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O TERRY MæRErySMITNSONIAÑ INSTIIUTION
O TERRY G MæRErySMITNSONIAÑ INSTIIUTION Sistemas Respiratorio PARTE v C irculatorio Lección 9 Lección 1O Actividad Eje-Enfermedades & Profesiones de la Salud 68 Evaluando Modelos Respiratorios 76 Ejercicio 10.1 Evaluando el Modelo Respiratorio 83 tipo leringa Lección t! ¿Cuánto Aire Puedes Exhalar? Ejercicio 11.1 Midiendo tu Capacidad Lección 12 Lección 13 Lección 14 Lección 15 Lección 16 Lección 17 90 Pulmonar 92 Receta para la EnergírRespiración Celular Ejercicio l2.l Analizando la Respiración Celular Ejercicio 12.2 Usando un Modelo para Mostrar Evidencia de un Producto de Desperdicio en la Respiración Celular Ejercicio 12.3 Analizando el Movimiento del Dióxido Carbono a Través de una Membrana 104 Liberando Energía de la Com¡da 110 Ejercicio 13.1 Comparación de la Energía Liberada por Malvaviscos y Nueces r13 El Corazón Bombeante u¿o Ejercicio 14.1 Analizando el Modelo de BombaSifón del Corazón t23 Factores que Afectan al Ritmo Cardiaco 130 Ejercicio 15.1 Analizando los Factores que Aumentan el Ritmo Cardiaco L32 El Gorazón Encuentra Resistencia 138 Ejercicio 16.1 Sintiendo la Presión t39 Sistemas Respiratorio y ClrculatorirEvaluación Evaluación - Parte A: Diseño y Ejecución de un L44 Ejercrcro 98 102 103 145 Evaluación - Parte B: Respuestas a Preguntas Selectas y Revisión Final de Carteles del Sistema del Cuerpo Humano 146 LECCION Actividu4 Ej e-Enfermedades & Profeslones de la Salud INTRODUCCION El lnternet será una herramienta muy útil para tu investigación de la activÌdad eje. Las enfermedades han tenido un impacto muy fuerte en la historia de la humanidad. Por ejemplo, el padecimiento llamado plaga bubónica mató a millones de seres humanos en la edad media. Gracias al trabajo de muchos científicos a través del tiempo, algunas enfermedades que solían causar sufrimiento, dolor y muerte han desaparecido. Otras, igual o más graves, han sido reducidas en sus graves consecuencias. En la vida de tus padres, por ejemplo, una vacuna eliminó la viruela. La tuberculosis, un padecimiento muy grave, hoy puede ser curado en la mayoría de los casos. Cuando se toman las medidas pertinentes en salud pública, el contagio y tratamiento de estas enfermedades puede ser controlado. Sin embargo, nuevas enfermedades surgen día a día. Por ejemplo, el Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (VIH), fue desconocido hasta el último cuarto del siglo XX. OBJEÍIVOS PARA LA ACTIVIDAD EJE lnvestigar un malestar que tenga efectos trascendentes en el cuelpo humano, ó Explorar una carfera sobre asuntos de salud en cuyas actividades propias se encuentren la investigación, d iagnósticos, tratamiento o prevención, Utiliza una gama diversa de herramientas y técnicas para reunir, interpretar y exponer tu trabajo en un L cartel. 68 STC/IvIS'" Slsreu¿s orl Elabora una presentación oral para tus compañeros de clase resumiendo los hallazgos de tu investigación. Cunnpo Hulr.rNo ( ¿Qué son las enfermedades? ¿Qué las causa? ¿Cuáles su forma de contagio? ¿Cómo éstas afectan el cuerpo humano? ¿Cómo son diagnosticadas, tratadas, prevenidas y curadas? ¿Qué papel juegan en la preservación de la salud MATERIAL PARA LA LECCIó 9 Para I de los seres humanos los profesionales de la salud-médicos, enfermeras, investigadores, técnicos, educadores de la salud y otros? La actividad eje que da inicio en esta lección te at¡tdarâatiy atus compañeros de clase a contestar estas y otras preguntas. Tu compañero de clase y tú elegirán una enfermedad o carrera relacionada con la salud para estudiarla más a fondo. Durante el siguiente par de semanas, trabajarâs en tu estudio y organizarás lo que hayas encontrado. Al terminar,lo compartirás con tus compañeros mediante un cartel. 1- Para I ti copia de la Hoja del Al umno 9.1-a. Actividad Eje, Tiempo Límite copia de la Hoja del Alumno 9.1b: Actividad Eje, Registrando Títulos ti y tu compañero hoja de papeltamaño cartel Cinta adhesiva transparente Para Empezar l. -- Tijeras. Expón con tus compañeros de clase las respuestas a las preguntas tomando en cuenta la lectura titulada: "Enfermedades: ¿Qué se te Metió?", de esta lección. Con tu equipo, analiza las siguientes f . preguntas. Anota tus respuestas en tu cuaderno de ciencias. A. ¿Cuántas carreras relacionadas con Ia salud conoces? Haz una lista. B. ¿Qué piensas que debe considerar alguien antes de iniciar eI estudio de una carrera relacionada con la salud? !. Comenta con tus compañeros de clase las respuestas. STC ISt" SrsTrlr,rs orr, Curnpo Hulr.rxo 69 LEccróN s Acrrvroeo E¡e Expenìd¡n,a,¡ss a PnopEsroNES DE ra Sarut Actividad Eje B. PROCEDIMIENTO f . ideas: Escucha y sigue con atención en las Hojas del Alumno 9.Iay 9.lb mientras tu maestro(a) inicia la actividad eje. Con uno de tus compañeros, investigarás una enfermedad o una carrera relacionada con la salud, organizarâs tu material y elaborarás un cartel. Después, resumirás tus hallazgos para presentar una exposición oral de dos minutos para el resto de tus compañeros de clase. Tú Maestro(a) te indicará el tiempo que tendrás para terminar tu cartel. Así mismo, tú Maestro(a) te dirá el tiempo que tienes para los otros pasos preliminares antes de terminar tu trabajo. Estos límites de tiempo se encuentran también en la columna del lado izquierdo, (Marcada como "Fecha Límite") en la Hoja delAlumno 9.1a. 2.Tú y tu compañero puede elegir el tema de su estudio. A. Si decides investigar algún padecimiento, considera los siguientes temas: Ántrax Apnea Apoplejía .4.rtritis Asma Bronquitis crónica Ciíncer Cirrosis hepática Colitis Defectos congénitos del Corazón Diabetes Endocarditis Ënfisema Epilepsia Esclerosis múltiple Estreptococos Fiebre amarilla Fiebre Tifoidea Glaucoma Hepatitis Hidrofobia (rabia) Hipoglucemia Ictericia Influenza Leucemia Lupus Mal de Addison Mal de Alzheimer 70 STC Si elegiste analizar una carrera relacionada con la salud, puedes revisar las siguientes Mal Mal Mal Mal de de de de Mal de Ma1 de Mal de Crohn Hodkin Huntington Lou Gehrig Lyme Osgood-Schlatter Parki¡son Malaria Meningitis Miocarditis Mononeuclosis infecciosa Neumonía Paperas Psoriasis Sarampión SIDA Síndrome de corazón reumático Síndrome de déficit de atención Síndrome de fatiga crónica Síndrome degenerativo de articulaciones Tétanos Tos ferina Tuberculosis Ulcera péptica Varicela Viruela fS'"' Srsrru¡.s orl Cucnpo Huv¡rNo Administrador en Cuidados Podólogo de la Salud Psicólogo Anestesiólogo Asistente Dental .{udiólogo Científico Investigador Dentista Educador de la Salud Enfermera Licenciada Enfermera Registrada Epidemiólogo Farmacólogo Ingeniero Biomédico Médico Alópata Nutriólogo Oftalmólogo Osteópata Patólogo dei Habla Pediatra Quiropráctico Siquiatra Técnico de Laboratorio Dental Técnico de Quirófano Técnico Electrocardió grafo Técnico en Emergencias Médicas Técnico en Laboratorio Clínico Técnico en Radiología Técnico Protesista Grapeuta en Enfermedades Respiratorias Terapeuta en Radiología Terapeuta Físico Terapeuta Ocupacional Una vez que tu compañero de clase y tu J. hayan elegido el tema sobre el que van a traba)ar, sigan las instrucciones de la primera parte de la Hoja del Alumno 9.la: actividad eje, tiempo límite para registrar tus ideas; escríbelas en una hoja de papel y dáselas a tu maestro (a). Tú y tu compañero con el que estás trabajando tendrás que dividir las responsabilidades y hacer su investigación de forma individual. Cuando hayan terminado, volverán a ocuparse juntos de lo que hizo cada uno para organizar su material. 4. Sr exposición deberá contener información sobre las siguientes áreas (Abajo, "4 a. Enfermedades" o "48. Carreras relacionadas con la salud"): A. Enfermedades .Causa del padecimiento. Si es causado por algún virus o bacteria, incluir una ilustración del mismo. .Científicos que descubrieron la causa del malestar. ¿Quién?, ¿Cuándo?, ¿Dónde?, ¿Cómo? ¡Síntomas. .Efectos de corto o largo plazo que puede acarÍear esta enfermedad en el cuerpo. Es importante que incluyas lo que has aprendido de las complicaciones que pueden surgir en los sistemas del cuerpo humano). LEccróN 9 AcrrvrDAD EIE-Er.¡pEnrurEDADES g PnoresroNEs Seruo compactos con información, DVDs, Prevención. ¿Puede ser prevenido el contagio de este mal?, si es así, ¿Cuál será la manera de hacerlo?, ¿Qué científicos han contribuido a la prevención de este padecimiento? .Tiatamiento y mitigación del malestar. Si aún no se ha encontrado la cura para este mal, ¿Qué tan cerca están los científicos de desarrollar alguno? .¿Qué especialistas han hecho avances para lograr la cura de esta enfermedad? .Implicaciones tecnológicas. ¿Cómo ha influido el desarrollo de la tecnología en la forma en que las enfermedades son diagnosticadas y curadas? .Auto-tratamiento. ¿Puede una persona mejorar su salud respecto a un malestar cambiando sus hábitos de vida? DE LA revistas, periódicos, enciclopedias, libros o cintas de video. Tu trabajo final deberá incluir información extraída de: .Por lo menos, dos referencias de un disco compacto ó DVDS. .Al menos dos fuentes escritas. Si estás investigando alguna carÍera relacionada con la salud, sería útil que realizaras alguna entrevista y te tomarás una foto con alguien que ya se desempeñe en esa profesión. $. B. Carreras Relacionadas con la Salud Enlista tus referencias en una bibliografía en una hoja de papel aparte y entrégala junto con tu cartel. Tú Maestro(a) te dará más información sobre la manera en que acomodes y les des orden a tus referencias. .Título de trabajo.Incluye una foto o ilustración de una persona que necesite para ejercer su trabajo. título .Descripción de la labor. Detalla los deberes que implica la profesión de este ser humano. . Requerimientos educativos. .Salario. ¿Cuánto dinero puede obtener con este trabajo?, ¿Cuáles son las posibilidades de desarrollo en el mismo? .La perspectiva de este empleo. Explica los retos que tendrá que enfrentar esta carrera en el futuro. .Implicaciones en el estilo de vida. ¿Cómo puede influir esta carrera en el estilo personal de vida?, (por ejemplo, ¿Cuántos horas al día trabaja una persona en él?, ¿se tiene que laborar de noche?, ¿este empleo implica trabajar con otras personas o solo?). .Tecnología. ¿Cómo ha influido la tecnología esta carrera a través del tiempo? (por ejemplo, que avances tecnológicos han llevado la vanguardia en el diagnóstico y tratamiento de los pacientes). Recurre a un sin número de ideas y tr rJr - - materiales para crear tu cartel. Algunas fuentes que pueden ayudarte son tu centro escolar de tecnología, el Internet, librerías, bibiiotecas, entrevistas a personas, discos f .Realizatu cartel de tal forma que sea claro el procedimiento de elaboración de acuerdo a los pasos 4a. ó 4B.. Haz que tu trabajo sea atractivo e interesante. $. Prepara tu presentación oral,la que deberá versar sobre lo más destacado de cartel. Sería útil que practicaras tu tu disertación con anterioridad. A. Si tu estudio es sobre alguna enfermedad, deberás mencionar el nombre de la misma,lo que la origina, tratamiento, forma de prevención y cura (cuando exista); además de los científicos reconocidos en la materia. B. una caïrera relacionada con la salud, incluye el nombre de la profesión,los requerimientos educativos, así como una breve narración sobre los retos y deberes propios de la persona que decide dedicar su vida a ello. Si has trabajado sobre Cuando todas las alocuciones hayan O_ r9r - terminado, tu Maestro(a) hará una sesión plenaria donde se expondrán todos los carteles para que tú y tus compañeros puedan observarlos. STC/tr'fS'n' Srsrru,rs onl Cunnpo HuunNo 77- LEcctóN 9 AcTIVIDAD EJc-ENTEnUEDADEs a PnorusrouEs DE LA Saruo Enfermedades: ¿Qué se te M etao? o Bacteria: Un lnvitado que Nunca Será = ut d I o É Bienvenido ú o o f Las bacterias son organismo de célula simple. Son tan pequeñas que no las puedes ver sin microscopio. Cuando e e o o I z õ ellas encuentran la atmósfera adecuada -un zeg Un micrográfico de electrones del virus de inmunodeficiencia humana (VIH) el cual causa el síndrome de inmonudeficiencia humana (SIDA). Los virus están emergiendo de un leucocito huésped. Cuando el virus hace esto, daña la membrana de la célula. La célula muere y el sistema inmunológico del cuerpo se debilita. ¿Por qué te enfermas? Otras cosas pueden La mayoría de las también ocasionar los veces la repuesta es padecimientos. Si tu sencilla. ¡Tu has cuerpo no produce las invadido por unos cantidades químicas que requiere, puedes invasores¡ llegar a tener diabetes. sido Estos gérmenes-pequeñito Posiblementetambién s organismos que yte te enfermas porque te invaden tu cuerpo causan algrln malestar-son expones a una mejor conocidos como "Agentes patógenos" (laraiz etimológica de "enfermedad" es el griego "pathos"). Los dos tipos más comunes son las bacterias y los virus que son los responsables de las enfermedades humanas. src/Nls" srsreu¡s nnl suficientes para combatir con estos extranj eros peligrosos que te invaden. Además de que varios medicamentos pueden ayudarte a estar sano otravez. lugar de temperatura templada como tu cuerpo con abundante comida- éstas pueden reproducirse fácilmente. Lamayoria de las bacteria son inofensivas, incluso pueden ser benéficas. Sin embargo, existen más de 100 tipos de bacteria que pueden ser peligrosas y son la causa de la mayoría de las enfermedades humanas. Una bacteria pueden ingresar a tu organismo sustancia dañina contenida en el aire, comida o agua. Otras enfermedades, tales como la drepanocitosis anemia falciformes son hereditarias. Existen varias formas de que una dolencia nos acoja, pero tu sistema inmunológico tiene las armas poderosas y Cuenpo Hu,\r¡.iro ¿Puedes ver célula de sangre roja en forma de hoz en la pafte centro-¡zquierda de esta fotografía? Esta forma peculiar interflere con la función de la célula de llevar oxígeno. tEccróN 9 AcrrvrDAD EJe-E¡¡renivrEDADES a Pnoprsroxrs DE LA S¡ruo cuando respiras, o en la comida que ingieres. La bacteria puede invadir tu cuerpo si tienes una cortada en tu piel o rasguño. Estas pueden dañar las células La Spirillum minus bacferlum es llamad así por su forma en espiral. Ésta causa ta fiebre spirittaf un tipo de fiebre producida por la mordedura de una rata. 2 É o ts o T o En una ampliación, Bacillus subtilis, las células en forma de cajas rectangulares en tono azul. Estas bacterias casi siempre se encuentran organizadas en cadenas. directamente o bien producen sustancias llamadas toxinas que pueden ser venenosas. Las bacterias están especializadas. Algunas de ellas prefieren vivir en tu sistema digestivo y ocasionar retorcijones abdominales, diarrea y vómitos. Cuando tu médico dice que tienes estreptococo de garganta, ella o él quiere decir que una población de la bacteria de estreptococos está habitando en tu garganta. reproduciéndose. Como las bacterias, los virus pueden ingresar a tu cuerpo por medio del aire que respiras o en la comida que ingieres e inclusive mediante el contacto sexual. Unavez que los virus han ingresado a tu organisrno, se adhieren a tus células hasta que penetran sus membranas. Después, engañan a las células normales produciendo más virus, los cuales rompen las membranas de las células moviéndose a otras para infectarlas. Los virus pueden causar muchos padecimientos, tales como un simple resfriado, pero otras pueden dejarte dañarte Virus: pequeñ¡tos paquetes de seriamente, inclusive problemas ocasionarte la muerte, Los virus son por lo estamos hablando de la regular más pequeños hepatitis, rabia, polio y que las bacterias. Estos por supuesto el SIDA, se instalan en tu cuerpo todos ellos ocasionados sobreviviendo y por virus. o = ui r d o o I 'd # = o o I z o = o La bacteria estreptococo es esférica. Esfas se manifiestan en forma de cadenas tomando la apariencia de un collar de perlas. El virus del sarampión emergiendo de la superficie de una célula infectada. (ampliación STC/ìvIStnt x 14,400). Srsrru.qs o¡l Cu¡npo Huu¡No tEccróN 9 AcTIVTDAD E¡e-ENEenrvrEDADEs Prevención: z Protegiendo tu L territorio "Yo creo que deberías poner la venda en ese rasguño" "Cubre tu boca mientras estornudas" Cosas simples que pueden proteger tu cuerpo de agentes patógenos, además de que pueden ser útiles para no contagiar a los otros. Tu cuerpo tiene su propia barrera protectora. Tu piel forma un cierre hermético que te protege del exterior. La mucosa de tu boca y nariz puede atrapar elementos externos y destruirlos con enzimas. Los jugos gástricos en tu estómago pueden matar gérmenes. Cuando una bacteria o virus entra a tu organismo, tu sistema inmunológico empieza a PnorssroNEs DE LA S¡ruo entren a tu organismo, los anticuerpos los reconocerán y los I É o destruirán antes de que vuelvan a ocasionarte un malestar. Las inyecciones que te medicaron antes de iniciar tu etapa escolar, contienen agentes patógenos que fueron demasiado débiles como para ocasionarte una enfermedad. Estos anuncian a tu sistema inmunológico la manera de cómo identificar gérmenes nocivos. Este Dr. Edgard Jenner vacuna a un niño de James Phipps, contra la viruela. atraba)ar. Células especiales las reconocen como elementos extraños. Estas células liberan químicos que contienen defensas que empiezan a ací)ar. o 4 I años de edad, Algunas de ellas son llamadas macrófagos (lo que significa "grandes comelones") que rodean y eliminan a los gérmenes. Otras células memorizan y registran información importante sobre el I tipo de medicamento es llamado vacuna y fue descubierta en1789 por el médico inglés Edgard Henner. En la actualidad, las vacunas protegen a las personas de padecimientos, tales como la hepatitis, polio y sarampión. Es importante señalar que aunque las vacunas pueden prevenir las enfermedades no pueden curarlas. invasor. Las células que ú o r ealizan esta activi dad circulan a través de tu o I organismo para recluir = o I más defensas y decirles que las necesitan, que las estaban buscando. I z g o a Cuando la infección ha ido, tu cuerpo guarda un registro ¿\ o ô o zÉ É ô se químico-como una @ memoria química- en Dos macrofagos (clgofos largos) en un pulmón humano. Los macrófagos pueden limpiar los pulmones de polvo, polen y bacteias, sin embargo, algunas partículas contaminantes pueden destruirlos y ser quienes propicien una enfermedad pulmonar. 