EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE 6
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• Título:
Conservamos nuestra salud y el ambiente con responsabilidad • Fecha: Del
30 de agosto al 17 de setiembre de 2021 • Periodo de ejecución: Tres semanas (1/3) • Ciclo y
grado: Ciclo VII (3.° y 4.° de secundaria) • Áreas: Comunicación, Desarrollo Personal,
Ciudadanía y Cívica, Ciencias Sociales, Matemática, Ciencia y Tecnología y
Educación Física |
COMPETENCIA | CRITERIOS | ACTIVIDADES |
Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo. | • Explica la relación entre la regulación de la temperatura en el cuerpo del ser humano y los mecanismos de control interno (homeostasis). • Fundamenta su posición respecto a diversas acciones en favor de la salud considerando los principios de la homeostasis. | Actividad 5: Explicamos cómo el organismo permite regular la temperatura. Actividad 12: Proponemos acciones con argumentos sobre la importancia de la homeostasis para conservar la salud. |
Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos. | Problematiza situaciones de indagación generando la pregunta indagatoria en torno al mantenimiento de la temperatura corporal cuando se realiza ejercicio aeróbico. • Diseña estrategias para indagar sobre el mantenimiento de la temperatura corporal cuando se realiza ejercicio aeróbico. • Registra y analiza los datos resultantes de su indagación sobre el mantenimiento de la temperatura corporal cuando se realiza ejercicio aeróbico. • Genera conclusiones respecto al mantenimiento de la temperatura corporal cuando se realiza ejercicio aeróbico a la luz de su pregunta e hipótesis de indagación. | Actividad 6: Indagamos sobre el equilibrio de la temperatura corporal al practicar una actividad física aeróbica. |
Enfoques transversales |
• Enfoque ambiental • Enfoque de derechos • Orientación al bien común |
EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE INTEGRADA 6 | 5.° grado Actividad 5: Explicamos cómo el organismo permite regular la temperatura. |
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¡Hola! En la
actividad anterior hemos planteamos conclusiones sobre la utilidad de las
funciones cuadráticas al determinar el espacio para realizar actividades
físicas. Ahora comprenderemos como el organismo permite regular la
temperatura. A partir de ello, te proponemos conclusiones en base a fuentes
con respaldo científico y nuestros saberes locales para mejorar la salud
personal y familiar. |
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El
termostato es un componente que se fija a la base metálica de la plancha para recibir calor. Cuando la plancha está fría o apagada, el metal en la base del termostato no se expande y luego los contactos se cierran, por
lo que ocurre el paso de corriente eléctrica, lo que activa la resistencia de
calentamiento. |
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¿POR QUÉ SUDAMOS? EL
SUDOR Y LA TEMPERATURA CORPORAL El
termostato integrado: El sudor es muy molesto pero fundamental para la vida:
constituye uno de los recursos del organismo para mantener constante la
temperatura corporal. Es muy simple: nuestro cuerpo es tan solo eficiente dentro de
los estrechos márgenes de una temperatura corporal constante. Se ha demostrado
que los órganos funcionan de modo óptimo en el entorno de los 37°C. Aunque se
incrementen o disminuyan los valores de un modo tan aparentemente mínimo como
1,5°C, el metabolismo se ve reducido en un 20 %. Del mismo modo puede
disminuir también el rendimiento del ser humano. El centro de control principal que mantiene constante la
temperatura corporal es el hipotálamo. Desde esta pequeña e importante reglón
cerebral, situada en la parte inferior del cerebro medio, se controla todo lo
necesario para el mantenimiento del llamado medio interno, incluyendo la
correcta temperatura corporal. El hipotálamo contiene unos receptores
altamente sensibles al frío o al calor externo: los termo receptores. Su
complicado trabajo diario consiste en registrar las variaciones térmicas de
la sangre que atraviesa el cerebro. Incluso aunque no se modifiquen las
condiciones del ambiente, continúa controlando sin pausa. Como la corriente
sanguínea pierde calor en su ininterrumpida circulación desde el interior
hacia el exterior del cuerpo, debe obtenerse la energía necesaria del
metabolismo. El 75% de la continua pérdida de calor corresponde a esta
irradiación térmica. Pero el ser humano pierde también temperatura a través
de la evaporación de líquidos corporales. ÓRDENES A LA PIEL La franja de temperatura en la que se puede
mantener el cuerpo sin recibir ayuda es la denominada zona térmica neutral.
