Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-1044

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1010 Capítulo 46 
 5 Resumir los mecanismos por los cuales el oxígeno y el bióxido de carbono son 
transportados en la sangre e identifi car los factores que determinan la curva 
de disociación de oxígeno-hemoglobina.
 ■ La hemoglobina es el pigmento respiratorio en la sangre de los vertebra-
dos. Casi 99% del oxígeno en el cuerpo humano es transportado como 
oxihemoglobina (HbO2).
 ■ La máxima cantidad de oxígeno que puede transportar la hemoglobina
es la capacidad de carga de oxígeno. La cantidad real de oxígeno unido a 
la hemoglobina es el contenido de oxígeno. El porcentaje de saturación 
de O2 es la razón de contenido de oxígeno a capacidad de carga de oxí-
geno, es máxima en las cavidades pulmonares, donde la concentración de 
oxígeno es mayor.
 ■ La curva de disociación de oxígeno-hemoglobina muestra que cuando 
la concentración de oxígeno aumenta, hay un incremento progresivo en 
la cantidad de hemoglobina que se combina con el oxígeno. La curva es 
afectada por el pH, la temperatura y la concentración de CO2.
 ■ La oxihemoglobina se disocia más rápido a medida que aumenta la con-
centración de bióxido de carbono porque éste se combina con agua y 
produce ácido carbónico, que disminuye el pH. El desplazamiento de la 
curva de disociación de oxígeno-hemoglobina por un cambio en el pH se 
denomina efecto Bohr.
 ■ Alrededor de 60% del bióxido de carbono en la sangre es transportado 
como iones de bicarbonato. Aproximadamente 30% se combina con la 
hemoglobina y otro 10% se disuelve en el plasma.
 ■ La anhidrasa carbónica cataliza la producción de ácido carbónico a partir 
de bióxido de carbono y agua. El ácido carbónico se disocia, produciendo 
iones de bicarbonato (HCO3
–) y iones de hidrógeno (H+).
 ■ La hemoglobina se combina con H+, que amortigua el pH de la sangre. 
Muchos iones de bicarbonato se difunden de los glóbulos rojos al plasma; 
son remplazados por Cl–. Este intercambio se denomina desplazamiento 
de cloruro.
 6 Describir la regulación de la respiración en humanos y resumir los efectos 
fi siológicos de la hiperventilación y la descompresión repentina cuando un 
buzo asciende a la superfi cie demasiado rápido desde aguas profundas.
 ■ Los centros respiratorios en la médula y el puente de Varolio regulan la 
respiración. Estos centros son estimulados por quimiorreceptores sensi-
bles a un incremento de concentración del bióxido de carbono. También 
responden a un incremento en los iones de hidrógeno y a una muy baja 
concentración de oxígeno.
 ■ La hiperventilación reduce la concentración de bióxido de carbono en el 
aire alveolar y en la sangre.
 ■ A medida que aumenta la altitud, la presión barométrica baja y menos 
oxígeno entra en la sangre. Esta situación puede conducir a hipoxia, o de-
fi ciencia de oxígeno, que a su vez puede llevar a la pérdida de la conciencia 
y la muerte. Un rápido descenso en la presión barométrica también puede 
provocar enfermedad por descompresión, especialmente común entre 
buzos que ascienden demasiado rápido después de una inmersión.
 ■ Los mamíferos que bucean tienen altas concentraciones de mioglobina, 
un pigmento que almacena oxígeno, en los músculos. El refl ejo de buceo, un 
grupo de mecanismos fi siológicos, que incluye una disminución en la tasa 
metabólica, es activado cuando un mamífero bucea hasta su límite.
46.4 (página 1007)
 7 Describir los mecanismos de defensa que protegen a los pulmones y expli-
car los efectos del aire contaminado y del hábito de fumar sobre el sistema 
respiratorio.
 ■ La mucosa ciliada que reviste las vías respiratorias atrapa partículas 
inhaladas. Inhalar aire contaminado resulta en constricción bronquial, 
un incremento en la secreción de moco, daño en las células ciliadas y tos. 
Respirar aire contaminado o inhalar el humo del cigarro puede ocasionar 
muchas enfermedades, incluidos bronquitis crónica, enfi sema pulmonar 
y cáncer de pulmón.
46.3 (página 998)
 3 Seguir el paso del oxígeno a través del sistema respiratorio humano desde las 
fosas nasales hasta los alveolos.
 ■ El sistema respiratorio humano incluye los pulmones y un sistema de vías 
respiratorias. Cada bocanada de aire pasa en secuencia por las fosas nasa-
les, las cavidades nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios, 
los bronquiolos y los alveolos. Cada pulmón ocupa una cavidad pleural y 
está cubierto por una membrana pleural.
Bronquiolo
Alveolo
Capilares
Alveolo
Alveolo
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 4 Resumir los mecanismos de la respiración en humanos, y describir el intercam-
bio de gases en los pulmones y tejidos.
 ■ Durante la respiración, el diafragma se contrae, expandiendo la cavidad 
torácica. Las paredes membranosas de los pulmones se mueven hacia 
fuera junto con las paredes del tórax, disminuyendo la presión dentro de 
los pulmones. El aire exterior al cuerpo penetra por las vías respiratorias y 
llena los pulmones hasta que la presión es igual a la presión atmosférica.
 ■ El volumen corriente es la cantidad de aire movido hacia dentro y hacia 
fuera de los pulmones con cada respiración normal. El volumen de aire 
que permanece en los pulmones al fi nal de la expiración máxima es el 
volumen residual. La capacidad vital es el volumen máximo de aire que 
puede exhalarse después de que los pulmones se llenan a su máxima 
extensión.
 ■ El oxígeno y el bióxido de carbono se intercambian entre los alveolos y la 
sangre por difusión. La presión de un gas particular determina su dirección 
y tasa de difusión.
 ■ La ley de Dalton de las presiones parciales explica que en una mezcla de 
gases la presión total de la mezcla es igual a la suma de las presiones de
los gases individuales. Por tanto, cada gas en una mezcla ejerce una pre-
sión parcial, la misma que ejercería si sólo él estuviese presente. La presión 
parcial del oxígeno atmosférico, PO2, es 160 mm Hg a nivel del mar.
 ■ Según la ley de difusión de Fick, mientras más grande sea la diferencia de 
presión en los dos lados de una membrana y más grande sea el área super-
fi cial, más pronto se difundirá el gas a través de la membrana.
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