74 STC/trÍS"' SrsrEr¿¡s onl Cu¿r.po Hur¡e¡qo sustancias llamadas anticuerpos. La próxima vez que los agentes patógenos Tratamiento: Luchando contra los tipos malos Muchas medicinas hoy en día no pueden aliviar totalmente los padecimientos. Estas, en la mayoría de los casos, únicamente hacen que te sientas bien mientras tu cuerpo trata de aliviarse por sí mismo, es decir, mitigan los síntomas del dolor. tEccróN 9 AcrrvrDAD EI¡-EurunrurEDADES a Pnorssroxns DE LA Snruo Por ejemplo, algunas drogas como la aspirina hacen que disminuya la temperatura de tu organismo, si tienes fiebre. Otros medicamentos matan la bacteria que ocasiona el malestar. Los antibióticos son buenos ejemplos de embargo,los médicos son más cuidadosos ahora en ese aspecto. ¿Por qué? Debido a que las bacterias han ido volviéndose más fuertes respecto a los antibióticos,lo que podría ocasionar que no pudieran ser eliminadas por medio de estos últimos. Una bacteria que ha podido este tipo de reconstituyentes. En salir airosa de la lucha que se libra contra ella, 1928 el médico proveniente de Escocia, al reproducirse pasa a la Alexander Fleming, siguienle generación clescubrió la penicilina, este código de resistencia. Si los el primer antibiótico. Cuando la penicilina antibióticos matan solamente la bacteria se hizo accesible a más débil, el tipo de todos se convirtió en éstas más fuertes un medicamento aparecerân con más extraordinario. Desde facilidad. Los entonces, los antibióticos no siempre científicos han pueden contra las desarrollado muchos más antibióticos para bacterias más poderosas. atender los malestares Algunos médicos en ocasionados por la actualidad no bacterias, los cuales prescriben antibióticos son combatidos a través de cada vez mâs para combatir una infección suave; de esta antibióticos; sin zz e I o moho Penicilium, tal como el que aparece aquí. manera, las bacterias no se harán más fuertes, quedándose en un estado de debilidad que ayudará cuando el antibiótico actúe. Tú puedes a¡rdar en esta labor. Si tu doctor te indica que sigas un tratamiento médico durante una semana, no lo interrumpas a los tres días, inclusive si ya te sientes mejor; de esta manera el antibiótico matarâ a la mayoría de las bacterias. ! L ú o o PREGUNTAS 1. ¿Cuáles serían tres enfermedades causadas por bacterias? 2. ¿Cuáles serían tres padecimientos originados por virus? 3. ¿Cuáles son ias dos formas en que Dr. Alexander Fleming examina un plato de cultivo que contiene moho de penicilina. El Dr. Fleming fue fotografiado en su laboratorio en Hospital Sanfa María en Paddington, Escocia. tu organismo se encarga de las afecciones ocasionadas por microorganismos? 4. ¿Por qué es importante terminar correctamente un tratamiento indicaclo por tu médico, inclusive cuando ya te sientes mejor? STCA'IS''' Slsrnlr¡s orl CuEnpo Hulr¡xo 75 LEcc,óN10 Evaluando Modelos Respiratorios Inrnooucclót'l El control respirataio es esencial para los nadadares, especialmente para aquellos que compiten en cerTámenes concretos. En la primera parte de este módulo, tú explorarás como tu cuerpo digiere comida y como los nutrientes son absorbidos dentro del torrente sanguíneo. La comida es uno de los ingredientes más importantes que tu cuerpo necesita para funcionar correctamente. Otro de la misma trascendencia es el oxígeno. ¿De que manera tu organismo toma el oxígeno? Y luego, ¿Qué sucede? Para responder estas preguntas necesitas saber aceÍca de la estructura del segundo sistema humano que tiene tu cuerpo: el sistema respiratorio. De igual manera es necesario que te enteres como funciona el proceso de respiración. Iniciarás la lección comentando lo que tú ya sabes acerca de lo que es respirar. Estudiarás un modelo que la mayoría de las ocasiones es utilizado para exponer cómo el aire ingresa y sale de los pulmones. Después, diseñarás y construirás tu propio modelo del proceso respiratorio. Partiendo de los conceptos con los que estás familiarizado acerca de la respiración y de la estructura del sistema respiratorio humano, discutirás las potencialidades y limitaciones de cada modelo. oBJETrvos DE EsrA ucclóu Repasal que sabes del proceso respiratolio. Observar una demostración del modelo de respiración tar¡o campana, Diseñar, construir y operar un modelo que simule el proceso respiratorio. Evaluar las fortalezas y limltaciones de dos modelos respiratorios. Reconocel que todos los modelos respiratorios tienen limitaciones, 76 Famillarizarte con la estructura básica del sistema respiratorio humano, STClil.IS" Srsrr,uns ¡el Cunnpo Hur.r¡r,ro MATERIAL PARA u lecc¡óru ro ¡DlscuLPE! Para ti 1- copia de la Hoja del Alumno 1O.1: Yvï "Evaluando el Modelo Respiratorio de Jeringa" Para tu grupo 1 charola de materiales 2 jeringas 2 2 globos vasos de 400m1 (o acceso a un desagüe) Algunas veces no puedes evitarlo. Talvez hayas hecho algo que tus padres o tus maestros te han dicho que no es de buena educación, algo como repetir o tener hipo lo que te lleva en ocasiones a vivir una situación incómoda. ¿Qué ocasiona que las personas repitan o tengan hipo? Demos un vistazo. Eructos: Sacando elAire que nos Sobra Cuando repites, tu cuerpo se deshace de una porción de aire, el cual entra a tu estomago por medio del esófago, tal como la comida lo hace, pero los alimentos se espera estén en el estómago y el aire en los pulmones, ¿cierto? Si ingieres demasiado aire cuando estás comiendo, empezarás a sentirte incómodo; esto pasa la mayoría de las veces cuando comes muy rápido. Una vez que has inhalado mucho aire, percibirás una desagradable sensación de inflamación que es causada por la presión delaire. Repetir elimina elaire extra y libera esa sensación incómoda. Cuanto tomas una soda, ingieres dióxido de carbono, lo que puede ocasionar algún eructo, o quizá, has ayudado a tus hermanos bebes a repetir, ya que esto en |os bebes es necesario porque inhalan aire cuando siendo alimentado. STC .lstnt Slsrnu,rs orl Curr.po Huu¡xo 77 rEccróN 10 EvALUANDo MoDELos R¡spruronros Si se les llega a introducir demasiado gas, sus estómagos se inflamarán, lo que puede ocasionar dolor y el bebé empezará a llorar. Si abrazas a tu hermanita(o) y le das algunas palmaditas suaves en su espalda, estarás ayudando a Iiberar ese aire molesto. Aunque repetir es malvisto por nuestras sociedades, en algunas otras culturas es un gesto de respeto por parte del anfitrión, es como si éste dijera: "Gracias por una comida tan deliciosa, realmente la disfrutén'. Hipo: Fuera de Control El hipo se puede convertir el algo peor ya que una vez que empieza hay veces que no lo puedes parar. El hipo es una señal de que tu respiración está fuera de sincronía. Para entender por qué el hipo surge, tienes que conocer algo acerca de cómo trabaja el sistema respiratorio. La respiración involucra dos grandes músculos: los que se encuentran entre las costillas y el diafragma, los cuales se encuentran en la base de tus pulmones. Normalmente, estos dos grupos de músculos trabajan iuntos como una máquina muy sincronizada. Cuando tu inhalas, Ios músculos entre |as costillas se contraen y tus caja torácica se expande. El diafragma se contrae, lo que forma un espacio para el aire de tus pulmones. Un momento después, cuando exhalas, el diafragma y los músculos entre |as costillas se relajan haciendo que el aire salga de los pulmones. El hipo ocurre cuando el diafragma se contrae y empuja hacia abajo en el momento equivocado, forzando al aire a moverse rápidamente pasando por las cuerdas vocales, Tu cerebro dice: "¡espera un minuto!" y manda un mensaje a tu lengua y a la parte posterior de tu garganta para detener el aire. Cuando el aire es forzado por medio de |as cuerdas vocales y la parte posterior de tu paladar, estas cuerdas generan un ruido seco y cortante, un sonido gracioso que llamamos hipo. Las personas intentan por diversas maneras de frenar el hipo. Algunas de ellas comen una cucharada de azúcar, otras, se dan palmadas en la espalda, inclusive hay quienes sostienen el brazo hacia arriba o toman agua. La mejor manera de solucionarlo es simplemente relajarse y tratar de respirar de forma natural. Muy pronto, todo volverá a estar en sincronía y el hipo desaparecerá. 7a STC ,Istnt Slsrev¡s n¡l Curnpo Huun¡o leccró r to Ev¡rru.cNo o lvlo¡ sro s R¡sp r n¡ronro s Para Empezar 1 Ir Un campañero tuyo leerá "¡Disculpe!", acerca de los eructos y el hipo. Tu Maestro(a) utllizarâ este texto para introducirte en el tema del sistema respiratorio, el cual se muestra en la Imagen 10.1. Conductos nasales Laringe Tráquea Bronqueolos Pulmón izquierdo Membrana pleural Cavidad pleural lmagen 10.1 E/ Slsfema respiratorio STC^IS'"' Srsrru¡s oel Curnpo Hulr,rNo 79 LEccróN p. 10 EvÂLUANDo r\Ioo¡ros Rnsprn¡roRros es tiempo de concentrarnos en lo que pasa cuando respiras. Designen a un Ahora miembro de tu equipo quien se 1i], Comenta tus anotaciones con el resto de " - tus compañeros de clase. pondrá de pie, tomará un respiro profundo y exhalará lentamente. Tu compañero hará lo mismo algún par de veces. En tu cuaderno de ciencias, registra todo lo que te haya llamado la atención. lJ , Presta atención a tu Maestro(a), quien explicará el proceso respiratorio y te dirá cómo acontece el intercambio de gases en los pulmones. Estas acciones están ilustradas en las figuras 10.2 y I0.3. Las costillas se mueven hacia arriba y hacia afuera Las costillas se mueven hacia abajo y hacia adentro Aumenta el volumen de la cavidad torácica Disminuye el volumen de la cavidad torácica El diafragma se mueve hacia abajo El Diafragma se mueve hacia arriba NHALACIÓN EXHALACIÓN lmagen STC 10.2 El proceso respiratorio. 'Isttt StsTtlr,ts osL Cu¡npo Huu,qxo LEccróN 10 EVALUANDo MonEros Rrsprn¡roRros Capilaridad Bronquios lmagen '10.3 EI intercambio de gases en los pulmones. STC'Isttt Srsrelr.q.s ¡nr Crr¡.npo Huv,r¡¡o A1 tEccróN 10 EvALUANDo Nfoosros Rnsprn,rron.ros 4 Ahora, observa cómo tu Maestro(a) hace "" lu d.-ostración del tarro .u-purru, el cual Partiendo de lo que hayas entendido acerca del proceso respiratorio, toma nota en las columnas. "Fortalezas" son los rasgos en el modelo que si fueron precisos al momento de mostrar lo que sucede cuando los seres humanos respiran. "Limitaciones" son las características que hacen que el modelo no haya sido exitoso en el intento de ilustrar lo que ocurre durante el proceso respiratorio. utilizado para hacer una simulación del proceso respiratorio. El modelo es ilustrado en el Imagen 10.4. es frecuentemente Vuelve alapâgina S. --- negra en tu cuaderno de ciencia. En la parte superior escribe las palabras "El Modelo |arro Campana del Proceso de Respiración" Dibuja una línea vertical que divida lapâgina. Marca a la columna izquierda: "Fortalezas" y la columna derecha "Limitaciones". fl. Expón tus anotaciones con tus compañeros de clase. El aire entra por el orificio El diafragma se mueve hacia abajo ¡;ríalï¡,ïii€ Modelo de respiración tipo campana. A2 STC lsttt SrsteMes orl Curnpo Hulr¡.xo leccrór Ejercicio 10.1 Evaluando el Modelo Respiratorio de Jeringa ro Evlru¡¡loo Mooeros Rrspln¡ronros A. ¿CuáI par de jeringas puede ser comparado con el diafrøgmø?, ¿la bocø?, ¿lø cavidad del pecho? B. ¿Por qué el agua, en lugar del aire utilizada en este modelo? J. es Con tu compañero, organicen cómo construirán su modelo. Anota tu método en tu cuaderno. Después, cuando hayas terminado, muestra tu propuesta a tu maestro(a), quien decidirá si estás listo para iniciar la construcción del modelo. la jeringa, el globo y el agua, construye y maneja tu modelo respiratorio. Comenta las siguientes preguntas con tu compañero: {.UtiIizando A. ¿Funcionø tu modelo como B. Si no es se esperøba? así, ¿cómo puedes mejorarlo? 5. D. ser necesario, intenta de nuevo la construcción de tu modelo de respiración. $. lmagen 10.5 Ensamblando el modelo de la jeringa Después de que hayas puesto a funcionar tu modelo, guarda en tu centro de distribución de material el que haya sobrado. PROCEDIMIENTO l. /. Ahora, completa la tabla en la hoja del estudiante 10.1. Designen a uno de sus compañeros para que reúna el material del equipo. Después, observa la demostración que hará de Maestro(a) del funcionamiento de una jeringa. f.kabajar,il .l -- pares para este ejercicio. Tu tarea es diseñar y construir un modelo de respiración utilizando una jeringa, un globo y agtra (ver la Imagen 10.5). Antes de iniciar, pon atención a las siguientes preguntas y anota tus repuestas en tu cuaderno de ciencia. STC 'ISt" Srsrelres o¡l Curnpo Hulr¡xo a3 LEccróN 10 EvALUANDo ìvfoonros REsprnaronros REFLEXTON SOBRE LO QUE HIC|STE o o I L g Utilizando la hoja del estudiante 10.1, comenta las fortalezas y limitaciones del modelo respiratorio de la jeringa. 2 -' ì..l ,.& El trompetista de Jazz Dizzy Gillespie tuvo que desarrollar un control respiratorio imporlante. Sin embargo, es impoñante señalar que son sus pulmones y el diafragma quienes hacen todo el trabajo, no las mejillas como pareciera. En tu cuaderno de ciencia, haz una tabla similar a la de la Hoja del Alumno 10.1 titulando la tuya "Usando Modelos". Marca la columna izquierda como "Fortalezas" y la derecha "Limitaciones". Reflexionando en lo que conoces de los modelos en general, completa la tabla. Expón tus ideas con tus compañeros de clase. Retomado la información que leíste en el Q_ vtt t. <(ñ episodio "Espías" en Esta Lección, explica por que es mejor respirar a través de tu nariz en lugar de la boca. {. A4 STC ,lstnt Srsra¡¡ns nrl Cuenpo Huu.q¡qo Hecha un vistazo a tus notas en [u cuaderno de ciencias, al inicio de la lección y corrígelas si es necesario. rEccróN 10 Ev^LU^NDo INIC¡A EL SEGUNDO VIAJE Después de haberse el sistema recuperado del último viaje a través del sistema digestivo Bollo está listo para ia siguiente aventura. "A dónde vamos a ir hoy", pregunta, viendo el mapa del cuerpo humano. "Vamos a explorar respiratorio, el sistema que los seres humanos usan para respirar. Nuestro mapa dice que el punto de partida para este viaje es justo al norte de la boca: la nariz. ¿Estás listo?" "Vamos", contesto Bollo. Parejas "Nosotros ya tenemos una elección. Los humanos tienen una sola boca, pero dos orificios nasales. ¿Para donde vamos, a la derecha o izquierda?" "Eso no importa porque ambos van al mismo lugar", replica Peppi. "Pero ahora que lo mencionas, es algo sobre lo que quisiera pensar. En muchos casos) el cuerpo humano esta diseñado en dos partes: dos orificios nasales, dos ojos, dos orejas y así sucesivamente. ¿Por qué piensas que es así?". "Para hacer que las personas se vean mejor'l replica Bollo. "Yo he visto retratos con monstruos de un solo ojo". "Hay una explicación para eso. Los pares dan equilibrio a las cosas. Mantén esa idea en menta mientras se desarrolla el viaje, tal vez se te ocurra otra ìVfoopros RnsprnaroRros que la boca en el sistema digestivo, sólo que aquí hay aire, no comida'l Achoo! Bollo y Peppi se encuentran volando hacia fuera delanariz. "¡Ups!, ¿Qué pasó?, expresa Bollo. "Estuve cerca de peder mi gorra. "Joanne estornudó" contesta Peppi. "El aire tiene pequeñas partículas de polvo, polen, gérmenes y otras cosas. Un trabajo delanariz humana es filtrar todas estas partículas y deshacerse de ellas toda vez que causan irritación. Cuando algo realmente esta irritando el revestimiento de la nariz,los humanos estornudan." "El estornudo es causado por una repentina contracción de los músculos que intervienen en la respiración. Cuando esto ocurre, el aire estalla desde los idea más". Los espias se preparan su punto de pañida para este viaje a través del sistema respiratorio. ¿Cuál es? ¡La nariz! pulmones. Un estornudo puede ser Dentro de la nariz fuerte, iuna vez Un ventarrón de cronometre un repente introdujo a estornudo en 100 Peppi y Bollo alanariz millas por hora! La tos dentro del orifìcio es similar al estornudo, izquierdo y se pero éste se origina encontraron en un lentamente en el tracto lugar húmedo, oscuro respiratorio. La tos es y cálido. otra manera con la "Este es la cavidad que los humanos nasal", exclama Peppi. eliminan gérmenes y "Este hace las veces polvo". STC IS"n' Srsrnu.qs nrl Cuonlo Hulr¡No A5 LEccróN 10 EvÁ,LUANDo MoDELos R¡sprnaronros cubierta con células que reaccionan ante determinados químicos. Cuando estas células se encuentran con los químicos, éstas mandan un mensaje al cerebro por medio del nervio olfativo. El cerebro decodifica el "Estás en 1o cierto. ¿Y recuerdas la epiglotis?, la válvula de seguridad que mantiene a la comida ay al aire en la dirección correcta. Ten en cuenta esto para el futuro, es un punto importante también'. "Si, cuando nosotros estábamos investigando el sistema digestivo, la epiglotis se cerró repentinamente y nosotros continuamos fragancia de un fino en nuestro camino perfume hasta la hacia el estómago. Esta fetidez de un zorrillo, vez se está abriendo", empiezan cuando los comenta Bollo. químicos reaccionan Los espías enteran a con las células través de la glotis,la receptoras en el área de cual es la puerta de Ianariz. Oler y respirar entrada a la traquea. "Esta es la laringe,la están relacionados, "dice Peppi.'l Por llaman también la caja ejemplo, cuando los delavoz", comenta humanos se resfrían y Peppi. "La laringe es sus narices se irritan, firme y dura. Adentro, ellos pueden incluso estirándose, desde la peder temporalmente parte superior hasta la el sentido del olfato." inferior, hay un par de bandas gruesas": "¿Las cuerdas En el conducto Pepi y Bollo trazan su vocales?, pregunta camino de forma Bollo, después de descendente por un consultar secretamente conducto restringido. de forma rápida el Se pueden ver muchos libro de Peppi. "Absolutamente cabellos y moco. ("Existen muchas cierto. Hay ahí dos pares. El primer par posibilidades de ser atrapado si el cuerpo son las cuerdas vocales piensa que tu tal.vez falsas. Esas no son tan puedes ocasionar importantes, tal como problemas"), medita tengo entendido. El Bollo. "¿Es nuestro siguiente parte de viejo amigo el esófago abajo son las que hacen el que está atrás de el trabajo. Ellas son las nosotros?", pregunta cuerdas vocales mensaje y éste se convierte en..." ¿Qué?" "¡Un olor! Todos los olores, desde la ¡Cuidado!, Bollo, ¡No vayas a quedar atrapado en los cabellos nasales! Lo que se sabe de la nar¡z "El aire está bien para mi'l Bollo insiste. "¿Cómo Ianariz puede detectar el polvo?". Los dos espías propiedades ayudan al moco de la membrana a realizar su trabajo. Esta atrapa partículas intentan navegar otra vez alanariz."Mira todo esto", dice Peppi. "Observa aquellos cabellos agitarse una y otravez. Ellos toman las partículas que hay en el aire que los humanos inhalanl "Si el aire los cabellos no logran atrapar todo, el cuerpo tiene una segunda línea de defensa. Es la mucosa de la membrana,la cual es el revestimiento mantener tibio el aire. De lo contrario, los pulmones resentirían unarâfaga de viento frío cuando los humanos viven algún invierno". "Entonces la nariz es el guardián", comenta Bollo. "Es un miembro más de la línea de defensa que tiene el organismo humano contra la suciedad, gérmenes y otros elementos indeseables'ì "Así es" dice Peppi. "Pero la nariz tiene otro papel importante también. Mira esa superficie arriba de nuestras cabezas. Es la membrana olfatoria. La membrana es delanariz.La membrana es cubierta por una sustancia espesa llamada moco. Siéntelo". "Es tibio y viscoso" replica Bollo. "Así es, estas dos 86 STC,fs""t Srsrplr,rs ¡¡l que pasan furtivas por los cabellos nasales. También ayu.daa Cunnpo Hu,lraNo Bo11o. verdaderas. LEccróN "Los sonidos humanos inician cuando el aire es empujado hacia arriba desde los pulmones a través de la laringe. Cuando los músculos de la laringe se relajan o contraen, estos hacen que las cuerdas vocales se alarguen o encojan. La tensión más pronunciada de las cuerdas forman el tono más agudo. 