Cuando el hipotálamo registra una variación de los valores normales, conecta
sus mecanismos de alarma. Para ello se sirve sobre todo de la piel, que
recibe inmediatamente la orden de restablecer el equilibrio térmico. La piel
también puede ayudar al hipotálamo a través de sus propios receptores de frío
y de calor, que se encuentran ampliamente repartidos por la superficie
corporal. Si
la temperatura central se incrementa por el calor, unos dos millones de
glándulas sudoríparas distribuidas por la piel humedecen su superficie,
mediante la secreción de sudor. Esta mezcla de agua y sustancias minerales,
que se secan sobre la piel, se enfría al evaporarse, liberando al cuerpo del
exceso de calor. En condiciones normales se pierde por esta vía 0,5 litros de
líquido al día, mientras que la fiebre puede provocar 5 litros de sudor al
día y los esfuerzos deportivos 2 litros. Para evitar la retención de calor en niveles peligrosos para la
vida, el hipotálamo puede reaccionar con un incremento de la circulación
sanguínea de la piel o mediante la dilatación de los numerosos vasos
dérmicos. Gracias a estas medidas llegará una mayor afluencia de sangre a la
superficie corporal, para ser enfriada por el aire exterior. Cuando los receptores de frío informan al cerebro sobre la
disminución de la temperatura corporal, se ponen en marcha otras medidas para
elevarla. El hipotálamo rige determinadas conexiones entre arterias y venas.
Gracias a sus órdenes, redes capilares completas no son irrigadas por la
sangre, y el caudal sanguíneo de la superficie disminuye drásticamente. De
este modo, la sangre caliente permanece en el interior del cuerpo y no puede
ser enfriada por el medio ambiente. El estrechamiento de los vasos sanguíneos
disminuye asimismo la afluencia de sangre a la superficie fría y permite que
la temperatura interna no se reduzca aún más. RITMO ARMÓNICO Normalmente,
la temperatura corporal interna sigue un ritmo periódico diario. La
temperatura nocturna más baja se detecta a las 3 de la madrugada; por la
mañana, al despertar, se registra la mínima diurna. El máximo se alcanza a
las 18 horas. Las variaciones de temperatura pueden llegar a ser de 10 °C. No
existen factores externos suficientemente intensos para modificar este
programa: ni la luz, la hora de comer, la temperatura exterior o el cansancio
pueden modificar la regularidad de esta curva. En cualquier caso, el ciclo no comienza exactamente a las 0
horas de cada jornada. Si se permitiera al cuerpo su propia regulación sin
influjos externos, el ciclo sería de 24 a 25 horas, es decir, algo más largo
que un día completo. También se aprecian relaciones entre el estado de ánimo y la
temperatura corporal. Cuando ésta es más baja se “enfría’ el cerebro,
mientras que por la tarde, en el punto más alto de la temperatura diaria, la
mente se encuentra más despejada. CONDICIONES AMBIENTALES Para
que una persona se sienta a gusto en una habitación deben satisfacerse una
serie de necesidades. La temperatura será agradable cuando no se activen los
mecanismos del sudor o de los escalofríos, es decir, unos 25-20°C para una
persona sentada y no muy abrigada. Como el trabajo sedentario provoca calor, la necesidad térmica
disminuye inmediatamente (22°C en una oficina). También influyen en la
sensación calor-frío la humedad del ambiente, la radiación térmica de las
paredes y las corrientes de aire. El trabajo corporal aumenta en cualquier caso la temperatura
interna independientemente de las variaciones periódicas diarias. En el
proceso de enfriamiento mediante el exceso de sudor, la temperatura exterior
no influye. A partir de 35°C el exceso de calor producido por un esfuerzo
deportivo no puede controlarse. Solamente se conoce un caso en el que se haya
obtenido una temperatura de 46,5°C, y se haya podido sobrevivir. El caso
contrario puede soportarlo mejor el cuerpo: se sabe de tres hombres que
soportaron temperaturas inferiores a 16°C. La temperatura influye sobre todo en los niños y muy
particularmente en los recién nacidos, en los que puede variar a lo largo del
día incluso en dos grados. También es importante la comprobación diaria de la
temperatura durante el ciclo menstrual de la mujer, ya que permite calcular
el día en que se produce la ovulación, pues se registra normalmente un
aumento en medio grado de la temperatura tomada por la mañana antes de
levantarse. |
¿Cuál es la temperatura máxima
que puede soportar el ser humano?
