modulo ciencias naturales ciclo v grado decimo

1
I.E.
CÁRDENAS CENTRO
MÓDULO DE CIENCIAS NATURALES
Y EDUCCIÓN AMBIENTAL
CICLO V
GRADO DÉCIMO
2
TABLA DE CONTENIDO
pág.
1.
BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGÉNICOS Y BIOCOMPUESTOS PRESENTES EN
LOS SERES VIVOS
1.1.
LOS BIOELEMENTOS: CONCEPTO Y CLASES
1.1.1. Principales características de los bioelementos primarios
1.1.2. Las biomoléculas: clasificación
1.2.
LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS (BIOCOMPUESTOS) DE LOS SERES VIVOS
1.2.1. Biomoléculas: carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas
1.2.1.1. Carbohidratos
1.2.1.2. Lípidos
1.2.1.3. Proteínas
1.2.1.4. Ácidos nucleicos
1.2.1.5. Vitaminas
2.
LA DINÁMICA DEL CUERPO HUMANO
2.1.
FUNCIONES DE MANTENIMIENTO
2.1.1. NUTRICIÓN
2.1.1.1. Digestión bucal
2.1.1.2. Digestión gástrica
2.1.1.3. Digestión intestinal
2.1.2. CIRCULACIÓN
2.1.2.1. La Sangre
2.1.2.2. El corazón
2.1.2.3. Vasos sanguíneos
2.1.3. RESPIRACIÓN
2.1.3.1. Las vías respiratorias
2.1.3.2. Los pulmones
2.1.3.3. Proceso de inspiración y exhalación del aire
2.1.4. EXCRECIÓN
2.1.4.1. Los riñones
2.1.4.2. Las vías urinarias
2.1.4.3. Los pulmones
2.1.4.4. La piel
2.1.4.5. La función excretora del sistema digestivo
2.1.4.6. El hígado
2.1.4.7. Sistema excretor como regulador
2.2.
REGULACIÓN Y COORDINACIÓN
2.2.1. Sistema Óseo
2.2.1.1. Huesos de la cabeza
2.2.1.2. Huesos del Tronco
2.2.1.3. Extremidades
2.2.1.4. Algunas características de los huesos
2.2.2. Sistema Muscular
2.2.2.1. Funciones del sistema muscular
2.2.2.2. Tipos de músculos
2.2.2.3. Estructura de un músculo esquelético
2.2.2.4. Contracción muscular
2.2.2.5. Principales músculos del cuerpo humano
2.2.3. Sistema Endocrino
2.2.3.1. Mecanismos bioquímicos de acción hormonal
3
5
5
6
6
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8
8
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28
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40
40
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46
46
46
47
47
47
49
50
2.2.3.2. Control hormonal
2.2.3.3. Metabolismo hormonal
2.2.3.4. Ciclos endocrinos
2.2.4. Sistema Nervioso
2.2.4.1. Sistema Nervioso Central (SNC)
2.2.4.2. Sistema Nervioso Periférico (SNP)
51
57
58
59
60
64
PRUEBA SABER
67
¿QUÉ HACE EL SER HUMANO POR EL BIENESTAR DE SU ENTORNO?
71
3.
3.1.
3.2.
3.3.
CONTAMINACIÓN DEL AIRE
EL AIRE Y SU COMPOSICIÓN
CONTAMINACIÓN DEL AIRE POR PARTÍCULAS
EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE
72
72
73
75
4.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
SITUACIONES AMBIENTALES GLOBALES
LOS RESIDUOS PRODUCIDOS POR EL SER HUMANO
EFECTO INVERNADERO
LA LLUVIA ACIDA
DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO
EL CALENTAMIENTO GLOBAL Y CAMBIOS CLIMÁTICOS
75
75
76
77
78
80
5.
5.1.
5.1.1.
5.1.2.
5.1.3.
5.2.
5.2.1.
5.2.2.
5.3.
5.3.1.
5.3.2.
5.3.3.
5.3.4.
5.3.5.
LAS BASURAS
CLASES Y CARACTERÍSTICAS
Basura orgánica
Basura inorgánica
Basura sanitaria
APROVECHAMIENTO DE LAS BASURAS
Los objetivos del reciclaje son los siguientes
La cadena de reciclado posee varios eslabones
DESVENTAJAS DEL MAL USO DE LAS BASURAS
Efectos de la basura en el aire
Consecuencias del aumento de la temperatura de la Tierra
Efecto de la basura en el agua
Efectos de la basura en el suelo
La basura en la ciudad
82
83
83
83
83
85
85
86
86
86
87
87
88
89
PARA RECORDAR
91
PRUEBA TIPO ICFES
96
BIBLIOGRAFÍA
99
4
1. BIOELEMENTOS O ELEMENTOS BIOGÉNICOS Y BIOCOMPUESTOS PRESENTES EN LOS
SERES VIVOS
1.1. LOS BIOELEMENTOS: CONCEPTO Y CLASES
Los bioelementos son los elementos químicos que constituyen los seres vivos.
De los aproximadamente 100 elementos químicos que existen en la naturaleza, unos 70 se encuentran
en los seres vivos. De éstos, sólo unos 22 se encuentran en todos en cierta abundancia y cumplen una
cierta función.
Clasificaremos los bioelementos en:
Bioelementos primarios: son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas
(glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); Constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el
carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente).
Bioelementos secundarios: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-. Aunque se encuentran en menor proporción que
los primarios, son también imprescindibles para los seres vivos. En medio acuoso se encuentran siempre
ionizados.
Oligoelementos o elementos vestigiales: Son aquellos bioelementos que se encuentran en los seres
vivos en un porcentaje menor del 0.1%. Algunos, los indispensables, se encuentran en todos los seres
vivos, mientras que otros, variables, solamente los necesitan algunos organismos.
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1.1.1. Principales características de los bioelementos primarios. El hecho de que los bioelementos
primarios sean tan abundantes en los seres vivos se debe a que presentan ciertas características que los
hacen idóneos para formar las moléculas de los seres vivos. Así:
* Aunque no son de los más abundantes, todos ellos se encuentran con cierta facilidad en las capas más
externas de la Tierra (corteza, atmósfera e hidrosfera).
Los elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre y en los seres vivos (en % en peso).
* Sus compuestos presentan polaridad por lo que fácilmente se disuelven en el agua, lo que facilita su
incorporación y eliminación.
* El C y el N presentan la misma afinidad para unirse al oxígeno o al hidrógeno, por lo que pasan con la
misma facilidad del estado oxidado al reducido. Esto es de gran importancia, pues los procesos de
oxidación-reducción son la base de muchos procesos químicos muy importantes y en particular de los
relacionados con la obtención de energía como la fotosíntesis y la respiración celular.
* El C, el H, el O y el N son elementos de pequeña masa atómica y tienen variabilidad de valencias, por lo
que pueden formar entre sí enlaces covalentes fuertes y estables. Debido a esto dan lugar a una gran
variedad de moléculas y de gran tamaño. De todos ellos el carbono es el más importante. Este átomo es
la base de la química orgánica y de la química de los seres vivos.
1.1.2. Las biomoléculas: clasificación. Los bioelementos se unen entre sí para formar moléculas que
llamaremos biomoléculas: Las moléculas que constituyen los seres vivos. Estas moléculas se han
clasificado tradicionalmente en los diferentes principios inmediatos, llamados así porque podían extraerse
de la materia viva con cierta facilidad, inmediatamente, por métodos físicos sencillos, como: evaporación,
filtración, destilación, disolución, etc.
6
Los diferentes grupos de principios inmediatos son:
1.2. LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS (BIOCOMPUESTOS) DE LOS SERES VIVOS
Son compuestos orgánicos los compuestos de
carbono. Esto es, aquellos en los que el átomo
de carbono es un elemento esencial en la
molécula y forma en ella la cadena básica a la
que están unidos los demás elementos
químicos.
- Prótidos (proteínas)
- Ácidos nucleicos
Las funciones que cumplen estos compuestos
en los seres vivos son muy variadas, así:
-Glúcidos y lípidos tienen esencialmente
funciones energéticas y estructurales.
-Las proteínas: enzimáticas y estructurales.
-Los ácidos nucleicos son los responsables de la
información genética.
Los seres vivos contienen compuestos
orgánicos. Son éstos los que caracterizan a la
materia viva y la causa de las peculiares
funciones que realiza. La gran variedad de
compuestos orgánicos que contienen los seres
vivos no se clasifican desde un punto de vista
químico, sino a partir de criterios muy simples,
tales como su solubilidad o no en agua, u otros.
Siguiendo estos criterios se clasifican en:
Algunas sustancias son de gran importancia
para los seres vivos pero estos las necesitan en
muy pequeña cantidad y nunca tienen funciones
energéticas ni estructurales. Por esta causa
reciben el nombre de biocatalizadores. Son
biocatalizadores las vitaminas, las enzimas y las
hormonas.
- Glúcidos o hidratos de carbono
- Lípidos
REPARTICIÓN DE LOS COMPONENTES MOLECULARES DE LA CÉLULA (en % sobre masa total)
7
1.2.1. Biomoléculas: carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas
1.2.1.1. Carbohidratos. Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos son moléculas
orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son solubles en agua y se clasifican de
acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional aldehído.
El metabolismo de los carbohidratos. Los
carbohidratos son la principal fuente de alimento en la
mayoría de seres vivos. Su función primordial es la
producción de energía en forma de ATP, que las células
pueden utilizar. La digestión final de los carbohidratos
origina un azúcar simple llamado glucosa, que es el
carbohidrato más ampliamente utilizado por las células
para producir energía. Veamos cómo son utilizados los
carbohidratos en el mundo celular.
El anabolismo de los carbohidratos.
Como
recordarás, las plantas fabrican glucosa por medio de la
fotosíntesis. Aquella glucosa que no es utilizada de
inmediato por las plantas se almacena formando dos
tipos de moléculas complejas: el almidón y la celulosa.
En los hongos y en los animales la glucosa que no se utiliza de inmediato se almacena en forma de una
sustancia llamada glucógeno. En los animales el glucógeno se acumula en los músculos y en el hígado y
al proceso de formación del mismo se le denomina glucogénesis. El glucógeno se convierte nuevamente
en glucosa, cuando la concentración de ésta disminuye al interior del cuerpo.
Cuando la ingesta de carbohidratos excede a las
necesidades del organismo, estas sustancias se
convierten en grasas. En los seres humanos este
proceso ocurre en el hígado y el almacenamiento de
las grasas ocurre en las células adiposas, que se
distribuyen especialmente alrededor de la cintura y
la cadera.
Algunas células del cerebro, del hígado y de los
testículos pueden fabricar glucosa cuando se agotan
sus reservas. Este proceso se conoce con el
nombre de gluconeogénesis.
El catabolismo de los carbohidratos. En
presencia de oxígeno la glucosa puede
fragmentarse liberando un total de 686 kilo-calorías
por mol (686 kcal/mol), además de agua y dióxido de carbono. En las aves y los mamíferos gran parte de
la energía liberada por el fraccionamiento de la glucosa se invierte automáticamente en calor que les
permite a estos organismos mantener relativamente constante su temperatura corporal.
La vía metabólica para degradar la glucosa hasta dióxido de carbono y agua consta de dos etapas: la
primera se denomina glucólisis y consiste en la degradación o fraccionamiento de la glucosa en dos
moléculas de ácido pirúvico. Esta etapa se lleva a cabo en ausencia de oxígeno y ocurren en el
citoplasma celular. La glucólisis se efectúa de igual manera en organismos aeróbicos y en organismos
anaeróbicos.
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La segunda etapa en organismos anaeróbicos consiste en la obtención de ácido láctico o etanol, proceso
conocido como fermentación. En organismos aeróbicos consiste en la fragmentación de cada una de las
moléculas de ácido pirúvico hasta dióxido de carbono y agua, en presencia de oxígeno. A esta vía
metabólica los científicos la denominan ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico. Este proceso se lleva a
cabo en presencia del oxígeno y en los organismos formados por células eucarióticas ocurre en las
mitocondrias de sus células. A todo el proceso de descomposición de la glucosa hasta la liberación de la
energía, dióxido de carbono y agua en organismos aeróbicos es a lo que se denomina respiración celular.
1.2.1.2. Lípidos. Son un conjunto de moléculas orgánicas,
la mayoría son biomoléculas, compuestas principalmente
por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno,
aunque también pueden contener fósforo, azufre y
nitrógeno, tienen como característica principal el ser
hidrofóbicas o insolubles en agua y sí en solventes
orgánicos como la bencina, el benceno y el cloroformo. En
el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente
grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos
procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones
diversas en los organismos vivientes, entre ellas la
de reserva energética
(triglicéridos),
la
estructural
(fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (esteroides).
Los Lípidos también funcionan para el desarrollo del
cerebro, el metabolismo y el crecimiento.
Funciones de los lípidos. Los lípidos desempeñan cuatro
tipos de funciones:
1. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las
reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4,1 kilocaloría/gr.
2. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan
consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.
3. Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se
producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las
prostaglandinas.
4. Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza
mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los
proteolípidos.
El metabolismo de los lípidos. Los procesos digestivos
convierten las grasas en dos partes llamadas glicerol y ácidos
grasos. Estudiemos qué hacen las células con estas sustancias.
El catabolismo de los lípidos. Aproximadamente del 30% al 40%
de los carbohidratos que las personas consumen se convierten en
lípidos; ello significa que gran parte de la energía obtenida
proviene grasas.
Como en el caso de los carbohidratos, la oxidación de las grasas
ocurre en las mitocondrias, dando como resultado grandes
cantidades de energía en forma de ATP, dióxido de carbono y
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agua.
El anabolismo de los lípidos. Con los ácidos grasos y el glicerol, las células fabrican diversas
sustancias que necesitan, como los fosofolípidos, que utilizan en la reconstrucción de sus membranas
celulares; el colesterol, que viaja por el torrente circulatorio hasta donde se necesita y las lipoproteínas,
que se sintetizan principalmente en el hígado. Cuando existen grasas en exceso, estas son almacenadas
en el tejido adiposo, en grandes células llamadas adipocitos. Una parte de las grasas también es
almacenada en el hígado. Estas reservas pueden ser utilizadas a medida que el organismo las necesita.
En los seres humanos existen pequeñas gotas de grasa en las fibras del músculo cardiaco, que son
utilizadas por este tejido como fuentes de energía.
Necesidades diarias de lípidos
Se recomienda que las grasas de la dieta aporten
entre el veinte y el treinta por ciento de las
necesidades energéticas diarias. Pero nuestro
organismo no hace el mismo uso de los diferentes
tipos de grasa, por lo que este treinta por ciento
deberá estar compuesto por diez por ciento de grasas
saturadas (grasa de origen animal), cinco por ciento de
grasas insaturadas (aceite de oliva) y cinco por ciento
de grasas poliinsaturadas (aceites de semillas y frutos
secos).
demás, hay ciertos lípidos que se consideran
esenciales para el organismo, como el ácido linoleico o
el linolénico, que si no están presentes en la dieta en
pequeñas cantidades se producen enfermedades y
deficiencias hormonales. Estos son los llamados
ácidos grasos esenciales o vitamina F.
Si consumimos una cantidad de grasas mayor de la recomendada, el incremento de calorías en la dieta
que esto supone nos impedirá tener un aporte adecuado del resto de nutrientes energéticos sin
sobrepasar el límite de calorías aconsejable.
En el caso de que este exceso de grasas esté formado mayoritariamente por ácidos grasos saturados
(como suele ser el caso, si consumimos grandes cantidades de grasa de origen animal), aumentamos el
riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares como la arteriosclerosis, los infartos de miocardio o las
embolias.
Sin duda el uso industrial de los lípidos es en la fabricación de aceites, lubricantes, grasas, ceras, etc., ya
sean para consumo humano o bien para uso industrial. También, a nivel de consumo humano se les
utilizan en la fabricación de medicamentos y complementos vitamínicos: los aceites vegetales son ricos
en vitamina E.
1.2.1.3. Proteínas. Son biomoléculas formadas por cadenas
lineales de aminoácidos. Por sus propiedades físico-químicas,
las proteínas se pueden clasificar en proteínas simples
(holoproteidos), que por hidrólisis dan solo aminoácidos o sus
derivados; proteínas conjugadas (heteroproteidos), que por
hidrólisis dan aminoácidos acompañados de sustancias
diversas, y proteínas derivadas, sustancias formadas
por desnaturalización y desdoblamiento de las anteriores. Las
proteínas son indispensables para la vida, sobre todo por su
función
plástica
(constituyen
el
80%
del protoplasma deshidratado de toda célula), pero también por
10
sus funciones biorreguladoras (forma parte de las enzimas) y de defensa (los anticuerpos son proteínas).
Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las biomoléculas más versátiles y
más diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad de
funciones diferentes, entre las que destacan:
Estructural. Esta es la función más importante de una proteína
(Ej: colágeno),
Inmunológica (anticuerpos),
Enzimática (Ej: sacarasa y pepsina),
Contráctil (actina y miosina).
Homeostática: colaboran en el mantenimiento del pH (ya que
actúan como un tampón químico),
Transducción de señales (Ej: rodopsina)
Protectora o defensiva (Ej: trombina y fibrinógeno)
Las proteínas están formadas por aminoácidos los cuales a su vez
están formados por enlaces peptídicos para formar esfingocinas.
Las proteínas de todos los seres vivos están determinadas mayoritariamente por su genética (con
excepción de algunos péptidos antimicrobianos de síntesis no ribosomal), es decir, la información
genética determina en gran medida qué proteínas tiene una célula, untejido y un organismo.
Las proteínas se sintetizan dependiendo de cómo se encuentren regulados los genes que las codifican.
Por lo tanto, son susceptibles a señales o factores externos. El conjunto de las proteínas expresadas en
una circunstancia determinada es denominado proteoma.
Por su gran tamaño molecular, las proteínas aportadas por la dieta no pueden ser absorbidas
directamente en el proceso de la digestión. Para hacerlo, deben ser descompuestas en
sus amioácidos constituyentes, tarea que realizan las
enzimas proteolíticas (que degradan proteínas)
producidas en el estómago, en el páncreas y en
el intestino delgado.
El metabolismo de las proteínas. Las proteínas son
sustancias que llevan a cabo todo tipo de funciones en
los seres vivos: son los bloques de construcción de las
células, participan en procesos de transporte y
almacenamiento, ayudan a acelerar las reacciones
químicas, participan en el movimiento coordinado. En
conclusión, en todas y cada una de las actividades que
realizan las células están siempre presentes las
proteínas.
El metabolismo de las proteínas es un proceso más complejo que el de los carbohidratos y el de los
lípidos, debido a que están formadas por 21 aminoácidos diferentes, cada uno con una estructura
química característica. Esto implica que deben existir diversas vías metabólicas tanto para su
construcción, como para su degradación.
El anabolismo de las proteínas. La utilidad que prestan las proteínas te da una idea de lo rápido que se
gastan o utilizan estas sustancias en tu cuerpo y también de la necesidad que tienen las células de
garantizar la permanente síntesis de las mismas. Por esta razón, las células cuentan con organelos que
funcionan como fábricas microscópicas en las que permanentemente se sintetizan proteínas, éstas son
los ribosomas.
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Además de los ribosomas, en la síntesis de
proteínas, participan el ADN de la célula que
permite hacer una copia exacta de aquella
proteína que se va a elaborar, el ARN mensajero
que transcribe la información y la lleva desde el
núcleo hasta los ribosomas y el ARN de
transferencia que captura los aminoácidos
específicos y los lleva hasta los ribosomas donde
se van uniendo uno a uno, hasta formar la
proteína determinada.
Los aminoácidos no se almacenan como tales al
interior de las células, sino en forma de proteínas
y en los mamíferos ello ocurre principalmente en
el hígado. Si se requieren aminoácidos
específicos, las proteínas son fragmentadas para
suplir estas necesidades.
En algunos casos, a partir de los aminoácidos se
pueden sintetizar carbohidratos o lípidos, de
acuerdo con los requerimientos celulares.
También en los animales a partir de los
aminoácidos se pueden fabricar sustancias
especiales llamadas hormonas que inhiben o
promueven muchos procesos en las células o se convierten en enzimas que promueven cambios
químicos en muchas sustancias.
Las células del cuerpo de los seres humanos no logran sintetizar todos los 21 aminoácidos. Existen 10
aminoácidos, llamados esenciales, que deben suministrarse en la dieta. Es-tos se encuentran
principalmente en los alimentos de origen animal. En la tabla 4.1 se menciona los aminoácidos
esenciales.
El catabolismo de las proteínas. El principal elemento que forma a los aminoácidos es el nitrógeno.
Cuando los aminoácidos se catabolizan, el nitrógeno es retirado de los aminoácidos y se une a otros
elementos químicos, originando urea, amoniaco y ácido úrico. La otra parte, puede ingresar a una ruta
metabólica similar a la de la glucosa, de manera que liberan energía cuando se oxidan.
Aminoácidos esenciales
Treonina
Usina
Mecionina
Arginina
Valina
Fenilalanina
Leucina
Triptofano
Isoleucina
Histidina
12
RESPONDE……
Algunos alimentos como los ajos y las cebollas son ricos en azufre que evita lesiones en las
articulaciones. De igual manera, los pescados ricos en ácidos grasos omega-3 aceleran la curación de los
ligamentos dañados debido a que aumentan la entrada de nuevas células en la zona lesionada y
aceleran la síntesis de colágeno. Además, los pescados contienen vitamina D, que es necesaria para la
formación normal de los huesos y permite una mejor utilización del calcio y el fósforo. Los pescados más
ricos en omega-3 son los de aguas frías como el salmón, atún, caballa, arenques y las sardinas.
1. De acuerdo con el texto se puede inferir que:
a) Una persona que consume una dieta rica en pescado es más propensa a sufrir problemas de
lesiones en las articulaciones.
b) Una persona que consume una dieta rica en pescado es menos propensa a sufrir problemas de
lesiones en las articulaciones.
c) Una persona que consume una dieta rica en ajos y cebolla es más propensa a sufrir problemas
de lesiones en las articulaciones.
d) Una persona que consume una dieta rica en ajos y cebolla es menos propensa a sufrir problemas
de lesiones en las articulaciones.
2. En caso de que una persona presente daños en ligamentos es recomendable suministrarle:
a)
b)
c)
d)
Una dieta rica en pescado.
Una dieta rica en cebolla.
Una dieta rica en ajos.
Una dieta rica en colágeno.
3. Es de esperarse que un niño que tenga carencias en el consumo de vitamina D:
a) Sea propenso a sufrir problemas de lesiones en las articulaciones.
b) Presente una deficiente utilización del calcio y del fósforo.
c) Pueda presentar problemas de deformaciones en los huesos.
d) Todas son ciertas.
1.2.1.4. Ácidos nucleicos. Los ácidos nucleicos (AN) fueron descubiertos por Freidrich Miescher en
1869.
En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido
desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas las
células.
Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus
colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la
información genética.
Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las características
hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas
específicas.
Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de
forma helicoidal.