10 EvALUANDo MoDELos Resprnaronros Cuando se hacen sonidos específicos, tales como "queso", << . tt<< ), <( tt esto, caro, carro es trabajo de la boca, labios y lengua, son ellos quienes dan la forma detallada a estos sonidos de las palabras". Bollo aterirías en una de las cuerdas y brinca varis veces. "Es tan elástico como un trampolín. Yo puedo ver que se puede Bollo utiliza los arillos de los cañilagos improvisando la traquea como una escalera mientras se dirige hacia abajo, a los bronquios. estirar, peor ¿que hace que el sonido sea fuerte o suave?". "Eso depende de cuanto aire pase a través de ellas. Si hay mucho aire, el sonido es fuerte. Para Mira cómo /as cuerdas vocales se abren y cierran, se estiran y encogen, para ¡ayudar a Joanne a poder realizar diferentes sonldos/ susurrar es apenas necesario una pequeña cantidad de aire", contesta Peppi. Un Nuevo Tipo de Árbol. "Hay mucho más acerca del sistema respiratorio, no sólo es trasladar el aire hacia fuera o hacia dentro, este sistema tiene una papel importante tanto en el sentido del olfato como en el habla. Quiero estar en el centro de la acción: los pulmones", dice Bollo. Peppi y Bollo continúan hacia debajo de la traquea. STC/tr'lS"t Srsrrr¡¡s o¡r, Cunnpo Huu.,r¡o A7 LEcctóN 10 EvALUANDo MoDELos Resprn,rronros Peppi revisa el proceso respiratorio. Aa STC/ñIS"' Srsrslrts orl Cuanpo Huv¡No tEccróN 10 EvALUANDo N4oDELos R¡sprn¡ronros minuto". Iusto hacia delante el Tiempo para repasar pulmones son "Ahora, antes de ir más músculos?, pregunta "El diafragma se camino se divide en dos direcciones. lejos, hagamos un Bollo. acaba de mover hacia "Puedo entender arriba y los músculos "Nos estamos repaso. En primer acercando a los lugar, ¿Por qué los porque tu piensas eso, intercostales se pulmones", dice Peppi. humanos respiran?". pero los pulmones no relajan", dice Bollo. "Eso significa que el "Cada pulmón se sirve "Bueno, yo sé que los son tan duros. Los de los bronquios, que humanos respiran tipos fuertes son los aire está siendo latín porque el singular en es ellos necesitan músculos del sistema exhalado'l "bronchi". En los "Tienes que ver la oxígeno". Comenta respiratorio y los hay humanos, los Bol1o." de dos tipos. ilustración", enfatiza bronquios son el inicio "Y el oxígeno ingresa "¿Puedes ver aquellas Peppi. "Los humanos de algo que es llamado al organismo a través bandas entre las el árbol bronquial. del sistema cotillas? Son los normalmente respiran qué piensas que respiratorio. Los músculos intercostales. entre 10 y 14 veces por ¿Por tiene este nombre?". humanos también Y ¿ves ese músculo minuto. Ellos respiran "Este es un necesitan eliminar el largo, arqueado más cuando están nobrainer dice Bollo. dióxido c1e carbono". directamente hacia utilizando mayor "Cierto. Algo muy "Esto es como un abajo, el que parece cantidad de energía. árbol al revés. Los importante para Los pulmones una hoja? Es el bronquios son como el subrayar es que este diafragma. sostienen 6litros de unos troncos que se sistema funciona todo Esos músculos aire." "Entonces, ahora que bifurcan y se en automático. Nadie trabajan como un extienden. ¡Mira las tiene que pensar en equipo. Obsérvalos y hemos visto el gráfico, pequeñas ramas del respirar, porque este dime que puedes ver". concentrémonos en lo final¡" sistema es controlado Bollo ve alrededor. que ocurre cuando el "Estos son los por una parte especial "El diafragma se aire alcanza el alveolo". bronquíolos. Los más en el cerebro llamada allana y los músculos "Dame 15 minutos pequeños son tan finos la médula. Cuando los intercostales se para tomar una como los cabellos. El humanos empiezan a pequeña siesta y estaré contraen atrayendo a final de las utilizar más oxígeno, las costillas hacia listo para este vistazo pequeñísimas ramas por ejemplo, cuando arriba y hacia fuera", cercano a la forman un grupo de ellos están trabajando dice é1. respiración", propone sacos de aire o o jugando y acumulan "Correcto. Es lo que Bollo. n alveolos. Es a través de dióxido de carbono, pâsâ cuando los las membranas de las células musculares humanos inhalan. Las estos sacos que el gas mandan un mensaje al costillas van hacia se intercambia centro respiratorio. arriba y hacia fuera, ganando espacio. ¿De ¡Ayuda! Este dióxido haciendo que los que gases estamos de carbono ¡está pulmones se hablando?" matándonos! expandan. Tanto el "Oxígeno y dióxido ¡Necesitamos más volumen clentro de los de carbono", contestas oxigenó!, ellos lanzan pulmones se Bollo rápidamente. estos lamentos. El incrementa,la presión "Así es". Peppi a su vez cerebro le dicen a los del aire en el interior responde con una músculos respiratorios disminuye, y una que aceleren". sonrisa. nueva râfaga de viento "¿Entonces los entra. Ahora espera un ST(yl'lS'n' Slsr¡u.ts o¡l CuBnpo Huivr¡xo A9 LEcc,óN11 ¿Cuánto Aire Puedes Exhalar? rNTRODr..'CCtON En la primera parte de este módulo, descubriste la gran superficie que tiene el intestino delgado que permite que éste absorba grandes cantidades de nutrientes. De igual manera los pulmones tienen un diseño asombroso, pueden contener millones de diminutos sacos de aire o alvéolos. Este último permite que los pulmones almacenar e intercambiar grandes cantidades de aire. La cantidad de aire que puedes exhalar después de haber tomado un respiro profundo es una pista cle todo el aire que puedes almacenar en tus pulmones, ¿Qué cantidad de aire será exactamente?, ¡Tú vas a tratar de saberlo! lnflando un globo puede ser una manera dive¡lida de saber la capacidad de tus pulmones. OBJETIVOS DE ESTA LECCION Usar una esponja y agua como modelo que pueda mosttar la manera en la que los pulmones sostienen el aire. Graduar y armar un instrumento que pueda medir el volumen de aire que es exhalado, Determinal cuanto aire puedes exhalar después de haber hecho un respiro profundo. Comentar los factores que afectan la cantidad de aire que puedes exhalar. 90 STc/trlsttn Srsrein¡s ¡rl Cuønpo Huivr.cNo MATERIAL PARA LA LECCIóN 11 Para Empezar Para tu grupo Tiabajarás en pares para esta lección. Un estudiante de cada pareja deberá reunir los materiales necesarios. l. mano una esponja, un vaso grande y una probeta, y una charola. f.Ten -- ' 1 2 2 a_la charola esponjas cilindros graduados de 5O ml 2 vasos de precipitado de 250 ml 2 fórceps 2 tubos de polivinilo 2 reglas, graduadas en litros 2 insertores de plástico Coloca 30 ml de agua proveniente del algún grifo o llurr.?.nìro de la probeta. Tu compañero puede a¡rdarte verificando que el nivel del agua sea el correcto. Después de esto, coloca el agua dentro dei vaso amplio. 4 2 2 2 los fórceps, toma la esponja tl-Utilizando l¡ por uno de sus bordes y sumérgela dentro del agua del agua de la probeta que vertiste dentro del vaso grande. Permite que la esponja absorba cuanta cantidad de boquillas de cartulina marcadores negros tiras de cinta adhesiva bolsas de plástico grandes bolsas chicas de plástico resellables recipientes pequeños agua sea posible. Después, usando los fórceps, levanta la esponja fuera del agua y permite que el exceso del agua caiga Agua dentro del vaso amplio. $. Continua sosteniendo la esponja mientras tu compañero vierte el agua del depósito grande al cilindro graduado. Revisa el nivel de agua en la probeta y resta de él la cantidad de agua con la que iniciaste. Titula a ésta "La Cantidad de Agua Adsorbida por la Esponja'l Registra esta cifra en tu cuaderno de ciencias. Vierte elagua in la probeta, dentro $. -grande. del contenedor STC {S"' S¡sr¡rvr.rs onl Cuanpo Hulr¡xo 9L LEccróN 7t ' ' rr ¿CuÁNTo Arn¡ Puroes Exn¡r¡n? Ahora sostén la esponja sobre el vaso amplio. Retira la eipon;a de los fórceps. Presiona la esponja para exprimir la mayor cantidad de agua que puedas dentro del recipiente. Después, vierte el agua que se acumuló de haber exprimido la esponja dentro de la probeta. Revisa el nivel de agua en la probeta. Registra este número como "La Cantidad de Agua que Pude Exprimir de la Esponja". tu respuesta en el paso 7 de la respuesta en el paso 5. Titula este Ejercicio Ll,L Midiendo tu Gapacidad Pulmonar PROCEDIMIENTO Ilr - Revisa iunlo con tu maesl.ro - (a) el .'. procedimiento. Después, realiza una tabla in tu cuaderno de ciencia para registrar tus resultados. Resta la cifra de número como "La Cantidad de Agua que Pude Exprimir de la Esponja". Comenta las siguientes preguntas con tu equipo: regla y nota que está marcada para medir en litros. Comparte tus impresione sobre las siguientes preguntas: f.Tomala A. ¿En qué A. ¿Quedó la esponjø todavíø mojada después de quelø exprimistelø mayor cøntidød e agua posible?, ¿Da las røzones de por qué sí y por que no? B. ¿Cómo piensas que estø actividad se relaciona con tus pulmones y el proceso de respiración? Comen-ten $. -- las respuestas con tus compañeros de clase. É z es diferente esta regla de las otras que habías visto? B. ¿Cuól es una diferencia importante entre los metros y los litros? C. ¿Cómo crees que fue hecha la regla? ?- !vr - Bien, ahora es momento de hacer tu creación (Cuando lo hayas terminado será parecido al que aparece en la Imagen 11.1). El primer paso es señalar el tubo y para eso es necesario marcarlo con las unidades de medición necesarias, para lo cual tendrás que seguir los siguientes pasos: è z I A. Despliega el tubo aproximadamente unos 50 cm. en tu escritorio (ver la Imagen o Þ o 11.2). Observa que una de las terminaciones está cerrada y la otra abierta. B. Coloca la regla por debajo del conducto Imagen 11 .1 ¡Tu vas as tratar de determinar cuanto aire puedes exhalar! de tal manera que la graduación más alta de la regla coincide con el extremo que está cerrado, tal como aparecen al Imagen rt.2. G. Murca el cierre del extremo cerrado de este conducto que estás fabricando con el número "6.0 L.'1 STC/ñÍS"' Srsrsu,rs onr CuEnpo Hulr¡No lrccrór o] oll ¿,1 o! 6, o rr ¿CuÁuro Arnp Punors Exuar¡n? Ahora, ata el tubo al plástico con cinta adhesiva (ver Imagen I 1.4). lmagen'11.4 Utiliza cinta adhesiva para atar lmagen 11.2 Marca el colector que estás haciendo tal el plástico inseñado en como se muestra aquí. el tubo. D. Con un marcadoÍ,trazalas líneas que aparecen en la regla sobre el tubo. Señala las líneas en la mismas forma en la cual es tubo está marcado. Moviendo hacia abajo el tubo, repite el procedimiento cinco veces más. Tu marca final deberá ser "0.0r1 E. Una vez que has alcanzado la graduación 0.}L,haz otra marca con la cantidad 0.01L en el tubo y coloca una marca en ese punto en el cual realizaúts un corte. De esta manera el tubo estará graduado hasta el número 6.0L d. Inicia a ensamblar el aparato insertando un plástico dentro del tubo, deja alrededor de este último 2.5 cm libres del tubo, tal como se muestra en la Imagen 11.3. Envuelve y ata fuertemente el sobrante alrededor de la boquilia usando cinta aclhesiva, estando seguro de que no se f/rtrarâ el aire. $, Finalmente, coloca la cartulina en forma de tubo adentro de la boquilla. Cuanclo hayas terminado tu instrumento, deberá lucir tal como se muestra en la figura 11.5. lmagen 11.3 Haz que una cantidad de 2.5 cm. del tubo quede fuera del plástico. lmagen 11.5 Ensamble completo. STC IStt' Srsr¡r,r.,r.s ool Cuonpo Hur¿rrxo 93 LEccróN /. fl ¿CuÁNro Arn¡ Pueoes Exnnrnn? Ahora desarrolla los siguientes pasos para determinar cuanto aire puedes exhalar. A. Enrolla el tubo a la boquilla lo más cerca que te sea posible. B. Mientras tu compañero sostiene el tubo enrollado con las dos manos, inhala tan profundo como puedas. Lentamente exhala todo el aire que puedas adentro del tubo. No soples tan fuerte dentro del tubo, ya que si se desenrolla, tu compañero puede tener probiemas al sostenerlo. Si eres la persona que está sosteniendo el tubo, muévelo hacia atrás lentamente comos lo desenrollaras. G. Justo antes de que alejes el tubo de tu boca, coloca una de tus manos sobre la inserción de plástico y la otra alrecledor del mismo. Presiona el tubo su parte final para evitar que se escape el aire. Tu compañero enrolará el sobrante hacia ti. D. Utilizando las graduaciones del tubo, determina cuando aire tú exhalaste. Registra tu respuesta en tu cuaderno de ciencias. E. Repite el procedimiento una vez más. Anota la información en tu cuaderno de ciencia. Con el total de los resultados de los dos procesos, determina el promedio. F. Elimina la boquilla de cartulina, deshazte de ella y reemplâzala por una nueva. G. Itttetca-bia papeles con tu compañero y repitan los pasos del A al E. ' Remueve la cinta adhesiva y la inserción de plástico del tubo. Colocá la inserción de plástico en la bolsa pequeña. Obtendrás tu nueva boquilla de cartulina de tu Maestro(a) y colócala en la mismas bolsa. Regresa la regla laminada a la charola grande. Sitúa la cinta adhesiva, el tubo y las boquillas de cartulina desechable en bote de basura. Pon en su lugar la charola. REFLEXTÓN SOBRE LO QUE HtctSTE 1. Er la actividad "Para Empezar",l(t determinaste que: .La cantidad de agua absorbida por la esponja. .La cantidad e agua que tú podrías exprimir de la esponja. .La cantidad de agua restante en la esponja después de exprimirla. .En tu cuaderno de ciencias, responde las siguientes preguntas: A. ¿Cuáles de løs cøntidødes representa el øire que tu podrías exhalar con mucho esfuerzo después de haber hecho un respiro profundo? B, ¿Cuáles de estas cantidades representa el aire que tu podríøs exhalør sin mucho esfuerzo de tus pulmones? C. ¿Cuál de estas cøntidades representa lø cantidad de aire que tus pulmones pueden sostener, cuando tu realizøs tu respiro más profundo? En tu cuaderno de ciencias, enumera al . ffi€són cinco cosas que afectan el nivel de aire que tus pulmones pueden mantener. Expón estos elementos al resto de tus compañeros de clase y agrega nuevas ideas que tus compañeros te sugieran. STc ISt" Srsrnlras orl Cu¿npo Hur,r¡No LEccróN Í ¿CuÁNro Arne Pu¡oEs Exrr¡.r¡R? Antes de exhalar el indicador rojo se encuentra en cero y el cilindro azul lleno de agua. I : Amedida qué el estud!ante exhala; 'èl aire.rem'þlaìá',, gfadualmente al agua dénlro del , :cilindro y:ésle se, eleva: El :indicadôr rojo muesttã :, cuántos,litros de aire,eniraron l al cilindro: El Espirómetro es usado para medir la capacidad vital. El Espirómetro mostrado aquí es uno de los primeros modelos que hubo. En la actualidad operan de forma electrónica. STCy\fStt' Slsrcu.ls ¡rL Curnpo Hrrr,l,r"..o 95 LEccróN 11 ¿CuÁNro Alns Punprs Exnar¡,n? ,; : ::,.i:jj....g:i 4 :'. : ..t.¡ 1, I d , ¡r r:'Ì {ì' t '-.ú- a-i ,rl,\. ,.: o F o f '' ô É z z Io 0 É H @ El hielo y el frío no son /os únicos obstëtculos en estos aþlnlsfa mostrarnos. ¿Puedes mencionar otros refos del alpinismo? Probablemente has escuchado sobre los mareos y las náuseas. Pero, ¿los mareos de montaña?, ¿a qué se refiere eso? Los mareos de montaña es un fenómeno que se desarrolla cuanclo la sangre no está recibiendo suficiente oxígeno. Los alpinistas tal vez pueden sufrir los mareos estando en la montaña, debido a que el aire en altitudes elevadas contiene menos oígeno que en las planicies a poco nivel del mar. Si la cumbre es alta, el aire será muy delgado. Si estuvieras en la cima de una altiplanicie que fuera 6000 meteros de alta,la presión del aire sería de la mitad de lo que es al nivel del mar. Si tu respiración no cambia, estarás inhalando sólo la mitad de tu suministro normal de oxígeno. Los alpinistas que alcanzan la cima del monte Everest, el cual es de aproximadamente 10,000 metros de alto, respiran aire que contiene únicamente la tercera parte de la cantidad de oígeno al nivel del mar. En las altitudes elevadas,los pulmones no pueden mandar todo el oxígeno que tu cuerpo necesita. El resultado, el corazón no tiene suficiente oÍgeno necesario en la sangre para poder distribuirlo a las células del cuerpo. Las consecuencias de la escasez de oxígeno se siente en todo el cuerpo. Los síntomas incluyen dolores de cabeza intensos, fatiga, náuseas y respiración entrecortada. Cuando los alpinistas de montaña experimentadas perciben estos 96 STC/ì,IS"" Srsrru¡s orl Cu¡npo Hulr¡ivo -{.¡ : 14:? ...1..\ Il: síntomas, saben que es tiempo de regresas a niveles más bajos o de ir por los tanques de oxígeno. ¿Cómo puedes prevenir los mareos de montaña? Con un adecuado acondicionamiento. Tu cuerpo se ajustará a las altas latitudes si le das el tiempo suficiente. Al poco tiempo de que hayas ascendido a una altitud elevada, empezarâs a respirar de forma más profunda. Tu sistema respiratorio empieza a trabajar más. Todos los s pueden alvéolos se refuerzan con cada respiro. Tu ritmo cardiaco también se incrementa. Esto n ocurre sobre el nivel del mar, donde los pulmones no tiene que trabajar más de 1o necesario. Los aipinistas con mucha experiencia no parecen tener muchos problemas al respecto. Por ejemplo, ellos pueden escalar 300 metros cada dia. Usualmente regresan a altitudes bajas para dormir. Esto es a causa de que las persona respiran más lentamente durante la noche que en el día. Esto significa que ellos están tomando oxígeno en la noche, incluso por debajo de las mejores circunstancias. Incluso si tienes buena condición, tu cuerpo tu cuerpo no responderá igual en las planicies altas que al nivel del mar. De hecho, no necesitas tener mareos de montaña õ para sentir los efectos É de una elevada altitud. I Los atletas, por ejemplo, E saben bastante de la 2 ü altitud. Un atleta o olímpico que ha entrenado en el nivel del mar, estará en seria desventaja si la comp etenc ia se r ealizar át en un lugar que esté a 1500 metros sobre el Los alpinistas llevan nivel del mar. n consigo una reserua de oxígeno y una máscara rEccróN fl ¿CuÁNro Arnr Pusons Exnar¡R? La Maniobra del Dr. Heimlich No es usual que el nombre de un médico se convierta en una palabra famosa en vida del doctor mismo. Pero este es el caso del cirujano Henryl. Heimlich. El Dr. Heimlich es el inventor de la maniobra Heimlich. El escribió al ts = I o = õ I I F o l o o Dr. Henry Heimlich hacia arriba dentro de la tráquea y ejerce una fuerza sobre el objeto. La maniobra del médico Heimlich ha salvado la vida de más de 100,000 personas, incluyendo al Presidente Ronald Reagan yla actriz Elizabeth Taylor. ! respecto en la década de los 70, y durante los 80s, el término "Maniobra Heimlich" apareció en los diccionarios. La maniobra Heimlich es usada para extraer algún objeto de la tráquea, puesto que representa una obstrucción. Si alguien no puede respirar o si le falta aire a sus pulmones, esta acción aplicada de forma rápida es importantísima. Sin oxígeno, el cerebro sufrirá daños irreversibles dentro 4 o 6 minutos. Antes de que el Dr. Heimlich proporcionara esta idea, los doctores habían estado recomendando diferentes maneras de extraer objetos de la garganta. Algunas de éstas consistían en tratar de introducirse en la garganta de las personas o golpearlas levemente enla cabeza para hacer que el objeto saliera. Estas estrategias casi siempre tenían el efecto contrario al deseado: el objeto se introducía más en lugar de salir. La solución del Dr. Heimlich fue aplicar una fuerza desde abajo,lo que ocasionaría que el objeto saliera hacia la superficie, é1 pensaba. Esta técnica utiliza a los pulmones como fuelles. El aire en los pulmones se desplaza rápidamente La maniobra Heimlich ha salvado muchas vidas. Aún asl, no intentes hacerla sin el entrenamiento adecuado. STc ,IStt Srsrelr,rs ¡rr, Cuenpo Huu¡¡o uccón12 Receta pTrala Energa Respiración Celula{ INTRODUCCION Talvezpiensas que los nutrientes y el oxlgeno son