¿Qué temperatura puede soportar el cuerpo?
En primer lugar, hay que tener en cuenta la
temperatura corporal, cuyo valor normal ronda los 37 grados, considerándose
hipotermia cuando baja a 35 grados e hipertermia cuando el cuerpo sufre un
golpe de calor y la temperatura corporal está
entre los 37,5 y los 38,3 grados, tal y como informan
desde Gizmodo. Aun así,
el cuerpo humano puede sobrevivir con una temperatura ambiental superior a
los 40 grados, siempre que esté bien hidratado. Así, los especialistas
apuntan a que el límite de temperatura ambiental que
puede soportar el ser humano es de 55 grados con humedad
normal, ya que con unos 60 grados, el cuerpo sufriría hipertermia en pocos
minutos. Sin embargo, los golpes de calor no se suelen
dar por una exposición a una alta temperatura a corto plazo, sino que las
muertes por olas de calor se dan como consecuencia de estrés térmico
acumulado durante días o semanas, es decir por periodos más largos de exposición
a temperaturas de entre 30 y 35 grados. Así, con 45 grados de
temperatura ambiental, con el cuerpo bien hidratado y a la sombra, el cuerpo
puede aguantar y no sufrir un golpe de calor. ¿Cómo
evitar sufrir un golpe de calor?
Con la llegada del verano y el calor, el
tiempo y los termómetros pasan a ser una de las noticias más repetidas en los
medios de comunicación y, con ello, los consejos para tratar de
evitar los golpes de calor. Así, hay que seguir una serie de
recomendaciones que, aunque conocidas, no siempre se llevan a la práctica ni
se tienen en cuenta, un error sobre todo en niños y en
personas mayores. Desde Sanitas recomiendan: 1.
Evitar la exposición al sol en las horas
centrales del día, es decir, desde las 12:00 hasta las 17:00
horas. 2.
Evitar
las exposiciones prolongadas o dormir al sol. 3.
En caso de notar cansancio o mareo, retirarse
a un lugar fresco o ventilado. 4.
Pasar
tiempo en locales con aire acondicionado. En
casa, hay que bajar la temperatura por la noche, porque el cuerpo se enfría
durante el sueño. 5.
Cubrir
adecuadamente la piel, la cabeza y los ojos con
ropa, sombreros o gorros y gafas de sol. 6.
Consumir
abundantemente agua, líquidos y bebidas isotónicas. Evitar
las comidas pesadas de difícil digestión, que hacen aumentar la temperatura
interna. 7.