Freidrich Miescher
Químicamente, estos ácidos están formados, como dijimos, por unidades
llamadas nucleótidos: cada nucleótido a su vez, está formado por tres tipos de compuestos:
13
1. Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas que forman parte de los
nucleótidos, la ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un
oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN tiene sólo ribosa, y de la pentosa
que llevan se ha derivado su nombre, ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico, respectivamente.
2. Una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrógeno. Se pueden identificar
cinco de ellas: adenina, guanina, citosina, uracilo y timina.
Las cinco bases nitrogenadas
-
3. Un radical fosfato: es derivado del ácido fosfórico (H3PO4 ).
Los AN son polímeros lineales en los que la unidad
repetitiva, llamadanucleótido (figura de la izquierda), está
constituida por: (1) una pentosa (la ribosa o la
desoxirribosa), (2) ácido fosfórico y (3) una base
nitrogenada (purina o pirimidina).
La unión de la pentosa con una base constituye
un nucleósido (zona coloreada de la figura). La unión
mediante un enlace éster entre el nucleósido y el ácido
fosfórico da lugar al nucleótido.
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La secuencia de los nucleótidos determina el código de cada ácido nucleico particular. A su vez, este
código indica a la célula cómo reproducir un duplicado de sí misma o las proteínas que necesita para su
supervivencia.
El ADN y el ARN se diferencian porque:
- el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN
- el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa
- el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timina
La configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido
lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios
Ácido Desoxirribonucleico (ADN). El Ácido Desoxirribonucleico o ADN (en inglés DNA) contiene la
información genética de todos los seres vivos.
Cada especie viviente tiene su propio ADN y en los humanos es esta
cadena la que determina las características individuales, desde el
color de los ojos y el talento musical hasta la propensión a
determinadas enfermedades.
Es como el código de barra de todos los organismos vivos que
existen en la tierra, que está formado por segmentos
llamados genes.
La combinación de genes es específica para cada organismo y
permite individualizarnos. Estos genes provienen de la herencia de
nuestros padres y por ello se utiliza los tests de ADN para determinar
el parentesco de alguna persona.
Además, se utiliza el ADN para identificar a sospechosos en
crímenes (siempre y cuando se cuente con una muestra que los
relacione).
Molécula de ADN
estructura helicoidal
con
su
Actualmente se ha determinado la composición del genoma
humano que permite identificar y hacer terapias para las
enfermedades que se trasmiten genéticamente como: enanismo,
albinismo, hemofilia, daltonismo, sordera, fibrosis quística, etc.
Agentes mutagénicos y las diferentes alteraciones que pueden
producir en el ADN
Las mutaciones pueden surgir de forma espontánea (mutaciones naturales) o ser inducidas de manera
artificial (mutaciones inducidas) mediante radiaciones y determinadas sustancias químicas a las que
llamamos agentes mutágenos. Estos agentes aumentan significativamente la frecuencia normal de
mutación. Así pues, distinguimos:
15
1) Radiaciones, que, según sus efectos, pueden ser:
a) No ionizantes, como los rayos ultravioleta (UV) que son muy
absorbidas por el ADN y favorecen la formación de enlaces
covalentes entre pirimidinas contiguas (dímeros de timina, por
ejemplo) y la aparición de formas tautómeras que originan
mutaciones génicas.
b) Ionizantes, como los rayos X y los rayos gamma, que son mucho
más energéticos que los UV; pueden originar formas tautoméricas,
romper los anillos de las bases nitrogenadas o los enlaces
fosfodiéster con la correspondiente rotura del ADN y, por
consiguiente, de los cromosomas.
2) Sustancias químicas que reaccionan con el ADN y que pueden
provocar las alteraciones siguientes:
a) Modificación de bases nitrogenadas. Así, el HNO2 las desamina,
la hidroxilamina les adiciona grupos hidroxilo, el gas mostaza añade
grupos metilo, etilo, ...
b) Sustitución de una base por otra análoga. Esto provoca
emparejamientos entre bases distintas de las complementarias.
Otra imagen para la molécula de
ADN
c) Intercalación de moléculas. Se trata de moléculas parecidas a un
par de bases enlazadas, capaces de alojarse entre los pares de
bases del ADN. Cuando se produce la duplicación pueden surgir inserciones o deleciones de un par de
bases con el correspondiente desplazamiento en la pauta de lectura.
Ácido Ribonucleico (ARN): El “ayudante” del
ADN. Ácido nucleico formado por nucleótidos en
los que el azúcar es ribosa, y las bases
nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y
guanina.
Actúa
como
intermediario
y
complemento de las instrucciones genéticas
codificadas en el ADN.
el dogma central de la biología molecular,
podríamos graficarlo así:
ADN --------> ARN ----------------> PROTEINAS
replicación --> transcripción --> traducción
Descriptivamente, diremos que el ADN dirige su
propia replicación y su transcripción o síntesis
a ARN (reacción anabólica), el cual a su vez
dirige su traducción (reacción anabólica) a
proteínas.
La información genética está, de alguna manera,
escrita en la molécula del ADN, por ello se le
conoce como “material genético”. Por esto, junto
con el ácido ribonucleico (ARN) son
indispensables para los seres vivos.
De lo anterior se desprende que la transcripción
(o trascripción) es el proceso a través del cual se
forma el ARN a partir de la información del ADN
con la finalidad de sintetizar proteínas
(traducción).
El ARN hace de ayudante del ADN en la
utilización de esta información. Por eso en una
célula eucariótica (que contiene membrana
nuclear) al ADN se lo encuentra sólo en el
núcleo, ya sea formando a los genes, en
cambio, al ARN se lo puede encontrar tanto en
el núcleo como en el citoplasma.
Para mayor comprensión, el proceso de síntesis
de ARN o transcripción, consiste en hacer una
copia complementaria de un trozo de ADN. El
ARN se diferencia estructuralmente del ADN en
el azúcar, que es la ribosa y en una base, el
uracilo, que reemplaza a la timina. Además el
ARN es una cadena sencilla.
Transcripción o síntesis a ARN
Básicamente, la relación entre el ADN, el ARN y
las proteínas se desarrolla como un flujo de
actividad celular. Dicho flujo, que hoy constituye
16
El ADN, por tanto, sería la "copia maestra" de
la información genética, que permanece en
"reserva" dentro del núcleo.
ARNm
Con pocas excepciones el ARNm posee una
secuencia de cerca de 200 adeninas (cola de
poli A), unida a su extremo 3' que no es
codificada por el ADN.
El ARN, en cambio, sería la "copia de trabajo"
de la información genética. Este ARN que lleva
las instrucciones (traducción) para la síntesis de
proteínas
se
denomina ARN
mensajero
(ARNm).
Codones y aminoácidos. La información para
la síntesis de aminoácidos está codificada en
forma de tripletes, cada tres bases constituyen
un codón que determina un aminoácido. Las
reglas de correspondencia entre codones y
aminoácidos constituyen el código genético.
La replicación y la transcripción difieren en un
aspecto muy importante, durante la replicación
se copia el cromosoma de ADN completo, pero
la transcripción es selectiva, se puede regular.
El ARNm
La síntesis de proteínas o traducción tiene
lugar en los ribosomas del citoplasma. Los
ARN mensajero: molécula de ARN que
representa una copia en negativo de las
secuencias de aminoácidos de un gen. Las
secuencias no codificantes (intrones) han sido
ya extraídas. El ARNm es un completo reflejo de
las bases del ADN, es muy heterogéneo con
respecto al tamaño, ya que las proteínas varían
mucho en sus pesos moleculares. Es capaz de
asociarse con ribosomas para la síntesis de
proteínas y poseen una alta velocidad de
recambio.
El ARN mensajero es una cadena simple, muy
similar a la del ADN, pero difiere en que el
azúcar que la constituye es ligeramente
diferente (se llama Ribosa, mientras que la que
integra el ADN es Desoxi Ribosa). Una de las
bases nitrogenadas difiere en el ARN y se llama
Uracilo, sustituyendo a la Timina.
aminoácidos son transportados por el ARN de
transferencia, específico para cada uno de
ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero,
dónde se aparean el codón de éste y
el anticodón del ARN de transferencia, por
complementariedad de bases, y de ésta forma
se sitúan en la posición que les corresponde.
Tipos de ARN
Los productos de la transcripción no son sólo
ARNm. Existen varios tipos diferentes de ARN,
relacionados con la síntesis de proteínas. Así,
existe ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico
(ARNr), ARN traductor (ARNt) y un ARN
heterogéneo nuclear (ARN Hn).
Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el
ARN mensajero queda libre y puede ser leído de
nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes
de que finalice una proteína ya está
comenzando otra, con lo cual, una misma
molécula de ARN mensajero, está siendo
utilizada
por varios
ribosomas
simultáneamente.
Dentro del ADN hay genes que codifican para
ARNt y ARNr.
ARNHn
ARN heterogéneo nuclear = ARNm primario:
localizado en el núcleo y de tamaño variable.
Precursor del ARN mensajero, se transforma en
él tras la eliminación de los intrones, las
secuencias que no codifican genes.
17
RESPONDE……
1. Si en una célula se inhibe la transcripción y, al cabo de unas horas, sus componentes moleculares se
comparan con los de una célula intacta, se constatará que la primera tendrá una menor cantidad de:
I) ARNt.
II) ARNm.
III) Proteínas.
Alternativas
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo II y III
E) I, II y III
2. ¿Cuál(es) de los siguientes procesos es(son) ejemplo(s) de reacciones anabólicas?
I)
Transcripción
II) Traducción.
III) Glicólisis.
Alternativas:
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo I
Sólo II
Sólo III
Sólo I y II
I, II y III
3. Un investigador purifica una molécula de ARN y lleva a cabo algunas pruebas para saber si éste
corresponde a un ARN mensajero (ARNm). ¿Cuál(es) de los siguientes resultados de procedimientos
experimentales le permiten al investigador dilucidar, inequívocamente, la identidad funcional de este
ARN?
I) Introducirlo en una célula y constatar la aparición de una nueva proteína
II) Secuenciarlo y constatar que el número de sus nucleótidos es múltiplo de tres.
III) Secuenciarlo y constatar la presencia de un codón de inicio y uno de término cercanos a cada uno de los
extremos, respectivamente.
Alternativas
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo I
Sólo II
Sólo III
Sólo I y III
Sólo II y III
18
1.2.1.5.
Vitaminas. Las vitaminas son
sustancias orgánicas imprescindibles en los
procesos metabólicos que tienen lugar en la
nutrición de los seres vivos. No aportan energía,
puesto que no se utilizan como combustible,
pero sin ellas el organismo no es capaz de
aprovechar los elementos constructivos y
energéticos suministrados por la alimentación.
Normalmente se utilizan en el interior de las
células como precursoras de las coenzimas, a
partir de las cuales se elaboran las miles de
enzimas que regulan las reacciones químicas de
las que viven las células.
moléculas de las vitaminas de síntesis tengan
los mismos elementos estructurales que las
orgánicas, en muchos casos no tienen la misma
configuración espacial, por lo que cambian sus
propiedades.
Existen dos tipos
de
vitaminas:
las
liposolubles (A, D, E, K), que se disuelven en
grasas y aceites, y las hidrosolubles (C y
complejo B), que se disuelven en agua. Vamos a
ver las características generales de cada grupo
y los rasgos principales de las vitaminas más
importantes. Se incluyen cuadros con los
alimentos ricos en cada vitamina y la cantidad
que se necesita por día, según las Raciones
Dietéticas Recomendadas (RDA) del Consejo
Nacional de Investigación de los Estados Unidos
(NRC USA). También se ha incluido una tabla
con los requerimientos mínimos diarios de
las vitaminas más importantes en diferentes
etapas y situaciones de la vida, según las
mismas recomendaciones. En aquellos casos en
que el aporte puede ser crítico, debemos
asegurarnos que nuestra alimentación las
incluye para evitar carencias.
Las vitaminas deben ser aportadas a través de
la alimentación, puesto que el cuerpo humano
no puede sintetizarlas. Una excepción es la
vitamina D, que se puede formar en la piel con la
exposición al sol, y las vitaminas K, B1, B12 y
ácido fólico, que se forman en pequeñas
cantidades en la flora intestinal.
Con una dieta equilibrada y abundante en
productos frescos y naturales, dispondremos de
todas las vitaminas necesarias y no se requerirá
aporte adicional en forma de suplementos de
farmacia o herbolario. Un aumento de las
necesidades biológicas requiere un incremento
de estas sustancias, como sucede en
determinadas etapas de la infancia, el
embarazo, la lactancia y durante la tercera edad.
Vitaminas liposolubles
El consumo de tabaco, alcohol o drogas en
general provoca un mayor gasto de algunas
vitaminas, por lo que en estos casos puede ser
necesario un aporte suplementario. Debemos
tener en cuenta que la mayor parte de las
vitaminas sintéticas no pueden sustituir a las
orgánicas; es decir, a las contenidas en los
alimentos o extraídas de productos naturales
(levaduras, germen de trigo, etc.). Aunque las
Son las que se disuelven en disolventes
orgánicos, grasas y aceites. Se almacenan en el
hígado y tejidos adiposos, por lo que es posible,
tras un aprovisionamiento suficiente, subsistir
una época sin su aporte.
Si se consumen en exceso (más de 10 veces las
cantidades recomendadas) pueden resultar
tóxicas. Esto les puede ocurrir sobre todo a
19
deportistas, que aunque mantienen una dieta
equilibrada recurren a suplementos vitamínicos
en dosis elevadas, con la idea de que así
pueden aumentar su rendimiento físico. Esto es
totalmente falso, así como la creencia de que los
niños van a crecer más cuantas más vitaminas
les hagamos tomar.
proceso de visión de la retina. También participa
en la elaboración de enzimas en el hígado y de
hormonas sexuales y suprarrenales. El déficit de
vitamina A produce ceguera nocturna, sequedad
en los ojos (membrana conjuntiva) y en la piel y
afecciones diversas de las mucosas. En cambio,
el exceso de esta vitamina produce trastornos,
como
alteraciones
óseas,
o
incluso
inflamaciones y hemorragias en diversos tejidos.
Vitamina A - (Retinol). La vitamina A sólo está
presente como tal en los alimentos de origen
animal, aunque en los vegetales se encuentra
como pro vitamina A, en forma de carotenos.
Los diferentes carotenos se transforman en
vitamina A en el cuerpo humano. Se almacena
en el hígado en grandes cantidades y también
en el tejido graso de la piel (palmas de las
manos y pies principalmente), por lo que
podemos subsistir largos períodos sin su aporte.
Se destruye muy fácilmente con la luz, con la
temperatura elevada y con los utensilios de
cocina de hierro o cobre.
El consumo de alimentos ricos en vitamina A es
recomendable en personas propensas a
padecer infecciones respiratorias (gripes,
faringitis o bronquitis), problemas oculares
(fotofobia, sequedad o ceguera nocturna) o con
la piel seca y escamosa (acné incluido).
La función principal de la vitamina A es la
protección de la piel y su intervención en el
Alimentos ricos en vitamina A
Cantidad recomendada por día: 800-1000 µg (como retinol)
Vísceras de animales
5800
Acedera
2100
Zanahorias
2000
Espinacas (cocidas)
1000
Perejil
1160
Mantequilla
970
Boniatos
670
Aceite de soja
583
Atún y bonito frescos o congelados
450
Quesos
240
Huevos
220
Otras verduras (tomates, lechugas, etc.)
130
Cantidades expresadas en µg/100 gr. (equivalentes de retinol).
20
Vitamina D - (calciferol). La vitamina D es fundamental para la absorción del calcio y del fósforo. Se
forma en la piel con la acción de los rayos ultravioleta en cantidad suficiente para cubrir las necesidades
diarias. Si tomamos el sol de vez en cuando, no tendremos necesidad de buscarla en la dieta.
En países no soleados o en bebés a los que no se les expone nunca al sol, el déficit de vitamina D puede
producir descalcificación de los huesos (osteoporosis), caries dentales graves o incluso raquitismo.
Alimentos ricos en vitamina D
Cantidad recomendada por día: 5-10 µg
Sardinas y boquerones
7,5
Atún y bonito frescos o congelados
5,4
Quesos grasos
3,1
Margarina
2,5
Champiñones
1,9
Huevos
1,7
Otros pescados frescos o congelados
1,1
Quesos curados y semicurados
0,3
Quesos frescos
0,8
Leche y yogur
0,6
Cantidades expresadas en µg/100 gr.
Vitamina E - (tocoferol). El papel de la vitamina E en el hombre no está del todo definido, pero se ha
observado que es indispensable en la reproducción de algunos animales y previene el aborto
espontáneo. Gracias a su capacidad para captar el oxígeno, actúa como antioxidante en las células frente
a los radicales libres presentes en nuestro organismo. Al impedir la oxidación de las membranas
celulares, permite una buena nutrición y regeneración de los tejidos. Debemos asegurarnos un aporte
suficiente de vitamina E si queremos mantenernos jóvenes y saludables.
El déficit de vitamina E puede ocasionar anemia, destrucción de los glóbulos rojos de la sangre,
degeneración muscular y desordenes en la reproducción. Un exceso de vitamina E puede dar lugar a
trastornos metabólicos, por lo que debemos limitarnos a consumirla en los alimentos de la dieta (cereales
integrales, germinados, aceites vegetales, etc). Hay que tener en cuenta que con la cocción de los
alimentos se destruye gran parte de esta vitamina. No se debe tomar a la vez que los suplementos de
hierro, puesto que ambos interactúan y se destruyen.
21
Alimentos ricos en vitamina E
Cantidad recomendada por día: 8-10 mg.
Aceite de maravillal
55
Aceite de maíz
31
Germen de trigo
30
Avellanas
26
Almendras
25
Coco
17
Germen de maíz
16
Aceite de soja
14
Soja germinada
13
Aceite de oliva
12
Margarina
10
Cacahuetes y nueces
9
Cantidades expresadas en mg/100 gr.
Vitamina K - (anti-hemorrágica). Se la llama anti-hemorrágica porque es fundamental en los procesos
de coagulación de la sangre. Se encuentra en las hojas de los vegetales verdes y en el hígado de
bacalao, pero normalmente se sintetiza en las bacterias de la flora intestinal. Es muy difícil que se
produzcan carencias en los adultos, pero puede darse el caso si nos sometemos a un tratamiento con
antibióticos durante un período prolongado. En caso de déficit de vitamina K pueden producirse
hemorragias nasales, en el aparato digestivo o el genito-urinario. Las necesidades del adulto medio son
de unos 80 µg al día para los varones, y unos 65 µg para las mujeres (RDA USA).
Vitaminas hidrosolubles. Se caracterizan porque se disuelven en agua, por lo que pueden pasarse al
agua del lavado o de la cocción de los alimentos. Muchos alimentos ricos en este tipo de vitaminas no
nos aportan al final de prepararlos la misma cantidad que contenían inicialmente. Para recuperar parte de
estas vitaminas (algunas se destruyen con el calor) se puede aprovechar el agua de cocción de las
verduras para preparar caldos o sopas.
A diferencia de las vitaminas liposolubles no se almacenan en el organismo. Esto hace que deban
aportarse regularmente y sólo puede prescindirse de ellas durante algunos días.
El exceso de vitaminas hidrosolubles se excreta por la orina, por lo que no tienen efecto tóxico por
elevada que sea su ingesta.
Vitamina C - (ácido ascórbico). Esta vitamina se encuentra casi exclusivamente en los vegetales
frescos. Su carencia produce el escorbuto, pero es muy poco frecuente en la actualidad, ya que las
22
necesidades diarias se cubren con un mínimo de vegetales crudos que consumamos. Por ser una
vitamina soluble en agua apenas se acumula en el organismo, por lo que es importante un aporte diario.
Actúa en el organismo como transportadora de oxígeno e hidrógeno, pero también interviene en la
asimilación de ciertos aminoácidos, del ácido fólico y del hierro. Al igual que la vitamina E, tiene efectos
antioxidantes. La vitamina C participa también de forma decisiva en los procesos de desintoxicación que
se producen en el hígado y contrarresta los efectos de los nitratos (pesticidas) en el estómago.
Es muy sensible a la luz, a la temperatura y al oxígeno del aire. Un zumo de naranja natural pierde su
contenido de vitamina C a los 15 0 20 minutos de haberlo preparado, y también se pierde en las verduras
cuando las cocinamos.
Cuando falta vitamina C, nos sentimos cansados, irritables y con dolores en las articulaciones. Las
necesidades de ácido ascórbico aumentan durante el embarazo, la lactancia, en fumadores y en
personas sometidas a situaciones de estrés.
Alimentos ricos en vitamina C
Cantidad recomendada por día: 50-60 mg.
Kiwi
500
Guayaba
480
Pimiento rojo
204
Grosella negra
200
Perejil
150
Caqui
130
Col de bruselas
100
Limón
80
Coliflor
70
Espinaca
60
Fresa
60
Naranja
50
Cantidades expresadas en mg/100 gr.
Vitamina B1 - (tiamina). Es necesaria para desintegrar los hidratos de carbono y poder aprovechar sus
principios nutritivos. La principal fuente de vitamina B1 (y de la mayoría de las del grupo B) deberían ser
los cereales y granos integrales, pero el empleo generalizado de la harina blanca y cereales refinados ha
dado lugar a que exista un cierto déficit entre la población de los países industrializados.
Una carencia importante de esta vitamina puede dar lugar al beriberi, enfermedad que es frecuente en
ciertos países asiáticos, donde el único alimento disponible para los más pobres es el arroz blanco. Si la
carencia no es tan radical, se manifiesta en forma de trastornos cardiovasculares (brazos y piernas
23
"dormidos", sensación de opresión en el pecho, etc.), alteraciones neurológicas o síquicas (cansancio,
pérdida de concentración, irritabilidad o depresión).
El tabaco y el alcohol reducen la capacidad de asimilación de esta vitamina, por lo que las personas que
beben, fuman o consumen mucho azúcar necesitan más vitamina B1.
Alimentos ricos en vitamina B1 / Tiamina
Cantidad recomendada por día: 1100-1500 µg
Levadura de cerveza (extracto seco)
3100
Huevos enteros
2500
Maní (Cacahuetes)
900
Otros frutos secos
690
Carnes de cerdo o de vaca
650
Garbanzos
480
Lentejas
430
Avellanas y nueces
350
Vísceras y despojos cárnicos
310
Ajos
200
Cantidades expresadas en µg/100 gr.
Vitamina B2 - (riboflavina). La vitamina B2 participa en los procesos de respiración celular,
desintoxicación hepática, desarrollo del embrión y mantenimiento de la envoltura de los nervios. También
ayuda al crecimiento y la reproducción, y mejora el estado de la piel, las uñas y el cabello.
Se encuentra principalmente en las carnes, pescados y alimentos ricos en proteínas en general. Su
carencia se manifiesta como lesiones en la piel, las mucosas y los ojos. Suelen ser deficitarios los
bebedores o fumadores crónicos y las personas que siguen una dieta vegetariana estricta (sin huevos ni
leche) y no toman suplementos de levadura de cerveza o germen de trigo.