materiales crudos o dos de los ingredientes que necesitas para mantenerte vivo y creciendo, pero ¿Cómo utilizan las células esas sustancias?, ¿Qué sucede con los desechos que se producen de estos procesos? Esta son las preguntas que vas a estudiar. En esta lección, observarás que sucede cuando el combustible se mezcla con el oxígeno. OBJETIVOS DE ESTA LECCION Utlllzar un modelo para determinar los materiales crudos y los productos de la combustlón, Estudiar que la combustión es una forma de oxidaclón, Reconocer que la respiración celula¡ es una forma de oxidación, Comparar y contrastar la combustión y la respiraclón celular, Muchos atletas ingieren una carga de carbono antes de un juego ó encuentro. ¿Es esfo una buena idea?, ¿Porqué? Usar un indicador para detectar los desechos de fases propios de la combustión y la respiración celular. Determlnar la forma de energía liberada durante la exhalación. Observar y registrar las ráfagas de aire de la inhalación y exhalación a través de un modelo. Utllizar el modelo para descubrir si los desechos de gas producto de I respiración celular está presente en la inhalación y exhalación de aire. Establecer sl los desechos de gas producto de la respiración celular, pueden pasar a través de la membrana, 9a STc/trlstnt SrsrB,r.r¡s onl CuBnpo Huiue¡ro El combustible que usarás, será la cera de una vela, y el proceso cuando algo se quema es llamada combustión, una forma de oxidación durante el cual una gran cantidad de energía es liberada rápidamente. Identificarás dos de los desechos que se originan en la combustión. Posteriormente, determinarás si cualquiera de estos productos son similares a los producidos durante otro forma de oxidación llamada respiración celular investigando si están presentes en el aire que inhalas y exhalas. Tämbién tratarás de entender cual ingrediente es más común en la combustión y en la respiración celular. Combinaras estas observaciones para desarrollar un nuevo tipo de receta, ¡la de la respiración celular LA OX|DACIóN: Uru PROCESO, DOS FORMAS Por lo pronto, tú sabes que el oxígeno es un gas, un gas que los humanos inhalan en cada respiro. En esta lección, estudiarás lo que pasa cuando una sustancia se comb¡na con el oxígeno. Este proceso es llamado oxidación. Examinarás dos formas diferentes de oxidación. La primera es llamada combustión. La combustión es un tipo de oxidación que es acompañada de una liberación rápida de energía, en la forma de calor o luz. Este proceso rápido de quemado produce ciertos desechos. La respiración celular es otra forma de oxidación; en otras palabras, es también un proceso mediante el cual una sustancia se combina con eloxígeno. La respiración celular, como la combustión, también produce desechos. La respiración celular no es tan espectacular como la combustión. No obstante, es un proceso esenc¡al para la vida, ya que es llevado de forma continua por cada célula delcuerpo. MATERIAL PARA LA LECCIóN 12 Para ti 1 charola. porta tubo de ensayo. delAlumno 12.2, 1 vela, 1 bloque de madera. el Aire lnhalado 1, 1 copia de la Hoja Contra el Exhalado. 1- copia de la hoja del estudiante I2.3, Diagrama de Venn: Combustión y Respiración Celular. I Para tu grupo 1 par de lentes de seguridad. pieza de papel aluminio. 1 aparato aire 1 inhalado contra el exhalado. 2 tubos de ensayo grandes. pares de tijeras. embudos de plástico. 4 popotes para beber. 1- bote para dispersar 2 2 solución azul de bromtimol. cilindros graduados con 5O ml. 2 membranas. 2 cuerdas. 2 termómetros. L Recipiente de 250 ml sin marcar. Recipiente de 250 ml marcado como 'Agua carbonatada". Recipiente de 250 ml marcado como "Agua de la llave o delgrifo". lápices de color rojo. pinturas de color azul. Aguayaccesoaun zinc sTC IS"'Srsrr¡u,rs onl Cunnpo Hulr¡No 99 LEccróN rz RECETA pARA LA ExsncÍ,{-R¡sprnecróN C¡r.ur.¡n Fara Ëmpezar l. ft, l$" Designen a una persona de tu equipo para que traiga los materiales necesarios. Trabajarás en equipo parala actividad en"Para Empezar". Repasa las medidas de seguridad con tu maestro (a). cinta. Siempre utiliza lentes de seguridad cuando tú estés trabajando con bromtimol azul. tus ojos, enjuágalos rápidamente con agua. Para prevenir que el líquido se derrame, inhala y exhala de forma suave y con cuidado a través de los popotes para la boca. Por cuestiones de Avisa inmediatamente salud, no compartes a tu Maestro(a) si los popotes' cualquier líquido se derrama' si el bromtimol azul entra en contacto con ? -' A. ¿De que está hecha la vela? B. Además de lø solución azul de bromtimol, la velø y el bloque de madera, ¿Qué otras sustanciøs están presentes en el recipiente? POR TU STGURIDAD No te acerques mucho a la flama de la vela. Si tienes el cabello largo, recógelo con una Después de que tú maestro (a) encienda la vela, observa 1o que ocurre al quemarse ésta. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno de ciencias: Utilizando la probeta, mide 15 ml de solución azul'debromtimol. Vierte la solución dentro del recipiente con capacidad de250 ml. que no está marcado. Coloca el bloque de madera en el recipiente y sitúa la vela en la parte superior de bloque (ver la Imagen 12.1). Ubica todo lo anterior donde puedan verlo todos los miembros de tu equipo. lmagen 12.1 Cómo colocar la vela dentro del recipiente. l-OO STC/l,lS"' Slsrnu,rs pr¡, Cu¡npo Huu¡i,'o C. Por lo tønto, ¿Qué otros ingredientes pørticipan en eI proceso de quemado de la velø? D. ¿Qué es liberødo de formø rápida cuando Ia vela se quema? E. Si tu quisierøs colocør øfuera lø velø, ¿Qué gas necesitaría estar eliminado del ambiente de Ia vela? Ç Ahora, coloca una pieza en forma de -" cuadro de papel aluminio fuera de I aparte superior del recipiente. Dobla los extremos del papel aluminio para que sujete al depósito. A. ¿Qué ocurre con la se flama cuando tu cubres eI vaso con eI papel øIuminio?, ¿Por qué? B. ¿Qué gøs crees tú que permanece en lø vasija cubiertø cuando la fløma se ha ido? C. ¿Qué môs puedes ver en el recipiente? leccrór 6. N? remuevas el papel aluminio. Agita la solución suavemente del fondo de la vasija durante 1 minuto, tal como se muestra en laImagen72.2 rz Rscere pr\RA LA ENrncÍa-R¡sprnecróN CErur¡R = ú o o I Ð # e o o z õ a a à F I o lmagen '12.2 Agita la solución suavemente con un movimiento circular. A. ¿Qué sucede con la solución de bromtimol azul? B. ¿Qué sustancia piensas tú que ocasionó el cambio? Estas imágenes producidas mediante el calor o termo gramas, muestran a un hombre antes y después de pafticipar en un juego de balonmano. ¿Qué piensas que indican los colores? C, El bromtimol azul es un químico especiøl que sirve como indicador. Sobre lø base de lo quehas aprendido en este ejercicio, ¿Cómo definirías a este indicødor?, ¿Qué otros indicadores has visto en tus lecciones previas a este módulo? 4 I o o I .u /. Sigue las instrucciones de tu maestro (a) para limpiar todo. l p o I $. Repasa esta actividad con tu maestro (a). Establezcan acuerdos aceÍca de los dos ingredientes necesarios por la combustión de la vela y los productos que fueron liberados durante el proceso de z õ ã I o combustión. ST(ylISt" Slsr¿n,rs ¡rr, Cunnpo Huu¡¡lo 1O1 LEccróN 12 RECETA pARA LA ENencÍ¡-Rnsprn¡cróN Csruren Ejerciclo t2.L Analizando la Respiración Gelular /_ --t PROCEDIMIENTO It' Ahora es tiempo de aplicar lo que has obr.ruudo duiante laìctividad de "Para Empezar" a un proceso muy importante que se lleva a cabo en el cuerpo humano. ¿Como la combustión es similar a otra forma de oxidación- a un proceso llamada respiración celular -que ocurre en tus células?, ¿De qué manera son diferentes estos procesos? Antes de iniciat responde las siguientes preguntas en cu cuaderno de A. Utiliza una probetaparamedir 5ml agua del grifo que tu Maestro(a) te B. Permite que el termómetro siga en el agua. Sitúa la pajita en el tubo de ensayo, dobla lapajitaligeramente hacia ti y sopla continuamente a través de ésta dentro del agua por cerca de 2 minutos. Verifica y anota la temperatura del agua. B. ¿Qué ingredientes de combustión piensas que también son importantes pøra la respiración celular? C. Sobre la base de lo que has estudiado en el primer aparte de este modulo, ¿Cuâl de proporcionará. Vierte el agua dentro del tubo de ensayo. Coloca el termómetro dentro desagua y permite que repose por unos 30 segundos. Verifica la temperatura. Registra este tubo con el texto "Temperatura inicial" Haz tus anotaciones en tu cuaderno de ciencia. ciencias: A. ¿Qué yiste cuando la vela se quemó que no estaríøpresente en el tipo de oxidøción que sucede en las células de tu cuerpo? Cuando una vela se quema, puedes observar la energía que es liberada en la forma de calor o luz, pero ¿qué evidencia puedes tú encontrar paramostrar que tu cuerpo libera energía durante la respiración celular? Trabajando con tu compañero, sigue los siguientes pasos para que puedas descubrirlo. J. - Comenta las siguientes preguntas con tu compañero. Después, escribe tus respuestas en tu cuaderno de ciencias. piensas que es el segundo ingrediente esenciøl de la respiración celulør? A. ¿Cambió al temperatura del øgua después de que exhalaste dentro de ella?, Si fue así, ¿Cuól fue el cambio? B. ¿Qué es una medición de temperaturø? C. ¿Qué cambios enla temperatura del agua indican algo sobre el aire que exhalaste dentro de ella? D. ¿Cómo relacionaríøs este cambio con el pro ducto de la respirøción celular? {.ligue las -i.nstr.ucciones hacer Ia ltmprcza. LO2 STC/trIS'n' Srsr¿lr,rs onl Cuenpo HuunNo de tu maestro para leccrór Ejercicio L2.2 Usando un Modelo para Mostrar Evidencia de un Producto de Desperdicio en la Respiración Celular PROCEDIMIENTO I-' En el ejercicio 12.1, observaste evidencia d.l producto de la respiración cellar en tu aire exhalado. En este ejercicio, utilizarás un modelo para identificar los desechos de la respiración celular. Observa como tu maestro expone una transparencia mostrando el modelo. tz Rncnra pARA LA ENEncÍa-Rr,sprR¡cróN C¡rur¡n D. Designa a uno de tus compañeros de equipo para que respire a través de la boquilla del popote hasta que cada uno haya observado el paso del aire exhalado e inhalado a través del modelo. El estudiante que está respirando en el aparato deberá intentar inhalar y exhalar con la misma intensidad. E. En la ilustración de la Hoja del Estudiante 12.2, colorea el recorrido del aire, al ser inhalado y exhalado, que se lleva a cabo en el aparato. Utiliza :unlâpiz rojo para el inhalado y uno aatlpara el exhalado. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno de ciencia. Partiendo de lo que has observado, ¿Cuál con tu equipo para explorar como l.\abai7 -- el modelo funciona y completa el ejercicio con los siguientes pasos: A. Remuelre los tapones de los dos tubos de ensayo y llena cada uno con 10 ml. de agua del grifo. Vuelve a colocar los tapones en los tubos de ensayo. B. Coloca los tubos de ensayo en el estante para ello. G. Elabora una boquilla cortando la mitad del popote e insertando una de las piezas del popote dentro del extremo de tubo de goma extendiéndolo del plástico de conducto en forma de Y. es factor mâs importønte (acerca de Ia manera en que el aparato estâ montado) que parece determinar si el øire inhalado o exhalado burbujeó a trayés del agua en el el tubo de ensayo? J. los- tapones y vacia el agua dentro $eji1a del tregadero. lL Utilizando la probeta, mide l0 ml de " solución azulãe bromtimol y viértela dentro de uno de los tubos de ensayo grandes. Después, hazlo mismo con el segundo tubo de ensayo. Reemplaza los tapones de goma de los dos tubos de ensayo. Ç_ Usando una mitad del popote como una -' boquilla,hazlo que los otros miembros de tu equipo repitan el ejercicio hasta que tu veas que ha cambiado definitivamente el coloren en uno de los tubos de ensayo. instrucciones de tu maestro(a) $. Sigue.las para limpiar todo y regresar los materiales. lmagen 12.3 Como inse¡1ar el popote dentro del tubo. STC^IS"' Srsrru¡s orl Cuenpo Hull¡xo LO3 LEccróN /. 12 IìECETA pARA LA ENpncÍ¡,-REsprn,q.cróN Responde las siguientes preguntas en cuaderno de ciencia: Cnrur¡n Ejercicio L2.3 Analizando el Movimiento del Dióxido Carbono a Través de una Membrana tu A. ¿Viste si el color cømbio en la solución azul de bromtimol, en cualquier de los dos tubos de ensayo después de que alguien de tu equipo respiró dentro de ellos? B. ¿En cual tubo de ensayo cambio el color? PROCEDIMIENTO En el eiercicio I2.2, encontraste evidencia 1 -'d. dióxido de carbono en el aire que exhalas. No pudiste encontrar evidencia de dióxido de carbono en el aire que C. ¿Qué sustanciø originó este cambio? $, - Hascomprobado dos de los subproductos de la respiración celular que se pueden encontrar en el aire que exhalas. Comenta estos sub-productos con tus compañeros de equipo, establezcan acuerdos de cuales son éstos inhalas. ¿Cómo piensas que el dióxido de carbono fue llevado a tus pulmones? Tu sangre transporta oxigeno a las células '_ de tu cuerpo, en donde es intercambiado por dióxido de carbono, pero ¿Cómo pueden pasar ambos gases a través de las membranas de las células de tu cuerpo? kabaja con tus compañero y sigue estos pasos para que puedas averiguarlo. A. Coloca un tubo de ensayo grande en la base. B, Toma una membrana mojada del recipiente. Ata uno de los extremos de la membrana con una cuerda. (Puedes repasar el paso 38 del procedimiento en la lección 6, si necesitas más indicaciones de cómo hacer esta actividad de forma correcta). G. Mid. 13 ml. de agua carbonatada en la probeta. Utiliza el embudo para verter dentro de la membrana el agua del cilindro (revisa el paso 3D del procedimiento en la lección 6 para indicaciones adicionales). D. En;uaga el exterior de la membrana con agua. Sostén la membrana por su abertura e instálalo dentro del tubo de ensayo grande, haciendo que el extremo abierto de la membrana tienda de uno de los lados del tubo de ensayo. Coloca el tubo de ensayo en la base. ¿Por qué necesitas enjuagar eI exterior membrana con agua? Lo4 STC/trfS"' Srsr¡u¡s ocl Cuerpo Huu¡No dela lecclón E. Mide 7 ml de solución azul debromtimol en la probeta. Viértela dentro del tubo de ensayo que contiene la membrana y permítela reposar por unos 30 segundos. F. Observa el contendido del tubo de ensayo. Sigue las preguntas de continuación como guiapara tus observaciones. Registra tus respuestas en tu cuaderno de ciencias. LÁ ENencÍa-R¡sprn,q.cróòr CEruren REFLEXTON SOBRE LO QUE HtCtSTE t. Con tus compañeros de clase, comenta las respuestas que anotaste en tu Hoja del Alumno 12.2y I2.3. Partiendo de lo que has aprendido en esta ' lección, responde las siguientes preguntas en tu cuaderno de ciencia. 1. ¿Cambió el color de la solución azul de bromtimol?, si fue øsí, ¿Qué originó ese cambio de color? A. ¿Guáles so los ingredientes o 2. ¿Qué te dice este cambio de color acerca de la capacidød del dióxido de carbono para pasar a través de la membrana? B. ¿Cuáles so los sub-productos de la j. ? -' tz Recnra pAR¡, materiales crudos para la respiración celular? respiración celular? C. ¿Cuáles productos de la respiración ¿Qué proceso sigue el dióxido de carbono cuando pasa ø través de lø membrana? celular permite a los humanos realizar sus actividades diarias? 4. ¿Cómo crees que el dióxido de cørbono pasa a través de lø membrana? D. ¿Cuáles productos de la respiración celular son desechos?, ¿Cómo son transportados a los pulmones? Regresa tus materiales al área designada puiu ello. Coloca la membrana otia vez en el recipiente con agua, asegurándote de que esté sumergida. E. El aire inhalado contiene aproximadamente 0.03 por ciento de dióxido de carbono y un 20 por ciento de oxígeno. El aire exhalado contiene aproximadamente 4 por ciento de dióxido de carbono y un 16 por ciento de oxígeno. Tomando en cuenta lo que has aprendido en esta lección, explica por que ocurre esto. con tu equipo para completar el diagramaVenn en la hoja del estudiante {.kabaja 72.3 F, Resume en un enunciado la "receta" para la respiración celular. Menciona tanto los materiales crudos como los productos. gente necesita eliminar del cuerpo los desechos de la respiración celular? G. ¿Por qué piensas que la J. Expón tus respuestas a estas preguntas, así como las observaciones que hiciste durante la lección, a tus compañeros de clase. STC/I,IS..' Srstrrvr¡s nsL Cunn¡o Huu,rro l-Os rEccróN 12 RECETA pARA LA ENnncÍ¡-RnsprnrrcróN Csrur¡n POLIO: Máquinas y Medicina Controlan a un Asesino del mismo virus que causa la polio ,peor el virus en la acuna había sido muerto, por lo mismo no ocasionaría la enfermedad, ya que le avisa al sistema inmunológico de tu cuerpo como es en el virus que si pudiera ser maligno. De esta forma, si el virus de la polio entra a tu cuerpo, unas células especiales en tu sistema sanguíneo lo reconocerán como peligroso y se apresurarán a El Dr. Jonas Salk administra su vacuna contra la polio a una niña de I años de edad durante las pruebas de campo en 1954. Eres afortunado. Antes estadounidenses de que fueras a la tenían polio,llamada también parálisis infantil. La mayoría de estos enfermos eran niños y algunos de ellos quedaron lisiados o murieron a causa de este mal. En 1953, el Dr. Jonas Salk inventó una vacuna que protegía a la personas de la polio. La vacuna fue hecha escuela, tu médico te proporcionó una medicina (llamado vacuna) para protegerte de la polio. Hasta la mitad ciel silgo 20, la vacuna contra la polio no existía, y cada año miles de personas adquirían este mal. En 1950 más de 33,000 1OG STC/l'lS"' SrsrBnr,rs ool Cunnpo Hulr,rNo destruirlo. La vacuna de la polio que el Dr. Salk desarrolló es inyectada con una aguja hipodérmica. Tú probablemente fuiste vacunado bebiéndola, esta es, entonces, una vacuna oral, la cual fue desarrollada por el Dr. Albert Sabin. Muchas personas con polio no están extremadamente enfermas, ellas sólo se sienten como si tuvieran un resfriado, pero en ocasiones el virus de la polio zz F o o El Dr. Albeft Sbrn en su laboratorio en la Universidad de Cincinnati, Colegio de Medicina en Ohio. atraviesa la médula espinal,la cual retransmite mensajes a los músculos. Los nervios no pueden mandar señales para controlar los músculos. Si el virus daña los nervios que van a las piernas, por ejemplo,las piernas del paciente se l'uelven débiles. Los seres humanos con este tipo de polio necesitan muletas o sillas de ruedas para poder trasladarse. En ocasiones, la polio daña los nervios que controlan la respiración. Estos pacientes necesitan ayuda para poder LEccróN Un ingeniero estadounidense llamado Philip Drinker inventó una máquina para ayrdar a las víctimas de la polio en su forma respiratoria. La máquina, nombrada plancha pulmonar, es una caja de metal lo suficientemente grande para sostener a un paciente, cuya cabeza se coloca afuera a través de un cuello de caucho que mantiene el aire en circulación. En el otro extremo hay un diafragma flexible que es movido hacia atrás de forma sucesiva por un motor. En el momento en que el diafragma es empujado hacia fuera, la presión dentro de la plancha decrece. Una fuerza es creada que expande el pecho del paciente y los respiros de aire van de la boca del paciente a sus pulmones. Cuando el diafragma es empujado hacia dentro,la presión dentro