Llevar
ropa ligera que permita la transpiración, el
principal mecanismo de refrigeración del cuerpo. |
Glándula Pituitaria
La glándula pituitaria consta de dos
lóbulos distintos llamados pituitaria anterior y posterior. Ambos están
regulados por el hipotálamo. La pituitaria anterior produce hormonas que se
utilizan en el proceso reproductivo. Produce hormona estimulante del
folículo (FSH) y hormona lutinizante (LH) que estimulan la producción de
esperma y testosterona en los machos y de óvulos, estrógeno y progesterona en
las hembras. La glándula pituitaria anterior
interactúa con la tiroides produciendo la hormona
estimulante de la tiroides (TSH) que estimula la tiroides para que libere sus
hormonas. La glándula pituitaria anterior
también interactúa con la glándula suprarrenal produciendo la
hormona adrenocorticotrópica (ACTH) para hacer que libere sus hormonas. La glándula pituitaria anterior
también produce algunas hormonas que no interactúan con otras glándulas
endocrinas:
La pituitaria posterior actúa en
concierto con el hipotálamo para liberar dos hormonas peptídicas que se
sintetizan en el hipotálamo. Estas dos hormonas se transportan a la
pituitaria donde se transfieren a los lechos capilares y viajan en el
torrente sanguíneo a sus destinos. La hormona antidiurética (ADH) aumenta la
permeabilidad al agua de los conductos colectores de las nefronas del riñón, lo que hace que el agua se reabsorba de
la orina y se retenga en el cuerpo. La hormona oxitocina, sintetizada en
el hipotálamo y distribuida en la sangre por la pituitaria, ayuda en la
lactancia de las madres lactantes al contraer los músculos de la mama. Esto
expulsa la leche de las glándulas mamarias en forma de saco hacia los pezones.
La oxitocina también provoca la contracción de los músculos del útero durante
el parto. La oxitocina también puede afectar el comportamiento reproductivo masculino al
causar la contracción de los conductos que transportan el esperma, como se
observa en varias especies animales. |
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Homeostasis Son los mecanismos que
mantienen constantes las condiciones del medio interno de un organismo, a
pesar de grandes oscilaciones en el medio externo. Esto es, funciones como la
presión sanguínea, temperatura corporal, frecuencia respiratoria y niveles de
glucosa sanguínea, entre otras, son mantenidas en un intervalo restringido
alrededor de un punto de referencia, a pesar de que las condiciones externas
pueden estar cambiando. Las células de un organismo
sólo funcionan correctamente dentro de un intervalo estrecho de condiciones
como temperatura, pH, concentraciones iónicas y accesibilidad a nutrientes, y
deben sobrevivir en un medio en el que estos parámetros varían hora con hora
y día con día. Los organismos requieren mecanismos que mantengan estable su
medio interno intracelular a pesar de los cambios en el medio interno o
externo, por lo que la homeostasis se ha convertido en uno de los conceptos
más importantes en fisiología y medicina. Por ejemplo, el cuerpo humano
mantiene el pH de la sangre entre 7.35 y 7.45, aunque el metabolismo corporal
constantemente genera numerosos productos ácidos de desecho que retan su
capacidad para mantener el pH dentro de ese intervalo. Las consecuencias de
no hacerlo son graves, ya que valores de pH menores a esos producen acidosis
y valores superiores originan alcalosis, y cualquiera de ellos es peligroso
para la vida. Es posible vivir pocas horas con un pH sanguíneo abajo de 7.0 o
arriba de 7.7, pero un pH abajo de 6.8 o arriba de 8.0 es rápidamente fatal. La temperatura corporal
también requiere un control homeostático, ya que en un día la temperatura del
medio ambiente puede variar entre 0° y 40 °C y a pesar de esa fluctuación,
normalmente el punto de referencia de la temperatura corporal interna está
alrededor de 37.4 °C y aunque puede variar, generalmente fluctúa sólo por 1
°C en el curso de 24 horas. De hecho, si la temperatura corporal baja de 33
°C o sube de 42 °C, la persona puede morir de hipotermia o hipertermia
respectivamente. |
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Actividad 5 |
Recurso 1 | 3.er y 4.° grado Un ambiente
en equilibrio dinámico, la homeostasis ¿Qué proceso
regula el ambiente interior de los organismos?1 El fisiólogo francés Claude
Bernard formuló la hipótesis que el funcionamiento de las células depende de
las condiciones físico químicas óptimas del medio interno. Casi 50 años
después el fisiólogo Walter Bradford Cannon modificó el concepto de Bernard