Alimentos ricos en vitamina B2 / Riboflavina
Cantidad recomendada por día: 1300-1800 µg
Vísceras y despojos cárnicos
3170
Levadura de cerveza
2070
Germen de trigo
810
Almendras
700
24
Coco
600
Quesos grasos
550
Champiñones
440
Mijo
380
Quesos curados y semicurados
370
Salvado
360
Huevos
310
Lentejas
260
Cantidades expresadas en µg/100 gr.
Vitamina B3 - (niacina). Interviene en el metabolismo de los hidratos de carbono, las grasas y las
proteínas. Es poco frecuente encontrarnos con estados carenciales, ya que nuestro organismo es capaz
de producir una cierta cantidad de niacina a partir del triptófano, aminoácido que forma parte de muchas
proteínas que tomamos en una alimentación mixta. Sin embargo, en países del Tercer Mundo, que se
alimentan a base de maíz o de sorgo, aparece la pelagra, enfermedad caracterizada por dermatitis,
diarrea y demencia (las tres D de la pelagra).
Los preparados a base de niacina no suelen tolerarse bien, ya que producen enrojecimiento y picores en
la piel.
Alimentos ricos en vitamina B3 / Niacina
Cantidad recomendada por día: 15-20 mg.
Levadura de cerveza
58
Salvado de trigo
29,6
Maní (cacahuete) tostado
16
Hígado de ternera
15
Almendras
6,5
Germen de trigo
5,8
Harina integral de trigo
5,6
Orejones de damasco
5,3
Arroz integral
4,6
Setas
4,9
Pan de trigo integral
3,9
Cantidades expresadas en mg/100 gr.
25
Vitamina B6 - (piridoxina). Es imprescindible en el metabolismo de las proteínas. Se halla en casi todos
los alimentos tanto de origen animal como vegetal, por lo que es muy raro encontrarse con estados
deficitarios.
A veces se prescribe para mejorar la capacidad de regeneración del tejido nervioso, para contrarrestar los
efectos negativos de la radioterapia y contra el mareo en los viajes.
Alimentos ricos en vitamina B6
Cantidad recomendada por día: 1.600-2.000 µg
Sardinas y boquerones frescos
960
Nueces
870
Lentejas
600
Vísceras y despojos cárnicos
590
Garbanzos
540
Carne de pollo
500
Atún y bonito frescos o congelados
460
Avellanas
450
Carne de ternera o cerdo
400
Plátanos
370
Cantidades expresadas en µg/100 gr.
Vitamina
B12 (cobalamina).
Resulta
indispensable para la formación de glóbulos
rojos y para el crecimiento corporal y
regeneración de los tejidos. El déficit de esta
vitamina da lugar a la llamada "anemia
perniciosa" (palidez, cansancio, etc.), pero a
diferencia de otras vitaminas hidrosolubles se
acumula en el hígado, por lo que hay que estar
períodos muy prolongados sin su aporte en la
dieta para que se produzcan estados
carenciales. Los requerimientos mínimos de
vitamina B12 , según las RDA USA, son de 2 µg
para el adulto. Durante la gestación y la
lactancia las necesidades aumentan en unos
2,2-2,6 µg.
cantidades suficientes. En realidad, sólo se ha
detectado esta carencia en vegetarianos
estrictos que no consumen ni huevos ni lácteos
y que padecen algún tipo de trastorno intestinal.
El consumo de alcohol hace aumentar las
necesidades de esta vitamina.
La vitamina B12 procedente de la dieta precisa
un mecanismo complicado para su absorción.
Se debe unir a una proteína segregada por el
estómago (factor intrínseco) que permite su
absorción en el intestino. Por causas genéticas,
algunas personas pueden tener problemas para
producir este factor intrínseco y padecer
síntomas de deficiencia.
Muchos preparados farmacéuticos para el
tratamiento de dolores o inflamaciones de los
nervios (ciática y lumbalgias) contienen vitamina
B12, normalmente asociada a la B1 y B6 .
Las fuentes más importantes de esta vitamina
son los alimentos de origen animal, por eso en
muchas ocasiones se afirma que una dieta
vegetariana puede provocar su carencia.
Actualmente, se afirma que la flora bacteriana
de nuestro intestino grueso puede producirla en
26
Vitamina B9 más conocida como ácido fólico.
Deficiencia. Su déficit provoca anemia
megaloblástica, mala absorción de los
nutrimentos debido a un desgaste del intestino.
Está asociada, en el caso de dietas
inadecuadas, con malformaciones en los fetos,
dada la mayor necesidad durante la formación
del feto de ácido fólico. Es recomendable
también un especial cuidado para quien
consuma grandes cantidades de alcohol y quien
tome mucha vitamina C.
Función. Junto con la B12 participa en la síntesis
del ADN, la proteína que compone los
cromosomas y que recoge el código genético
que gobierna el metabolismo de las células, por
lo tanto es vital durante el crecimiento. Previene
la aparición de úlceras bucales y favorece el
buen estado del cutis. También retarda la
aparición de las canas, ayuda a aumentar la
leche materna, protege contra los parásitos
intestinales y la intoxicación de comidas en mal
estado.
Fuentes alimentarias. Vegetales verdes,
champiñones,
hígado,
naranjas,
nueces,
legumbres, yema de huevo y cereales para el
desayuno enriquecidos. Diariamente una fruta
fresca o un buen zumo de frutas es un
complemento perfecto.
27
2. LA DINÁMICA DEL CUERPO HUMANO
2.1. FUNCIONES DE MANTENIMIENTO
cuerpo crezca
nacimiento.
El organismo humano requiere de un constante
aporte de alimentos y de oxígeno y que además
está en una permanente eliminación de
productos de desecho.
y se
desarrolle
desde
su
2.1.1. NUTRICIÓN
Las sustancias que emplea el organismo para su
nutrición se encuentran contenidas en los
alimentos, generalmente formando compuestos
que no se asimilan y que han de transformarse
en cuerpos solubles en el agua, capaces de ser
absorbidos en el tubo digestivo.
Para que una locomotora cumpla su trabajo en
forma eficiente debe ser alimentada con
combustible. Una locomotora a vapor necesitará
carbón, una eléctrica deberá estar consumiendo
energía eléctrica.
Nuestro cuerpo también es una máquina y,
como tal, necesita combustible para trabajar y
para desarrollar todas sus actividades: correr,
saltar, caminar, jugar, pensar y todo aquello que
es capaz de realizar el hombre.
Esta transformación se consigue mediante una
serie de procesos mecánicos y químicos que se
desarrollan en el seno de las vísceras que
constituyen el aparato digestivo.
En realidad, el proceso de la digestión empieza
en el cerebro el cual envía la orden de puesta en
marcha al estómago en el mismo instante en
que la vista o el olfato son estimulados e incluso
cuando se produce cualquier pensamiento
referente a la comida.
Además, en cada acción y con el paso de los
años las células del cuerpo y los tejidos se van
gastando y deben ser repuestos. También
deben fabricarse las células y tejidos para que el
2.1.1.1. Digestión bucal. Llegada la comida a la boca, los dientes rompen los alimentos por fuera y la
saliva los rompe por dentro.
Los alimentos, que han sido cortados y triturados por las piezas
dentarias, se mezclan, durante el tiempo que dura la
masticación, con la saliva, que es el producto de la secreción de
las diversas glándulas salivales.
La composición de la saliva varía en relación con el tipo de los
alimentos ingeridos.
Primera etapa de la digestión comienza
en la boca.
Su reacción es alcalina y contiene algunos fermentos, de los
cuales el más importante es la ptialina, que tiene la propiedad
de producir el desdoblamiento de los hidratos de carbono,
transformando los que tienen una composición más compleja,
como el almidón, en cuerpos más sencillos, como la dextrina y
la maltosa.
Este proceso se realiza en la boca durante la masticación; pero,
como la permanencia del alimento en la cavidad bucal es tan
corta, no da tiempo a que se realice por completo la digestión de los carbohidratos, por lo que ha de
terminarse en el estómago e intestino.
Las grasas y las albúminas no son atacadas por la saliva, pasando incólumes al estómago al ser
deglutidas.
28
Además de la ptialina y otros fermentos menos importantes, la
saliva contiene también una cantidad de mucina, que tiene gran
importancia en la digestión, pues actúa posteriormente en
procesos químicos que se realizan en el estómago.
La función digestiva de la boca comprende, además, otros
aspectos, pues la saliva diluye ciertas sustancias agradables al
paladar que actúan sobre determinadas terminaciones nerviosas,
estimulando el apetito.
La boca interviene, asimismo, en la regulación del equilibrio
hídrico, pues al secarse su mucosa se origina la sensación de
sed. Como resultado de este proceso de masticación, se obtiene
el bolo alimenticio, que pasa en seguida al estómago.
Ver: Enzimas digestivas, en Metabolismo y enzimas
Productoras
digestivas.
de
algunas
enzimas
2.1.1.2. Digestión gástrica. El estómago es la bolsa donde van a parar los alimentos una vez
masticados entrando en contacto con el ácido clorhídrico, uno de los componentes del jugo gástrico.
El ácido clorhídrico es un líquido de gran poder abrasivo, cuya función es deshacer las proteínas (carne,
pescado, legumbres, frutos oleaginosos, etc.) Si nuestra dieta es muy rica en estos alimentos producimos
mayor cantidad de ácido clorhídrico y si fuera excesivamente abundante en proteínas se podrían llegar a
agredir las paredes del estómago.
El bolo alimenticio, que así se denomina el alimento después de
haber sufrido la fase de digestión bucal, obstruye a su paso el
conducto
respiratorio,
haciendo
que
la epiglotis cierre
la laringe para impedir su penetración en la tráquea, episodio
que podría acarrear la asfixia.
Al penetrar el alimento en el esófago, éste se contrae en forma
de una onda que lo recorre de arriba abajo, contracción que
empuja el bolo alimenticio, haciéndolo descender a lo largo del
tubo.
Así llega al cardias, válvula de entrada al estómago. Esta se
abre y permite la entrada del alimento en la víscera por su parte
superior, llenándola.
Al aumentar la cantidad de alimento, el estómago se dilata,
poniéndose los alimentos ingeridos en contacto con los jugos del
estómago e iniciándose la segunda fase del proceso digestivo.
Mientras los alimentos que se han colocado en la periferia, que son los que primero han penetrado en la
víscera, se ponen en contacto con las paredes que segregan el jugo gástrico, los que han penetrado
después permanecen en el centro de la masa sin que penetre en ellos el jugo ácido, por lo que continúan
sufriendo la acción de la ptialina.
Pero lentamente los zumos van actuando dentro de la masa que, sometida a los movimientos del
estómago, va macerándose y mezclándose conforme avanza hacia el antro pilórico.
El jugo gástrico es el producto de la secreción de las glándulas de la mucosa gástrica y contiene
determinados fermentos digestivos de los cuales el primer lugar en importancia lo ocupa la pepsina, que
actúa provocando la desintegración de las proteínas, proceso que solamente se realiza en un medio
29
ácido lo que explica la necesidad del ácido clorhídrico que en estado libre se encuentra también en el
jugo gástrico.
Asimismo, son importantes fermentos existentes en el estómago como la renina, que cuaja la leche, y la
lipasa gástrica, que actúa débilmente sobre las grasas. La mucina (o mucus) cubre el interior del
estómago, y por su poder para combinarse con los ácidos protege la mucosa de la acción digestiva de los
jugos.
La secreción de jugo en el estómago no es constante ya que, según se ha demostrado por numerosos
experimentos, se inicia al comenzar a comer por la acción de un mecanismo reflejo, condicionado por
estímulos síquicos y gástricos.
La digestión gástrica no se reduce a una permanencia inerte de los alimentos en el estómago, sino que
contribuye a ella de un modo importante la motilidad gástrica, que hace posible se realice de un modo
perfecto la mezcla de alimentos con el jugo segregado.
La permanencia en el seno del estómago es muy variable, y
depende, sobre todo, de la composición de la comida, pues
mientras que la leche ha pasado casi totalmente al intestino
al cabo de una o dos horas, una comida mixta corriente
puede encontrarse en él pasadas cuatro horas, y si es rica
en grasas, hasta después de las cinco horas.
Estómago e intestinos, siguientes etapas
de la digestión.
2.1.1.3. Digestión intestinal. Una vez batidos y mezclados
los alimentos en el estómago se abre la válvula pilórica, que
franquea el paso al duodeno, primera porción del intestino
delgado, donde comienzan a actuar sobre el alimento las
secreciones del páncreas, de las glándulas intestinales y la
del hígado o bilis, que contribuyen a que termine de
realizarse la fase más importante de la digestión: el
desdoblamiento de los carbohidratos, las grasas y las
proteínas en sustancias solubles en el agua y capaces de
ser absorbidas por la mucosa intestinal.
Todos los jugos que se vierten en el duodeno tienen una reacción alcalina, por lo que neutralizan el ácido
clorhídrico que, procedente del estómago, contiene el quimo, transformándolo en cloruros.
El jugo pancreático contiene diversos fermentos, siendo los más importantes: la tripsina, que está
constituida por un conglomerado de fermentos que actúan sobre las proteínas; la lipasa pancreática, que
ejerce su acción sobre las grasas, y la amilasa, que lo hace sobre los polisacáridos.
Los dos primeros fermentos se segregan en forma inactiva y son activados por otros fermentos
procedentes del jugo intestinal o de la bilis.
Las glándulas intestinales segregan el jugo intestinal, que contiene también diversos fermentos que
complementan la actuación del jugo pancreático.
Entre ellos se encuentran: la enterocinasa, que obra sobre la tripsina pancreática, activándola; la
erepsina, que contribuye al desdoblamiento de las proteínas; la lipasa intestinal que actúa sobre las
grasas, y la amilasa, que lo hace sobre los carbohidratos.
En el duodeno se derrama también la bilis, que es la secreción del hígado, y que, al contrario de los
restantes jugos digestivos, no contiene ningún fermento, a pesar de lo cual es indispensable para el
proceso de la digestión en el intestino, ya que activa la lipasa pancreática y hace posible la absorción de
la grasa en el mismo.
30
Sus constituyentes funcionales más importantes son los ácidos biliares, que transforman las grasas en
jabones fácilmente asimilables. Además, por la bilis se vierten productos como la colesterina, la lecítina y
los pigmentos biliares, que pueden considerarse como escorias del organismo.
El intestino delgado posee una movilidad característica que, además de hacer más completa la mezcla de
los alimentos con los jugos digestivos, permite su progresión a lo largo del trayecto intestinal.
El último eslabón de la digestión es la deshidratación de la materia fecal, para ser posteriormente
eliminada. Esta tarea la realiza el intestino grueso o colon de dos metros de largo aproximadamente. El
intestino grueso funciona gracias a unos movimientos llamados peristálticos los cuales se ven
estimulados por la presencia de fibra vegetal que aporta volumen y presiona los intestinos para que se
muevan y permita avanzar las heces hasta su eliminación.
Cuatro o cinco horas después de su ingestión, la comida
penetra en el intestino grueso a través de la válvula
ileocecal, encontrándose entonces el alimento
desprovisto de sustancias digeribles, pues éstas han
sido absorbidas en su totalidad en el intestino delgado.
El intestino grueso no segrega fermentos digestivos
propios y su capacidad de absorción es muy limitada
siendo solamente importante la absorción de agua. Sin
embargo, en este segmento del intestino el alimento es
sometido a la acción de la flora bacteriana intestinal,
produce procesos de fermentación y putrefacción.
Los alimentos permanecen en el intestino grueso de
ocho a diez horas, contribuyendo a la formación de las
heces fecales, que penetran en el recto y son expulsadas, al exterior como productos de desecho del
organismo.
Es creencia popular que las heces son residuos alimenticios no absorbidos, pero este concepto está lejos
de la realidad, pues la base de su constitución son las secreciones intestinales, excreciones de materia
celular, bacterias y sólo una pequeña parte de residuos de alimentos.
Los alimentos concentrados, como el queso, huevos y carne, son digeridos y absorbidos casi en su
totalidad, dejando un escaso residuo.
La leche y el pan dejan abundante resto, y cuando se comen frutas y verduras llega al intestino grueso
una gran cantidad de celulosa no digerible que fermenta y que por la absorción de agua adquiera una
adecuada consistencia.
Así pues las características físicas y el grado de descomposición de los excrementos están determinados
por la composición de la dieta.
El proceso de una digestión completa puede durar de 24 a 48 horas. Paralelamente están funcionando
todas sus fases ya que comemos de tres a cinco veces al día en menor o mayor cantidad.
La salud del mecanismo y por lo tanto de la nuestra, depende del equilibrio entre lo que entra y lo que se
elimina, y más propiamente entre lo que verdaderamente se digiere y asimila que es lo que de verdad nos
nutre.
No es sólo qué comemos sino también cómo, cuándo y hasta con quién, lo que influye y determina a la
larga nuestro estado general de salud.
31
2.1.2. CIRCULACIÓN
Corazón, vasos sanguíneos y células sanguíneas.
Sirve para llevar los alimentos y el oxígeno a las
células, y para recoger los desechos metabólicos
que se han de eliminar después por los riñones, en
la orina, y por el aire exhalado en los pulmones,
rico en dióxido de carbono.
El cuerpo humano es recorrido interiormente,
desde la punta de los pies hasta la cabeza, por un
líquido rojizo y espeso llamado sangre. La sangre
hace este recorrido a través de un sistema de
verdaderas “cañerías”, de distinto grosor, que se
comunican por todo el cuerpo.
La fuerza que necesita la sangre para circular se la
entrega un motor que está ubicado casi en el
centro del pecho: el corazón, que es una bomba
que funciona sin parar un solo segundo.
Estos elementos, junto a otros que apoyan la labor sanguínea, conforman el Sistema o Aparato
circulatorio
El sistema o aparato circulatorio es el encargado de transportar, llevándolas en la sangre, las sustancias
nutritivas y el oxígeno por todo el cuerpo, para que, finalmente, estas sustancias lleguen a las células.
También tiene la misión de transportar ciertas sustancias de desecho desde las células hasta los
pulmones o riñones, para luego ser eliminadas del cuerpo.
El sistema o aparato circulatorio está formado, entonces, por la sangre, el corazón y los vasos
sanguíneos.
2.1.2.1. La Sangre. La sangre es una compleja mezcla de partículas sólidas que flotan en un líquido. Ese
líquido, amarillento y transparente, se llama plasma, y las
partículas sólidas que flotan en él son los llamados elementos
figurados.
Esta parte sólida es roja y está formada por glóbulos rojos,
glóbulos blancos y plaquetas.
Glóbulos rojos: Son células que le dan el color rojo a la sangre y,
a la vez, llevan el oxígeno desde los pulmones a todas las células
del cuerpo, y el anhídrido carbónico desde las células hacia los
pulmones.
Intercambio de oxígeno: Todas las células y tejidos del cuerpo
necesitan recibir constantemente oxígeno para mantenerse vivos.
Ese oxígeno lo extrae la sangre desde los pulmones (donde se
acumula cuando inspiramos) y los glóbulos rojos lo distribuyen por
todo el cuerpo. Al mismo tiempo, dejan el oxígeno y sacan de los tejidos el productos de desecho llamado
anhídrido carbónico (o dióxido de carbono) para llevarlo a los pulmones y desde allí botarlo
al exterior cuando expiramos.
Glóbulos blancos: Son células que pueden alterar su forma para desplazarse fuera del torrente
sanguíneo y capturar los microbios.
32
Plaquetas: Son partes de células que intervienen en la coagulación de la sangre.
La cantidad de sangre en el cuerpo debe mantenerse constante para que ésta realice
su tarea con eficacia. Como las venas, arterias y capilares están por todo el cuerpo,
también están expuestas a los accidentes que provocan sangramiento. Cuando la
cantidad de sangre que sale por alguna herida es muy grande, hablamos de una
hemorragia.
En esos casos, como en las operaciones donde se requiere restablecer la cantidad
de sangre, se recurre a las transfusiones, que consisten en inyectarle sangre a los
heridos o pacientes directamente al organismo.
2.1.2.2. El corazón. Es un órgano o bomba muscular hueca, del tamaño de un
puño. Se aloja en el centro del tórax. Su única función es bombear la sangre
hacia todo el cuerpo.
Interiormente, el corazón está dividido en cuatro cavidades: las superiores se
llaman aurículas, y las inferiores, ventrículos.
La aurícula y el ventrículo derechos están separados de la aurícula y ventrículo
izquierdos por una membrana llamada tabique. Las aurículas se comunican con
sus respectivos ventrículos por medio de las
válvulas.
Trabajo del corazón y recorrido de la sangre. El corazón está trabajando
desde que comienza la vida en el vientre materno, y lo sigue haciendo por
mucho tiempo más, hasta el último día.
Para que bombee sangre hacia todo el cuerpo, el corazón debe contraerse
y relajarse rítmicamente. Los movimientos de contracción se llaman
movimientos sistólicos, y los de relajación, movimientos diastólicos.
La sangre sale del corazón a través de las arterias y se dirige hacia los
pulmones. Allí recoge el oxígeno y regresa al corazón a través de las venas.
El corazón la bombea hacia el resto del cuerpo, para llegar otra vez hasta él
cargada de anhídrido carbónico y, así, ir nuevamente a los pulmones y
volver a comenzar el ciclo.
2.1.2.3. Vasos sanguíneos. Son las arterias, venas y capilares; es decir, los conductos por donde circula
la sangre.
Arterias: Son vasos de paredes gruesas. Nacen de los ventrículos y llevan
sangre desde el corazón al resto del cuerpo. Del ventrículo izquierdo nace la
arteria aorta, que se ramifica en dos coronarias, y del derecho nace la
pulmonar.
Venas: Son vasos de paredes delgadas. Nacen en las aurículas y llevan
sangre del cuerpo hacia el corazón.
Capilares: Son vasos muy finos y de paredes muy delgadas, que unen venas
con arterias. Su única función es la de favorecer el intercambio gaseoso.
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2.1.3. RESPIRACIÓN
La respiración es el proceso por el cual ingresamos aire
(que contiene oxígeno) a nuestro organismo y sacamos de
él aire rico en dióxido de carbono. Un ser vivo puede estar
varias horas sin comer, dormir o tomar agua, pero no puede
dejar de respirar más de tres minutos. Esto grafica la
importancia de la respiración para nuestra vida.
El sistema respiratorio de los seres humanos está formado
por:
2.1.3.1. Las vías respiratorias: son las fosas nasales, la
faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los
bronquíolos. La boca también es, un órgano por donde
entra y sale el aire durante la respiración.
Las fosas nasales son dos cavidades situadas encima de
la boca. Se abren al exterior por los orificios de la nariz
(donde reside el sentido del olfato) y se comunican con la
faringe por la parte posterior. En el interior de las fosas
nasales se encuentra la membrana pituitaria, que calienta
y humedece el aire que inspiramos. De este modo, se evita
que el aire reseque la garganta, o que llegue muy frío hasta los pulmones, lo que podría producir
enfermedades. No confundir esta membrana pituitaria con la glándula pituitaria o hipófisis.
La faringe se encuentra a continuación de las fosas nasales y de la boca. Forma parte también del
sistema digestivo. A través de ella pasan el alimento que ingerimos y el aire que respiramos.
