo, que se halla bajo control del sistema nervioso autónomo ajustan el flujo de aire según las demandas metabólicas.
Los cilios de la tráquea, bronquios y bronquiolos baten continuamente, empujando el moco y las partículas extrañas embebidas en él hacia la faringe, desde donde generalmente son tragados.
El intercambio real de gases ocurre por difusión -como consecuencia de diferentes presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono- en pequeños sacos aéreos, los alvéolos, rodeados por capilares. El endotelio de los capilares y las células epiteliales planas de los alvéolos constituyen la barrera de difusión entre el aire de un alvéolo y la sangre de sus capilares.
1- Intercambio de gases.
El intercambio de los gases por difusión se lleva a cabo debido a diferentes presiones parciales de oxígeno y de dióxido de carbono en el alvéolo y el capilar alveolar. Las cifras indican las presiones medidas en milímetros de mercurio.
Los pulmones están cubiertos por una membrana delgada conocida como pleura, que también reviste la cavidad torácica. La pleura secreta una pequeña cantidad de fluido que lubrica las superficies, de modo que éstas resbalan unas sobre otras cuando los pulmones se expanden y se contraen. Los cambios en el volumen de la cavidad torácica son los responsables de la variación en la presión de los pulmones. Inhalamos contrayendo el diafragma en forma de cúpula, que aplana y alarga la cavidad torácica, y contrayendo los músculos intercostales, que empujan la caja torácica hacia arriba y hacia afuera. Estos movimientos agrandan la cavidad torácica; dentro de ella disminuye la presión y el aire entra a los pulmones. El aire es forzado a salir de los pulmones cuando los músculos se relajan y el sistema vuelva a su equilibrio, reduciéndose el volumen de la cavidad torácica.
El sentido del flujo aéreo en las vías respiratorias depende de la diferencia de presión entre el alvéolo y la atmósfera. Cuando la presión alveolar es mayor que la presión atmosférica, el aire sale y se produce la espiración. Cuando la presión alveolar es menor que la atmosférica, el aire fluye hacia adentro y ocurre la inspiración. Este proceso cíclico, que es la base de la ventilación, se halla bajo control del sistema nervioso autónomo.
2- Transporte e intercambio de gases

El oxígeno es relativamente insoluble en el plasma sanguíneo. En animales que no dependen de su sangre para transportar oxígeno a cada célula, ya que poseen un sistema respiratorio traqueolar, esta baja solubilidad tiene pocas consecuencias. En otros animales, sería una limitación grave si no fuese por la presencia de proteínas especiales transportadoras de oxígeno -los pigmentos respiratorios-, que elevan la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre.
En los vertebrados, y en muchos invertebrados el pigmento respiratorio es la hemoglobina, que está empaquetada dentro de los glóbulos rojos. La hemoglobina tiene cuatro subunidades, cada una de las cuales puede combinarse con una molécula de oxígeno. La adición de cada molécula de oxígeno incrementa la afinidad de la molécula por la siguiente molécula de oxígeno.
El dióxido de carbono es más soluble que el oxígeno en la sangre y viaja, en parte, disuelto en el plasma; en parte, unido a los grupos amino de las moléculas de hemoglobina y, en mayor proporción, como ion bicarbonato (HCO3). Una vez que se ha liberado en el plasma, el dióxido de carbono difunde a los alvéolos y fluye del pulmón con el aire exhalado. La mioglobina es un pigmento respiratorio que se encuentra en el músculo esquelético. Estructuralmente, se asemeja a una sola subunidad de la molécula de hemoglobina. La afinidad de la mioglobina por el oxígeno es mayor que la de la hemoglobina, y por eso toma oxígeno de la hemoglobina. Sin embargo, durante un ejercicio intenso, cuando las células musculares utilizan el oxígeno rápidamente y la presión parcial de oxígeno en las células del músculo cae a cero, la mioglobina libera su oxígeno. De esta forma, la mioglobina suministra una reserva adicional de oxígeno a los músculos activos.
Diagrama del control nervioso de la respiración

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