de la plancha pulmonar se incrementa, el pecho es empujado hacia dentro y el aire es forjado a salir de los pulmones del paciente. La plancha pulmonar probó que muchas personas pueden sobrevivir si reciben ayuda para respirar. Desde que la plancha pulmonar fue inventada,los médicos e ingenieros han trabajado juntos para hacer una plancha pulmonar que fuera rz RECETA pARA. L^ ExencÍa-R¡sprn¡cróN CEruran pequeña y fâciI de usar. En la actualidad, existen ventiladores polio ha sido virtualmente metálicos (máquinas que ayudan a las personas a respirar) que son lo suficientemente pequeñas para cargarse como una maleta. Estos ventiladores empujan suavemente el aire a los pulmones de los pacientes a través de pequeños tubos. Gracias a los trabajos pioneros en la vacuna por parte de dos médicos -Sal y Sabin- la muchos países, incluyendo los Estados Unidos. Y Gracias al desaparecida en trabajo de muchos científicos, como Phillip Drinker y otros, los ventiladores mecánicos están salvando muchos vidas de miles de personas quienes necesitan ayuda para respirar, desde niños hasta personas de avanzada edad con los pulmones enfermos. n zz L q. & o Esfos dos pacientes de corfa edad se pueden ver uno al otro a través de /os espelos que han sido puesfos en sus cabezas. En la mitad del siglo XX, miles de nrños se contagiaban de polio fodos /os años. Esfa fotografía fue tomada en lennessee en 1952. STC/tr'lS'n' Srsrnvls oel Cunnpo Huv¡xo AO7 LEccróN tz RxcETA pARA LA ENnncí¡-R¡sprn¡cróN CErur¡n Peppi y Bollo están listos para continuar su exploración por el sistema respiratorio del cuerpo humano. "¿Dijiste que ahí hay cientos de millones de alvéolos?, pregunta Bollo. "Así es. Casi todos los humanos tienen alrededor de 300 millones de ellos. Si tu colocas allanando el tejido pulmonar de un adulto humano, podrías cubrir el área de cortina de tenis". "¿Por qué hay tantos? "¿Recuerda cuando nosotros estábamos dentro del intestino delgado y vimos los villa?, pregunta Peppi. ¿Qué encontraste acerca mucho espacio para que esto suceda. E los a¡rdan a que el cuerpo se oxigene mejor y más rápido. Brinquemos y abordemos una molécula de oígeno para ver que tan rápida es". Peppi y Bolo son llevados rápidamente a través del árbol bronquial. Adelante, ellos ven un alveolo. Está cubierto por un pequeño vaso sanguíneo. ("Capillars'l dice Peppi). Desde adentro, el vaso sanguíneo parece una red. Algunos de los capilares son rojo oscuro, otros son rojo brillante. Todavía en el viaje en la molécula de oxígeno, se acercan a las paredes de los alvéolos. Repentinamente, son empujados a través de las paredes cle los alvéolos y a través también de la pared del vaso sanguíneo (Esto no requiere de mucho esfuerzo, por qué la pared de cada es una célula gruesa). Los espías se encuentran sujetados a un nuevo compañero muy fuerte: una glóbulo de ellos?". "Aprendimos que la superficie tan grande permite una absorción más eficiente", dice BolÌo. "He¡ lo tengoapuesto a que el alveolo a¡rda a un intercambio de gases mâs efr,caz". "¡Mrry bien otra vezi.Elalveolo hace que el intercambio de gases sea más eficiente porque Todos a bordo para un aventón en un glóbulo rojo ellos proporcionan 1Oa STC lsttt Sls'rnlt,ts nrl Cunnpo Hulrnxo rojo. "Lo hicimos", enuncia Peppi. "Bienvenidos al torrente sanguíneo. El oxígeno se encuentra en esta forma en las células. LEcclóN Y debido a que las células no pueden vivir sin oxígeno, estoy seguro de que seremos bienvenidos, pero primero, tenemos que tomar una ruta de paso por el coraz6n. Nuestro camino es a la vena pulmonar". Peppi y Bollo son movidos hacia eI corazóny son lanzados hacia fuera a una enorme arteria. "¿En donde vamos a terminar?, pregunta Bollo. "Eso no importa", contesta Peppi. "Lo más importante es que todas las células necesitan oxígeno para sobrevivir. Cuando el oxígeno llega a las células del cuero, pequeñas estructuras en las células, llamadas mitocondrias lo observen. Esto se lleva a cabo en esas pequeñas estructuras en forma de salchicha donde el trabajo verdadero se realiza. El oxígeno se combina con los nutrientes, (casi siempre glucosa) de la comida digerida en forma de oxidación llamada respiración celular. No hay fuego claro, pero este proceso libera la energía que los humanos necesitan para vivir. "El dióxido de carbono y el agua son producidos durante la respiración celular también". Continúa diciendo Peppi. "Son considerados productos de desecho y son arrojados a la sangre. El dióxido de carbono es llevado hacia los pulmones y expulsado en la exhalación'. De Camino a Gasa Unavez que han hecho una parada en las células del cuerpo y descargado el oúgeno, Bollo se da cuenta que las cosas han cambiado. La sangre brillante ahora es oscura. "El cambio de color es importante. La tonalidad brillante indica que hay oxígeno en la sangre, el color oscuro señala que existe más dióxido de carbono y menos oxígeno", explica Peppi. Los espías, flotando en el plasma con algo cle dióxido de carbono, regresan hacia el corazón, después van a través de la arteria pulmonar y a hacia los pulmones. OIravez, son trasladados por dos paredes delgadas, pero en esta ocasión el proceso es reservado. Se están desplazando hacia atrás por medio del torrente sanguíneo. 12 REcETA pAR¡r LA ENencÍ¡-R¡sprn;rcróN Ceruran El diafragma se relaja, los músculos de las costillas permiten a la cavidad del pecho decrecer y ups. ¡Hacia arriba y afuera¡ Peppi y Bollo están devuelta en la civilización. Pensándolo Bien "Respirar es mucho mas complicado de 1o que pensaba", comenta Bollo. "No es tan sencillo como que entre y salga aire". "Respirar es un proceso físico y es algo que podemos ver a las personas hacerlo. ¡Algunas veces podemos inclusive escucharlo¡,pero respirar también un paso destacado en el proceso químico de la respiración celular. La respiración celular es el proceso mediante el cual,la glucosa es descompuesta en células con la asistencia del oxígeno suministrar energía que se requieren en las actividades de todos los días". "La glucosa es el único nutriente usado parala energía?, pregunta Bollo. "Algunas células depende casi por completo de la glucosa", contesta Peppi. "Otras paren preferir grasas como recurso de energía. En algunas ocasiones, cuando no hay suficientes aminoácidos en la célula para fabricar las proteínas, esta última puede ser usada parcIa energía o ser convertida en grasa". "¡Entonces, los seres humanos vaya que sí hacen uso de sus nutrientes¡, dice Bollo. "iYaya que sí! y hablando de comida, tengo hambre y mi mochila está vacia. ¿Sobró algo? ! ST(yllstnt Srsrru,r.s orr, Cuenpo Hvu,rxo 1O9 LEcc,óN13 Liberando Energa de Ia Comida 2 INTRODUCCION z P En la lección 12, estudiaste como el oxígeno y los nutrientes reaccionan químicamente en tus células para liberar energía, ¿pero todo tipo de comida descarga la misma cantidad de energía? ¿Obtendrás la misma cantidad de energía de 4 onzas de hamburguesa, de 4 onzas de spaghetti o de un helado de chocolate?, ¿Cómo se puede tasar la energía que da la comida? En esta lección, anahzarâs y compararás la evaluación de energía de dos diferentes alimentos. Leerás aceÍca como los científicos calculan la energía en la comida y con qué unidades de medida lo hacen. Antes de que termines, "contar calorías" tendrá un nuevo significado para ti. o O o È ì o o = @ ¿Cuál tendrá más calorías, el malvavisco tostado o el que no lo estét? Al final de esta lección, estarás apto para responder esta pregunta. oBJErvos DE EsrA ¡-eccrón Comparar las evaluacíones de energía de los malvaviscos y las nueces. Leer y comentar como se estima la energía de la comida. Construír una definición para la palabra "calof ía". LLO STC¡I,IS" Slsrnu,rs onr Cu¡npo Hulr¡No Para Empezar MATER¡AL PARA LA LECCIóN 13 I¡r Con tu maestro(a) elabora una lista -- referente a lo que saben de las calorías. f. Para L Lean "Contando Calorías: ¡Bombas Fuera¡" y"Grande o Pequeño" ( en la pâgina 112). Expongutrì.tr opiniones referentes a estas lecturas. Partiendo de lo que has reído y compartido, vuelve a ti par de lentes de seguridad. Para tu grupo l4 4 2 revisar tu lista. charoa. pequeños malvaviscos. vela. agujaspara diseccionar. 2 termómetros. 2 tubos de ensayo grandes. A Gontar Galorías: ¡Fuera Bombas! Talvez has escuchado que la comida contiene calorías, las cuales no puedes ver o percibirlas. ðQué son las calorías?, ¿Cómo se estiman éstas en los alimentos? Una caloría no es duna "cosa". Es una unidad de medición de masa; los metros miden longitud. Las calorías tasan la energía calorífica. Una caloría es la cantidad de energÍa de calor necesaria para elevar la temperatura de un grama de agua 1. grado centígrado. Para saber cuando energía se encuentra en la comida, los cientÍficos calculan cuanto calor estante para los tubos de ensayo. abrazaderas para los tubos de ensayo. probetas con capacidad de 50m1. recipiente para el agua con capacidad de 400 ml. recipiente para el agua con capacidad de 250 produce la comida ésta ha sido quemada. La mayoría de los alimentos no se quemarán sitratas de encenderlos con un fósforo, pero ellas ¡síse quemarán en una bomba calorimetría! Una bomba calorimetría es un aparato que los cientÍficos utilizan para contar las calorías en la comida. Primero, la comida es molida y puesta a secar. Una muestra ruidosamente pesada es colocada dentro de una contener de acero fuerte como deltamaño de una taza de café (la bomba). El contenedor es sellado. El oxígeno es bombeado dentro hasta que la presión es extremadamente alta. ( continuará) ml. 4 toallas de papel. 7 sartén. STC/ìVIS''' Srsrrlr¡s ner. Cuenpo Hulr¡xo AL7- LECCIÓN 13 LIBERANDo ENERGÍÄ DE LA Coil,tIDA Termómetro A Contar Calorías (continuación) La bomba es colocada en un contenedor aislado que ha sido cuidadosamente medido. Una corriente eléctrica es mandada por medio de cables hacia la bomba. Esto crea una chispa que enciende la muestta de comida y el oxígeno. La reacción explosiva quema toda la comida y el calor de la bomba. La bomba caliente el agua. Eltermómetro dice a los científicos que tanto a aumentado la temperatura del agua como resultado delcalor liberado por la comida. Los científicos saben exactamente cuanta agua había en el contener y cuando comida había dentro de la bomba. Los científicos también saben que es necesaria Lcaloúa para elevar la temperatura de un gramo de agua 1 grado centígrado. Gon esta información, es fácil contar las calorías. Aislante Capa de aire Contenedor Agua Bomba de acero Muestra de comida Bobina de ignición Interior de un calorímetro de bomba. ¿Grande o pequeño? (1000 gramos) de agua 1 oC. Las caloráis vienen en dos tamaños: grande o pequeño. Una caloría de menor tamaño equivale a la cantidad de energía que elevará la temperatura de 1 gramo de agua a 1 oC. Por ser más conveniente,la energía de los alimentos es tasada en calorías grandes o kilocalorías. Cada caloría grande es igual a 1000 calorías pequeñas. Esta representa la Cuando ios científicos hablan acerca de la energía en los alimentos, ellos deletrean caloria con una "C" mayúscula para dejar claro que se están refiriendo a kilocalorías y no pequeñas calorías. Las calorías son informadas en Los Hechos Nutricionales marcados en los empaques de la comida y una lista de calorías, que son kilocalorías. energía suficiente para calentar I kilogramo LL2 STC IS"' Srsr¡iues oel Cuonpo Hulr¡No leccrór rg LreER^N¡o ExencÍ¡ pE Ejercicio 13.1 Gomparación de Ia Energía Liberada por Malvaviscos y Nueces PROCEDIMIENTO Ilr Designen a un miembro de tu equipo para que obtenga una charola. Trabajarán en equipos de dos para esta actividad. !. Después de que hayas leído el. . procedrmrento para este e;ercrcro con tus compañeros de clase, diseña una tabla para datos en tu cuaderno de ciencias en la cual registrarás tus resultados. Una vez que hayas hecho esto, anota en tu cuaderno tus respuestas a las siguientes preguntas. A. ¿Cuál alimento piensas tú elevará más lø temperatura del agua- Ios malvaviscos o las nueces? B. ¿Por qué crees que una comida elevarâ más la temperaturø que otra? Con tu.Maestro(a), repasa las medidas J. - - seguridad para esta actividad. {_ " de Sigue las siguientes instrucciones para de*terminaiel valor de energía relàtiva de un malvavisco. A. Vierte exactamente 20 ml de agua del recipiente de 400 ml dentro del cilindro graduado. Después vacía los 20 ml de agua del cilindro dentro del tubo de ensayo. r¡ Covro¡ POR TU STGURIDAD Utiliza gafas de seguridad mientras realizes este ejercicio. Considera la comida que vas a utilizar en esta lección como los químicos de laboratorio, los cuales no debes comer o colocar dentro de tu boca. Mantén la aguja de la comida quemándose, dirigida hacia arriba. Mantén el tubo de ensayo lejos de ti y de tus compañeros, mientras estás calentando el agua. Coloca la vela en el sartén, de tal manera que ahí puedan caer los trozos de comida que caigan de la aguja. Cuando hayas terminado de quemar los malvaviscos o las nueces, sumérgelas dentro del recipiente pequeño de agua para hacer que se enfríe. Después, elimina los restos de comida de la aguja con una toalla de papel. Se cuidadoso con la vela. Deja que se enfrié por un tiempo antes de ponerla en su lugar otra vez. src/trIst"t slsrruns nnr Cusnpo Hrrlr..tNo l-l-3 LEccIóN 13 LIBERANDO ENERGÍA DE LA COMIDA B. Inserta el termómetro dentro del tubo de ensayo. Déjalo reposar en el agua por 30 segundos. Verifica la temperatura y registra el número en tu tabla de datos. (Ver Imagen 13.1). E. Inmediatamente coloca el malvavisco de tal manera que la punta de la flama esté tocando la parte inferior del tubo de ensayo. Sostenlo hasta que la flama haya se haya apagado. lmagen'13.3 Sosfén el malvavisco debajo del tubo de ensayo. lmagen 13.1 Verifica el termómetro a la altura de fus o7os. G. Colo.a la vela en el sartén. Tu Maestro(a) encenderá la vela para tu equipo. D. Coloca Ia agujadentro del malvavisco y sostenlo sobre la llama hasta que el malvavisco se encienda. (Ver la Imagen I3.2) Tanpronto como el malvavisco se prenda, haz que uno de tus compañeros apague la flama de la vela y mueve la vela a un costado del sartén. F. Espera por 25 segundos. Lee la temperatura del termómetro en tubo de ensayo. Registra la temperatura en tu tabla de datos. G. Su*erge la comida en el recipiente de 250 ml. De agua por un momento para permitir que se enfríe. Remueve los restos de malvavisco de la aguja con una toalla de papel. H. En;uaga el tubo de ensayo y vuélvelo a llenar con 20 ml. de agua fresca del recipiente de 400 ml. Repite los pasos del B al G. Anota tus datos. Calcula la temperatura promedio alcanzadapor el agua. lmagen 13.2 ¡Malvavisco tostado! AL4 STC/I,ÍS" SIsreu¡s ou¡, Cunnpo Huiu¡¡¡o leccróH 5. Æo.l determina la energía relativa de vnapleza de nuez. A. Instala las agujas de disección dentro de la nuez retorciendo suavemente el mango de madera de la aguja hacia atrás yhacia delante, de forma sucesiva de tal manera que la punta de la aguja quede bien rs Lr¡ERr\Noo ENsncÍ¡ ns r,4, Co\4r¡e REFLEXTON SOBRE LO QUE HtCtSTE t. Partiendo de lo que has estudiado en este ejercicio, responde las siguientes preguntas en tu cuaderno de ciencias. A. ¿Cuâl de los dos alimentos contenía más energía?, ¿Qué evidenciø tienes para dør tus sujetada de la nuez. conclusiones respecto a esto? B. Tal como aparece en la Imagen 13.4, sigue el mismo procedimiento que llevaste a cabo con el malvavisco. Registra tus impresiones en tu cuaderno de ciencias. B. ¿Qué tøn pørecido es el proceso que øcabas de observar con la respiración celular? C. ¿Que tan diferente es el proceso que has observado en esta lección del proceso de la respiración celular? (Revisa el diagrama de Venn que hiciste en lø lección 12 si es necesario), z z z I o f o !. Con.tu maestro(a), vuelvan a leer la lista que hicieron junto con tus compañeros de clase al inicio de esta lección. Pueden hacerle cambios si es necesario. lmagen '13.4 El sañén atrapa cualquier residuo que cae de la nuez quemada. Sigue las indicaciones de tu maestro(a) $. para nacer ra rmpleza. POR TU STGURIDAD La vela permanecerá caliente por un tiempo después de que la flama se haya extinguido. Se especialmente cuidadoso con la cera fundida. Mantén la vela en el sartén, cuando la regreses a la charola. STC/trIS'n' Srsrnlr.rs o¡l Cuenpo Hur¿exo 1L5 LECCIóN 13 I,IBERANDO ENERGí^ DE L^ CONIIDA ¡AAUEMAR GRASAS! El ejercicio es pañe de un estilo de vida saludable. "¡A quemar grasas!" ¿Has escuchaclo antes esta expresión? Los atletas y los expertos sobre estar en forma utilizan esta expresión para describir la impetuosa sensación que se desarrolla en tus músculos cuandcr los pones a trabajar cle forma intensa. Talvez sientes como una "quemadura" cuando estás subiendo una cuesta o empiezas a pedalear tu bicicleta tral"ando cle alcanzar una clma. Sin embargo, cada día, tu cuerpo tiene diferentes tipos de "quemaduras'l El proceso cionde arden ciertos elementos es constante, inclusive si estás durmiendo o ejercitándote. Este proceso involucra la oxidación (desarrollo donde arden los elementos) de comida,la cual es medida en calorías. Una caloría es una unidad de energía cle calor. Los nutriólogos miden en calorías la cantidad de energía podemos obtener de los alimentos. Las personas que quieren una vida saludable saben que es importante controlar su peso. Esto significa que ellos tienen que manejar información combinación de ejercicio y una dieta balanceada. Los adolescentes necesitan más calorías que los niños y los adultos. Si tienes una edad entre 14 años, necesitas lly peso, tendrán que quemff más calorías, lo cual puecle lograrse aproximadamente 2500 calorías al clía; una muchacha en esta edad requiere alrededor de2200. Estos números son un promeclio. Por lo regular tu organismo con una buena dernancla más calorías sobre las calorías. Si quieren perder o menos dependiendo 116 ST(yllstt' Slsrnu,ts ¡er, Cunnpo Hulr,rNo tEccróN 13 LTBERANDo de tu complexión y de tus actividades diarias. Por ejemplo, si prácticas el fütbol soccer, tu cuerpo exigirá alrededor de 4000 calorías al día. Algunas de estas calorías son usadas como combustible para tus actividades atléticas; el resto de ellas le dan a tu cuerpo la energía que necesita para funcionar y crecer. Un jugador de fftbol soccer, quema por lo menos 400 calorías en una hora, un nadador unas 300. Pero si eres una persona que se la pasa en sofá descansando todo el tiempo, ¡ten cuidado!, dormir sólo quema 60 calorías por hora y leer alrededor de 100. Contar calorías es una forma de estar seguro que tu cuerpo tiene el suficiente combustiblepara mantenerse sano y trabajando. Es importante aprender a identificar el contenido de las calorías en los alimentos, las listas de calorías son un buen recurso para ello. El supermercado de tu localidad es un lugar para encontrarlas. Puedes leer los Hechos de Nutrimentales marcados en los paquetes de los alimentos. El Internet tiene muchas fuentes de información al respecto también. Una buena nutrición es mucho más que únicamente contar calorías. Si tu meta es consumir 2200 calorías al día, no puedes comer entonces una barra de dulce con I0 220 yya, tienes que poner atención al tipo de comida que ingieres. Las calorías en la comida, tales como en las barras de dulce provienen principalmente de la azicar. Este tipo de alimentos no tienen la suficiente fibra, vitaminas y minerales EN¡ncÍ¡ ¡E re Couroa que tu cuerpo necesita. Los expertos en nutrición recomiendan que los adolescentes restrinjan el consumo de grasas en por lo menos un 30 por ciento de las cantidades diarias,lo que equivaldriaaS3 gramos de grasas. Si quieres saber cuantos gramos de grasas están en tu comida favorita,lee los Hechos Nutrimentales de las etiquetas, por ejemplo, úna onza de papas fritas (aproximadamente 20 papas) tiene alrededor de 150 calorías y9 gramos de grasa. ¡No se queman muchas calorías cambiando los canales de la televisión! ST(Y,\,IS",' Slsrnu¡s o¿l Cuenpo Huivr,lNo LL7 tEccróN 13 LTBERANDO ENERGÍA DE LA CoùrrDA o Grasas (naturales y agregadas) v Azúcares Grasas, Aceites, y Azúcares Consúmelos en poca cantidad Estos símbolos muestran las grasas y azúcares que encontramos en los alimentos. Leche, Yogurt, y Quesos 2-3 raciones Vegetales 3-5 raciones Frutas 2-4 raciones La pìrámide de la guía alimenticia. 