La laringe está situada en el comienzo de la tráquea. Es una cavidad formada por cartílagos que
presenta una saliente llamada comúnmente nuez. En la laringe se encuentran las cuerdas vocales que,
al vibrar, producen la voz.
La tráquea es un conducto de unos doce centímetros de longitud. Está situada delante del esófago.
Los bronquios son los dos tubos en que se
divide la tráquea. Penetran en los
pulmones, donde se ramifican una multitud
de veces, hasta llegar a formar
los bronquiolos.
2.1.3.2. Los pulmones. Son dos órganos
esponjosos de color rosado que están
protegidos por las costillas. Mientras que el
pulmón derecho tiene tres lóbulos, el
pulmón izquierdo sólo tiene dos, con un
hueco para acomodar el corazón. Los
bronquios se subdividen dentro de los
lóbulos en otros más pequeños y éstos a su
vez en conductos aún más pequeños.
Terminan en minúsculos saquitos de aire, o
alvéolos, rodeados de capilares.
Una membrana llamada pleura rodea los
pulmones y los protege del roce con las
costillas.
34
En los alvéolos se realiza el intercambio gaseoso: cuando los alvéolos se
llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre de los
capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo.
El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde
donde es exhalado.
El transporte de oxígeno en la sangre es realizado por los glóbulos rojos,
quienes son los encargados de llevarlo a cada célula, de nuestro
organismo, que lo requiera.
Al no respirar no llegaría oxigeno a nuestras células y por lo tanto no
podrían realizarse todos los procesos metabólicos que nuestro organismo
requiere para subsistir, esto traería como consecuencia una muerte
súbita por asfixia (si no llega oxígeno a los pulmones) o una muerte
cerebral (si no llega oxígeno al cerebro.
2.1.3.3. Proceso de inspiración y exhalación del aire.
Inspiración. Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los músculos pectorales menores
y los intercostales presionan las costillas hacia fuera. La cavidad torácica se expande y el aire entra con
rapidez en los pulmones a través de la tráquea para llenar el vacío resultante.
Espiración. Cuando el diafragma se relaja, adopta su posición normal, curvado hacia arriba; entonces los
pulmones se contraen y el aire se expele.
35
2.1.4. EXCRECIÓN
El sistema o aparato excretor es el encargado de eliminar las sustancias tóxicas y los
desechos de nuestro organismo.
El sistema excretor está formado por el aparato urinario, los pulmones y la piel.
El aparato unitario lo forman los riñones y las vías urinarias.
Al sistema excretor debe añadirse el intestino grueso o colon, que acumula desechos
en forma de heces para ser excretadas por el ano.
2.1.4.1. Los riñones. Son dos órganos con forma de poroto, de color café, del tamaño
de tu puño, situados a ambos lados del cuerpo por debajo de la cintura. El riñón
derecho se encuentra debajo del hígado y por ello queda un poco más abajo que el izquierdo. En un
adulto cada riñón mide aproximadamente 13 cm de
longitud, 8 cm de ancho, 2,5 cm de grosor y pesa unos
150 gramos.
Los riñones se encuentran sostenidos por la arteria
renal y la vena renal y por una membrana llamada
peritoneo, que recubre toda la cavidad abdominal.
A través de la arteria renal, llega a los riñones la
sangre cargada de sustancias tóxicas. Dentro de los
riñones, la sangre recorre una extensa red de
pequeños capilares que funcionan como filtros. De
esta forma, los desechos que transporta la sangre
quedan retenidos en el riñón y se forma la orina.
La orina es un líquido amarillento compuesto por agua, sales minerales y sustancias tóxicas para el
organismo como la urea y el ácido úrico.
Luego la orina pasa a través de las vías urinarias.
2.1.4.2. Las vías urinarias. Están formadas por los uréteres, la vejiga y la uretra.
Los uréteres son dos tubos que salen uno de cada riñón y van a
parar a la vejiga urinaria. Por ellos circula la orina formada en los
riñones.
En los adultos los uréteres tienen un diámetro de unos 5 milímetros
y una longitud de 28 a 30 cm.
La pared de los uréteres está constituida por tres capas: interna,
media y externa. La capa interna es un epitelio de aspecto mucoso,
que también tapiza la pelvis renal y la vejiga urinaria. La capa media
está constituida por fibras musculares lisas que transportan la orina
mediante ondas peristálticas, que se producen cuando aumenta el
contenido de orina. Estas ondas hacen que la orina fluya por los
uréteres en forma de chorro. La capa externa está formada por
tejido conjuntivo fibroso que proporciona sostén al uréter. Los
uréteres se ensanchan formando un saco denominado pelvis renal.
36
La vejiga urinaria es una bolsa de paredes elásticas, de forma ovoide que almacena la orina hasta el
momento de la expulsión. Para que la orina no salga continuamente, existe un músculo
llamado esfínter, que cierra la vejiga.
En los hombres se sitúa en la parte anterior del recto, mientras que en las mujeres se encuentra ubicada
contra la pared del útero y de la vagina. Su capacidad de almacenamiento depende mucho de los
individuos, pero en promedio es de unos 300 mililitros, aunque puede albergar el doble de esa cantidad.
La vejiga se expande a medida que se llena de orina y cuando ello ocurre, puede llegar hasta el ombligo.
El deseo de orinar generalmente aparece cuando la vejiga contiene de 150 mililitros a 200 mililitros en los
adultos y de 50 mililitros a 200 mililitros en los niños.
Si se practica un corte longitudinal de la vejiga es posible distinguir tres túnicas: una externa, una media y
una interna. La túnica externa está formada por tejido conectivo. La túnica media está constituida por
fibras musculares lisas que se encuentran organizadas en tres capas dispuestas en forma diversa.
Guando estas fibras se contraen, la orina es expulsada hacia la uretra. La túnica interna es un epitelio de
aspecto mucoso.
La parte inferior de la vejiga posee tres orificios que forman el trígono vesical. Los dos posteriores
comunican con los uréteres y el anterior con la uretra. En el punto donde la vejiga se une a la uretra
existe un anillo muscular que es el esfínter uretral, que evita que la orina escape y es controlado
voluntariamente.
La uretra. Es un conducto por el cual la orina es vertida desde la vejiga al exterior. En las mujeres tienen
una longitud de 4 cm, partiendo de la
vejiga y culminando muy cerca de la
pared anterior de la vagina. Hacia la
mitad de la uretra se encuentra el
esfínter uretral externo, que permite el
flujo voluntario de orina. La corta
longitud de la uretra en las mujeres las
hace más propensas a adquirir
infecciones bacterianas en las vías
urinarias. En los hombres la uretra mide
unos 20 cm de longitud y a través de ella
son vertidas al exterior la orina y las
secreciones provenientes de los órganos
reproductores.
La parte final de la uretra se denomina
meato urinario y es por allí que la orina
es vertida al exterior. En las mujeres
está situado entre los labios menores,
por encima de la vagina y debajo del
clítoris. En los hombres el meato se localiza en la parte final del pene. En las mujeres la uretra es muy
corta y por ello son más propensas a adquirir infecciones bacterianas en las vías urinarias.
La sangre sale del riñón mediante la vena renal. Ya no contiene urea ni ácido úrico, pero todavía tiene
dióxido de carbono. Por ello pasa a la vena cava y de ahí al corazón para dirigirse finalmente a los
pulmones.
37
2.1.4.3. Los pulmones. Su función es poner el oxigeno aspirado, a través de la nariz, en contacto con la
sangre y a través de ella con los tejidos. El dióxido de
carbono producido, como desecho metabólico, se elimina
de la sangre en los pulmones y sale al exterior a través de
las fosas nasales o la boca.
Los pulmones como órganos excretores. Los pulmones
son dos órganos voluminosos ubicados en la cavidad
toráxica que participan activamente en la respiración.
Durante este proceso tu cuerpo toma oxígeno y libera
dióxido de carbono. Éste último es un gas de desecho que
se produce permanentemente a causa de la respiración
celular, que ocurre en las mitocondrias de tus células. El
dióxido de carbono se difunde 20 veces más fácilmente
que el oxígeno, de manera que pasa rápidamente de las
células al líquido intersticial y de allí a los capilares
sanguíneos que lo transportan hasta los pulmones. Estos órganos se encargan de excretarlo o expulsarlo
al exterior durante la espiración.
En condiciones normales, por cada 100 mililitros de sangre transportada de los tejidos a los pulmones
son transportados, también, 4 mililitros de dióxido de carbono.
Además del dióxido de carbono, tus pulmones excretan diariamente unos 240 centímetros cúbicos de
agua en forma de vapor.
2.1.4.4. La piel. Cuando hace mucho calor, sudamos para enfriar el cuerpo y eliminar las sustancias
tóxicas. La cantidad de sudor que excretamos en un día es variable, aunque normalmente la cantidad
aproximada es de medio litro.
El sudor es un líquido claro, de gusto salado, compuesto por agua
y sales minerales. La cantidad y composición del sudor no siempre
es la misma ya que está regulado por el sistema nervioso.
El sudor se produce en las glándulas sudoríparas, que están
situadas en la piel de todo el cuerpo, especialmente en la frente, en
la palma de las manos, en la planta de los pies, en las axilas...
Luego, sale al exterior a través de unos orificios de la piel llamados
poros.
La piel como órgano excretor. Tu piel, que es el órgano que
cubre todo tu cuerpo, forma una barrera protectora contra la acción
de agentes físicos, químicos o bacterianos. Está constituida por
tres capas superpuestas: la epidermis, la dermis y el tejido
subcutáneo.
La dermis es la capa más gruesa. En ella se localizan gran cantidad de glándulas sudoríparas, que
excretan agua, junto con otras sustancias de desecho, como sales y algunos compuestos nitrogenados. A
este proceso de excreción de sustancias de desecho a través de la piel se le conoce como sudoración.
A pesar de esta acción excretora, es importante aclarar que la función principal de la sudoración es
regular la temperatura del cuerpo. De esta manera, cuando se eleva la temperatura corporal, que
normalmente debe encontrarse a 37,6 °C, se inicia e l proceso de sudoración. La pérdida de agua por
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sudoración suele ser pequeña; sin embargo, cuando una persona suda intensamente puede llegar a
perder unos 14 litros de agua en un día.
También se produce sudoración a consecuencia de emociones muy fuertes. En estos casos el sudor se
produce principalmente en las axilas y en las palmas de las manos y los pies.
2.1.4.5. La función excretora del sistema digestivo. Algunos productos de excreción son eliminados
con las heces a través del sistema digestivo. Entre ellos
se encuentran agua, pigmentos biliares excretados por el
hígado y desechos de metales pesados, como el hierro y
el calcio.
Es conveniente aclarar que en el intestino grueso se
presentan dos procesos que son diferentes y que
solemos confundir con facilidad. Estos procesos son la
eliminación y la excreción.
La eliminación es la expulsión de heces o materia fecal.
Las heces son sustancias de desecho y no de excreción,
ya que nunca participaron del metabolismo, sino que se
formaron a partir de los residuos de la digestión de los alimentos. La excreción, por su parte, es la
liberación o expulsión de las sustancias de desecho que se producen como consecuencia del
metabolismo celular.
2.1.4.6. El hígado. El hígado participa del sistema excretor ya que sus células hepáticas representan
sistemas químicos complejos que ayudan a la función de todo el organismo, como la síntesis de
proteínas, modificación de la composición de las grasas, transformación de las proteínas y grasas en
carbohidratos y de productos de desecho nitrogenados como la urea.
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2.1.4.7. Sistema excretor como regulador. Cuando hablamos de excreción, siempre pensamos en la
eliminación de productos de desecho. Esta sin embargo, es sólo una de sus funciones.
La excreción es además, un sistema regulador del medio interno; es decir, determina la cantidad de
agua y de sales que hay en el organismo en cada momento, y expulsa el exceso de ellas de modo que se
mantenga constante la composición química y el volumen del medio interno (homeostasis). Así es como
los organismos vivos aseguran su supervivencia frente a las variaciones ambientales.
Se puede decir, que la excreción llevada a cabo por los aparatos excretores implica varios procesos:
- La excreción de los productos de desecho del metabolismo celular.
- La osmorregulación o regulación de la presión osmótica.
- La ionoregulación o regulación de los iones del medio interno.
ÓRGANOS IMPLICADOS EN LA EXCRECIÓN EN LOS VERTEBRADOS
Productos de
desecho
Origen del producto
Órgano productor
Órgano de
excreción
Medio excretor
Urea
Por la degradación de
aminoácidos
Hígado
Riñones
Orina
Ácido úrico
Por la degradación de
purinas
Hígado
Hígado
Orina
Pigmentos
biliares
Por la degradación
dehemoglobina
Hígado
A. digestivo
Heces
Agua
Respiración celular
Conjunto de células
del organismo
Riñones
Piel
Pulmones
Orina
Sudor
Vapor de agua
CO2
Respiración celular
Conjunto de células
del organismo
Pulmones
Aire espirado
2.2. REGULACIÓN Y COORDINACIÓN
2.2.1. Sistema Óseo. El número total de huesos que posee un determinado animal varía con su edad
porque muchos huesos se fusionan entre sí durante el proceso de osificación.
El número de estructuras esqueléticas diferentes en una persona es de 208 huesos cuyos tamaños
oscilan desde el fémur (el hueso más largo del esqueleto) a los diminutos huesos del interior del oído
(donde se halla el hueso más pequeño del esqueleto, que es el estribo en el oído medio).
Como vemos, hay varios tipos de huesos:
Largos, como los del brazo o la pierna
Cortos, como los de la muñeca o las vértebras
Planos, como los de la cabeza.
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El cuerpo humano es una maravillosa y
compleja estructura formada por varios sistemas
funcionales, sostenidos o protegidos por una
armazón dura compuesta de más de doscientos
huesos, un centenar de articulaciones y más de
650 músculos, todo actuando coordinadamente.
Gracias a la colaboración entre huesos y
músculos, el cuerpo humano mantiene su
postura, puede desplazarse y realizar múltiples
acciones.
14 en la cara
El conjunto de huesos y cartílagos forma el
Esqueleto.
2.2.1.1. Huesos de la cabeza. La cabeza se
une a la parte superior de la columna vertebral.
Los huesos del cráneo son anchos curvos.
Forman una fuerte bóveda que protege al
cerebro.
8 en el oído
1 hueso Hioides
25 en el tórax
64 en los miembros superiores
62 en los miembros inferiores
El hueso es un tejido sorprendente, ya que
combina células vivas (osteocitos) y materiales
inertes (sales de calcio). De esta unión, surge la
fuerza, pero también la ligereza y la resistencia
de los huesos. Los huesos se están renovando
constantemente.
La cabeza está constituida por el cráneo y la
cara. Es una sucesión compleja de huesos que
protegen el encéfalo y a otros órganos del
sistema nervioso central. También da protección
a los órganos de los sentidos, a excepción del
tacto que se encuentra repartido por toda la
superficie de la piel.
División del Sistema Óseo
Para hacer más comprensible el estudio del
cuerpo humano, éste se ha dividido en: Cabeza,
Tronco y Extremidades.
Los huesos del cráneo son 8 y forman una caja
resistente para proteger el cerebro.
En el cuerpo humano existen 208 huesos:
Los huesos de la cara son 14. Entre ellos los
más importantes son los maxilares (superior e
inferior) que se utilizan en la masticación.
26 en la columna vertebral
8 en el cráneo
41
Huesos de la cabeza (de frente)
Huesos de la cabeza (de lado)
2.2.1.2. Huesos del Tronco. A la cabeza le sigue el tórax. Éste está formado por veinticuatro costillas.
Las costillas se unen todas por detrás a la columna vertebral. Por delante, se unen al esternón solamente
veinte de ellas, mediante un tejido especial que es más blando que los huesos y que recibe el nombre de
cartílago. Unidas de esta manera, las costillas forman una jaula protectora para el corazón y los
pulmones.
En la parte superior del tórax, a ambos lados, se encuentran las clavículas por delante y los omóplatos
por detrás.
Las clavículas se unen a la parte de arriba del esternón por uno de sus extremos. Sus otros extremos se
unen a los omóplatos, formando los hombros, donde nacen los brazos.
La clavícula y el omóplato, que sirven para el apoyo de las extremidades superiores.
Las costillas protegen a los pulmones, formando la caja torácica.
Los huesos de la cadera: Un conjunto de huesos que forma la pelvis (ilion, isquión y pubis), se une a la
parte inferior de la columna vertebral. La pelvis sostiene los intestinos y otros órganos internos del
abdomen. La parte superior de la pelvis es lo que comúnmente llamamos caderas. A ambos lados de la
parte inferior de aquella nacen las piernas.
42
Caja Torácica
La columna vertebral es el eje del esqueleto, es un pilar recio, pero flexible.
Todos los huesos están unidos a ella directa o indirectamente. La columna
vertebral está formada por huesos pequeños, que reciben el nombre de
vértebras.
En el ser humano la columna vertebral está constituida por 33 vértebras, que
son, según su número y localización:
7 cervicales (la 1ª llamada Atlas y la 2ª Axis)
12 dorsales o torácicas
5 lumbares
5 sacras (sin articulación entre ellas pues están fundidas y componen el hueso
llamado Sacro)
4 coccígeas (sin articulación entre ellas pues están fundidas y componen el
hueso llamado cóccix. Tampoco existe articulación entre el sacro y el cóccix;
según teorías evolutivas sería la reminiscencia del rabo o cola
correspondiente a otras especies animales).
Esta distribución siempre es así, salvo en las anomalías denominadas
lumbarización y sacralización.
Las vértebras están perforadas en el centro, y todas juntas forman un canal
protector, donde se aloja la médula espinal, que forma parte del sistema
nervioso.
43
Huesos de la cadera
2.2.1.3. Extremidades. Los huesos de las extremidades son largos. Son órganos de sostén.
- Extremidades Superiores. Clavícula, omóplato
y húmero formando la articulación del hombro. El
húmero, en el brazo. El cúbito y el radio en el
antebrazo.
Los huesos de la mano son: El carpo, formado por
8 huesecillos de la muñeca. Los metacarpianos en
la mano. Las falanges en los dedos.
44
- Extremidades Inferiores. El
hueso de cada muslo es el fémur.
Esos dos huesos son los más largos
del cuerpo. La pelvis y el fémur,
formando la articulación de la
cadera. La rótula en la rodilla. La
tibia y el peroné, en la pierna. El
tarso, formado por 7 huesecillos del
talón. El metatarso en el pie. Las
falanges en los dedos.
2.2.1.4. Algunas características de
los huesos. La dureza de los
huesos se debe a que contienen
gran cantidad de calcio. Este es
proporcionado a los huesos por las
células vivas que hay en el interior
de ellos.
Las células que forman el tejido de
los huesos obtienen el calcio de la leche y de otros alimentos, ricos en este mineral.
Los huesos están cubiertos por una sustancia mineral, pero no por eso son partes sin vida del cuerpo.
Los huesos viven porque crecen. La parte viva está constituida por las células.
Los huesos nos sostienen. La estructura de un edificio sostiene paredes y techos y protege lo que se
guarda en su interior. Del mismo modo, las funciones
de los huesos en el esqueleto son múltiples:
Sostienen al organismo y protegen a los órganos
delicados, a la vez que sirven de punto de inserción a
los tendones de los músculos.
El interior de los huesos largos aloja la medula ósea, un
tejido noble que fabrica glóbulos rojos y blancos.
Sostienen las partes blandas del cuerpo y le dan
consistencia a éste. Son el apoyo de los músculos y
permiten producir los movimientos.
El esqueleto humano es, por lo tanto, la estructura o el
armazón que sostiene y protege el edificio de nuestro
cuerpo.
Las articulaciones. Los huesos se mantienen unidos
por medio de las articulaciones o coyunturas. Hay
articulaciones fijas, como las de los huesos del cráneo y
de la cara, exceptuando la mandíbula inferior, que
necesita moverse para masticar los alimentos.
Las vértebras, los huesos de las piernas y brazos están unidos mediante articulaciones movibles.
Los huesos se mantienen unidos por ligamentos. Además, hay unas glándulas que segregan un líquido
parecido a la clara de huevo, que evita el roce de un hueso con otro. Ese líquido se llama sinovial, y las
glándulas, bolsas sinoviales.
45
2.2.2. Sistema Muscular. El sistema muscular está formado por el conjunto de músculos esqueléticos,
cuya misión es el movimiento del cuerpo. Junto con los huesos constituye el aparato locomotor, del cual
es la parte activa, puesto que los músculos son los responsables de
los movimientos de los huesos.
Los músculos esqueléticos se contraen como respuesta a impulsos
nerviosos. Estos impulsos viajan por nervios motores que terminan
en los músculos. La zona de contacto entre un nervio y una fibra
muscular estriada esquelética se conoce como unión neuromuscular
o placa motora.
El cuerpo humano tiene más de 600 músculos. Estos músculos se
unen directa o indirectamente (mediante tendones) a los huesos y
generalmente trabajan en pares antagónicos, cuando uno se contrae
el otro se relaja.
2.2.2.1. Funciones del sistema muscular. Las principales funciones
del sistema muscular son:
El movimiento del cuerpo (locomoción) o de alguna de sus partes.
Producción de calor. Los músculos producen un 40% del calor
corporal en reposo y hasta un 80% durante el ejercicio.
El mantenimiento de la postura.
La mímica: por acción de ciertos músculos, especialmente de la
cara, se pueden adoptar determinados gestos que sirven para expresar sentimientos.
2.2.2.2. Tipos de músculos. Según el tipo de movimiento que realizan, se pueden distinguir los
siguientes tipos de músculos:
Flexores y extensores: acercan o separan, respectivamente, dos partes de un miembro. La aplicación
de estos términos en relación con la cadera y el hombro requiere una definición especial. La flexión en
estas estructuras constituye un movimiento por el cual el muslo y el brazo son desplazados hacia delante;
mediante la extensión, el muslo y el brazo se desplazan hacia atrás.
Abductores y aductores: alejan o acercan partes móviles hacia un eje
central.
Rotadores: hacen girar un hueso alrededor de un eje longitudinal. La
pronación y la supinación constituyen dos formas especiales de rotación. La
pronación es la rotación conjunta del antebrazo y la mano, quedando las
palmas de las manos mirando hacia atrás. La supinación es el movimiento
contrario.
Elevadores o depresores: levantan o bajan una parte del cuerpo.
Esfínteres y dilatadores: cierran o abren un orificio corporal.
46
2.2.2.3. Estructura de un músculo esquelético.
esquelético Los músculos esqueléticos están formados por fibras
musculares estriadas que se organizan de la siguiente manera:
Cada fibra muscular está rodeada por una fina membrana de tejido conjuntivo denominada
denomina
endomisio.
Varias fibras se agrupan en manojos denominados fascículos musculares. Cada fascículo está rodeado
por una capa de tejido conjuntivo denominada perimisio.
El conjunto de los fascículos forman el músculo que, a su vez, se encuentra rodeado por una envoltura de
tejido conjuntivo llamada epimisio. Los componentes de tejido conjuntivo de un músculo se unen para
formar un tendón, mediante el cual el músculo se inserta al hueso. En los músculos anchos los tendones
son aplanados y se denominan aponeurosis.
aponeu
Además, los músculos esqueléticos contienen abundantes vasos sanguíneos, vasos linfáticos, nervios y
receptores sensoriales.
