EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE 6
• 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 (1-2/3) • 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 | 3° grado Actividad 5: Explicamos cómo el organismo permite regular la temperatura. |
¡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. |
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. |
¿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. |
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. |
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. |
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 |
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. |
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). |
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). |
Retroalimentación positiva | Retroalimentación negativa | |
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. |
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. |
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. |
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. |
EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE INTEGRADA 6 | 3° grado Actividad 12: Proponemos acciones con argumentos sobre la importancia de la homeostasis para conservar la salud. |
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¡Hola! En la actividad anterior hemos planteado una propuesta para
promover el cuidado del ambiente y la salud a través de prácticas agrícolas
sostenibles. Ahora debemos fundamentar nuestra
posición considerando las afirmaciones científicas de la conservación de la
homeostasis para el cuidado de la salud, y a partir de ello propondremos
acciones que serán incluidas en el plan integral. |
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Comentemos con algún miembro de la familia, el siguiente caso:
“Yuri vive en el Cusco, él es un estudiante de
educación secundaria, le agrada leer e investigar sobre diversos fenómenos y
hechos que ocurren en su entorno, él lee el siguiente fragmento: Los
chasquis, grandes corredores y mensajeros en el incanato, desde muy niños los
formaban en correr y escalar montañas. Sus piernas tenían que ser
particularmente fuertes, sus pulmones eran muy desarrollados y así podían
respirar correctamente, además cuando ellos corrían empezaban a transpirar,
por lo tanto, su temperatura corporal aumentaba, la cual era controlada a
través del sudor, como un mecanismo homeostático”. Reflexionemos
con Yuri en base a las siguientes preguntas: ¿Por
qué era importante la preparación física de los chasquis?, ¿cómo el sudor
provocado por la práctica de actividad física beneficia a la salud? ¿qué
cambios o indicadores manifiesta nuestro cuerpo cuando corremos o realizamos
ejercicios? |
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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Fragmentos |
Explicamos el
significado |
Argumentamos
en base al conocimiento científico |
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“El
movimiento regular y coordinado de nuestro cuerpo nos indica que estamos
saludables”. |
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“Cuando nos
ejercitamos, nuestros músculos aumentan la producción de calor e incrementa
la temperatura del cuerpo”. |
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“La actividad
física nos ayuda a mantenernos saludables y activos”. |
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