LA NUTRICION Organización pluricelular Estructura y función de los organismos pluricelulares Nutrición Objetivo El alumno entenderá la importancia de la nutrición en su cuerpo y el funcionamiento esencial del estómago en este proceso. Conceptos previos La nutrición es el proceso mediante el cual los seres vivos obtienen, digieren y asimilan el alimento. Al igual que todos los heterótrofos los seres humanos necesitan el alimento para poder llevar a cabo sus funciones vitales. El alimento es una sustancia compleja que esta formada por compuestos orgánico, compuestos inorgánicos y iones. La mayoría de los compuestos presentes en el alimento son nutrimentos. Un nutrimento es una sustancia que provee al cuerpo energía o materia prima que es necesaria para las reacciones químicas. La materia prima se usa en el crecimiento y en la reparación de los tejidos. 1 Las cinco clases de nutrimentos son los carbohidratos, los lípidos, las proteínas, las vitaminas y minerales. Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas son moléculas orgánicas grandes que no se pueden absorber por la sangre hasta que no se desdoblan y se digieren. Las vitaminas son moléculas orgánicas que se pueden absorber sin digerir. Los minerales son elementos inorgánicos que también se pueden absorber sin digerir. Los carbohidratos, los lípidos y proteínas pueden degradarse para proveer energía al cuerpo. Las vitaminas y los minerales no pueden usarse como fuente de energía. Cuando aquellos nutrimentos que son fuentes de energía se degradan en las células, se libera la energía que las células utilizan. La cantidad de energía que un nutrimiento puede proveer se mide en unidades que se llaman Calorías (siempre con mayúscula). Una Caloría es la cantidad de calor que se necesita para elevar 1°C la temperatura de 1 gr de agua. Los carbohidratos son la fuente principal de energía para el cuerpo. Recuerda que durante la respiración celular se degrada la glucosa monosacárida. Los tres tipos principales de carbohidratos que hay en el alimento son los monosacáridos, los disacaridos y los polisacáridos. Los 2 polisacáridos son carbohidratos complejos, como los almidones y la celulosa. Los alimentos que provienen de fuentes vegetales son muchas veces ricos en azúcares y en carbohidratos complejos. Los lípidos son fuente de energía altamente concentradas, proveen casi el doble de Calorías por gramo que los carbohidratos y las proteínas. Entre los lípidos están los ácidos grasos que el cuerpo usa para hacer las membranas celulares y algunas hormonas. El estómago es la región más amplia del sistema digestivo. Es una estructura en forma de jota que está en la región de la cavidad abdominal, debajo del diafragma (Figura 1). 3 Figura1 Entre el esófago y el estómago hay un músculo circular que es el esfínter cardiaco. Los esfínteres son músculos formados por fibras circulares que, al contraerse, cierran un tubo. Entre el estómago y el intestino delgado hay otro esfínter llamado pilórico. Cuando se sierran los esfínteres el estómago se vuelve un saco cerrado que puede almacenar el alimento y digerirlo parcialmente. Observa las tres capas de músculo que forman la pared del estómago. Las contracciones de estos músculos efectúan los movimientos que ayudan a mezclar el alimento con las 4 enzimas digestivas. En la pared interior del estómago hay muchas glándulas gástricas. Las glándulas gástricas son estructuras que producen una secreción muy ácida, llamada jugo gástrico, que es una mezcla de ácidos y enzimas que llevan a cabo la digestión química o desdoblamiento. Debido a la acción química y física del estómago el alimentos sólido se convierte en líquido en el estómago, combinándose con el ácido y enzimas, recibe el nombre de quimo. En el estómago el quimo es ácido, a medida que se producen los movimientos peristalticos el esfínter pilóricos se contrae y se relaja alternadamente. Permitiendo el paso de líquido ya procesado al intestino delgado. Planteamiento del problema Después de que des tu introducción sobre el tema invita al alumno a reflexionar sobre: ¿Qué pasa en las primeras fases de la digestión del alimento (Boca-Estómago).? Hipótesis La hipótesis es una respuesta teórica al planteamiento del problema que se definió anteriormente. 5 Entendido el marco teórico introductorio por los alumnos y el planteamiento del problema, invita a los jóvenes a dibujar sus predicciones en el pizarrón, así como en sus hojas de trabajo. Una vez que los alumnos hayan escrito y trazado sus predicciones, se correrá el experimento y se observará la curva experimental. Esto permitirá que los alumnos observen simultáneamente los aciertos o diferencias de sus predicciones. Descripción del experimento El experimento que se quiere realizar es una simulación de lo que pasa en nuestro estómago cuando está funcionando y cuando nosotros tomamos un antiácido. Por lo que es necesario simular el ambiente ácido que el estómago tiene en el momento que llega la comida pre-molida por la boca y tener los elementos necesarios para la neutralización de este fenómeno (alkacelser o sal de uvas). Para realizar el experimento tienes que contar con lo siguiente: 1. Ácido Clorhídrico 25ml 2. Refresco 100ml 3. Papas fritas o alguna fritura y galletas 6 4. Alkacelser o sal de uvas. 5. 