2.2.2.4. Contracción muscular.
muscular La contracción de los músculos se produce según las siguientes etapas:
-
-
Un impulso nervioso viaja por un nervio motor hasta la placa motora.
El nervio secreta una pequeña cantidad de acetilcolina (neurotransmisor).
La acetilcolina provoca en el músculo la liberación de grandes cantidades de iones Ca2+ que se
hallaban almacenados en el retículo ssarcoplásmico.
2+
Los iones Ca actúan sobre la troponina y tropomiosina, proteínas reguladoras que forman parte
del filamento de actina, provocando el deslizamiento de los filamentos de actina y miosina, lo que
determina el acortamiento de los sarcómeros y, por lo tanto, de la fibra muscular.
2+
Los iones Ca son bombeados de nuevo al retículo sarcoplásmico, donde permanecerán hasta
que llegue un nuevo impulso nervioso.
La contracción muscular requiere un aporte de energía que se obtiene de los enlaces de alta
a energía del
ATP.
2.2.2.5. Principales músculos del cuerpo humano.
MÚSCULOS DE LA CABEZA
Músculos mímicos
˙ Frontal: levanta las cejas y arruga la frente.
˙ Risorio: tiran de la comisura bucal lateralmente.
˙ Orbicular de los párpados: cierran los ojos.
o
˙ Orbicular de los labios: cierran la boca.
Músculos masticadores
˙ Masetero: cierran la boca y aprietan los dientes.
˙ Temporal: cierran la boca, aprietan los dientes y retraen el maxilar inferior.
MÚSCULOS DEL CUELLO
˙ Esternocleidomastoideo: rotación
otación y flexión de la cabeza.
MÚSCULOS DEL TRONCO
Cara anterior
˙ Pectoral mayor: flexión del brazo. Colabora con el dorsal ancho en la aducción
del brazo.
47
˙ Serratos anteriores o mayores: desplazan los hombros hacia adelante.
˙ Intercostales: situados entre las costillas. Intervienen en los
movimientos respiratorios.
˙ Diafragma: separa las cavidades torácica y abdominal. Interviene en
los movimientos respiratorios.
˙ Recto mayor del abdomen: flexión
del tronco y compresión del contenido
abdominal.
˙ Oblicuo externo o mayor del
abdomen: flexión del tronco y
compresión del contenido abdominal.
Cara posterior
˙ Trapecio: intervienen en la aducción
y abducción del brazo.
˙ Dorsal ancho: extensión del brazo.
Colabora con el pectoral en la aducción del brazo.
˙ Redondo mayor: extensión, aducción y rotación interna del brazo.
˙ Redondo menor: aducción y rotación del brazo hacia fuera.
MÚSCULOS DE LAS EXTREMIDADES SUPERIORES
Hombro
˙ Deltoides: abducción del brazo. Participa también en la flexión y extensión del brazo.
Brazo
˙ Bíceps braquial: flexión y supinación del antebrazo. Flexión del
brazo.
˙ Braquial anterior: flexión del antebrazo.
˙ Tríceps braquial: extensión del antebrazo. Una porción interviene
en la extensión del brazo.
Antebrazo
˙ Pronador: pronación del antebrazo y la mano.
˙ Supinador: supinación del antebrazo y la mano.
˙ Cubital anterior: flexión de la mano.
˙ Palmar: flexión de la mano sobre el antebrazo.
˙ Flexores y extensores de los dedos: flexión y extensión de los
dedos.
Mano
˙ Músculos cortos de la mano: mueven los dedos.
48
MÚSCULOS DE LAS EXTREMIDADES INFERIORES
Muslo y nalgas
˙ Glúteo mayor: extensión del muslo.
˙ Glúteo mediano: abducción del muslo.
˙ Iliopsoas: flexión del muslo y el tronco.
˙ Pectíneo: flexión y aducción del muslo.
˙ Sartorio: flexión, aducción y giro del muslo hacia fuera. Flexión de
la pierna.
˙ Recto interno: aducción del muslo y flexión de la pierna.
˙ Aductor mayor: aducción de las piernas.
˙ Aductor mediano: aducción de las piernas.
˙ Cuádriceps femoral: incluye el vasto externo, el vasto intermedio,
el vasto interno y el recto anterior.
Extensión de la pierna.
˙ Bíceps femoral: flexión de la pierna y extensión del muslo.
˙ Semitendinoso: flexión de la pierna y extensión del muslo.
˙ Semimembranoso: flexión de la pierna y extensión del muslo.
Pierna
˙ Tibial anterior: flexión dorsal del pie.
˙ Soleo: junto con los gemelos permiten levantar el cuerpo sobre la
punta de los pies (flexión plantar).
˙ Gemelo: flexión plantar del pie y flexión de la pierna. Este músculo se inserta en el hueso calcáneo
mediante el tendón de Aquiles.
˙ Peroneo lateral largo: gira hacia fuera el pie.
˙ Flexores y extensores de los dedos del pie: flexionan o extienden los dedos del pie.
˙ Músculos cortos del pie: mueven los dedos del pie.
2.2.3. Sistema Endocrino. El sistema endocrino está formado por una serie de glándulas que liberan un
tipo de sustancias llamadas hormonas; es decir, es el sistema de las glándulas de secreción interna o
glándulas endocrinas.
Una hormona es una sustancia química que se sintetiza en una glándula de secreción interna y ejerce
algún tipo de efecto fisiológico sobre otras células hasta las que llega por vía sanguínea.
Las hormonas actúan como mensajeros químicos y sólo ejercerán su acción sobre aquellas células que
posean en sus membranas los receptores específicos (son las células diana o blanco).
Las glándulas endocrinas más importantes son: la epífisis o pineal, el hipotálamo, la hipófisis, la
tiroides, las paratiroides, el páncreas, las suprarrenales, los ovarios, los testículos.
49
2.2.3.1. Mecanismos bioquímicos de acción hormonal. En el organismo humano existen las Células
diana, también llamadas células blanco, células receptoras o células efectoras, poseen receptores
específicos para las hormonas en su superficie o en el interior.
Cuando la hormona, transportada por la sangre, llega a la célula diana y hace contacto con el receptor
“como una llave con una cerradura“, la célula es impulsada a realizar una acción específica según el tipo
de hormona de que se trate:
50
• Las hormonas
esteroideas,
gracias
a
su
naturaleza lipídica, atraviesan fácilmente las
membranas de las células diana o células blanco, y se
unen a las moléculas receptoras de tipo proteico,
que se encuentran en el citoplasma.
De esta manera llegan al núcleo, donde parece que
son capaces de hacer cesar la inhibición a que están
sometidos algunos genes y permitir que sean
transcritos. Las moléculas de ARNm originadas se
encargan de dirigir en el citoplasma la síntesis de
unidades proteicas, que son las que producirán los
efectos fisiológicos hormonales.
• Las hormonas proteicas, sin embargo, son
moléculas de gran tamaño que no pueden entrar en el
interior de las células blanco, por lo que se unen a "moléculas receptoras" que hay en la superficie de
sus membranas plasmáticas, provocando la
formación de un segundo mensajero, el AMPc,
que sería el que induciría los cambios
pertinentes en la célula al activar a una serie de
enzimas que producirán el efecto metabólico
deseado.
2.2.3.2. Control hormonal. La producción de
hormonas está regulada en muchos casos por
un sistema de retroalimentación o feed-back
negativo, que hace que el exceso de una
hormona vaya seguido de una disminución en su
producción.
Se puede considerar el hipotálamo, como el
centro nervioso "director" y controlador de todas
las secreciones endocrinas. El hipotálamo segrega neurohormonas que son conducidas a la hipófisis.
Estas neurohormonas estimulan a la hipófisis para la secreción de hormonas trópicas (tireotropa,
corticotropa, gonadotropa).
Estas hormonas son transportadas a la sangre para estimular a las glándulas correspondientes (tiroides,
corteza suprarrenal y gónadas) y serán éstas las que segreguen diversos tipos de hormonas (tiroxina,
corticosteroides
y hormonas
sexuales,
respectivamente ), que además de actuar en
el cuerpo, retroalimentan la hipófisis y el
hipotálamo para inhibir su actividad y
equilibran las secreciones respectivas de
estos dos órganos y de la glándula
destinataria.
Los órganos endocrinos también se
denominan glándulas sin conducto o
glándulas endocrinas, debido a que sus
secreciones se liberan directamente en el
torrente sanguíneo, mientras que las
51
glándulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la superficie interna o externa de los tejidos cutáneos,
la mucosa del estómago o el revestimiento de los conductos pancreáticos.
Las hormonas secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, desarrollo y las funciones
de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del organismo.
Los tejidos que producen hormonas se pueden clasificar en tres grupos: glándulas endocrinas, cuya
función es la producción exclusiva de hormonas; glándulas endo-exocrinas, que producen también otro
tipo de secreciones además de hormonas; y ciertos tejidos no
glandulares, como el tejido nervioso del sistema nervioso
autónomo, que produce sustancias parecidas a las hormonas.
- HIPÓFISIS. La hipófisis, está formada por tres lóbulos: el anterior,
el intermedio, que en los primates sólo existe durante un corto
periodo de la vida, y el posterior. Se localiza en la base del cerebro
y se ha denominado la "glándula principal". Los lóbulos anterior y
posterior de la hipófisis segregan hormonas diferentes.
1. El lóbulo anterior o adenohipófisis. Produce dos tipos de
hormonas:
Hormonas trópicas; es decir, estimulantes, ya que estimulan a las
glándulas correspondientes.
• TSH o tireotropa: regula la secreción de tiroxina por la tiroides
• ACTH o adrenocorticotropa:controla la secreción de las
hormonas de las cápsulas suprarrenales.
• FSH o folículo estimulante: provoca la secreción de
estrógenos por los ovarios y la maduración de espermatozoides
en los testículos.
• LH o luteotropina: estimula la secreción de progesterona por
el cuerpo lúteo y de la testosterona por los testículos.
Hormonas no trópicas, que actúan directamente sobre sus
células blanco.
• STH o somatotropina, conocida como "hormona del
crecimiento", ya que es responsable del control del crecimiento
de huesos y cartílagos.
• PRL o prolactina: estimula la secreción de leche por las glándulas mamarias tras el parto.
2. El lóbulo medio segrega una hormona, la MSH o estimulante de los melonóforos, estimula la síntesis
de melanina y su dispersión por la célula.
3. El lóbulo posterior o neurohipófisis, libera dos hormonas, la oxitocina y la vasopresina o ADH, que
realmente son sintetizadas por el hipotálamo y se almacenan aquí.
• Oxitocina: Actúa sobre los músculos del útero, estimulando las contracciones durante el parto. Facilita
la salida de la leche como respuesta a la succión.
• Vasopresina: Es una hormona antidiurética, favoreciendo la reabsorción de agua a través de las
nefronas.
52
El encéfalo
- EL HIPOTÁLAMO, porción del cerebro de donde deriva la hipófisis, secreta una hormona antidiurética
(que controla la excreción de agua) denominada vasopresina, que circula y se almacena en el lóbulo
posterior de la hipófisis. La vasopresina controla la cantidad de agua excretada por los riñones e
incrementa la presión sanguínea. El lóbulo posterior de la hipófisis también almacena una hormona
fabricada por el hipotálamo llamada oxitocina. Esta hormona estimula las contracciones musculares, en
especial del útero, y la excreción de leche por las glándulas mamarias.
La secreción de tres de las hormonas de la hipófisis anterior está sujeta a control hipotalámico por los
factores liberadores: la secreción de tirotropina está estimulada por el factor liberador de tirotropina
(TRF), y la de hormona luteinizante, por la hormona liberadora de hormona luteinizante (LHRH).
La dopamina elaborada por el hipotálamo suele inhibir la liberación de prolactina por la hipófisis anterior.
Además, la liberación de la hormona de crecimiento se inhibe por la somatostatina, sintetizada también
en el páncreas. Esto significa que el cerebro también funciona como una glándula.
- GLÁNDULAS SUPRARRENALES. Son dos pequeñas glándulas situadas sobre los riñones. Se
distinguen en ellas dos zonas: la corteza en el exterior y la médula que ocupa la zona central.
53
1. Corteza: Formada por tres capas, cada una segrega diversas sustancias hormonales.
• La capa más externa segrega los mineralocorticoides, que regulan el metabolismo de los iones. Entre
ellos destaca la aldosterona, cuyas funciones más notables son facilitar la retención de agua y sodio, la
eliminación de potasio y la elevación de la tensión arterial.
• La capa intermedia elabora los glucocorticoides. El más importante es la cortisona,cuyas funciones
fisiológicas principales consisten en la formación de glúcidos y grasas a partir de los aminoácidos de las
proteinas, por lo que aumenta el catabolismo de proteinas. Disminuyen los linfocitos y eosinófilos.
Aumenta la capacidad de resistencia al estrés.
• La capa más interna, segrega andrógenocorticoides, que están íntimamente relacionados con los
caracteres sexuales. Se segregan tanto hormonas femeninas como masculinas, que producen su efecto
fundamentalmente antes de la pubertad para, luego, disminuir su secreción.
2. Médula: Elabora las hormonas, adrenalina y noradrenalina. Influyen sobre el metabolismo de los
glúcidos, favoreciendo la glucógenolisis, con lo que el organismo puede disponer en ese momento de una
mayor cantidad de glucosa; elevan la presión arterial, aceleran los latidos del corazón y aumentan la
frecuencia respiratoria. Se denominan también "hormonas de la emoción" porque se producen
abundantemente en situaciones de estrés, terror, ansiedad, etc, de modo que permiten salir airosos de
estos estados. Sus funciones se pueden ver comparadamente en el siguiente cuadro:
Adrenalina
Noradrenalina
Incremento de la fuerza y frecuencia de
la contracción cardíaca
Incremento de la fuerza y frecuencia de la
contracción cardíaca
Dilatación de los vasos coronarios
Dilatación de los vasos coronarios
Vasodilatación general
Vasoconstricción general
Incremento del gasto cardíaco
Descenso del gasto cardíaco
Incremento de la glucogenolisis
Incremento
de
la
(en menor proporción)
54
glucogenolisis
- TIROIDES. La tiroides es una glándula bilobulada situada en el cuello. Las hormonas tiroideas, la
tiroxina y la triyodotironina aumentan el consumo de oxígeno y
estimulan la tasa de actividad metabólica, regulan el crecimiento y
la maduración de los tejidos del organismo y actúan sobre el
estado de alerta físico y mental.
La tiroides también secreta una hormona denominada calcitonina,
que disminuye los niveles de calcio en la sangre e inhibe su
reabsorción ósea.
- GLÁNDULAS PARATIROIDES. Las glándulas paratiroides se
localizan en un área cercana o están inmersas en la glándula
tiroides. La hormona paratiroidea o parathormona regula los
niveles sanguíneos de calcio y fósforo y estimula la reabsorción de
hueso.
- LAS GÓNADAS. Las gónadas (testículos y ovarios) son glándulas mixtas que en su secreción externa
producen gametos y en su secreción interna producen hormonas que ejercen su acción en los órganos
que intervienen en la función reproductora.
Cada gónada produce las hormonas propias de su sexo, pero también una pequeña cantidad de las del
sexo contrario. El control se ejerce desde la hipófisis.
Ovarios: Los ovarios son los órganos femeninos de la reproducción, o gónadas femeninas. Son
estructuras pares con forma de almendra situadas a ambos lados del útero. Los folículos ováricos
producen óvulos, o huevos, y también segregan un grupo de hormonas denominadas estrógenos,
necesarias para el desarrollo de los órganos reproductores y de las características sexuales secundarias,
como distribución de la grasa, amplitud de la pelvis, crecimiento de las mamas y vello púbico y axilar.
La progesterona ejerce su acción principal sobre la mucosa uterina en el mantenimiento del embarazo.
También actúa junto a los estrógenos favoreciendo el crecimiento y la elasticidad de la vagina. Los
ovarios también elaboran una hormona llamada relaxina, que actúa sobre los ligamentos de la pelvis y el
cuello del útero y provoca su relajación durante el parto, facilitando de esta forma el alumbramiento.
55
Testículos: Las gónadas masculinas o testículos son cuerpos ovoideos pares que se encuentran
suspendidos en el escroto. Las células de Leydig de los testículos producen una o más hormonas
masculinas, denominadas andrógenos. La más importante es la testosterona, que estimula el desarrollo
de los caracteres sexuales secundarios, influye sobre el crecimiento de la próstata y vesículas seminales,
y estimula la actividad secretora de estas estructuras. Los testículos también contienen células que
producen gametos masculinos o espermatozoides.
Placenta: La placenta, un órgano formado durante el embarazo a
partir de la membrana que rodea al feto, asume diversas funciones
endocrinas de la hipófisis y de los ovarios que son importantes en el
mantenimiento del embarazo.
Secreta la hormona denominada gonadotropina coriónica (o
gonadotrofina) , sustancia presente en la orina durante la
gestación y que constituye la base de las pruebas de embarazo.
La
placenta
produce
progesterona
y
estrógenos,
somatotropina coriónica (una hormona con algunas de las
características de la hormona del crecimiento), lactógeno
placentario y hormonas lactogénicas.
- PÁNCREAS. La mayor parte del páncreas está formado por tejido exocrino que libera enzimas en el
duodeno. Hay grupos de células endocrinas, denominados islotes de Langerhans, distribuidos por todo el
tejido que secretan insulina y glucagón.
La insulina actúa sobre el metabolismo de los hidratos de
carbono, proteínas y grasas, aumentando la tasa de
utilización de la glucosa y favoreciendo la formación de
proteínas y el almacenamiento de grasas. El glucagón
aumenta de forma transitoria los niveles de azúcar en la
sangre mediante la liberación de glucosa procedente del
hígado.
OTROS ÓRGANOS. Otros tejidos del organismo producen
hormonas o sustancias similares. Los riñones secretan un
agente denominado renina que activa la hormona
angiotensina elaborada en el hígado. Esta hormona eleva a
su vez la tensión arterial, y se cree que es provocada en
gran parte por la estimulación de las glándulas suprarrenales.
Los riñones también elaboran una hormona llamada eritropoyetina, que estimula la producción de
glóbulos rojos por la médula ósea.
El tracto gastrointestinal fabrica varias sustancias que regulan las funciones del aparato digestivo, como
la gastrina del estómago, que estimula la secreción ácida, y la secretina y colescistoquinina del intestino
delgado, que estimulan la secreción de enzimas y hormonas pancreáticas. La colecistoquinina provoca
también la contracción de la vesícula biliar.
En la década de 1980, se observó que el corazón también segregaba una hormona, llamada factor
natriurético auricular, implicada en la regulación de la tensión arterial y del equilibrio hidroelectrolítico del
organismo.
56
La confusión sobre la definición funcional del sistema endocrino se debe al descubrimiento de que
muchas hormonas típicas se observan en lugares donde no ejercen una actividad hormonal. La
noradrenalina está presente en las terminaciones nerviosas, donde trasmite los impulsos nerviosos.
Los componentes del sistema renina-angiotensina se han encontrado en el cerebro, donde se
desconocen sus funciones. Los péptidos intestinales gastrina, colecistoquinina, péptido intestinal
vasoactivo (VIP) y el péptido inhibidor gástrico (GIP) se han localizado también en el cerebro. Las
endorfinas están presentes en el intestino, y la hormona del crecimiento aparece en las células de los
islotes de Langerhans. En el páncreas, la hormona del crecimiento parece actuar de forma local
inhibiendo la liberación de insulina y glucagón a partir de las células endocrinas.
2.2.3.3. Metabolismo hormonal. Las
químicos: proteínas, esteroides y aminas.
hormonas
conocidas
pertenecen
a
tres
grupos
Aquellas que pertenecen al grupo de las proteínas o polipéptidos incluyen las hormonas producidas por la
hipófisis anterior, paratiroides, placenta y
páncreas.
En el grupo de esteroides se encuentran las
hormonas de la corteza suprarrenal y las
gónadas.
Las aminas son producidas por la médula
suprarrenal y la tiroides.
La síntesis de hormonas tiene lugar en el interior
de las células y, en la mayoría de los casos, el
producto se almacena en su interior hasta que es liberado en la sangre. Sin embargo, la tiroides y los
ovarios contienen zonas especiales para el almacenamiento de hormonas.
La liberación de las hormonas depende de los niveles en sangre de otras hormonas y de ciertos
productos metabólicos bajo influencia hormonal, así como de la estimulación nerviosa.
La producción de las hormonas de la hipófisis anterior se
inhibe cuando las producidas por la glándula diana (target)
particular, la corteza suprarrenal, la tiroides o las gónadas
circulan en la sangre. Por ejemplo, cuando hay una cierta
cantidad de hormona tiroidea en el torrente sanguíneo la
hipófisis interrumpe la producción de hormona estimulante
de la tiroides hasta que el nivel de hormona tiroidea
descienda. Por lo tanto, los niveles de hormonas circulantes
se mantienen en un equilibrio constante.
Este mecanismo, que se conoce como homeostasis o
realimentación negativa, es similar al sistema de activación
de un termostato por la temperatura de una habitación para encender o apagar una caldera.
La administración prolongada procedente del exterior de hormonas adrenocorticales, tiroideas o sexuales
interrumpe casi por completo la producción de las correspondientes hormonas estimulantes de la
hipófisis, y provoca la atrofia temporal de las glándulas diana.
57
2.2.3.4. Ciclos endocrinos. El sistema
endocrino ejerce un efecto regulador sobre los
ciclos de la reproducción, incluyendo el
desarrollo de las gónadas, el periodo de
madurez funcional y su posterior envejecimiento,
así como el ciclo menstrual y el periodo de
gestación. El patrón cíclico del estro, que es el
periodo durante el cual es posible el
apareamiento fértil en los animales, está
regulado también por hormonas.
La liberación de hormonas está regulada
también por la cantidad de sustancias
circulantes en sangre, cuya presencia o
utilización queda bajo control hormonal.
Los altos niveles de glucosa en la sangre
estimulan la producción y liberación de insulina
mientras que los niveles reducidos estimulan a
las glándulas suprarrenales para producir
adrenalina y glucagón; así se mantiene el
equilibrio en el metabolismo de los hidratos de
carbono.
De igual manera, un déficit de calcio en la
sangre estimula la secreción de hormona
paratiroidea, mientras que los niveles elevados
estimulan la liberación de calcitonina por la
tiroides.
La función endocrina está regulada también por
el sistema nervioso, como lo demuestra la
respuesta suprarrenal al estrés.
Los distintos órganos endocrinos están
sometidos a diversas formas de control nervioso.
La médula suprarrenal y la hipófisis posterior
son glándulas con rica inervación y controladas
de modo directo por el sistema nervioso. Sin
embargo, la corteza suprarrenal, la tiroides y las
gónadas, aunque responden a varios estímulos
nerviosos, carecen de inervación específica y
mantienen su función cuando se trasplantan a
otras partes del organismo. La hipófisis anterior
tiene inervación escasa, pero no puede
funcionar si se trasplanta.