118 src/trIs'n' srsrr¡¿¡s orl Curnpo Huilr¡xo rEccróN 13 LTBERANDo EN¡ncí¡ oe re Corurro.r ¿Cereal o papas fritas?, tal vez tu mama sabe que es lo mejor. Unataza de real tiene mejores decisiones la misma cantidad cle diariamente. Esta muestra las maneras en que debes consumir alimentos de los diversos grupos cada dia. Los carbohidratos se pueden encontrar en frutas, en bastantes vegetales, harinas y cereales. Cerca de un 55 por ciento de tu dieta debe contener carbohidratos, ya que ellos te dan energía que te ayudara a que tu calorías, pero sólo 2 gramos de grasas. Si estás preocupado por una dieta saludable, limita las grasas que ingieres y concéntrate en almidones y proteínas. La pirámide de la guía nutricional (página 118) desarrollada por el departamento de agricultura de los Estados Unidos, puede a¡rdarte a tomar las cuerpo asimile las proteínas. Las proteínas, las cuales se encuentran en la carne, carne de aves, blanquilios y lácteos, te auxiliarán para mantener fuertes tus músculos, tejidos y huesos. Las proteínas cleberían de representar alrededor día en el sofá viendo televisión o algo intermedio entre estos dos casos, es importante que sepas cuantas calorías necesitas y que alimentos debes comer para tener una dieta balanceada y nutritiva. Unavez que hayas hecho esto, podrás tener tu peso bajo de un 15 por ciento de tu consumo. control. Si eres un atleta de alto rendimiento o una persona que ! se pasa el STC ,lsttt SrsT¡lr.,r.s ¡e l Cunnpo Hur¡,lxo 1-19 LEcc,óN14 El CorazÍn Bombeante 7 ; INTRODUCCION {0 Ahora ya sabes los ingredientes que las células necesitan para liberar energía -el oxígeno y otros nutrientes. ¿Cómo ingresan éstos nutrientes a las células?, ¿Cómo son expulsados los desechos como la dióxido de carbono y el agua? Tu sistema circulatorio hace el trabajo. ¿Qué le da poder a tu circulación?, Es un bombeo especial de doble acción-conocido como el corazón, En esta lección, utilizarás un modelo para estudiar como trabaja el corazón También identificarás las estructuras más importantes de este vital órgano. Como es usual, Peppi y Bollo te echarán una mano para que todo esto te quede muy claro. U t o o ì @ En muchas culturas, el corazón es un símbolo de amor., Por esta razón, es un órgano muy popular el 14 de Febrero, pero ¿el corazón en realidad tiene esta forma del día de San Valentín? OBJEÍIVOS DE ESTA LECCION Utilizar un modelo para estudiar la acción de doble bombeo del corazón. Determinar la dirección del flujo de la sangre a través del corazón. Identificar que los humanos tienen un sistema circulatorio cerrado, Estudiar la estructura del corazón humano. Explicar las diferencias entere los sistemas pulmonar y circulatorio. ldentificar las fortalezas y limitaciones del modelo de sifón del modelo de corazón, L2O STC IS'n' SrsTe rvr¡s oor, Cuerpo Hulr¡No DR. WILLIAM HARVEYCIERRA I.A PRESIL1A Fue el momento más importante de Ia vida del Dr. William Harvey. I Era el año de 1616, y él estaba 4 por darles la más grande fr t o sorpresa a sus colegas del o I Colegio Real de Médicos de É Londres. e Aquel día, Harvey propuso que t lts 9 los humanos tenían un sistema circulatorio cerrado. La sangre circula y otra vez alrededor de o nuestro cuerpo, el dijo. Una y otra vez Ia misma sangre se Dr. William Haruey traslada fuera del corazón hacia el cuerpo, regresa al corazón, fuera de los plumones y regresa alcorazón de nueva cuenta, La sangre contlnúa encerrada dentro del sistema circulatorio. ¿Por qué es tan sorprendente esto? Aparentemente nada sivives en el siglo 21-, perc Haruey sabía que esta demostración iba a causar polémica. Defendiendo esta tesis, él iba contra 1500 años de tradición médica. Los médicos antiguos creían que el Guerpo humano producía constantemente enormes cantidades de sangre nueva. Harvey tenía una idea muy diferente, y se basaba en evidencia directa, ya que había realizado disecciones en cadáveres humanos y expuso corazones de animales vivos. Observé como en realidad trabajan las Gosas. Su hipótesis de que la sangre circula se basó en un cálculo matemático. Inició estimando cuanta sangre era expulsada del corazón en cada latido. Sus estimaciones eran de alrededor 2 onzas. La multiplicación tomo más esfuerzo. Si2 onzas de sangre son emltidas en cada latido, y el corazén late 72 veces por minuto, eso da L44 onzas de corazón por minuto. Multiplicado por 6O, tenemos que ¡8640 onzas (alrededor de 6O galones) de sangre fluye a través del corazón cada hora¡ Seis galones de sangre dan más de 42O libras. Es obvio que promedio humano es de más o menos 6O galones de sangre. Para Harvey, la conclusién légica fue que la sangre no sólo se mueve del corazón hacia fuera, por todas las partes del cuerpo, sino que regresa al corazón. z src ,IS"n MATERIAL PARA LA LECCIóN 14 Para 1 1 1 ti copia de la Hoja del Alumno .Ia. Circulación Humana. copia de la Hoja del Alumno 14.Lb. Modelo de Circulación. copia de la Hoja del Alumno 14.c: Estructuras del I Corazín. cuadro de resumen. Para tu grupo 1 charola amplia. 2 bombas de sifón. 2 lazas grandes de plástico. 1 L marcador negro pieza de papel de periódico. 1 juego de lápices de colores. Srsrrlr¡s onr Cunnpo HuunNo rEccróN 14 EL CoR ZóN BoNrsEeNrs Para Empezar I -' o z ù z = Escucha como tu maestro (a) habla zu br.ue-.nte o sobre los botes que esta en colocando el escritorio frente al aula. ts l o o !. -- Comenta con tus compañeros de clase el importante descubrimiento que hizo el Dr. William Harvey sobre el sistema circulatorio humano. tus ideas sobre la estructura del t.- - Expón corazón y del sistema circulatorio con tus compañeros de clase de forma muy breve. Después asigna a uno de tus compañeros de clase para que recoja tus ideas utilizando el papel periódico formando un dibujo. Marca todas las partes que tú conoces.Indica en el dibujo como piensas que el flujo sanguíneo viaja por el corazôn y por todo el cuerpo. a uno.de tus compañeros para que exponga su ilustración con el resto de tus compañeros de clase. {.Elljan Colo.quen sus nombres en el papel $. - - periódico y entréguenlo a tu maestro (a). L22 STC^\,IS" Srst¿ues n¿l Cu¿npo Huunro 14.1 Esta bomba ayudará a entender como funciona otra bomba: el corazón humano. lmagen l¡ccrór r¿ Er Con¡zóN Botur¡e¡NrE Ejercicio L4.7, Analizando el Modelo de Bomba-Sifón del Goraz6n 4. PROCEDIMIENTO Tiabajarás con tu equipo para esta lección. a uno de tus compañeros de tu equipo para que tome los materiales. Una persona deberá traer la charola amplia, otra dos tazas de agua. Coloca las tazas en la charola amplia después de que hayas regresado unavez que hayas regresado de -t.- Designen tu escritorio. f !, .UtiIiza una bomba de sifón y una taza de ag:;;apara analizar como la bomba trabaja. (Ver Imagen 14.1) Es importante que estés seguro que los extremos de ambos tubos estén dirigidos hacia el agua enlataza. Comenta las.siguientes preguntas con tu equlpo y regrstra tus respuestas en tu cuaderno de ciencia. A. ¿Qué hace que eI aguø empiece través de la bombø? a fluir ø B. ¿El aguø entra a la bombø por medio de cual tubo, del rígido o por el flexible? Æol1 trabajarás con tu equipo para crear un slsrema qe clrculación "cerrado'1 Utiliza dos bombas y contenedores de agrra para formar tu sistema. Tienes que conectar las partes de tal manera que el agua pueda fluir de forma ligera a través del modelo. También tendrás que trabajar con dos restricciones: (1) no puedes agregff aglra a las tazas; y (2) aproximadamente la misma cantidad de agua tiene que permanecer en cada taza todas las veces. $. Cuando pienses que ya tienes el modelo que servirá correctamente, muéstraselo a tu maestro (a) el cual te dará una copia de la Hoja del Alumno 14.lb: modelo de circulación. En ella, dibuja flechas que señalen el camino que seguirá el agua en todas las partes del modelo. Es importante que estés seguro que tu esquema tenga suficientes flechas que indiquen el camino completo. . Tu maestro (a) te darâ ahorala Hoja del Alumno 14.7a: La circulación humana y la Hoja del Alumno l|.lc: Estructuras del corazón, y expondrá una transparencia del corazón que aparece en la Hoja del Alumno I4.Ic. Copia los nombres de las estructuras del corazón en los espacios apropiados en la Hoja del Alumno. Tú maestro (a) disertarâ algo sobre las estructuras y sus funciones. C. ¿Qué møntiene al agua fluyendo ø través del tubo cuando tu liberas la bombilla? D. Escucha cuidadosamente como aprietas løbombilla. ¿Puedes oír algún chasquido de sonido?, Si es así, ¿que te parece que causa esto? STC/À,IS"' Sr sr¡rvr,rs oEr Cuonpo Hunaxo 1.23 LEccróN /. 14 EL CoR \zóN Boùrsp¡Nrs Coloca la Hoja del Alumno I4.7ay 14.Ib lado a lado. Después, voltea la Hoja del Alumno 14.1b al revés. Esto te permitirá hacer comparaciones de forma fácil, porque el modelo es de hecho como una versión al revés deI corazón humano. Mantén las dos figuras lado a lado y haz lo siguiente: A. Colorea las siguientes estructuras comparadas en dos ilustraciones. Utiliza los siguientes colores para cada estructura: Atrio izquierdo: azul. Ventrículo izquierdo: rojo. Atrio derecho: café. Ventrículo derecho: negro. Cuerpo humano: amarillo. Viâlvulas: verde (para las cuatro). Aorta: anaranjado. Pulmones: morado. B. Así como lo hiciste en la Hoja del Alumno 14.1b, dibuja flechas en la figura de la Hoja delAlumno T4.lapanindicar el camino que la sangre sigue en su circulación en el cuerpo humano. L24 STC/l,lStn' SrsrBlr¡s o¿l Cuenpo HuvtNo $. Responde las siguientes preguntas en cuaderno de ciencias: tu A. ¿Cuándo estés operando tu modelo de corazón, escucharâs un familiar "lub-dum" donde severíønlas causas que generan este sonido? Explica los factores que originan este sonido. B. ¿Por qué el corazón bomba doble? es considerado una C. ¿Cuál es la función de løs válvulas en el corazón? D. ¿Qué queremos decir cuando øfirmamos que los seres humanos tienen un sistema circulatorio cerrado? $. Sigue las indicaciones de tu maestro (a) para realizar la limpieza. l¡ccrón r¿ Er Con¡zóN Bo¡,rselNre MARCELO MALPIGHIUN HOMBRE CON UN MICROSCOPIO El microscop¡o no se D.r Marcello Malpighi había inventado cuando vivÍa William Harvey. Pero poco después de 50 años, cuando el médico italiano Marcello Malpighi estaba empezando su cafrera, este nuevo y maravilloso instru mento científ ico estuvo disponible para usarse en Ia investigación. Malpighiestudió muchos tejidos humanos bajo el microscopio. Estudio el hígado, el riñón, la piele inclusive elcerebro. Malpighi estuvo también interesado en el sistema circulatorio. En 1661, éldesctibió la red de trabajo de los capilares que conectan las arterias con las venas. Este descubrimiento completó eltrabajo anterior de William Harvey. REFLEXION SOBRE LO QUE HICISTE f . Trabaja con tu maestro(a) para comentar tus respuestas a las preguntas en el paso B del procedimiento, así como otros aspectos del ejercicio y de tu lectura. .Haz una segunda observación a al ilustración que hiciste al inicio de esta lección. Con tu equipo, expongan sus ideas sobre que es necesario para hacer de su ilustración algo más detallado. ' En tu cuaderno de ciencias, haz una lista d. lu, fortalezas y limitaciones de la bomba de sifón como modelo del corazón.Utlhza el mismo formato que usaste cuando tú evaluaste el modelo jarro de campana sobre la respiración en la lección 10. Comenta tus ideas con el resto de tus compañeros de clase. STC lsttt Srsr¡u'rs nrl Curnpo HulrnNo L25, LEccróN 14 EL CoRAzóN Borur¡E¡NIE A CIRCULAR DE NUEVO Los agentes Peppi y Bollo han llegado un reporte para el cuartel general y tienen que continuar con su sangrarán abundantemente, lo cual signifìcaría un daño considerable. El cuerpo necesita aproximadamente 5 litros de sangre para estar vivo. Y esa sangre tiene que estar en este lugar- dentro el sistema del sistema circulatorio circulatorio cerrado. humano", dice Una pérdida de Peppi. "Vas a sangre externa, la aprender muchas cual sucede cuando cosas nuevas. De los humanos se igual manera vas a hacen una herida, y tener la oportunidad una perdida de de aplicar algunas sangre interna, la Bollo echa un vistazo a /os fres tipos de vasos sanguineos. cosas que ya has cual ocurre cuando aprendido. Esto es la sangre se filtra y porque uno de las riega debajo de la cosas más importantes acerca de los sistemas del piel, lo cual puede ser peligroso. cuerpo humano es que cada cosa esta relacionado. Si estudiaste mucho acerca de un Súper Transporte "Algunas personas comparan el sistema sistema estarás más preparado para conocer otro más.'l circulatorio con el sistema de transporte. El "Suena bien para mi", responde Bollo. corazón es el centro. Es un órgano importante, y "¿Dónde está la puerta? el cuerpo humano está diseñado para ofrecerle "¡No hay puerta! exclama Peppi. "No hay protección. El corazón está guardado en la entrada o salida pan el sistema circulatorio. No cavidad del pecho, protegido los suaves, es la oca, no nariz, no ano. El sistema esponjosos y rodeado por un saco llamado el circulatorio es tn sistemø cerrado. Esto consiste pericardio. en que elcorazón,las arterias, las venas, los Unos conductos grandes de un solo sentido capilares y la sangre lo constituyen. llevan la sangre del corazón, éstas son las "Si algo rompe este sistema cerrado- por arterias. Las arterias se bifurcan hacia fuera ejemplo si los seres humanos son heridos, misión. 'Ahora vamos a empezar a explorar !26 STC 'fS"' Srsrru¡.s oel Cunnpo Hulr,rNo LEccróN glóbulo rojo después de dejar los pulmones?" "Claro" "Talvez esperabas que nos fuéramos derechos por las células del cuerpo que necesitaban un suministro fresco de oÍgeno, verdad? En lugar de eso fuimos..." "i,Nl corazón¡", grita Bollo. "Bien dicho. Y una vez que habíamos mandado nuestro oxígeno a las células y estábamos listos para volver a los pulmones, fuimos a través del corazónpor segunda Hacia conductos pequeños llamados arteriales. Eventualmente, los pasajeros-glóbulos blancos y rojos así como otros fragmentos celulares- pasan dentro de los pequeños, delgados y amurallados a 1o largo de la línea'l "¿Los capilares, verdad?'] pregunta Bollo, recordando su experiencia en el sistema respiratorio. "Así es. Una vez que una gota de sangre ha llegado, este es su destino, y una vez que ha descargado oxígeno y nutrientes, recogido A bordo de un glóbulo rojo. algo de dióxido de carbono y otros desechos materiales, esta lista para volver al corazôn, por medio de las venas, las cuales también son calles de un solo sentido. "Es un sistema de transporte increíble. Si colocamos de extremo a extremo los vasos sanguíneos de un cuerpo adulto serían alrededor de 96,000 kilómetros de largo ¡suficiente para extenderlo alrededor de la tierra dos veces y media! El corazón humano bombea alrededor de 7200 litros de sangre diariamente. Y el tiempo que gasta una célula sanguínea para entrar aI cor azón, trasladarse alrededor del cuerpo, y regresar d. corazón es -bueno, adivina". "¿Cinco minutos?" dice Bollo. "No, sólo 60 segundos cuando la personas están descansando". Expone Peppi. "Oh, estoy impresionado. Vamos adentro y veamos este sistema de transporte en acción," propone Bollo. "Excelente. Para entrar nos sujetaremos a las moléculas de oxígeno otravez. ¡Todos abordo!" Bombas Gemelas "Tiempo de un examen", exclama Peppi al navega dentro de los pulmones. "¿Recuerdas que pasa cuando viajamos en un 14 Er Con¡zóN Bordsr¡Nrn ocasión". '1\sí es. Estaba pensando acerca de eso", comenta Bollo. "¿Por qué no pudimos seguir derecho y regresar a los pulmones?". Después de todo no llevábamos más oxígeno con nosotros. Estaba limpio". "Mantén tus ojos bien abiertos, ya verás". Responde Peppi. Peppi y Bollo se trasladan a través de las células improvisando en las paredes de los alvéolos y dentro de los capilares. Sus moléculas de oxígeno se sujetan de los glóbulos rojos y se dirigen al lado izquierdo del corazón. "ahora estamos en la vena pulmonar", comenta Peppi. "El corazón está justo adelante". Entran a la aurícula izquierda del corazón por atrás. Las paredes de la cámara se contraen y ellos caen bruscamente a la boca a través de la válvula. Liegan a otra câmara. Estas paredes están mucho más gruesas que las de la aurícula. Peppi y Bollo toman asiento en una fibra del músculo en la parte inferior del corazón. "Detengámonos un poco'] propone Peppi. "Dime ahora que pasa". "El corazón está latiendo regularmente" contesta Bollo. STC/trIS'o' Srsrrv¡s o¡l Cunnpo Huu¡No L27 tEccróN 14 EL CoRAZóN BolvtnraNrs rumbo al cerebro. Peppi y Bollo "Hay un estrujón en la parte inferior, después, un estrujón en la parte superior. Pum, Pum, pum, pum pum" El revisa tu cronómetro. "Un poco más de un latido por segundo. ¿Cómo sabe el corazón cuando tiene que latir"? "Los latidos de corazón son causados por impulsos eléctricos que vienen de un área pequeña en la esquina superior derecha del corazón. Estos impulsos hacen que los músculos de los observan que algo de oxígeno está siendo mandado a las células del cerebro y puede verse algo de dióxido de carbono que está siendo recogido e intercambiado. Todo esto pasa a través de las paredes de los capilares. De forma repentina se encuentran en una vena y regresando al corazón, pero esta vez, están viajando por una ruta diferente. Están ingresando todavía por la corazones se superficie, pero contraigan. Este ahora ellos están en bolsillo de células el lado derecho del Dentro del corazón. ¡Hay un estrujón tras otro!. musculares corazón. Entran. Un especializadas se momento más tarde, llaman marcapasos. ellos están siendo Algunas personas con problemas de corazón, estrujados hacia abajo. Otra contracción, y tienen que utilizar marcapasos artificiales para arriba ottavez. mantener su corazón latiendo de forma El viaje continúa. "Estamos ahora en la arteria adecuada'l pulmonar", explica Peppi "Estamos saliendo deI corazón y vamos a los Siguiendo pulmones": El descanso se ha terminado. la sangre se ¡Ups! mueve arriba y fuera del corazón, arrastrando a Peppi y Bollo. "Esta debe ser la autopista más rápida'l dice Bollo. "Esta ancho. Espacios para un tráfico pesado". "Así es, esta la aorta. Es la súper