4 vasos de precipitado de 250ml 6. Un mortero con pistilo 7. Un agitador de vidrio 8. Sensor de pH Metodología. Muele las frituras y las galletas junto con 100ml de refresco hasta hacer una pasta homogénea. De esta mezcla toma 100ml y vacíalo en un vaso de precipitado, mídele el pH tres veces con intervalos de 30seg. Agrega 10ml de HCL homogeneiza y toma dos mediciones, agrega otros 15ml y toma otras tres mediciones con un margen de 30 segundos cada uno. En otro vaso de precipitado coloca 100ml de agua y el antiácido. Agrega 50 ml de antiácido y mide el pH 2 veces con 30 segundos de diferencia entre cada medición. Vierte el resto y mide el pH hasta completar las 15 mediciones con intervalos, entre medición y medición de 30seg. A continuación se muestra la tabla de los datos que se tiene que hacer. 7 8 Resultados Observarás las diferencias en el comportamiento de las gráficas resaltando los cambios en los valores de pH de los dos líquidos, observa cual es la variación en las mediciones y en que tipo de mediciones. En esta parte los alumnos comprobarán o falsificarán sus hipótesis, y también llenarán la tabla de datos que se pone a continuación así como el gráfico donde se pone la tendencia de las medicones : TABLA DE DATOS Muestra Mezcla homogénea sin ácido (pH) con ácido (pH) 1 2 3 4 5 6 7 con antiácido (pH) 8 9 10 11 12 13 14 Gráfico de mediciones de pH 9 15 10 Análisis de Resultados Haz una observación detallada junto con los alumnos de las curvas obtenidas. Para sacar el máximo provecho, se sugieren algunas interrogantes, las cuales vienen con sus respuestas sugerentes: 1. ¿Por qué es necesario que el estómago este tan ácido? El estómago es un órgano altamente especializado y una de las primeras fases de desdoblamiento de los alimentos que consumimos. El estómago tiene enzimas y un ambiente ácido que le permite ablandar y desdoblar los elementos del alimentos que consumimos, para que a su vez estos puedan ser más disponibles para el organismo. 2. ¿Por qué nuestros hábitos alimenticios afectan nuestro estómago? Los hábitos que tenemos al comer afectan directamente el estómago por mala combinación o exceso de frituras, grasas, ácidos etc. 3. ¿El estómago siempre está ácido? 11 El estómago puede tienen dos fases: Fase ácida: en esta etapa el estómago esta preparado para recibir la descarga alimenticia. Fase de espera: En esta etapa el estómago no tiene mucha actividad por lo que no tienen un ambiente muy ácido ya que la actividad enzímatica y ácida empieza a funcionar con la masticación de los alimentos. 4. ¿Si tomáramos el antiácido al principio que pasaría? El ácido que está en nuestro estómago se neutralizaría dando como consecuencia una mala digestión y provocando dolores intestinales y la casi nula absorción de nutrimentos. 5. ¿Es bueno tomar antiácidos? Depende sí lo tomas antes o después del alimento 12 Conclusión Ayuda a los alumnos, con base en los resultados obtenidos y gratificados, a que por si solos lleguen a comprender lo siguiente: El estómago es un órgano esencial para el proceso de nutrición por el papel fundamental que juega dentro del desdoblamiento de los alimentos que consumimos. La nutrición es el proceso mediante el cual los seres vivos obtienen, digieren y asimilan el alimento. Al igual que todos los heterótrofos los seres humanos necesitan el alimento para poder llevar a cabo sus funciones vitales. Reanimación teórica En este apartado puedes hacer una serie de preguntas a los alumnos para confirmar el aprendizaje alcanzado en esta sesión. A continuación se mencionan algunas con todo y respuesta. 1. ¿Qué es la nutrición? La nutrición es el proceso mediante el cual los seres vivos obtienen, digieren y asimilan el alimento. Al igual que todos los heterótrofos los seres humanos 13 necesitan el alimento para poder llevar a cabo sus funciones vitales. 2. ¿Cuáles son las cinco clase de nutrimentos? Las cinco clases de nutrimentos son los carbohidratos, los lípidos, las proteínas, las vitaminas y minerales. Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas son moléculas orgánicas grandes que no se pueden absorber por la sangre hasta que no se desdoblan y se digieren. Las vitaminas son moléculas orgánicas que se pueden absorber sin digerir. Los minerales son elementos inorgánicos que también se pueden absorber sin digerir. Los carbohidratos, los lípidos y proteínas pueden degradarse para proveer energía al cuerpo. Las vitaminas y los minerales no pueden usarse como fuente de energía. 3. ¿Qué es el esfínter y para que sirve?. Los esfinteres son músculos formados por fibras circulares que, al contraerse, cierran un tubo. En este caso sirven para dejar entrar y salir el alimento que fue procesado en el estómago. 4. ¿Cuántas capas de músculo hay en el estómago y para que sirven? 14 Hay tres capas. Las contracciones de estos músculos efectúan los movimientos que ayudan a mezclar el alimento con las enzimas digestivas. 5. ¿Cómo se mide la cantidad de energía que contienen los alimentos? La cantidad de energía que un nutrimiento puede proveer se mide en unidades que se llaman Calorías 15