La pubertad, la época de maduración sexual,
está determinada por un aumento de la
secreción
de
hormonas
hipofisarias
estimuladoras de las gónadas o gonadotropinas,
que producen la maduración de los testículos u
ovarios y aumentan la secreción de hormonas
sexuales. A su vez, las hormonas sexuales
actúan sobre los órganos sexuales auxiliares y
el desarrollo sexual general.
Se desconoce la forma en que las hormonas
ejercen muchos de sus efectos metabólicos y
morfológicos. Sin embargo, se piensa que los
efectos sobre la función de las células se deben
a su acción sobre las membranas celulares o
enzimas, mediante la regulación de la expresión
de los genes o mediante el control de la
liberación de iones u otras moléculas pequeñas.
En la mujer, la pubertad está asociada con el
inicio de la menstruación y de la ovulación. La
ovulación, que es la liberación de un óvulo de un
folículo ovárico, se produce aproximadamente
cada 28 días, entre el día 10 y el 14 del ciclo
menstrual en la mujer. La primera parte del
ciclo está marcada por el periodo menstrual, que
abarca un promedio de tres a cinco días, y por la
maduración del folículo ovárico bajo la influencia
de la hormona foliculoestimulante procedente de
la hipófisis.
Aunque en apariencia no se consumen o se
modifican en el proceso metabólico, las
hormonas pueden ser destruidas en gran parte
por degradación química. Los productos
hormonales finales se excretan con rapidez y se
encuentran en la orina en grandes cantidades, y
también en las heces y el sudor.
Después de la ovulación y bajo la influencia de
otra hormona, la llamada luteinizante, el folículo
vacío forma un cuerpo endocrino denominado
cuerpo lúteo, que secreta progesterona,
58
estrógenos, y es probable que durante el
embarazo, relaxina.
producción de leche o lactancia. La secreción de
estrógenos y progesterona es elevada durante el
embarazo y alcanza su nivel máximo justo antes
del nacimiento. La lactancia se produce poco
después del parto, presumiblemente como
resultado de los cambios en el equilibrio
hormonal tras la separación de la placenta.
La progesterona y los estrógenos preparan la
mucosa uterina para el embarazo. Si éste no se
produce, el cuerpo lúteo involuciona, y la
mucosa uterina, privada del estímulo hormonal,
se desintegra y descama produciendo la
hemorragia menstrual. El patrón rítmico de la
menstruación está explicado por la relación
recíproca inhibición-estimulación entre los
estrógenos y las hormonas hipofisarias
estimulantes de las gónadas.
Con el envejecimiento progresivo de los ovarios,
y el descenso de su producción de estrógenos,
tiene lugar la menopausia. En este periodo la
secreción de gonadotropinas aumenta como
resultado de la ausencia de inhibición
estrogénica. En el hombre el periodo
correspondiente está marcado por una
reducción gradual de la secreción de
andrógenos.
Si se produce el embarazo, la secreción
placentaria de gonadotropinas, progesterona y
estrógenos mantiene el cuerpo lúteo y la
mucosa uterina, y prepara las mamas para la
2.2.4. Sistema Nervioso. El sistema nervioso, uno de los más complejos e importantes de nuestro
organismo, es un conjunto de órganos y una red de tejidos nerviosos cuya unidad básica son
las neuronas. Las neuronas se disponen dentro de una armazón con células no nerviosas, las que en
conjunto se llaman neuroglia.
El sistema nervioso tiene tres funciones básicas: la sensitiva, la
integradora y la motora.
La función sensitiva le permite reaccionar ante estímulos
provenientes tanto desde el interior del organismo como desde el
medio exterior.
Luego, la información sensitiva se analiza, se almacenan algunos
aspectos de ésta y toma decisiones con respecto a la conducta a
seguir; esta es la función integradora.
Por último, puede responder a los estímulos iniciando contracciones
musculares o secreciones glandulares; es la función motora.
Para entender su funcionalidad, el sistema nervioso como un todo
puede subdivirse en dos sistemas: el sistema nervioso central
(SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP).
El SNC está conectado con los receptores sensitivos, los músculos y
las glándulas de las zonas periféricas del organismo a través del SNP.
Este último está formado por los nervios craneales, que nacen en
el encéfalo y los nervios raquídeos o medulares, que nacen en
la médula espinal. Una parte de estos nervios lleva impulsos nerviosos hasta el SNC, mientras que otras
partes transportan los impulsos que salen del SNC.
El componente aferente del SNP son células nerviosas llamadas neuronas sensitivas o aferentes (ad =
hacia; ferre = llevar). Conducen los impulsos nerviosos desde los receptores sensitivos de varias partes
del organismo hasta el SNC y acaban en el interior de éste.
59
El componente eferente son células nerviosas llamadas neuronas motoras o eferentes ( ex = fuera
de; ferre = llevar). Estas se originan en el interior del SNC y conducen los impulsos nerviosos desde éste
a los músculos y las glándulas.
2.2.4.1. Sistema Nervioso Central (SNC). El sistema encargado de gobernar la función organizada de
nuestros aparatos es el sistema nervioso (SN), el cual capta los
estímulos externos por medio de receptores, los traduce a impulsos
eléctricos que conduce al sistema nervioso central (SNC), a través
de un sistema de conductores (nervios), y así, el SNC elabora una
respuesta enviada por los nervios y efectuada por otros sistemas o
tejidos en respuesta al estímulo.
Anatómicamente el sistema nervioso central está formado por
el encéfalo y la médula espinal, ambos compuestos por varios
millones de células especializadas llamadas neuronas, células
altamente especializadas cuyas propiedades de excitabilidad y
conducción son la base de las funciones del sistema. Puede
distinguirse en ella un soma o cuerpo celular en el que se hallan los
diversos orgánulos citoplasmáticos: neurosomas (mitocondrias),
aparato de Golgi, grumos de Nissi (ergatoplasma), neurofibrillas, etc. y un núcleo voluminoso.
Del cuerpo celular arrancan dos tipos de prolongaciones, las dendritas y un axón.
Las dendritas se ramifican en ramas de segundo y tercer orden, cuyo calibre disminuye a medida que se
alejan del cuerpo neuronal.
El axón es único y su calibre
generalmente uniforme en toda su
longitud, se ramifica sólo en la
proximidad de su terminación.
Existe una gran variabilidad en cuanto
al tamaño de las células nerviosas: los
granos del cerebelo miden unas 5 u
de diámetro, mientras que las grandes
pirámides de la corteza cerebral
miden unas 130 u.
Las neuronas se disponen dentro de
una armazón con células no
nerviosas, las que en conjunto
llamaremos neuroglia.
El sistema nervioso central está protegido por envolturas óseas y por envolturas membranosas.
Las envolturas óseas son el cráneo y la columna vertebral.
Las envolturas membranosas,
aracnoides y piamadre.
en
conjunto
llamadas meninges,
se
denominan duramadre,
- ENCÉFALO. Es parte del sistema nervioso central, situado en el interior del cráneo. El encéfalo es el
órgano que controla todo el funcionamiento del cuerpo. Realiza un control voluntario e involuntario.
También es el órgano del pensamiento y del razonamiento. Anatómicamente, el encéfalo está
conformado por: el cerebro, el cerebelo, la lámina cuadrigémina (con los tubérculos cuadrigéminos) y
el tronco del encéfalo o bulbo raquídeo.
60
•
Cerebro. Corresponde a la parte anterosuperior del encéfalo. Se sitúa apicalmente (en un extremo
o punta) al tronco del encéfalo. Está formado por dos grandes hemisferios, separados por la cisura
interhemisférica, unidos en el fondo por el cuerpo calloso. Es la parte de mayor tamaño y se aloja en
su totalidad dentro del cráneo. Su función es muy compleja; regula los movimientos voluntarios y la
actividad consciente. Es el generador de ideas, hace conexiones, archiva, realiza las funciones
superiores, es el centro de las funciones intelectuales, equilibra al organismo con el medio ambiente.
Está protegido por el cráneo, la duramadre, la piamadre y la aracnoides; está
formado por la sustancia blanca, que es la ramificación de las neuronas y por
la sustancia gris que son los cuerpos neuronales que forman la corteza
cerebral (que tiene una superficie aproximada de 285 cm cuadrados y su
grosor es de 2 a 3 mm).
El cerebro tiene el 2 por ciento del peso del cuerpo; consume el 25 por ciento
del total de oxígeno y el 20 por ciento de la sangre que sale del corazón.
En el cerebro se alojan entre diez mil millones y catorce mil millones de
neuronas.
El cerebro está formado o se puede dividir en dos partes: Telencéfalo (Es la estructura cerebral
situada sobre el diencéfalo, corresponde a los hemisferios cerebrales. Representa el nivel más alto
de integración somática y vegetativa) y Diencéfalo (Es la parte del cerebro situada entre el tronco
del encéfalo y el telencéfalo y está compuesto por diferentes partes anatómicas: hipófisis,
hipotálamo, subtálamo, tálamo y epitálamo).
Hipófisis. La hipófisis o glándula pituitaria es una glándula compleja que se aloja en una oquedad
ósea llamada silla turca del hueso esfenoides, situada en la base del cráneo, en la fosa cerebral
media, que conecta con el hipotálamo a través del tallo pituitario o tallo hipofisario.
Hipotálamo. Del griego hypó
(debajo de) + thálamos (cámara
nupcial, dormitorio). El hipotálamo
forma parte del diencéfalo, y se
sitúa por debajo del tálamo. Suele
considerarse el centro integrador
del sistema nervioso autónomo o
vegetativo,
dentro
del sistema
nervioso central. También se
encarga de realizar funciones de
integración somato-vegetativa.
El hipotálamo es el encargado de
controlar las funciones del medio
corporal interno, comportamiento
sexual y las emociones, controla el
sistema endocrino, actúa sobre el
sistema nervioso autónomo y el sistema límbico (es el encargado de controlar las emociones y los
instintos). Está conectado a todos los nervios del cerebro, del sistema endocrino y nervioso además
de la médula espinal.
Subtálamo. Estructura diencefálica situada entre mesencéfalo, tálamo e hipotálamo.
Tálamo. Estructura diencefálica de localización superior al hipotálamo. En el tálamo, hacen sinapsis
todas las vías sensoriales a excepción de la vía olfatoria. Se compone de múltiples núcleos. Se
distinguen núcleos específicos e inespecíficos. Los específicos reciben una modalidad sensorial bien
definida y la transmiten a áreas corticales bien delimitadas.
61
Epitálamo. Es una estructura diencefálica situada sobre el tálamo. Las partes anatómicas del
epitálamo son la glándula pineal o epífisis, el trígono de la habénula, las estrías habenulares y el
techo epitelial del tercer ventrículo.
•
Cerebelo. Está localizado en la parte posterior y por debajo del cerebro. Sirve de puente junto con el
bulbo raquídeo, a los impulsos de la médula para que lleguen al cerebro. Entre sus funciones están:
el regular los latidos cardiacos, la presión arterial, la respiración, el equilibrio; coordina los
movimientos musculares voluntarios como la marcha y la natación.
Desde el punto de vista anatómico la corteza del cerebelo se divide en una capa externa, o
molecular, y una capa interna, o granulosa. Entre ambas capas aparecen unas células denominadas
células de Purkinje. Aunque las células de las dos capas cerebelosas corticales son de pequeño
tamaño, no por ello dejan de ser neuronas. También se halla presente la neuroglia.
•
Tubérculos cuadrigéminos. Los tubérculos cuadrigéminos o colículos cuadrigéminos están
ubicados detrás del acueducto de Silvio y de los pedúnculos cerebrales. Conocida también como
Lámina cuadrigémina esta estructura es la porción dorsal del techo del mesencéfalo. Está
compuesta por dos pares de protrusiones (salientes o extensiones naturales de un órgano), los
tubérculos cuadrigéminos superiores e inferiores. Los tubérculos cuadrigéminos anteriores o
superiores se denominan nates. Los posteriores o inferiores se denominan testes. Los anteriores
actúan como centros para los reflejos visuales y los posteriores para los auditivos. En su estructura
presentan la sustancia gris central recubierto por la sustancia blanca.
•
Bulbo raquídeo. Es el más bajo de los tres segmentos del tronco del encéfalo. Es llamado también
médula oblonga. Es la terminación de la parte superior de la médula espinal. Actúa sobre
movimientos involuntarios del corazón, intervienen en el funcionamiento de las vías respiratorias, del
esófago, intestino delgado, páncreas, hígado, participa en los mecanismos del sueño y la vigilia,
detecta los niveles de oxígeno y bióxido de carbono. Una lesión puede producir un paro respiratorio.
El encéfalo es la gran masa de tejido nervioso que ocupa
el cráneo, pesa 1.200 g en el adulto. La palabra cerebro
se usa en varios sentidos; lo más corriente es que se
utilice como sinónimo de encéfalo o para referirse a sus
porciones.
El encéfalo está dividido en cerebro anterior, medio y
posterior.
El cerebro anterior o prosencéfalo comprende el
telencéfalo, constituido por los dos hemisferios
cerebrales, y una pequeña porción inferior, el diencéfalo,
que abarca importantes estructuras como el tálamo, los
cuerpos geniculados interno y externo, la epífisis y el
hipotálamo.
El cerebro medio o mesencéfalo, unido al cerebro
anterior y posterior, consta ventralmente de los
pedúnculos cerebrales y dorsalmente de la lámina
cuadrigémina (con los tubérculos cuadrigéminos).
El cerebro posterior, o rombencéfalo, comprende al
cerebelo, la protuberancia y el bulbo raquídeo, cuya
continuidad es la médula espinal.
62
- LA MÉDULA ESPINAL
La médula espinal es un órgano con forma de cordón, que se encuentra en el interior de la columna
vertebral, protegido por las vértebras y por las tres membranas denominadas meninges. Mide 45 cm de
longitud y se extiende desde el agujero occipital del cráneo ocupando casi los 2/3 superiores del conducto
raquídeo labrado en el espesor de la columna vertebral. Un corte de la médula tiene forma de «H» y en él
se aprecian sus dos partes: la sustancia gris, que forma la parte interna, y la sustancia blanca, en la parte
externa.
Morfológicamente, la médula espinal es similar en
toda su extensión, a cada lado de ella emergen
troncos nerviosos llamados raíces espinales,
dorsales y ventrales, normalmente hay 31 pares de
raíces espinales que se denominan según su
relación con las vértebras: 8 cervicales, 12 dorsales,
5 lumbares, 5 sacras y un coxígeo.
Las raíces abandonan el conducto raquídeo
siguiendo los agujeros intervertebrales, luego se
reúnen y dan origen a una rama nerviosa dorsal y
otra ventral.
La
médula
espinal
tiene
dos
funciones
fundamentales: en primer lugar, es el centro de
muchos actos reflejos. Las neuronas sensitivas
entran por las raíces dorsales de la médula y hacen
sinapsis dentro de la sustancia gris, con
interneuronas y neuronas motoras que salen por las
raíces ventrales de los nervios espinales.
En segundo lugar, la médula es la vía de
comunicación entre el cuerpo y el encéfalo, gracias
a los cordones blancos que permiten el paso de vías
ascendentes sensitivas y vías descendentes
motoras.
Corte de la médula espinal y órganos y células
implicados en un arco reflejo.
La mayoría de las vías ascendentes, antes de llegar a su destino, cruzan al otro lado del cuerpo. Así, las
sensaciones que provienen de los receptores de un lado del cuerpo van a parar a la zona contraria del
cerebro.
Las vías descendentes que provienen de distintas estructuras del encéfalo implicadas en el control motor
también cruzan al lado contrario. Es decir que, en general, un lado del encéfalo recibe la información del
lado opuesto del cuerpo y controla sus movimientos y otras funciones.
Debemos recordar que tanto el encéfalo como la médula espinal están rodeados y protegidos por
membranas de tejido no nervioso, llamadas meninges, éstas son de afuera hacia adentro: la duramadre,
la aracnoides y la piamadre.
Entre la aracnoides y la piamadre queda un espacio subaracnoídeo que contiene un fluido, el líquido
cefalorraquídeo (LCR).
63
2.2.4.2. Sistema Nervioso Periférico (SNP). Tanto el encéfalo como la médula espinal, elementos
principales del sistema nervioso central, están unidos a los órganos sensoriales, a los músculos y a las
glándulas a través de los nervios y ganglios que componen
el sistema nervioso periférico.
Este último está constituido o se encuentra relacionado con
el Sistema nervioso somático y con el Sistema nervioso
autónomo por medio de tres componentes: nervios craneales,
nervios raquídeos y ganglios autónomos.
Los nervios pueden ser nervios sensoriales, que captan
la información del exterior y la llevan al encéfalo o a la médula
espinal, o nervios motores, que llevan la respuesta elaborada por
alguno de los centros nerviosos hasta los diferentes órganos.
- SISTEMA NERVIOSO SOMÁTICO
Hay nervios específicos para mover
los ojos.
Está compuesto por:
Nervios craneales. Son 12 pares de nervios que salen de la
base del encéfalo. Algunos de ellos están involucrados en los sistemas sensoriales del encéfalo, como
los nervios olfatorios, ópticos y auditivos.
Otros son exclusivamente vías motoras del encéfalo, como los nervios que dan movimiento al ojo
(oculomotores) y los faciales.
Por último están aquellos que tienen funciones mixtas, sensoriales y motoras. El nervio trigémino, por
ejemplo, proporciona sensibilidad facial y controla los movimientos de masticación.
Todos estos nervios pasan a través de pequeñas aberturas en el cráneo, para penetrar o abandonar el
encéfalo.
El nervio vago es un nervio craneal que se extiende lejos de la cabeza. Va al corazón, el tubo digestivo y
demás vísceras. Participa en la acción del sistema nervioso autónomo parasimpático.
Nervios raquídeos (medulares o espinales). Son 31 pares de nervios, cada miembro de la pareja va a
una parte del cuerpo, y salen por cada uno de los lados de la médula. Estos nervios salen en la médula
en determinados intervalos.
Los que envían información sensorial (tacto, dolor) del tronco y las extremidades hacia el sistema
nervioso central a través de la médula espinal, reciben el nombre de raíces dorsales (tienen fibras
sensitivas).
Los que envían información de la posición y el estado de la musculatura y las articulaciones del tronco y
las articulaciones para el control de la musculatura esquelética reciben el nombre de raíces ventrales
(tienen fibras motoras).
Individualmente, los pares de nervios raquídeos reciben el mismo nombre del segmento de la médula
espinal al que están conectados, más su correspondiente número, como se indica en el siguiente cuadro:
64
Pares de Nervios Raquídeos
Cervical (nuca) del C1 al C8
Dorsal (espalda) del D1 al D12
Lumbar (espalda baja) del L1 al L5
Sacra (final de espalda) del S1 al S5
Cóccix donde sólo se encuentra el nervio coccígeo
A diferencia del sistema autónomo, el sistema somático regula las respuestas voluntarias; es decir, lo que
decidimos hacer conscientemente. Así, cuando hace frío, la respuesta voluntaria de abrigarse está
regulada por este sistema.
- EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO O VEGETATIVO
Es el conjunto de neuronas sensoriales y motoras que conectan el sistema nervioso central con los
diversos órganos internos: corazón, pulmones, estómago, etc.
Las respuestas que se producen en el sistema autónomo son involuntarias; es decir, actos que se
realizan sin que intervenga nuestra voluntad. Así se regulan las actividades internas del organismo, tales
como: el número de latidos del corazón y el funcionamiento del sistema digestivo y del sistema
respiratorio.
Una respuesta interesante controlada por este sistema es la reacción de un sujeto frente a situaciones de
peligro. Cuando estamos en un caso de emergencia, aumenta el ritmo cardíaco, haciendo que el corazón
lata con mayor rapidez y que aumente también el aporte de sangre a los músculos, dejando así la
musculatura más tensa y dispuesta a actuar en cualquier momento.
Igualmente, este sistema regula las respuestas frente a condiciones ambientales que no suponen peligro.
Durante el sueño todas nuestras funciones corporales siguen activas, controladas por este sistema
autónomo.
El sistema nervioso autónomo o vegetativo está compuesto por dos subsistemas: el sistema nervioso
simpático y el sistema nervioso parasimpático.
65
Tanto el sistema nervioso somático como
el sistema autónomo pueden responder ante el
mismo estímulo.
La complejidad que se aprecia en las respuestas
de los organismos superiores, como el del
hombre, se explica por la participación
combinada e integrada
egrada de los componentes del
sistema nervioso como sistema coordinador.
Ganglios autónomos.
autónomos Incluyen las dos cadenas
de ganglios simpáticos y los ganglios
parasimpáticos, más periféricos. Pertenecen
al sistema nervioso autónomo.
autónomo
Conexión desde los músculos y hacia
haci ellos.
Vías sensoriales y motoras.. Ya hemos visto cómo los nervios raquídeos se organizaban en 31 pares de
nervios, que podían ser tanto sensitivos, si salían de la raíz dorsal, como motores (si salían de la raíz
ventral). Describiremos ahora cuales son las vías que siguen estos nervios para desarrollar su acción.
Las vías sensitivas: La información sensorial es captada por un determinado receptor sensorial
del sistema nervioso periférico.
periférico. La información viaja en forma de potenciales de acción por medio
de neuronas aferentes sensitivas.
Estas neuronas también pertenecen al sistema nervioso periférico.. La información llega al sistema
nervioso central,, ya bien sea a la médula, coordinando un arco reflejo, a la base del encéfalo,
promoviendo una acción involuntaria, o a la corteza cerebral, donde la información entonces se hace
consciente.
Neuronas aferentes o sensitivas reciben
estímulos de los receptores sensoriales y los
transmite hasta los centros nerviosos.
Hay varios tipos de receptores sensoriales. En
general se dividen en receptores d
de
sensibilidad somática (del cuerpo, que
incluyen la sensibilidad visceral) y los más
especializados (vista, audición, gusto y olfato).
Si las neuronas aferentes pertenecen al
sistema nervioso autónomo, el input sensorial
se procesa de forma no consciente.
Las vías motoras: Parten del sistema
nervioso central (en caso de emisión de conducta consciente) a través de neuronas eferentes. Si las
neuronas eferentes son del sistema nervioso periférico entonces inervarán el músculo esquelético y
ejecutarán información
ión voluntaria consciente. Aunque también pueden ejecutar reflejos.
Neuronas eferentes o motoras, llevan los impulsos desde los centros nerviosos hasta los órganos
efectores (glándulas, músculos, etc.)
Si las neuronas eferentes pertenecen al sistema nervio
nervioso
so autónomo, entonces inervarán el músculo liso,
el músculo cardíaco y las glándulas.
66
PRUEBA SABER
1. ¿ Cuál(es) de las siguientes hormonas se
produce(n) en la placenta humana?
mediciones de la concentración de estas
hormonas con respecto a la cantidad de
glucosa en sangre realizadas a un paciente.