al introducir el término de homeostasis para describir los procesos que
permiten mantener constantes las condiciones internas de un organismo ante
los cambios de las condiciones externas. Algunos ejemplos de condiciones
reguladas por mecanismos homeostáticos: • Temperatura
(ocurre en todo el cuerpo). •
Concentraciones de sal y agua (cada célula individual mantiene
concentraciones de iones diferentes a las del líquido circundante). • Concentraciones
de glucosa. • pH
(equilibrio de ácidos y bases) (el pH del estómago es diferente al de los
órganos circundantes) •
Concentraciones de oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2). • Mantener la
homeostasis en cada nivel es clave para mantener la función general del
cuerpo. |
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Producción y
eliminación de calor La regulación
de la temperatura incluye tanto la producción del calor como la eliminación
del mismo, el cual se realiza por: a. Producción
de calor. Las transformaciones químicas que sufren las sustancias
alimenticias, liberan energía por oxidación, esta energía se elimina como
calor en el individuo en reposo y como calor y trabajo en el individuo en
actividad. b. Pérdida de calor. Mecanismos físicos
principales por los que se pierde calor y se da por conducción (transferencia
de calor, se pierde pequeñas cantidades de calor desde la superficie corporal
a los demás objetos), radiación (perdida en forma de rayos infrarrojos, ondas
electromagnéticas, el cuerpo irradia calor en todas las direcciones, en verano
se transmite el calor radiante desde fuera hacia el cuerpo, que en sentido
inverso) evaporación del agua (conversión del agua en vapor, tiene lugar en
la piel y los pulmones, la evaporación cutánea se da por el sudor) y
convección (es el desplazamiento de los gases o líquidos en contacto con el
cuerpo, el calor es conducido al aire). Los mecanismos de ganancia de calor
como de pérdida de calor, pueden ser externos e internos |
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Termorregulación El medio
externo incide en la homeostasis siendo el proceso resultante de afrontar las
interacciones de los organismos vivos con el ambiente para mantener valores
óptimos de temperatura para su existencia y lo hacen por medio de la
termorregulación. Este fenómeno involucra a la temperatura y el calor, por
cuanto este último es energía en tránsito que se transmite de un cuerpo a
otro debido a diferencias de temperatura. Termorregulación es la capacidad
del cuerpo para regular su temperatura, dentro de ciertos rangos. Según la
OPS y OMS la temperatura normal del cuerpo humano se mantiene en torno a
36,5°C y 37°C. A pesar de las constantes variaciones del medio interno y
externo, el cuerpo tiende a mantener cierta estabilidad en sus condiciones
internas. Al mecanismo por el cual los organismos conservan su medio interno
en condiciones relativamente constantes y dentro de un rango adecuado, se le
denomina homeostasis. Ya sea que estés sentado en tu habitación, de excursión
en el desierto o temblando en una nevada, la mayoría de tus células
corporales regulan y mantienen una temperatura casi constante. La
termorregulación en las personas está controlada por el hipotálamo, lugar
donde se centraliza el control de la temperatura. El hipotálamo se encarga de
regular las propiedades del medio interno, como la concentración de sales o
la temperatura. |
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Mecanismos de
regulación que conservan la homeostasis Mecanismos de retroalimentación Hay dos tipos de mecanismos de
retroalimentación: negativa y positiva. 1.Sistema
de retroalimentación negativa que contrarrestan los efectos de los
cambios en el ambiente interno y externo, es decir regresan el sistema a su
condición original y son los principales responsables de mantener la
homeostasis. Contienen tres componentes principales: • El sensor,
detecta la condición actual. • El centro
de control, compara la condición actual con el estado deseado, llamado punto
de ajuste. • El efector,
produce una salida que restablece la condición deseada. Ejemplo:
en un día frío, el termómetro mide la temperatura del ambiente, esta
información es enviada al centro del control (termóstato) donde diferencia
las temperaturas para luego ser enviada al efector (calefactor) que produce
la salida del calor necesario para obtener una temperatura adecuada en la
vivienda. (figura parte a). |
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Mecanismos de
regulación que conservan la homeostasis Mecanismos de retroalimentación Hay dos tipos de mecanismos de