carretera, tanrâpida como los vasos sanguíneos vanes aproximadamente 3.5 centímetros de diámetro". Peppi y Bollo siguen por la aorta. Esta repentinamente se divide en arterias pequeñas que se bifurcan hacia varias partes del cuerpo. Los espías van por el flujo dirigiéndose A2A STC/I,ÍS"' Srsr¡iues opl Cunrpo Hulrnxo Cuatro Espacios, Dos Bombas "Espera, estoy confundido", reclama Bollo. "Hemos estado en cuatro cámaras. Empezamos en el lado izquierdo y terminamos en el derecho. Me siento como si nos hubieran arrastrado por todos lados". "He aquí la respuesta; eI corazón no es sólo una bomba. Es más bien cómodos bombas que están juntas lado a lado. Dos bombas quehacer dos cosas diferentes, pero que trabajan en sincronía. Cada una de estas bombas tiene una câmara alta, llamadas ventrículos y dos cámaras t¡ccróN 14 EL CoRAZów bajas identificadas como aurículas. Los lados derecho e izquierdo están separados por una pared muscular gruesa denominada tabique. "Los aurículas (que es el plural de aurícula) se contraen al mismo tiempo. La sangre, en ambos lados del corazón, se mueve a través de las válvulas y los ventrículos. La sangre del lado izquierdo del corazón viene de los pulmones. Es el corazón de un rojo brillante, cargada con oígeno y lista paratrabajar.La sangre del lado derecho viene del cualquier parte clel cuerpo. Su trabajo ha finalizado. Esta cargada con menos oigeno y más dióxiclo de carbono además de otros desechos. "Los ventrículos se contraen. La sangre en ambos lados del corazón se mueve hacia las arterias. La sangre del rojo brillante se va a la aorta. La sangre oscura y cansada se dirige a la arteria pulmonar, esta es dirigida por los pulmones y por una dosis cle oxígeno". Bonne¡Nrn "¡Dos sistemas en uno!" dice Bollo, "Exactamente. Los seres humanos tienen la circulación pulmonar entre el corazón y los plumones y el sistema circulatorio entre el corazón el resto del cuerpo. Y la circulación sistémica tiene muchas divisiones pequeñas, de las cuales unas van al hígado y al riñón. Bastante trabajo para un órgano que no es tan grande y cuyo peso es de medio kilo". Enfatiza Peppi. "Ahora, ¿Qué crees?" Continúa Peppi. "Nuestro viaje através de los sistemas respiratorio y circulatorio de Joanne ha terminado. Estoy con una completa disposición de nadar. ¿Qué dices? "Excelente idea. Sólo deja voy por mi pato de caucho", exclama Bollo. n è Peppi y Bollo toman un chapuzón STC ,lstnt Srsr¡uts orl CuEnpo Huu,r¡o LEcc,oNl5 Factores que AfeAan alRitmo Cardiaco INTRODUECION ¿Alguna vez has estado tan atemorizado que = õ ú o ¿En qué forma un paseo a bordo de la montaña rusa puede afectar tu ritmo cardiaco? ¿Porqué? incluso podías sentir palpitar tu pecho? ¿Se han quejaclo tu papá o tu mamá de dolores cle "punzantes" cabeza? Esas sensaciones de palpitación y de punzadas son causadas por los latidos de tu corazón. El ritmo cardiaco es una de las muchas funciones que tu cuerpo reahza "automáticamente". Tu ritmo cardiaco se acelera o se desacelera, depencliendo de lo que tu cuerpo necesite en un momento determinado. En esta lección, aprenclerás como medir tu ritmo cardiaco al tomar tu pulso. Primero, registrarás tu ritmo cardiaco al estar sentado frente a tu escritorio. A esto se le denomina ritmo cardiaco de reposo. Después, determinarás como ðambia tu ritmo cardiaco bajo diferentes condiciones. Diseñarás tu propio ejercicio, desde el principio hasta elfinal. Cuando hayas terminado este ejercicio, compartirás los resultados con los compañeros de tu clase. OBJETVOS DE ESTA LECCIóN Medir el ¡itmo cardiaco en reposo por medio de la detección del pulso. Diseñar y realizar un ejercicio que analice un factor que pueda afectar el ritmo cardiaco. ldentificar los factores que pueden provocat cambios en el ritmo cardiaco l-3O STC/ìVIS'"' Srsroivr.ls ncl Curr.po Huu¡No MATERIAL PARA LA LECCIóN 15 ESTE RITMO NO PARA Cuando te realizas un examen físico, tu doctor revisa tus signos vitales. Los signos vitales lncluyen el ritmo cardiaco, la presión sanguínea, la temperatura corporaly el ritmo respiratorio. El ritmo cardiaco y la presión sanguínea son signos que indican qué tan bien funciona tu ólstema circulatorio. Tu pulso es un indicador de tu ritmo I Para 1- cardiaco. ¿Qué es exactamente un pulso? lmagina que tú y tu compañero estuvieran agarrando cada uno el extremo de una soga. De pronto, tu sueltas el extremo de la soga. Verías una onda viajando a lo largo de la soga. Tu compañero podría sentir la ola al Cómo sentir el pulso en la llegar a la punta que é/ella sostiene. muñeca Esto es algo similar a lo que pasa cuando la sangre viaja de tu corazón a las arterias. El "snap" es provocado por la sangre que viaja por las arterias debido a la contracción de los ventrículos. El snap ocurre a intervalos regulares. Puedes sentlr una "onda" con tus dedos, al presionar una arteria contra tejido firme (por eJemplo, en la parte interna de tu muñeca, donde pasa la arterla radial). Esa onda es tu pulso. Para medir el ritmo cardiaco, todo lo que necesitas hacer es contar cuantos pulsos, o Iatidos, ocurren en un minuto. Puedes sentir un pulso en Ia arteria carótida del cuello, la arteria temporal a un lado de tu frente y la arteria braquial en la curvatura de brazo. $tu o Algunas personas tienen ìú ø dificultad para detectar su t o pulso. Por ejemplo, es más o difícil detectar el pulso de un niño que el de un adulto. En este caso, se puede utilizar un estetoscopio para escuchar el latido cardiaco real del niño. ti copia de la Hoja del Alumno 15.1: "Los Efectos del Peso y del Ejercicio en el Ritmo Cardiaco" Para tu grupo 1 4 2 4 charola contenedores de plástico de 1- galón, llenos de agua (si tu equipo está investigando el efecto de peso adicional) cronómetros reglas ( t.. i tI Esta doctora revisa el pulso del paciente palpando la arteria carótida. src ,Is"' SrsTnnns orl Cu¡npo Huuexo l-31 LEcctóN 15 FACTORES eUE AFECTAN AL RITMO Cenot'rco Para Empezar Lee "El Ritmo Continua" de la página 131. t, Después, -practica con tu equipo hasta que detectar su propio pulso y el de su compañero. Luego, después de sentarte tranquilamente durante por 1o menos un minuto, mide tu ritmo cardiaco durante I minuto. Anota el resultado en tu cuaderno de ciencias como "Ritmo Cardiaco en Reposo". cada uno Ejercicio 15.1 Analizando los Factores que Aumentan el Ritmo Gardiaco sea capaz de PROCEDIMIENTO I - Muchas cosas pueden afectar tu ritmo lr cardiaco. En esta lección, tú y tus compañeros de clase anahzarân dos de esos factores sobrepeso y el ejercicio. Tu maestro te-el dirá que factor investigará tu equipo. Trabajarâs con tu equipo para diseñar este ejercicio. Después, se dividirán en equipos de dos para implementarlo. [. Si vas a analizar el efecto de peso adicional en tu ritmo cardiaco, cada pareja de tu equipo necesitará dos contenedores de Tu ritmo cardiaco se expresø en latidos por minuto. ¿Significa, entonces, que tienes que contar tus latidos durønte todo un minuto? !. Cuando te llame tu maestro, di tu ritmo cardiaco. Tu maestro registrará el ritmo cardiaco de cada estudiante mientras otro anota el de todos. A. ¿Cómo determinørías el promedio de ritmo cardiaco en reposo de todos los alumnos de tu cløse? plástico de I galón llenos de agua. Los dos contenedores pesan alrededor de 6.8 kg. $. B. ¿Cuál es el promedio del ritmo cørdiaco en reposo de todos los alumnos de tu cløse? C. ¿Cómo queda tu ritmo al compørarlo con el promedio de tus compøñeros de cløse? J. Ahora que has medido tu ritmo cardiaco en reposo, trabaja con tu equipo para enlistar todas las cosas que creas que podrían hacer que tu ritmo cardiaco sea alto o bajo. I - Si vas a analizar el efecto del ejercicio en tu ritmo cardiaco, puedes escoger el ejercicio que desees, pero tú maestro deberá aprobarlo antes de que comiences. El ejercicio deberá ser algo que puedas realizar de manera segura dentro del salón de clases. Si sales del salón. Tus elecciones serán aún mejores. f.U.tilizarás un cronómetro para medir el -- ritmo cardiaco de tu compañero. J. Revisa la Parte I en la Hoja del Alumno I 5.1 para diseñar tu ejercicio y registrar tus resultados. Necesitarás incluir la siguiente información: Preguntas que trataré de responder Materiales que utilizaré Procedimientos que seguiré Mi tabla de datos Grâfr,ca de mis resultados Lo que he descubierto L32 STC 'Istnt Srsro¡¿¡s nel Cuenpo Huu¡.No LEccróN 1s FACToRES euE AFECTAN AL RITMo C¡npr¡co Asegúrate de designar un alumno control para este eJercrcro. {. Diseña una tabla de datos en tu Hoja del Debido a que todos los integrantes de tu equipo compartirânIa REFLEXTON SOBRE LO QUE H|C|STE tus compañeros f -. Con "Sangre: de clase discute el Líquido de la Vida" 'Alrr-no. información,la tabla debe tener espacio para cada miembro del equipo. Asigna un título a tu tabla. ' 7t ' Utiliza la wâfica del final de la Parte 1 de de"l Alumno para mostrar los ritmos cardiacos de tus compañeros de equipo. Etiqueta tu. grâfrca con las unidades apropiadas y asígnale un título. lu Ho;u Cuando hayas completado tu análisis y huyu, termínado laþarte 1 de la Hoja del Alumno, responde la Parte 2, enla que se te pregunta que respondas qué actividades diarias pueden provocar una alta o una baja en tu ritmo cardiaco. !. Comenta los resultados de tu ejercicio. J. Revisa la lista que hiciste en tu cuaderno de ciencias, en "Para Comenzar". Corrígela si es necesario. 4.Hoy,has aprendido algo acercade efectos del ejercicio en tu los ritmo cardiaco. ¿De qué manera crees que el ejercicio regular podría afectar tu ritmo cardiaco? ' También has aprendido acerca de los efectos del sobiepeso en tu ritmo cardiaco. El sobre peso, sin embargo, fue temporal. ¿Cuáles crees que serían los efectos de un sobrepeso permanente en tu cardiaco? ritmo ¿Qu¿ factores crees que podrían afectar tu 6. - - ritmo cardiaco lo largo d o a de un día normal? Comparte la información que registraste en la Parte 2 de tu Hoja del Alumno, referente a lo que podría alterar tu ritmo cardiaco. PrepâraTe para defender tus ideas. È a d o = a ú o El tenista Campeón, Bjom Borg,5 yeces ganador en Wimbledon, tenía un ritmo cardiaco en reposo cerca de la mitad del promedio de un adulto. ¿Qué te indica esto acerca de su corazón? STC/I'IS." Slsrrves o¡l Cuonpo Hulr¡No LEccróN 1s FACToRES euc AFECTAN,{L Rrrùfo Canoraco Si se te drenara toda tu sangre (¡guacala!), podrías llenar una cubeta de tres litros. Los adultos tienen más sangre que los jóvenes. Un hombre adulto de unos 70 kilos tiene cerca de 5 litros de sangre en su cuerpo; una mujer adulta que pese unos 50 kilos tiene alrededor de 3.5 litros de sangre. o ut e I o É t e o F o I I fr o o I o z o o = ô o ¿Qué componenfes ves etiquetados en esfas bolsas? Cada célula de tu cuerpo depende de la sangre para liberar alimento y oxígeno y eliminar desechos. La sangre es crucial para mantener vivas todas las células de tu cuerpo. Aunque pueda parecer como un líquido meramente rojo, la sangre es una mezcla compleja de líquidos y de sólidos. åQué hay en esta complejamezcla? Sólo el55 por ciento de la sangre es líquido. Esta parte líquida es llamada Plasma. Es un fluido pálido, amarillo que consiste en un 95 por ciento de agua. El resto del plasma es una mezcla de materiales disueltos, como azicar, proteínas, minerales y desechos que se transportan de y hasta el cuerpo Glóbulos rojos -La Fuerza de Trabajo de la Sangre El oígeno es una de las sustancias más importantes de la sangre. Las células que transportan el oxígeno son llamadas glóbulos rojos (eritrocitos). Un hombre adulto tiene cerca de 25 triliones de glóbulos rojos. Las de color rojo intenso de estas células, se desarrollan cuando el oigeno se combina con la hemoglobina en el interior de los glóbulos rojos. La hemoglobina contiene hierro, y atrae el oxígeno como si fura un imán. Los glóbulos rojos tienen forma de disco aplanado en el centro. Cada célula roja puede transportar casi un billón de átomos de oxígeno. Al viajar la sangre por tu cuerpo, libera oxígeno y nutrientes a las células. La sangre que ha intercambiado su oxígeno por dióxido de carbono ya no tiene su tono de rojo intenso. Es de color rojo oscuro o púrpura. È s E o o I 9Z g!; dt, 'urH OY z^ gc de las células. Las partes sólidas de la célula son trillones de glóbulos rojos, células blancas y plaquetas. Viajan por todo el plasma y se responsabilizan de alimentar y de proteger al cuerpo. L34 STC/I,IS"' Srsror¡as onl Cue npo Huivr¡i,ro Los glóbulos ro7'os son /os fþos más comunes de células del cuerpo humano. Aquí se ven bajo magnificación extremadamente alta, utilizando un microscopio de escaneo de electrones. ¿Puedes entender porqué algunas personas describen los glóbulos rojos como "donas sin hoyo"? tEccróN 15 FÀcroRxs euE AFECTAN AL por la que las venas e la superficie de tu cuerpo parecen tan oscuras. En cualquier momento, tienes suficiente oxígeno para que tus glóbulos rojos te mantengan vivo durante, por lo menos,5 minutos. Los glóbulos rojos trabajan sin parar mantener el oígeno en movimiento del -para que respiras a las células que lo necesitan y aire de otros nutrientes. Es un trabajo duro. Cada segundo, mueren cerca de 2 millones de glóbulos rojos. No te preocupes. Tu cuerpo está haciendo constantemente nuevos glóbulos en la médula (la parte suave) c1e los huesos planos, tales como Ia cadera,las costillas y el cráneo. RrrMo C¡nnr¡co Es esta una de las razones Células Blancas: los Guerreros Las células blancas (leucocitos) son los guerreros de tu cuerpo. Son parte de tu sistema inmunológico. Las células blancas son más grandes que los glóbulos rojos, pero los glóbulos rojos sobrepasan a las blancas en una proporción de 650 a 1. Las células blancas pueden cambiar de forma y pueden establecerse entre otras células para patrullar todo tu cuerpo, buscando invasores como virases o bacterias. z I o ts o f l o o I z 4 z a Este micrógrafo de electrones muestra glóbulos rojos y células blancas inmaduras en la médula ósea. Debido a que las células viven por poco tiempo. La médula ósea de be p rod u ci rl a s co n sta nte mente. Este micrógrafo de electrones muestra una célula blanca engulléndose una célula de yema. Cuando las células blancas encuentran un invasor. Lo atacan. Algunas células blancas roclean y se comen a los microbios. Otras producen químicos que matan o inutilizan al enemigo. Las células blancas también producen químicos que actúan como una señal de alarma que hace que tu cuerpo envíe más células al campo de batalla. Muchas células blancas mueren en la guerra contra las bacterias. La pus espesa que se acumula alrecledor de una infección es una masa de células blancas y de bacterias muertas. Pero, de nuevo, no te preocupes. Tu cuerpo está siempre produciendo más células blancas. De hecho, si en tu cuerpo hubiera más gérmenes de lo normal, procluciría aún más células blancas. Algunas veces) el cuerpo produce demasiadas células blancas. Una clase de cánce6llamado leucemia, hace que el cuerpo produzca tantas células blancas que pueden llegar a sobrepasar a los glóbulos rojos. Plaquetas: El Equipo de Reparación Debido a que la sangre es tan importante, tu cuerpo tiene una manera de parchar los orificios de las paredes de los vasos sanglríneos para que la sangre no se escurra o salga. Esta actividad, llamada coagulación, es realizada en parte por las plaquetas. Cuando te cortas la piel, las plaquetas quedan expuestas al aire y comienzan a acumularse. Esto libera químicos que reaccionan con una serie de compuestos de la sangre (uno de los cuales es el fibrógeno), que cornienzan a forma una fina red cle filamentos. Esos filamentos se entrelazan para formar una capa que atrapa los glóbulos rojos. Las células sanguíneas se secan y forma una cicatriz. STC^IS"" Srsrrlr¡s n¡l Cuenpo Huu,rxo 135 tEccróN 1s FACToRxs eun AFECTAN AL RrrMo C¡nor¡co Los coágulos también se pueden formar dentro tu cuerpo. Las marcas negro-azulosas que llamas "moretes", realmente son coágulos debajo de tu piel. Tu cuerpo necesita calcio y vitamina K para formar algunos de los qulmicos que a¡rdan a controlar la formación de coágulos. Si no tienes suficientes de esos nutrientes,la formación de coágulos tomarâmucho tiempo que tu sangre se coagule. Algunas personas nacen con una enfermedad llamada hemofilia, que hace que la sangre no se pueda coagular. Para estas personas, incluso un rasponcito podría ser peligroso, debido a que podrían perder una gran cantidad de sangre. de Donar sangre no duele. Mucha gente lo hace rutinariamente. Algunas comunidades tienen "Sangremóviles" que van a los trabajos, a las escuelas y a otros lugares públicos para facilitar la donación de sangre. Esta estudiante universitaria está donando sangre en un "sangremóvil". El Dr. Landsteiner también descubrió otro tipo Sangre coagulándose. Nota como los filamentos de fibrógeno han atrapado la sangre. Sl obseryas cuidadosamente la costra, puedes apreciar los filamentos (a una magnificación de 5000 veces). de sangre llamado "Factor Rh". Se le llamó así porque se le encontró primero en el mandril. Las personas cuya sangre tiene el factor Rh se les denomina "Rh positivo".A quienes no lo tienen se les denomina "Rh negativo. Las personas heredan este facto6 independientemente del tipo de sangre; por lo tanto, normalmente describimos el tipo de sangre de una persona incluyendo tanto el tipo como el factor Tipos de sangre: No toda la sangre es igual Si pierdes mucha sangre debido a que has tenido un accidente o a que se te ha operado, puedes necesitar una transfusión. Esto significa que la sangre se te transfiere a través de un tubito que se te inserta en una de tus venas. Pero tiene que ser del tipo apropiado de sangre. Hay cuatro tipos principales de sangre humana. Un científìco austriaco llamado Karl Landsteiner descubrió los diferentes tipos de sangre, en 1901. El Dr. Landsteiner denominó a los 4 tipos de sangre A, B, AB y O. Las letras indican qué tipo de caracteristicas químicas se encuentran en la superficie de los glóbulos rojos. La tipo A tiene una clase de característica; el tipo B, otra. La gente con tipo AB tiene ambas características. El tipo O no tiene ninguna de las características de A ni de B. 136 STC/lvISt"' Srsrslr¡s ool Cun¡.po Hulr¡No El factor Rh de /os seres humanos fué llamado asl en honor al mono Rhesus, que fué el primer ser en que dicho factor fué detectado. LECClbN 15 FACTORES QUE AFECTAN AL RITMO CARDIACO (por ejemplo, "O positivo" o "AB negativo"). En su plasma, las personas tienen anticuerpos para los tipos de sangre que elias no tienen. Si alguien recibe una transfusi6n de un tipo de sangre de un tipo diferente al propio, los anticuerpos atacarin los gl6bulos rojos extrafios y pueden provocar que se aglutinen. Esto puede causar lesiones serias, incluso la muerte, debido a que los ct~mulos de c41ulas pueden obstruir las venas pequefias. 4Conoces tu tipo de sangre? Si es asi, revisa el esquema para que veas qu4 tipo de sangre puedes donar y recibir. [] Tipos de sangre, Donantes y Receptores Tipo de Sangre A B AB O Puede donar sangre a Puede recibir sangre de A, AB B, AB AB A,B, AB, O A, O B, O A, B, AB, O O PREGUNTAS 1. Estudia la tabla. ~Por qu4 crees que a la sangre tipo O se le denomina Universal? 