I. Oxitocina
II. Gonadotrofina coriónica
III. Progesterona
a) Sólo I
b) Sólo II
c) Solo III
d) Sólo II y III
e) I, II y III
2. ¿Cuál de las siguientes hormonas no se
produce en la placenta:
a) Estrógenos
b) Progesterona
c) Oxitocina
d) Lactógenoplacentario
e) Gonadotropina coriónica
5. De este gráfico es posible deducir que:
a) La insulina actúa incrementando el nivel
de glucagón en la sangre
b) El glucagón aumenta el nivel de insulina
en la sangre
c) La insulina aumenta al incrementarse
los niveles de glucosa sanguínea
d) El glucagón aumenta al incrementarse
los niveles de glucosa sanguínea
3. Si se produce una lesión en el tálamo, se
observarán alteraciones de
a) El procesamiento de la información
sensorial.
b) El control de la frecuencia cardiaca.
c) El balance hídrico.
d) El control de la temperatura corporal.
e)
6. Una persona ingiere un almuerzo rico en
proteínas y lípidos pero sin carbohidratos.
Tres horas después de almorzar asiste a su
entrenamiento de fútbol. Considerando la
información obtenida en la pregunta anterior
puede pensarse que en esta persona:
a) Los niveles de insulina aumentan antes
de almorzar, porque de esta manera
puede almacenar la glucosa de la
comida anterior que luego será
necesaria para el entrenamiento.
b) Los niveles de glucagón aumentan al
almorzar para permitir que los
carbohidratos se liberen y de esta forma
la persona obtiene la energía que
necesitará para entrenar 3 horas más
tarde.
c) Al comenzar el entrenamiento, los
niveles de glucagón aumentarán para
permitir que la energía almacenada en
los tejidos pueda ser liberada.
d) Los niveles de insulina se elevan al
comenzar el entrenamiento para
estimular la producción de energía
almacenada.
Los reflejos medulares.
4. Las hormonas son sustancias que llevan
mensajes de uno a otro lado del organismo.
Esas hormonas actúan en las células
"blanco" donde desencadenan un proceso
molecular. De acuerdo con lo anterior, y con
sus conocimientos, las hormonas deben:
a) Poseer información codificada como la
que porta el ADN
b) Identificar moléculas específicas en las
células blanco
c) Ser proteínas para interactuar con las
células blanco
d) Ser muy pequeñas para que puedan
entrar libremente a las células blanco
Los niveles de azúcar en un organismo son
regulados por las hormonas insulina y
glucagón. Mientras una de ellas estimula el
almacenamiento de la glucosa en los tejidos
la otra promueve su movilización. El
siguiente gráfico muestra los resultados de
67
7. El movimiento de los músculos se realiza
gracias a la contracción y estiramiento de las
fibras que componen el tejido. La gráfica
muestra como es el movimiento de estas fibras
frente a la presencia y ausencia de calcio y de
energía (en forma de ATP) tal como ocurre en el
organismo. De esta gráfica podemos afirmar
que en el músculo:
a) La contracción de las fibras no necesita de
calcio
b) No hay movimiento de las fibras en
ausencia de ATP
c) Para la contracción y relajamiento de las
fibras se necesita calcio
d) La relajación de las fibras no requiere de
energía
c)
d)
Mayor en el sistema reproductor que en el
tejido muscular entre los 12 y 16 años
Menor en el sistema nervioso que en
cualquier otro sistema durante los 5
primeros años de vida
9. Las células de los testículos en el hombre
estarían presentando una mayor tasa de
divisiones meióticas en el punto:
a) I
b) II
c) III
d) IV
8. La siguiente gráfica muestra la velocidad
relativa de crecimiento de los diferentes
sistemas o tejidos específicos durante el
desarrollo humano.
10. De las siguientes la mejor forma de evaluar
el consumo de oxígeno de un mamífero es
registrando:
a) La cantidad de alimento que ingiere
b) La frecuencia cardiaca
c) El nivel de adrenalina en la sangre
d) El nivel de azúcar en la sangre
De acuerdo con la información suministrada
por esta figura, usted podría afirmar que la tasa
de divisiones mitóticas es:
a) Menor en el sistema nervioso que en el
tejido muscular entre los 4 y los 6 años
b) Menor en el sistema linfático entre los 10 y
14 años que en el sistema reproductor
entre los 2 y los 4 años
11. Durante el ciclo menstrual hay una enorme
variación en la concentración de ciertas
hormonas en la sangre. Dos de esas hormonas,
el estrógeno y la progesterona, tienen efectos
antagónicos, es decir, cuando hay altas
concentraciones de una de ellas ocurre algo
opuesto a cuando hay altas concentraciones de
la otra. Se sabe que una de las funciones de la
progesterona es engrosar el endometrio
preparándolo para que el óvulo recién
fecundado pueda anidarse. Un método
anticonceptivo común consiste en aumentar
artificialmente los niveles de estrógeno durante
el ciclo menstrual. Este método resulta ser muy
efectivo porque el estrógeno
a) Actúa como espermicida inmediato
b) Impide el engrosamiento del endometrio
c) Favorece el rápido desprendimiento del
endometrio
d) Engrosa las paredes del útero
68
12. La dieta nutricional de un mamífero se
compone básicamente de carbohidratos,
lípidos, proteínas, vitaminas y minerales. Si por
un problema de salud, la vesícula biliar es
extraída, se debe restringir fundamentalmente
el consumo de:
a) Carne de pescado
b) Arroz blanco
c) Mantequilla
d) Frutas
d)
Disminuyendo el nivel de gastrina y
aumentando el de secretina.
14. De las siguientes vías, aquella que con
mayor probabilidad le permitiría a una proteína
de membrana ir desde su sitio de síntesis hasta
el sitio donde es funcional (es decir, donde será
utilizada) es:
a) Aparato de Golgi ---> membrana
plasmática ---> retículo endoplásmico
rugoso ---> vesícula secretora
b) Retículo
endoplásmico
rugoso
--->
vesícula secretora ---> aparato de Golgi --> membrana plasmática
c) Membrana
plasmática
--->
retículo
endoplásmico rugoso ---> aparato de Golgi
---> vesícula secretora
d) Retículo endoplásmico rugoso ---> aparato
de Golgi ---> vesícula secretora --->
membrana plasmática
13. La gastrina y la secretina son dos hormonas
implicadas en la regulación del pH en el
sistema digestivo humano. La gastrina estimula
la producción de ácido clorhídrico en el
estómago mientras que la secretina estimula la
secreción de bicarbonato por el páncreas. El
bicarbonato a su vez, neutraliza la acción del
ácido al nivel duodenal. Si en un momento
determinado el pH al nivel del duodeno es de
2,5 se podría esperar que el organismo
respondiera:
a) Disminuyendo el nivel de gastrina y el de
secretina.
b) Elevando el nivel de gastrina y
disminuyendo el de secretina.
c) Elevando el nivel de gastrina y el de
secretina.
CONTESTE LAS PREGUNTAS 15 Y 16 DE
ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
El siguiente esquema muestra los organélos que
participan en el proceso de formación de proteínas
hasta que éstas son incorporadas a otros
organélos de la misma célula o son secretados al
medio extracelular
consumidos por el organismo ya que son
incapaces de sintetizarlos. Teniendo en cuenta
el esquema del enunciado si una persona no
consume estos dos aminoácidos el proceso de
formación de una proteína que los requiera se
vería afectado a nivel del:
a) Paso 2, porque el ADN no se transcribe en
ARN de transferencia
b) Paso 1, porque la proteína no se puede
modificar ni empaquetar
c) Paso 2, porque el ARN mensajero no se
puede traducir en proteínas
d) Paso 1, porque la proteína no se puede
transcribir a partir del ARN
15. De acuerdo con el esquema si ocurriera un
fallo a nivel del complejo de Golgi usted
esperaría que la célula fuera incapaz de:
a) Traducir
la
información del
ARN
mensajero en proteínas
b) Modificar las proteínas y empaquetarlas
c) Transcribir la información del ADN en ARN
mensajero
d) Ensamblar aminoácidos para formar
cadenas polipeptídicas
16. Las células humanas necesitan adquirir
algunos aminoácidos como la leucina y la
fenilalanina a partir de los alimentos
69
INVESTIGA……
CUIDADOS Y ENFERMEDADES DE NUESTRO CUERPO
Al terminar los temas vistos sobre el
cuerpo
humano
y
su
funcionamiento:
Nutrición,
circulación, Respiración, Excreción,
Sistema Óseo, sistema Muscular,
Sistema Endocrino y Sistema
Nervioso, el estudiante realizará
una investigación sobre cuidados y
enfermedades de cada uno de los
sistemas vistos. Esta investigación
será presentada por grupos y expuesta.
El tema a investigar será adjudicado por
el profesor del área y cada estudiante
será
responsable
de
adquirir
la
información de los temas que no
correspondieron a su grupo.
70
¿Qué hace el ser humano por el bienestar de su entorno?
Mamá está enferma
“Nuestro planeta se comporta como un organismo vivo. Crea las condiciones necesarias
para mantenerse en un equilibrio denominado homeóstasis, que conserva
volúmenes constantes de líquidos y de gases en continuo proceso de
transformación" afirmó a finales de los años setenta el científico británico
James Lovelock en su Hipótesis Gaia.
El nombre Gaia lo tomó de la mitología griega, que
corresponde a la diosa protectora del planeta.
Con el paso del tiempo, las personas perdimos la
relación sagrada con el planeta. En los últimos dos
siglos de "revoluciones industriales" creció
vertiginosamente la población y se sucedieron una
serie de avances tecnológicos, que llevaron al mal
uso de los recursos naturales sin tener en cuenta
las consecuencias.
El abuso de cualquier organismo, incluido
nuestro
propio
cuerpo,
necesariamente
desencadena en diversas enfermedades: el
planeta tiene fiebre, ocasionada por la excesiva quema de combustibles fósiles. Esto ha creado una capa
de gases en la atmósfera, que bloquea la radiación solar, ocasionando el llamado efecto invernadero, con
el consiguiente calentamiento global.
La excesiva deforestación a escala global es la causa de deslaves, derrumbes y arrastre de millones de
toneladas de suelo fértil a los mares, cada año. Esto es equivalente a una hemorragia o una diarrea, con
graves consecuencias.
La Tierra, nuestra madre, se intoxica con los gases y efluentes industriales que generan la lluvia acida, y
contaminan los suelos, el agua y la atmósfera.
Sin embargo, hay razones para ser optimistas: algunos de los hijos nos hemos reunido y hemos
formulado alternativas para que todos podamos vivir en armonía con la naturaleza.
Entre todos podemos salvar el planeta con acciones tan sencillas como producir menos residuos y
ahorrar agua y energía. La Madre Tierra enferma sabrá agradecérnoslo.
Responde……
1. ¿Qué actividades humanas han contribuido a modificar las condiciones ambientales del el entorno
mediante la contaminación de la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera?
2. ¿Qué acciones se están realizando a escala mundial y nacional para frenar el deterioro de nuestra
biosfera?
3. ¿Qué acciones conoces para la prevención de desastres naturales asociados con la atmósfera?
71
3. CONTAMINACIÓN DEL AIRE
3.1. EL AIRE Y SU COMPOSICIÓN
Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que permanecen alrededor
de la Tierra por acción de la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta. Es
particularmente delicado, fino, etéreo y -si está limpio- transparente en distancias cortas y medias.
En proporciones ligeramente variables, está compuesto por nitrógeno (78%), oxígeno (21%), vapor de
agua (0-7%), ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y gases nobles como criptón y argón; es decir, 1% de
otras sustancias. Los porcentajes indicados expresan fracción en volumen, prácticamente igual a
la fracción molar.
El aire está compuesto principalmente por nitrógeno, oxígeno y argón. El resto de los
componentes, entre los cuales se encuentran losgases de efecto invernadero, son vapor de agua, dióxido
1
de carbono, metano, oxido nitroso, ozono, entre otros. En pequeñas cantidades pueden existir
substancias de otro tipo: polvo, polen, esporas y ceniza volcánica. También son detectables gases
vertidos a la atmósfera en calidad de contaminantes, como cloro y sus compuestos, flúor, mercurio y
compuestos de azufre.
Composición de la atmósfera libre de vapor de agua, por volumen
Porcentaje por volumen
Gas
Volumen (%)
Nitrógeno (N2)
78,084
Oxígeno (O2)
20,946
Argón (Ar)
0,9340
Dióxido de carbono (CO2)
0,039
Neón (Ne)
0,001818
Helio (He)
0,000524
Metano (CH4)
0,000179
Kriptón (Kr)
0,000114
Hidrógeno (H2)
0,000055
Óxido nitroso (N2O)
0,00003
Monóxido de carbono (CO) 0,00001
Xenón (Xe)
0,000009
Ozono (O3)
0 a 7×10
−6
Dióxido de nitrógeno (NO2) 0,000002
Yodo (I2)
0,000001
Amoníaco (NH3)
Trazas
No incluido en aire seco:
Vapor de agua (H2O)
~0,40% en capas altas de la atmósfera; normalmente 1 a 4% en la superficie.
72
3.2. CONTAMINACIÓN DEL AIRE POR PARTÍCULAS
CFC. Desde los años 1960, se ha demostrado que los clorofluorocarbonos (CFC, también llamados
"freones") tienen efectos potencialmente negativos: contribuyen de manera muy importante a la
destrucción de la capa de ozono en la estratosfera, así como a incrementar el efecto invernadero.
El protocolo de Montreal puso fin a la producción de la gran mayoría de estos productos.
Utilizados en los sistemas de refrigeración y de climatización por su fuerte poder conductor, son
liberados a la atmósfera en el momento de la destrucción de los aparatos viejos.
Utilizados como propelente en los aerosoles, una parte se libera en cada utilización. Los aerosoles
utilizan de ahora en adelante otros gases sustitutivos, como el CO2.
Monóxido de carbono. Es uno de los productos de
la combustión incompleta. Es peligroso para las
personas y los animales, puesto que se fija en
la hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte
de oxígeno en el organismo. Además, es inodoro, y a
la hora de sentir un ligero dolor de cabeza ya es
demasiado tarde. Se diluye muy fácilmente en el aire
ambiental, pero en un medio cerrado, su
concentración lo hace muy tóxico, incluso mortal.
Cada año, aparecen varios casos de intoxicación
mortal, a causa de aparatos de combustión puestos
en funcionamiento en una habitación mal ventilada.
Los motores de combustión interna de los
automóviles emiten monóxido de carbono a la
atmósfera por lo que en las áreas muy urbanizadas tiende a haber una concentración excesiva de este
2
gas hasta llegar a concentraciones de 50-100 ppm, tasas que son peligrosas para la salud de las
personas.
Dióxido de carbono. La concentración de CO2 en la atmósfera está aumentando de forma constante
debido al uso de carburantes fósiles como fuente de energía y es teóricamente posible demostrar que
este hecho es el causante de producir un incremento de la temperatura de la Tierra - efecto invernadero-.
La amplitud con que este efecto puede cambiar el clima
mundial depende de los datos empleados en un modelo
teórico, de manera que hay modelos que predicen cambios
rápidos y desastrosos del clima y otros que señalan
efectos climáticos limitados. La reducción de las emisiones
de CO2 a la atmósfera permitiría que el ciclo total del
carbono alcanzara el equilibrio a través de los grandes
sumideros de carbono como son el océano profundo y
los sedimentos.
Monóxido de nitrógeno. También llamado óxido de
nitrógeno (II) es un gas incoloro y poco soluble en agua
que se produce por la quema de combustibles fósiles en el
transporte y la industria. Se oxida muy rápidamente
convirtiéndose en dióxido de nitrógeno, NO2, y
posteriormente en ácido nítrico, HNO3, produciendo así lluvia ácida.
73
Dióxido de azufre. La principal fuente de emisión de dióxido de azufre a la atmósfera es la combustión
del carbón que contiene azufre. El SO2 resultante de la combustión del azufre se oxida y forma ácido
sulfúrico, H2SO4 un componente de la llamada lluvia ácida que es nocivo para las plantas, provocando
manchas allí donde las gotitas del ácido han contactado con las hojas.
SO2 + H2O = H2SO4
La lluvia
ácida se
forma
cuando
la humedad en el aire se combina con el
óxido de nitrógeno o el dióxido de
azufre emitido por fábricas, centrales
eléctricas y automotores que queman
carbón o aceite. Esta combinación química
de gases con el vapor de agua forma
el ácido sulfúrico y los ácidos nítricos,
sustancias que caen en el suelo en forma
de precipitación o lluvia ácida. Los
contaminantes que pueden formar la lluvia
ácida pueden recorrer grandes distancias, y
los vientos los trasladan miles de kilómetros
antes de precipitarse con el rocío, la
llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o
la niebla normales del lugar, que se
vuelven ácidos al combinarse con dichos
gases residuales.
El SO2 también ataca a los materiales de construcción que suelen estar formados por
minerales carbonatados, como la piedra caliza o el mármol, formando sustancias solubles en el agua y
afectando a la integridad y la vida de los edificios o esculturas.
Metano. El metano, CH4, es un gas que se forma cuando la materia orgánica se descompone en
condiciones en que hay escasez de oxígeno; esto es lo que ocurre en las ciénagas, en los pantanos y en
los arrozales de los países húmedos tropicales. También se produce en los procesos de
la digestión y defecación de los animales herbívoros.
El metano es un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global del planeta Tierra ya
que aumenta la capacidad de retención del calor por la
atmósfera.
Ozono. El ozono O3 es un constituyente natural de la
atmósfera, pero cuando su concentración es superior a la
normal se considera como un gas contaminante.
Su concentración a nivel del mar, puede oscilar alrededor
-1
de 0,01 mg kg . Cuando la contaminación debida a los
gases de escape de los automóviles es elevada y la
radiación solar es intensa, el nivel de ozono aumenta y
-1
puede llegar hasta 0,1 kg .
Las plantas pueden ser afectadas en su desarrollo por
concentraciones pequeñas de ozono. El hombre también
-1
resulta afectado por el ozono a concentraciones entre 0,05 y 0,1 mg kg , causándole irritación de las
.
fosas nasales y garganta, así como sequedad de las mucosas de las vías respiratorias superiores
74
3.3. EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE
Efectos climáticos: generalmente los contaminantes se elevan o flotan lejos de sus fuentes sin
acumularse hasta niveles peligrosos. Los patrones de vientos, las nubes, la lluvia y la temperatura
pueden afectar la rapidez con que los contaminantes se alejan de una zona. Los patrones climáticos que
atrapan la contaminación atmosférica en valles o la desplacen por la tierra pueden, dañar ambientes
limpios distantes de las fuentes originales. La contaminación del aire se produce por toda sustancia no
deseada que llega a la atmósfera. Es un problema principal en la sociedad moderna. A pesar de que la
contaminación del aire es generalmente un problema peor en las ciudades, los contaminantes afectan el
aire en todos lugares. Estas sustancias incluyen varios gases y partículas minúsculas o materia de
partículas que pueden ser perjudiciales para la salud humana y el ambiente. La contaminación puede ser
en forma de gases, líquidos o sólidos. Muchos contaminantes se liberan al aire como resultado del
comportamiento humano. La contaminación existe a diferentes niveles: personal, nacional y mundial.
El efecto invernadero evita que una parte del calor recibido desde el sol deje la atmósfera y vuelva al
espacio. Esto calienta la superficie de la tierra. Existe una cierta cantidad de gases de efecto
de invernadero en la atmósfera que son absolutamente necesarios para calentar la Tierra, pero en la
debida proporción. Actividades como la quema de combustibles derivados del carbono aumentan esa
proporción y el efecto invernadero aumenta. Muchos científicos consideran que como consecuencia se
está produciendo el calentamiento global. Otros gases que contribuyen al problema incluyen
los clorofluorocarbonos (CFCs), el metano, los óxidos nitrosos y el ozono.
Daño a la capa de ozono: el ozono es una forma de oxígeno O3 que se encuentra en la atmósfera
superior de la tierra. El daño a la capa de ozono se produce principalmente por el uso de
clorofluorocarbonos (CFCs). La capa fina de moléculas de ozono en la atmósfera absorbe algunos de
los rayos ultravioletas (UV) antes de que lleguen a la superficie de la tierra, con lo cual se hace posible la
vida en la tierra. El agotamiento del ozono produce niveles más altos de radiación UV en la tierra, con lo
cual se pone en peligro tanto a plantas como a animales.
4. SITUACIONES AMBIENTALES GLOBALES
4.1. LOS RESIDUOS PRODUCIDOS POR EL SER HUMANO
Se puede considerar basura todo aquello que ha dejado de ser útil y, por tanto, tendrá que eliminarse o
tirarse.
La basura se clasifica en tres diferentes categorías:
1. Basura orgánica. Se genera de los restos de seres vivos
como plantas y animales, ejemplos: cáscaras de frutas y
verduras, cascarones, restos de alimentos, huesos, papel y telas
naturales como la seda, el lino y el algodón. Este tipo de basura
es biodegradable.
2. Basura inorgánica. Proviene de minerales y productos
sintéticos, como los siguientes: metales, plástico, vidrio, cartón
plastificado y telas sintéticas. Dichos materiales no son
degradables.
3. Basura sanitaria. Son los materiales utilizados para realizar
curaciones médicas, como gasas, vendas o algodón, papel
75
higiénico, toallas sanitarias, pañuelos y pañales desechables, etcétera.
Esta última es a la que realmente se considera como basura,
ya que en ella se da la presencia de microorganismos
causantes de enfermedades, por tanto, debe desecharse en
bolsas cerradas y marcadas con la leyenda basura sanitaria.
Los desechos inorgánicos pueden reciclarse o reutilizarse, y
los orgánicos, convertirse en fertilizantes, abonos caseros o
alimento para algunos animales.
Lamentablemente, la mayoría de las actividades que el ser
humano desempeña son generadoras de basura. El problema
principal consiste en la cantidad de desechos producidos, y
que en la mayoría de las ocasiones ni siquiera se cuenta con
los espacios suficientes para recibirlos.
4.2. EFECTO INVERNADERO
¿Has visitado alguna vez un
invernadero? En ellos la luz del
Sol entra por los plásticos que a
su vez impiden que la energía
salga, manteniendo en el
interior
la
temperatura
adecuada para cultivar frutas,
hortalizas o flores.
En la Tierra ocurre un proceso
similar. La atmósfera retiene
gran parte de la energía solar
que ingresa en ella. La energía
del Sol atraviesa la atmósfera
en forma de ondas de luz.
Cerca del 70% de esa energía
es atrapada por las capas de la
atmósfera y sólo el 45%
alcanza la superficie terrestre a
pesar de la nubosidad. Esta
porción de energía mantiene la
temperatura ideal para la vida
en un promedio de 15 °C. La
energía que no alcanza a llegar
a la superficie sufre cambios en
su recorrido: es absorbida por la
capa de ozono y las nubes y
reflejada hacia el espacio
exterior.
Desde el inicio de la Revolución Industrial, ocurrida a finales del siglo XVIII, los gases emitidos a la
atmósfera por acción humana, como el dióxido de carbono que tiene la capacidad de atrapar la energía
solar, se han incrementado significativamente. Por ello, una mayor proporción de los rayos solares son
retenidos en la Tierra aumentando el promedio de la temperatura global.