retroalimentación: negativa y positiva. 1.Sistema
de retroalimentación negativa que contrarrestan los efectos de los
cambios en el ambiente interno y externo, es decir regresan el sistema a su
condición original y son los principales responsables de mantener la
homeostasis. Contienen tres componentes principales: • El sensor,
detecta la condición actual. • El centro
de control, compara la condición actual con el estado deseado, llamado punto
de ajuste. • El efector,
produce una salida que restablece la condición deseada. Ejemplo:
en un día frío, el termómetro mide la temperatura del ambiente, esta
información es enviada al centro del control (termóstato) donde diferencia
las temperaturas para luego ser enviada al efector (calefactor) que produce
la salida del calor necesario para obtener una temperatura adecuada en la
vivienda. (figura parte a). |
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Retroalimentación positiva |
Retroalimentación negativa |
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Definición |
Es cuando un sistema responde a una acción
promoviendo cualquier cambio que se haya introducido en el mismo. |
Se produce cuando un sistema busca reducir o
terminar los efectos de una acción que han alterado al propio sistema. |
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Características |
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Relación con la homeostasis |
No es común que se relacione con la homeostasis. |
Tiene una relación intrínseca con la homeostasis. |
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Ejemplos |
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El centro regulador térmico está en el hipotálamo anterior. Este recibe información de los receptores de
grandes vasos, vísceras abdominales, médula espinal y de la sangre que
perfunde el hipotálamo. Cuando aumenta la temperatura central, el
termorregulador activa fibras eferentes del sistema nervioso autónomo,
provocando pérdida de calor por convección y evaporación. Ante el descenso de
temperatura, la respuesta es disminuir la pérdida de calor (vasoconstricción
y menor sudoración); además, incrementar la producción de calor,
intensificando la actividad muscular. Conclusión. La termorregulación es liderada por el
hipotálamo, quien regula aumento y disminución de la temperatura respondiendo
a las necesidades del organismo para llegar a la homeostasis y compensación,
enfrentando las alteraciones de la temperatura ambiental. |
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Sistemas
de Retroalimentación
Para que estos mecanismo biológicos de control homeostático puedan lograr su
propósito, se necesita un sistema que que determine en qué momento se inicia
la pertubación homeostética y cuándo dicha alteración ha sido controlada.
Esto es lo que conocemos como retroalimentación. En otras palabras, se trata
de un mecanismo (inicialmente de tipo sensorial) que capte el momento en que
se inicia el estímulo (información de salida) y el punto en que regresa (ya
en una forma de respuesta por parte del efector) al origen, donde todo
comenzó. En términos generales, en un sistema de retroalimentación la
información captada a la salida del sistema regresa al punto de origen. Como
se mencionó, los últimos efectos del cambio en la salida por parte del
sistema deben hacérsele conocer en alguna forma al sensor/receptor que inició
la secuencia. Los mecanismos de retroalimentación en el cuerpo poseen
diversas funciones vitales, tales como: 1) el control nervioso, hormonal y
enzimático; 2) actuar, en ocasiones, directamente sobre el mecanismo
estimulante central y 3) trabajar con muchos componentes en una cadena
ampliamente eslabonada. Existen dos tipos de retroalimentación, uno negativo
y otro negativo. |
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Leemos la
siguiente situación y respondemos Luis es un estudiante de educación
secundaria, vive en Puno donde la temperatura ambiental varía desde los −5°C
hasta los 17°C, los veranos son cortos, frescos y nublados; los inviernos son
cortos, muy frío y mayormente despejados y está seco durante todo el año. A
él le gusta jugar futbol, correr y saltar, y casi siempre su temperatura va
36,5°C a 36,8°C. • ¿Qué
diferencias encuentras entre la temperatura del ambiente y la temperatura de
Luis? • ¿Tendrá alguna influencia la temperatura ambiente en la temperatura
corporal de Luis? • ¿Qué le sucede a Luis cuando juega futbol
durante 10 o 15 minutos?, describe los cambios que le ocurren en su
organismo. |
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