2. Teniendo en cuenta que a la sangre tipo O se le conoce como Universal, icuil podria ser un buen nombre para la sangre tipo AB? 3. Si tienes sangre tipo O, iqu4 tipo o tipos de sangre puedes recibir? El Otro Sistema Circulatorio ~Sabias que hay otro sistema circulatorio? Se le conoce como Sistema Linfltico. Cuando la sangre Cuando la sangre fluye a trav4s de los vasos capilares, parte de ella sale y se acomoda entre las c41ulas. Entonces se le conoce como tejido linfltico. E1 tejido linfitico es un componente importante entre la sangre y las c41ulas corporales. Ayuda a que el intercambio entre desperdicios y nutrientes se de mils ficilmente. E1 fluido tisular regresa al torrente sanguineo a travds de los paredes capilares o a travds de otro sistema de vasos liamado Vasos Linfiticos. Los vasos linfiiticos atraviesan los ganglios linfiticos, los cuales son conglomerados que filtran el tejido linfitico al pasar por ellos. Los ganglios linfiticos siempre estin buscando g4rmenes, y al momento en que los detectan, entran en acci6n. Los ganglios linfiticos contienen c41ulas que atacan directamente a las bacterias ("comi4ndoselas") o produc8iendo anticuerpos para que las destruyan. La aglomeraci6n mils grande de ganglios se localizan en las axilas, en el cuelio y las en ingles. Cuando tu doctor examina tu cuello durante un examen m4dico, esti tratando de determinar situs ganglios estfin hinchados. Si es asi, esto indicaria que tienes una infecci6n. Si tu sistema de defensa de tu cuerpo (las c41ulas blancas y los anticuerpos) no es lo suficientemente fuerte para hacer su trabajo, el doctor podria prescribir antibi6ticos. La linfa es importante tambi4n porque puede transportar algunos nutrientes que son demasiado grandes para entrar al torrente sanguineo a trav4s de las paredes capilares. Por ejemplo, el sistema linfitico transporta grasas digeridas a algunas de las venas. Las venas entonces llevan la grasa al higado, en donde se procesan. E1 sistema linfitico es otro buen ejemplo del trabajo en equipo que se necesita para mantener saludable al cuerpo humano. STC!NISTM SlSTEMAS DEL CUERPO HUMAXO 137 LEcc,oN16 El Corazón Encuentra Resistencia INTRODUCCION Has analizado y leído acerca de la estructura y funciones del corazón y de los vasos sanguíneos. Por 1o mismo, ahora tienes una buena idea de lo que pasa cuando el sistema circulatorio funciona bien. Pero, ¿qué pasa si algo anda mal? Por ejempio, ¿qué pasa si se bloquea parcialmente una Corte transversal de una a¡leria humana saludable. Nota la amplia apertura en medio. Õ È = zf = I f L z ú o = @ Corte transversal de una arteria bloqueada por una placa ¿De qué manera piensas que el bloqueo afectarla la capacidad del corazón para bombear sangre a todo el cuerpo? arteria? ¿Afecta al corczôn? En esta lección, analizarâs las condiciones que hacen dificil que el corazónbombee sangre al cuerpo. Estudiarás la presión arterial, la cual es un indicador importante de qué tan bien está funcionando el sistema circulatorio. Al comenzar a estudiar la presión arterial, puede resultar útil que pienses en dos mangueras conectadas a una bomba de agua. El diámetro de una de las mangueras es del doble que de la otra. ¿Habría diferencias en la presión del agua que fluye a través de esas dos mangueras? ¡Estás a punto de saber! oBJETrvos DE EsrA rEcctóN Utilizando un modelo, anallza¡ qué tanto afecta el diámetro de un tubo a la clrculación de agua de una bomba. Examinar los efectos que tienen las arterias obstruldas en el f uncionamiento del corazón. 134 STCÄvIS'' Srstr.l¡¡s pur, Cuonpo HuÀ,r.ri,lo I Para Empezar I '' Con tus compañeros de equipo, elabora r'rrru lista de tädo lo q.r. ,.þu, d. lu presión arterial y de ias .oiu, qo. pienses que la puedan hacer alta o baja. MATERIAL PARA LA LECCION 16 Para 1 tl copia de la Hoja del Alumno 16.1:Guia de Estudio Respiración y Circulación Tu maestro anotará sus ideas en el 'pintarrón E¡ercicio 16.1 Sintiendo la Presión 1 1 PROCEDIMIENTO I 1. Qoe alguien de tu equip o traigala charola. 2 Tu maestro describirá cómo realizar este ¡r Para tu grupo 1 2 2 charola bombas tasas de plástico grandes 2 tapones con oríficio 2 tapones con orificio 2 angosto cronómetros ancho eJefcrclo. \.' t' ( {-=r l' STC¡lvlStt Srstpl¡¡s onl CuBr.po Huv.¡No L39 LEcqóN16 EL CoRAZóN ENcusNrne RnsrsrrNcre t. Realiza el ejercicio de la siguiente manera: A. Sostén la bomba en posición vertical. Coloca un extremo del tubo hacia abajo, cerca de la superficie del vaso. B. Sostén el extremo del tubo que sale de la bomba, justo arriba de la superficie del agua del vaso, como se muestra en la figura 16.1, Asegúrate de que el tubo esté inmerso en el agua. Este tubo, que no tiene tapón, representar â \na arteria normal. G, Acomoda la bomba entre tu dedo pulgar y tus primeros tres dedos. Mientras tu compañero toma tiempo con el cronómetro, ve cuantas veces puedes apretar la bomba en 15 segundos. Asegúrate de que tú pulgar y tus dedos se toque cadavez que presionas la bomba. Deja que la bomba regrese a su estado original antes de presionarla de nuevo. D. que tu compañero registre en tu tabla de datos el número de presiones que realizaste. E. que tu compañero realice ahora el ejercicio. E. Después calcula el número de presiones que hiciste en los l5 segundos. Anota el promedio en tu tabla. F. Repite los pasos A al ¿t_ Ahora, inserta el tapón que tiene orificios anchos al extremo ãel tubo que sale de al lado de la bomba. Repite los pasos 3" hasta el 3F. Tú y tu compañero deberán realizar dos series de presiones (apretones a la bomba) en cada caso. Registren sus datos. " $. - Q.tita el tapón.que tiene orificios anchos inserta el que tiene orificios angostos. Repite los pasos 3" al 3F. Registren sus e datos. f, -' J lmagen 16.1 Cómo colocar Ia bomba dentro del vaso LåO STC/I,IS"' Slsrniues orl Cuenpo HuurNo Vacía el vaso. Coloca el vaso y la bomba .r, tu charola y regrésala al ârâadesignada. leccrón 7lt- - Lee "Presión Sanguínea: Todo 1o que Sube página que Bajar'l la 142,y tiene de también los resultados de tu ejercicio, para que respondas en tu cuaderno de ciencias las siguientes preguntas: re Er Conazó¡q ENcu¡Nrn¡. R¡stsreNcr¡ lección ¿qué crees que signifique que ølguien diga presión sanguínea "alta"? figurø 16.2 presenta una lectura F. Lø electrónicø dela presión sanguínea de una personø. ¿Por qué crees que lø líneø sube y baja de manerø repetida? A. ¿Bajo qué condiciones pudistebombeør más veces durante los 15 segundos? Detallø tu respuesta. REFLEXIóN SOBRE LO QUE HICISTE B. ¿Bø1o qué condicionel este ejercicio representó a un corøzón que bombea sangre a trøvés de unø arteria obstruidapor placas t. (de colesterol)? C. Escribe en tu cuaderno de ciencias unq frøse que describa cómo sentiste tu møno después de terminar el ejercicio en cada una Comenta con tus compañeros de clase los resultados de tu ejercicio. ¿Puedes ahora responder las preguntas acerca de la bomba y de las mangueras, que se formularon en la Introducción de esta lección? de sus fases. ' D. Tomando en cuenta cómo sentías tu mano durante lø prueba en la que usaste el tapón de orificios angostos, ¿qué crees que podría pøsarle a tu corazón si tuviera que bombear sangre a través de una arteria cuyo diámetro fuerø reducido por Ia plaque? E. Con bøse en lo que has aprendido en esta o) 140 E E 120 T Revisa de nuevo la lista que hiciste en "ParaEmpezaÌ'. Corrígêla si es necesario. (ú o .s J o) 100 c(ú Ø C, .o 80 ú, q) ¡- o_ 60 0.5 1.5 2 2.5 3.5 Tiempo en Segundos lmagen 16.2 Medición electrónica de presión sanguínea STC/trIS"' Srstrr.r¡s ¡nl Currpo Hulr¡xo LEccróN 16 EL CoRAZóN ENcueNrn¡ REsrsrENcr¡ PRESION SANGT]INEA: TODO LO QIJE SUBE TrENE OIJE BAJAR Ya sabes que tu corazón funciona mantener fluyendo la sangre a través de tus como una bomba. Impulsa la sangre a través de tus vasos vasos sanguíneos. Probablemente ya te hayas medido tu presión arterial en el consultorio de tu doctor. La presión sanguínea es tan importante que es un aspecto Un medidor de presión, o esfigmomanómetro sanguíneos al igual que una bomba impulsa el agua a través de una manguera. Ambas bombas tienen que trabajar rutinario de cualquier examen médico. Tu doctos utiliza la presión sanguínea de tu antebrazo para medir la presión de tus arterias normalmente las del brazo. El doctor toma tu antebrazo y lo sujeta en la parte interna del codo. Después, presiona una bomba para impulsar aire en el esfigmo que envuelve tu antebrazo. El esfigmo se expande y presiona la arteria de tu antebrazo hasta que el fluido sanguíneo se detiene. Un indicador, mide qué tanta presión hay en el esfigmo. Luego, el aire del esfigmo se deja salir lentamente. Cuando la sangre comienza a moverse a través de la arteria, se escuchará un sonidito en el estetoscopio. La presión que aparece en el indicador en este momento se le conoce como presión sistólica. Entonces, el doctor deja que el aire salga por completo, hasta que la sangre comienza a fluir normalmente y el sonidito ya no se escucha. En este momento,la presión que se observa en el inclicador se le conoce como presión diastólica. Las dos mediciones se expresan en fracciones; por ejemplo,110i60. La presión sistólica es el numerado6la diastólica es el denominador. o = z ô encontrando resistencia. Si la manguera o los I a d L ú o VASOS sanguíneos tienen diámetros angostos, hay más resistencia y la bomba o el cotazón tienen que trabajar más. Tu presión arterial indica qué tanta resistencia tiene que superar tu corazónpara lr42 El helado es r¡co, pero contiene altas cantidades de grasa. ¿Por qué mejor comer yogutt o frutas? STC/À,ÍS"" Srsrrlrns ool Cuonpo Huv.r¡o rEccróN 16 EL CoRAZóN ENcupNrn¡ Rtsrsre¡lcr¡ Èo 6p oú ;Í1 úo Al acumularse una capa de grasa en la a¡Ieria, el diámetro de ella se angosta. La lectura promedio de la presión sanguínea de un adulto saludable es de 120180. La presión sanguínea de un adolescente es más baja alrededor de 100/65 para un choco o chica de unos 13 años. Si tu presión sanguínea es muy alta, puede causarte problemas de salud. La Presión Alta, o hipertensión, representa un problema para tu corazôn, Tu corazón se puede debilitar. La presión alta es tan peligrosa para tus vasos sanguíneos que puede provocar que alguna de sus paredes se rompa. Los doctores no pueden explicar todas las causas de la presión alta. Algunas enfermeclades pueden provocarla. La herencia es importante. La dieta también. Demasiada sal, por ejemplo, es un factor de riesgo para desarrollar presión alta. El colesterol (un Tipo de grasa) en tus alimentos se puede depositar como capa dentro de tus vasos sanguíneos y hacer que se angosten. Eilo puede provocar presión altay, eventualmente, un ataque al corazón. Si tu presión sanguínea es muy alta, tu cloctor podría prescribirte medicamentos. Tâmbién podría recomendarte cambios en tu dieta y hacer más ejercicio. La presión alta frecuentemente no presenta síntomas. A veces, se le conoce como "el asesino silencioso". Es por eso que es importante tomarte la presión de manera regular, aun cuando seas joven. En algunas farmacias y supermercados, te la puedes tomar gratis. ¡Aprovéchate de ello! Puedes comprar también un aparato que mida tu presión y usarlo en casa. ! Od Placa ertraída de la arleria de un paciente. Colesterol: ¿Amigo o Enemigo? El colesterol es una sustancia suave, cremosa, que se encuentra en todas las células de tu cuerpo. Se elabora en el hígado. Se utiliza para formar parte de la membrana de las células y de otros tejidos. Todos necesitamos algo de colesterol para las funciones corporales normales. Pero, demasiado colesterol y grasa pueden adherirse a las paredes de los vasos sanguíneos en forma de capa. La placa angostalas arterias, haciendo que el corazórr trabaje más. La carga extra de trabajo en el corazón puede provocar ataques. O, si una arteria se bloquea (la arteria coronaria),las células que alimentan de ella, mueren. Si mueren células en cantidades altas, puede ocurrir un se ataque cardiaco. Controlar el colesterol puede se diffcil. Para empezar, la herencia es importante en determinar los niveles de colesterol. Más aún,los científicos no siempre están de acuerdo en cómo controlar los niveles de colesterol en la sangre. Para algunas personas,la medicina funciona: para otras, otros métodos, tales como la dieta, resultan útiles. Los científicos concuerdan en que puedes hacer varias cosas para reducir las probabilidades de un ataque aI corazón. Realizar ejercicio regularmente, evitar el tabaco, mantener un peso saludable e identificar y tr atar la presión alta. STC^{S"" Srsr¿lr¡s ¡rl Cuonpo Hulr¡xo 7,43 LEcc,óN17 Sistemas Respiratorio y Circulato r io-Evaluació n INTRODUCCION Durante las pasadas 7 lecciones, has visto cómo funcionan los sistemas respiratorio y circulatorio. También has aprendido que los dos sistemas son interdependientes. Ahora es tiempo de ver 1o que has aprendido. Esta lección llevará dos o tres clases. En la Parte A, diseñarás y realizarárs una investigación para determinar el efecto del ejercicio en el ritmo respiratorio. Para la Parte B, responderás algunas preguntas y terminarás la revisión del póster de los sistemas del cuerpo humano. Cuando hayas completado esta evaluación, La primera paúe de esta evaluación requerirá algo de ayuda de tu cuerpo y de tu cerebro estarás listo para comenzaÍ con la parte final de este módulo, que se refiere al sistema músculo- esquelético. oBJETtvos DE EsrA ucctón Completar una evaluación de dos partes sobre el sistema respiratorio y circulatorio. Reforzar lo que has aprendido acerca de los sistemas respiratorio y circulatorio. Completar el póster de tu equipo sobre los sistemas del cuerpo humano, L44 STC ,ISt" Srsrev¿s ocr, Cu¿npo Hulrn¡o Evaluación Parte A Diseño y Ejecución de un Ejercicio l. Para la Parte A de tu evaluación, Después de que tu maestro haya repasado el procedimiento, trabaja con tu compañero para planear tu ejercicio. Cuando lo hayas terminado, consigue un cronómetro y comienza tu ejercicio. ? - Cuando hayas terminado rJr - {. tu ejercicio, asegúrate de que hayas terminado la Hoja del Alumno 77.la,Rúbrica de Califìcación (pâg.63) de la lección B, para asegurarte de que tu trabajo esté completo. Sigue las instrucciones de tu maestro para iniciar tu trabajo. Para tiy para tu compañero 1 Cronómetro Para ti 1- copia de la Hoja delAlumno 17.1a: trabajarás con un compañero para planear y realizar el ejercicio descrito en la Hoja del Alumno 17-l: a. Ei propósito de este ejercicio es determinar los efectos del ejercicio en el ritmo respiratorio. Diseñarás e implementarás el ejercicio en un periodo de 45-50 minutos, por lo que ¡no hay que sobrepasarse! f. MATERIAL PARA LA LECCIóN 17 Sistemas Respiratorio y Circulatorio; 1 charola 1 póster de los sistemas del cuerpo humano marcador negro rollo de cinta Evaluación. Parte A-Diseñando y 1 1 Realizando un transparente 1- par de tijeras Ejercicio I Para tu grupo copia de la Hoja 1 borrador delAlumno 17.1b: Caja de Sistemas Respiratorio y Circulatorio; Evaluación, Parte respuestas B-Respuestas Seleccionadas 1- copia de la Hoja delAlumno 17.1c: Hoja de Respuestas, Parte B-Respuestas Seleccionadas STC/l,IStt' SlsT¡¡u,rs o¡l Cuenpo Hulr.rNo tEccróN tz Srsrsrur¡s Resprn¡roruo y Crncureronro Ev¡ru¡cróN Evaluación Parte B Respuesta a Preguntas Selectas y Revisión Final de Carteles del Sistema del Cuerpo Humano REFLEXTON SOBRE LO QUE HtCtSTE Tiabajarás individualmente en la Parte B de tu evaluación. Continúa con la Hoja l. delAlumno 17.1b mientras que tu maestro explica esta parte de la evaluación. te dará una hoja de respuestas (Hoja del Alumno 17.1c) y las instrucciones para terminar esta evaluación. Tienes que esperarte hasta que todos los miembros de tu equipo hayan entregado sus hojas de respuestas antes de que tu equipo pueda comenzar a trabajar en el póster de los sistemas del cuerpo humano. 2.Tu maestro -- ' te entregará la Hoja del Estudiante 17.Iay tu hoja de respuestas paralaParte B. Comenta la evaluación, en referencia a la transparencia que muestra las preguntas de la Parte B. Pregunta lo que no entiendas acerca de los sistemas respiratorio y circulatorio. 1. Tu maestro f _ Comenta con tus compañeros de clase -' "Trasplante de órganós y de Tejidos: Una Necesidad Apremiante," y elabora una lista de pros y cons acerca del trasplante de órganos y de tejidos. En equipo, terminen de revisar el póster de los siite-a. del cuerpo humanä, de la siguiente manera: A. Coloquen cualquier órgano (s) que haya estado mal ubicado en su posición correcta. B, Coloquen un resumen de las funciones un lado de cada órgano. a G. Etrttegoen el póster a su maestro. L46 src lsttt srsrniuns nrl Cuenpo HrrlrnNo t-l' tEccróN () (' (,r ['r ( (. ( (r (') (r () (r ( ( ( tz Todos los días, mucha gente en este país tiene una nueva Los cirujanos pueden realizar trasplantes de corazôn, del páncreas, del hígado y de los pulmones. También pueden trasplantar tejidos de la piel,la cornea de los ojos, tendones, válvulas oportunidad de vivir gracias a la cirugía de trasplantes. Los pacientes tlpicos para cirugía de trasplante, incluyen desde un hombre de 60 años cuyos pulmones ya no funcionan, hasta una joven madre cuyos riñones no le sirven. Tâmbién hay niños de órganos exitoso se llevó a cabo en 1954. Desde entonces,los entre los receptores de órganos. procedimientos quirúrgicos han cardiacas y hueso. El primer trasplante ( ( (.r ( ( li (-l L,I TJ O fr () (r La cirugía de trasplante de órganos es un procedimiento complejo. La tasa de éxito hoy es, sin embargo, del 95 por ciento. o desarrollado mejores técnicas para que la sangre y el tejido del donante y del È receptor no se rechacen. Han descubierto nuevas medicinas que a¡rdan a incrementar las probabilidades de que el cuerpo del receptor no rechace el nuevo órgano. A pesar de estos progresos, en los Estados Unidos, el nrimero de pacientes que necesitan de un trasplante es mayor al de los donantes. personas. O I U trasplante de tejido. Cadadía,72 personas mueren esperando un trasplante. Cada 16 minutos, se agrega un nuevo nombre a la lista de espera. Los órganos y tejidos de sólo un donador pueden ayudar hasta 50 ( = ui mejorado. Los científicos han Cerca de 60 mil personas esperan un órgano. Cientos de miles más, esperan un (t r::'. REspln¡tonto y Crncur¡ronro-Ev¡ru¡crów Transplante de Teiidos y Organos: Una Necesidad Urgente ( I SIsTEMAS La demanda de órganos y tejidos excede la oferta. ¿Cuáles la solución? ¡Encontrar más donantes! d P o I l 4 ô = o Una vez que se encuentra un órgano apropiado, se le envÍa a donde se necesita tan rápido como sea posible. No srempre se requ iere de helicóptero. Esta enfermera, trabaja en el hospital de Stanford, en California. La gente necesita saber 1o fácil que es registrarse como donador de órganos. Más importante aun, necesitan saber cuántas vidas podrían salvar si se registran como donadores. Todo 1o que se requiere es firmar un documento que establece que, al morir, sus órganos estarán disponibles para enfermos necesitados. ¿Qué crees que podrías hacer para incrementar el número de donadores de órganos y tejidos, y asl salvar muchas vidas? Comenta tus ideas con tus compañeros de clase. I t(' STC/trlS'n' Srsrc;vras ¡ul Cunnpo Huu¡xo