76
Desde que se comenzaron a quemar combustibles fósiles como el carbón, el gas y el petróleo, el
contenido de CO2 en la atmósfera pasó de 280 partes por millón, antes de la Revolución Industrial, a 380
en la actualidad.
En sus proyecciones, los científicos establecen que lugares como Holanda, Bangla Desh, Miami, Río de
Janeiro y parte de New York quedarían sepultadas bajo las aguas del mar; entre otras consecuencias.
4.3. LA LLUVIA ACIDA
Recuerda que la acidez se mide en una
escala que va de 0 a 14, siendo 0 el
extremo ácido y 14 el extremo básico.
Un pH de 7 es neutro. El limón, por
ejemplo, tiene un pH de 2,3.
La lluvia no contaminada se caracteriza
por ser ligeramente acida y tener un pH
entre 5 y 6. Esto se debe a que el aire
contiene naturalmente óxidos que
reaccionan con el agua suspendida en
la atmósfera dándole su carácter
levemente ácido. A lo largo de la historia
de la Tierra la lluvia, debido a su
carácter ácido, ha desgastado rocas
superficiales, penetrado en otras hasta
que las ha consumido y ha dejado
cavernas enormes.
El problema actual concerniente a la
lluvia acida se debe a la actividad
industrial humana. La combustión de
combustibles fósiles produce óxidos de
nitrógeno y dióxido de sulfuro, gases
que desembocan a la atmósfera. Ellos
reaccionan con el agua suspendida en las nubes y forman ácido sulfúrico y ácido nítrico. La lluvia acida
puede viajar en la atmósfera incluso de un continente a otro arrastrada por los vientos.
Lluvia acida en la naturaleza. La lluvia acida que cae en los ecosistemas naturales mata las plantas y
los animales, contamina las aguas superficiales y subterráneas y daña el suelo. La acidez tiene la
capacidad de corroer diversas sustancias, entre ellas algunas tóxicas, como el aluminio, que pueden
llegar a las fuentes de agua. Si los animales toman esa agua pueden enfermar e incluso morir. Además,
los suelos pueden perder su fertilidad si la acidez se torna excesiva pues los microorganismos y las
plantas no toleran rangos extremos de acidez.
Los daños causados al ambiente pueden llegar a ser irreversibles cuando una especie desaparece, por
ejemplo. Además, afectan la economía cuando los suelos dejan de ser fértiles y se pierden fuentes de
agua.
Lluvia acida en las ciudades. La lluvia acida que cae en las ciudades afecta las fachadas de los
edificios, las tuberías, los cables, daña estatuas y afecta las partes metálicas de ventanas y automotores.
Estos daños severos ocasionan pérdidas económicas sustanciales.
77
¿Qué hacer?
Tú puedes contribuir a controlar la lluvia ácida. Simplemente apaga las luces que no
uses. Si debes recorrer trayectos cortos hazlo en bicicleta o camina. Motiva a tus
padres a usar el transporte público cada vez que puedan y a hacer un uso racional
del transporte privado.
Ideas
•
Las corrientes oceánicas y los vientos son fenómenos naturales que inciden en la dinámica del
clima.
•
La zona de confluencia intertropical (ZCIT) es aquella donde confluyen los vientos alisios del
noreste y del sureste. Se caracteriza por las altas temperaturas, la humedad, los vientos suaves y
las grandes selvas tropicales.
•
Los diversos gases emitidos a la atmósfera por acción humana se incrementaron
significativamente a partir de la Revolución Industrial, en el siglo XVIII.
•
El Protocolo de Kioto, firmado en Japón, busca que los países industrializados reduzcan las
emisiones de gases que influyen notablemente en el efecto invernadero.
•
El Ártico y la Antártida son las regiones más afectadas por el fenómeno del calentamiento global.
•
Los fenómenos de El Niño y La Niña se presentan cada dos a siete años en las aguas del océano
Pacífico alterando los períodos de lluvia y sequía.
•
En Colombia el fenómeno de El Niño modifica la temporada invernal reduciendo la cantidad de
precipitaciones, principalmente en los departamentos de las regiones Caribe y Andina.
•
La función de la capa de ozono es proteger a los seres vivos de la acción directa de los rayos
ultravioleta.
•
Los óxidos de nitrógeno y dióxido de sulfuro que reaccionan con el agua suspendida en las nubes
forman ácido sulfúrico y ácido nítrico: la lluvia acida.
4.4. DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO
Los Efectos que el hombre ha ejercido en la Atmósfera, a partir de la
Revolución Industrial, han significado drásticos y perceptibles cambios en
su composición, amenazando todo el Biosistema.
El ozono, ubicado en la Estratosfera como capa entre 15 y 30 km. de
altura, se acumula en la atmósfera en grandes cantidades, y se convierte
en un escudo que nos protege de la radiación ultravioleta que proviene del
sol haciendo posible la vida en la Tierra.
78
El Gas Ozono está en un continuo proceso de formación y
destrucción, ya que al poseer tres átomos de Oxígeno que se
liberan a la atmósfera siempre uno de ellos se une a una
molécula de Oxígeno y forma nuevamente Ozono, este
último, después de absorber rayos UV se divide formando
una molécula de oxígeno y liberando un átomo de oxígeno,
proceso cíclico que se repite constantemente.
Durante
los
últimos
años, la capa de ozono,
se
ha
debilitado
formando un verdadero
agujero, que en algunos sectores ha producido disminuciones de
hasta el 60% en la cantidad de ozono estratosférico. Este desgaste
se debe al uso de un componente químico producido por el hombre,
los clorofluorocarburos (CFC) de productos, como los aerosoles,
disolventes, propelentes y refrigerantes. La acción de estos gases en
la Estratosfera libera átomos de Cl a través de la radiación UV sobre sus enlaces moleculares; cada
átomo de Cl destruye miles de moléculas de Ozono transformándolas en moléculas de dioxígeno. Otros
compuestos que afectan la capa de ozono por contener cloro (Cl) son el metilcloroformo (solvente), el
tetracloruro de carbono (un químico industrial) y sustancias que contengan bromo (Br), como los halones,
utilizados para extinguir el fuego.
El nivel excesivo de la radiación UV (especialmente la A y la B) que
llegue a la superficie de la Tierra puede perjudicar la salud de las
personas, en patologías como: aparición de cáncer de piel;
lesiones en los ojos que producen: cataratas, la deformación del
cristalino o la presbicia; y deterioro del sistema inmunológico,
influyendo de forma negativa sobre la molécula de ADN donde se
ven afectadas las defensas del cuerpo, las cuales generan un
aumento en las enfermedades infecciosas, que pueden aumentar
tanto en frecuencia como en severidad, tales como: sarampión,
herpes, malaria, lepra, varicela.
A nivel de fauna, el aumento de los
rayos UV daña a los ecosistemas acuáticos se ha visto que el daño en
algunas zonas de aguas claras alcanza hasta 20 mts. de profundidad,
siendo su consecuencia la pérdida de fitoplancton (base de la cadena
alimenticia marina). Esto es muy perjudicial, porque una disminución en la
cantidad de organismos puede provocar una reducción de los peces y
afectar el resto de la cadena trófica. Así, por ejemplo, bajo el agujero de la
capa ozono en la Antártica la productividad de este conjunto de
organismos acuáticos disminuyó entre el 6 y el 12%. También, estos rayos provocan problemas en
peces, crustáceos y anfibios durante sus primeras etapas de desarrollo, afectando sus capacidades de
reproducción, por lo tanto reduciendo el tamaño de la población. Además, al escasear el fitoplancton (que
son organismos fotosintéticos) los océanos perderían su potencial como recolector de CO2,
contribuyendo aún más al efecto invernadero. A nivel de flora, está provocando importantes cambios en
la composición química de varias especies de plantas (arroz y soya) y árboles (coníferas). Además, está
alterando el crecimiento de algunas plantas e impidiendo su proceso de fotosíntesis. Así, por ejemplo, se
está viendo afectado el rendimiento de las cosechas.
79
La mejor forma de asumir una actitud responsable es el fomento y el desarrollo de una educación
sustentada en valores y principios ambientales para que nuestras generaciones futuras puedan disfrutar
de este maravilloso planeta llamado Tierra.
4.5. EL CALENTAMIENTO GLOBAL Y CAMBIOS CLIMÁTICOS
La corriente del Golfo se llama así por originarse a la altura del golfo de México. Esta corriente cruza el
Atlántico, calienta las costas europeas incluida Islandia y Groenlandia.
En los últimos cien años la temperatura media del
planeta ha aumentado 0,6 °C y la tendencia es que
en los próximos años siga elevándose.
Medio grado puede parecer insignificante; sin
embargo, los cambios en el clima mundial han sido
evidentes. Cada vez son más las zonas que sufren
de sequías, por lo que hay escasez de agua
potable y las tierras que antes eran fértiles ya no lo
son. Sin embargo, hay regiones del planeta que se
han visto beneficiadas con este fenómeno. Es el
caso del Reino Unido en cuyo suelo se están
cultivando la vid y otras plantas de clima
mediterráneo.
Otro efecto del calentamiento global es el deshielo
de los casquetes polares, lo que causa un
aumento en el nivel de los océanos, poniendo en
peligro las poblaciones que habitan en las costas. A medida que los océanos se calientan las tormentas
se tornan más fuertes, pues la velocidad del viento aumenta, lo mismo que la condensación de humedad
en las tormentas. Esto desencadena fuertes precipitaciones que cada vez causan más inundaciones en
todos los continentes. Tal vez oíste acerca del huracán Katrina que golpeó primero en la Florida en
septiembre de 2005, siguió su curso hacia el golfo de México y causó daños catastróficos en la ciudad de
Nueva Orleans. Tan sólo tres semanas después llegaron a las zonas costeras de Estados Unidos el
huracán Rita y luego el huracán Wilma, el más intenso que se haya registrado hasta el momento. Los
científicos predicen que la intensidad de los huracanes seguirá en aumento a medida que el
calentamiento de la atmósfera incremente.
Hay dos lugares en la Tierra que son especialmente sensibles a los efectos de la elevación de la
temperatura, el Ártico y la Antártida. Aparentemente ambas regiones son iguales pues la presencia de
hielo y nievees una constante. Sin embargo, el casquete de hielo de la Antártida tiene un espesor de tres
kilómetros, mientras que el del Ártico tiene un grosor promedio de tres metros. Esta diferencia se debe a
que la Antártida es tierra rodeada de océano. Sucede lo contrario en
el Ártico, en donde el océano está rodeado por tierra. Esto causa que
el Ártico sea en extremo sensible a los cambios de temperatura, y es
allí donde los científicos están viendo los mayores efectos del cambio
climático global.
Pero los efectos del calentamiento global no son sólo evidentes en el
Ártico y la Antártida, también son visibles en las regiones que se
ubican al norte del Círculo Polar Ártico. Esta región permanece
congelada la mayor parte del año, y a este suelo que
constantemente está congelado se le llama permafrost. En esta capa
80
hay almacenadas grandes cantidades de carbono. Se estima que en la región de la tundra siberiana hay
alrededor de 70 000 millones de toneladas de carbono almacenadas. Debido al aumento de la
temperatura el permafrost se ha comenzado a derretir y el carbono ha comenzado a liberarse. Se calcula
que la cantidad de carbono presente en los suelos siberianos es diez veces la cantidad de carbono
emitido anualmente por las actividades humanas.
Una posible glaciación como consecuencia del calentamiento global
Aunque
parece
contradictorio,
las
investigaciones que se han llevado a cabo
sobre el deshielo del casquete polar ártico
como consecuencia del calentamiento
global hacen pensar en una posible
glaciación en nuestra era.
El científico estadounidense Wallace
Broecker llegó a la conclusión de que las
corrientes oceánicas transportan calor por
la Tierra como una inmensa correa de
transmisión. En el Atlántico, por ejemplo, la
corriente cálida que parte del golfo de
México avanza hacia el norte y transmite a
su paso calor al aire por evaporación. A
medida que la corriente avanza hacia el
norte sus aguas se tornan progresivamente más frías, más saladas y más densas, hasta el momento en
que cerca de Islandia se vuelven tan pesadas que se hunden e inician un largo viaje hacia el sur a través
de los fondos oceánicos.
Ocurre que el deshielo del Ártico puede afectar la circulación de la corriente del Golfo, lo que traería
consigo alteraciones en el clima de Europa occidental y la región este de Norteamérica. Estas
alteraciones consistirían en veranos muy cálidos que podrían extenderse hasta el otoño e inviernos muy
severos que durarían hasta la primavera.
Las aguas del casquete ártico podrían diluir la salinidad del mar hasta una densidad tal que le impidiera
sumergirse y emprender su viaje hacia el sur. Así la corriente quedaría detenida, aislando el Atlántico
Norte de las aguas tropicales cada vez más cálidas. El resultado sería un leve calentamiento del Ártico
que haría que la temperatura de los países del Atlántico Norte bajara considerablemente.
Si ello sucediera las temperaturas invernales en la región del Atlántico Norte descenderían 10 °C dent ro
de diez años, dando a una ciudad como Dublín el clima de Spitzberg, una ciudad ubicada a 400 km del
Círculo Polar Ártico.
Esta posible glaciación se confirma con numerosas
muestras que indican cómo hace unos 8000 años se
produjo un "miniperíodo glaciar" que duró unos 400
años. Esto ocurrió cuando el agua dulce proveniente
de los glaciares del norte se desbordó de los Grandes
Lagos y fluyó hacia el Atlántico Norte a través del río
San Lorenzo, en la actual Canadá. Estas aguas
detuvieron el curso de la correa que transportaba
calor.
Los fenómenos de El Niño y La Niña. Seguramente
habrás oído hablar acerca de los fenómenos de El
81
Niño y La Niña, especialmente cuando los períodos de lluvia y sequía en nuestro país se ven alterados.
Estos fenómenos se presentan regularmente cada 2 a 7 años en las aguas del océano Pacífico.
Fenómeno de El Niño. El fenómeno de El Niño
ocurre debido a que los vientos alisios reducen su
intensidad, por lo que la acumulación de aguas
cálidas se traslada de las costas orientales asiáticas
hacia el Pacífico central. Dependiendo de la
intensidad del fenómeno, la masa de agua cálida se
puede desplazar más o menos en dirección
occidental, hasta alcanzar finalmente las costas de
Perú y Ecuador.
Este fenómeno reduce la surgencia o el ascenso de
agua fría rica en nutrientes hacia la superficie. El
resultado es una elevación en la temperatura superficial del mar y la drástica disminución de nutrientes,
hechos que afectan la vida en el ecosistema marino de la zona. A su vez, se incrementan las lluvias en la
costa occidental suramericana y las sequías en las regiones orientales de Asia y Australia.
El desplazamiento hacia el oriente de la fuente de
calor resulta en cambios de la circulación atmosférica
global, lo que a su vez cambia el tiempo en regiones
lejanas del Pacífico tropical.
En Colombia el fenómeno de El Niño modifica la
temporada invernal reduciendo la cantidad de
precipitaciones, principalmente en los departamentos
de las regiones Caribe y Andina. Hacia finales de
año el fenómeno ha madurado, por lo que las
temperaturas suben y aumentan los incendios
forestales.
Fenómeno de La Niña. El fenómeno de La Niña es opuesto al de El Niño, es decir, se caracteriza por
temperaturas más frías de lo normal en la zona del Pacífico ecuatorial, debido a un aumento en la
intensidad de los vientos alisios del Este.
Sus efectos sobre el clima de las regiones son también contrarios a los de El Niño.
Estos episodios de El Niño, caracterizado por ser cálido y La Niña, caracterizado por ser frío, forman
parte de un ciclo que se denomina El Niño Oscilación del Sur (ENSO, por sus siglas en inglés).
5. LAS BASURAS
La mayoría de la gente piensa que desaparece
como por arte de magia o en el mejor de los
casos que el Ayuntamiento se encarga de ella
pero esto no es tan sencillo ya que resulta un
gran problema este de las basuras.
La basura es una de las cosas que están a la
orden del día y presente en todos los sitios a los
que vayamos, en casa, comercios, industrias...
Pero el tema de las basuras es un asunto en el
que todos tenemos algo que hacer, un problema
del que todos somos responsables en gran
medida. Bastaría con reflexionar sobre el
incremento anual de las basuras o sobre la
variedad y cantidad de cosas de las que nos
desprendemos cada día.
Pero a pesar de su importancia sabemos
demasiadas pocas cosas de ella, ya que una
vez que nos deshacemos de ella tirándola al
contenedor, no tenemos ni idea de que es lo que
tiene dentro ni donde va en la mayoría de los
casos.
82
5.1.3. Basura sanitaria. Son los materiales
utilizados para realizar curaciones médicas,
como gasas, vendas o algodón, papel higiénico,
toallas
sanitarias,
pañuelos
y
pañales
desechables, etcétera.
Podemos clasificar los residuos en función de
diferentes parámetros: su origen, estructura y
composición, el tratamiento que necesitan para
ser gestionados adecuadamente, etc.
Está claro que los residuos no desaparecen
cuando los depositamos en los contenedores, su
gestión es costosa, compleja y cara. Y muchas
veces, las alternativas para mejorar pasan por
una mayor información de los ciudadanos. Entre
todos podemos así lograr que el montón de
basura se disminuya.
Residuos son todas
aquellas
materias
generadas en las actividades de consumo y
producción que no alcanzan, en el contexto en
que son producidas, ningún valor económico.
Esto puede ser debido en la actualidad tanto a la
falta de tecnología adecuadas para su
aprovechamiento, como a la inexistencia de
mercados para los productos recuperados. Otra
definición sería aquella que alude a residuo
como substancia u objeto del cual se desprende
o tenga obligación de desprenderse su poseedor
o usuario.
Dos de los términos más usados en lo referente
a la tipología de residuos son:
• Residuos Sólidos Urbanos (RSU) o asimilables
a urbanos, que se definen como aquellos
productos como consecuencia de las
siguientes actividades:
-
Domiciliarias.
-
Comerciales y de servicios.
5.1. CLASES Y CARACTERÍSTICAS
-
Limpieza viaria, de zonas verdes y
recreativas.
La basura se clasifica en tres diferentes
categorías:
-
Abandono
de
animales
muertos,
enseres, muebles y vehículos.
-
Industriales,
agrícolas y
cuando se
clasificadas
urbanizables
5.1.1. Basura orgánica. Se genera de los
restos de seres vivos como plantas y animales,
ejemplos: cáscaras de frutas y verduras,
cascarones, restos de alimentos, huesos, papel
y telas naturales como la seda, el lino y el
algodón. Este tipo de basura es biodegradable.
de
la
construcción,
ganaderas, siempre y
produzcan en zonas
como
urbanas
y
• Residuos Tóxicos y Peligrosos (RTP), un
amplio conjunto de sustancias y productos que
exigen tratamientos específicos y una atención
especial en su gestión, como se detalla más
adelante en este trabajo. A continuación
describimos algunos de los tipos de residuos
más frecuentes, cada uno de los cuales
presenta unas características concretas en
cuanto a los parámetros antes mencionados:
5.1.2. Basura
inorgánica.
Proviene
de
minerales y productos sintéticos, como los
siguientes: metales, plástico, vidrio, cartón
plastificado y telas sintéticas. Dichos materiales
no son degradables.
83
Residuos domésticos.- Dentro de los RSU, son
aquellos que tienen el origen en el hogar.
Pueden incluir residuos tóxicos y peligrosos
tales como pilas y disolventes, pero su mayor
porcentaje lo componen restos de comida,
papel, vidrio, plásticos, textiles y metales.
Residuos ganaderos.- Son aquellos producidos
como consecuencia de las deyecciones del
ganado. Pueden presentarse en forma sólida,
semisólida (lisier) o líquida, y requieren una
gestión específica, adecuada a la carga
ganadera que soporta un área determinada, al
tipo de animal del que se trate y a la magnitud
de las granjas agropecuarias.
Residuos de construcciones y demolición.- Son
RSU procedentes de obras menores y
reparaciones en el domicilio: escombros,
ladrillos, madera, cal, cemento... Requieren una
atención específica diferenciada de los residuos
domésticos.
Residuos voluminosos.- Son restos de origen
domésticos que por su volumen no pueden ser
depositados en contenedores. Lo constituyen
toda
clase
de
muebles
viejos
y
electrodomésticos. También son RSU.
Residuos industriales.- Son los que se generan
como resultado de una determinada actividad
industrial. Su tratamiento va a estar en función
de su peligrosidad para el medio o para las
personas. En general son RTP, ya que precisan
tratamientos específicos para evitar que
contaminen pero también pueden ser no
peligrosos en cuyo caso desde denominan
residuos asimilables a urbanos ( papel, restos
alimenticios, textiles, madera,...) o residuos
inertes ( vidrios, escombros, chatarras,...) que
pueden ser utilizados como relleno en obras
públicas, entrar en los circuitos de reciclados o ir
a escombreras controladas.
Residuos comerciales.- Son RSU procedentes
del sector servicios y de la distribución comercial
de mercancías. Lo constituyen normalmente
derivados para el embalaje de artículos, y vidrio
en el sector hostelero.
Residuos radioactivos.- Constituyen una clase
muy especial de residuos cuyo principal origen
son las centrales nucleares, los centros de
investigación y centros hospitalarios. Están
formados por restos de productos radioactivos,
que tienen una vida contaminante más o menos
larga siendo en extremo peligrosos.
Residuos sanitarios (RTP).- Son aquellos
derivados del normal funcionamiento de
ambulatorios, hospitales, centro de investigación
química y otros centros sanitarios. Se
caracterizan
por
posible
presencia
de
medicamentos y gérmenes patógenos.
84
5.2. APROVECHAMIENTO DE LAS BASURAS
El reciclaje es un proceso fisicoquímico o mecánico que consiste en
someter a una materia o un producto ya utilizado a un ciclo de
tratamiento total o parcial para obtener una materia prima o un
nuevo producto. También se podría definir como la obtención de
materias primas a partir de desechos, introduciéndolos de nuevo en
el ciclo de vida y se produce ante la perspectiva del agotamiento de
recursos naturales, macro económico y para eliminar de forma
eficaz los desechos.
Prácticamente el 90% de la basura doméstica es reciclable, por eso
es importante que separemos en nuestra casa la basura y los
depositemos en los contenedores adecuados. Hay contenedores de
papel y cartón, materias orgánicas, vidrio, latón, latas de aluminio,
latas de hojalata, etc.
5.2.1. Los objetivos del reciclaje son los siguientes:
·
·
·
·
Conservación o ahorro de energía.
Conservación o ahorro de recursos naturales.
Disminución del volumen de residuos que hay que eliminar.
Protección del medio ambiente.
El reciclaje permite:
· Ahorrar recursos
· Disminuir la contaminación.
· Alargar la vida de los materiales aunque sea con diferentes
usos.
· Ahorrar energía.
· Evitar la deforestación.
· Reducir el 80% del espacio que ocupan los desperdicios al convertirse en basura.
· Ayudar a que sea más fácil la recolección de basura.
· Tratar de no producir toneladas de basura diariamente que terminan sepultadas en rellenos
sanitarios.
· Vivir en un mundo más limpio.
Por cada tonelada de vidrio reciclado se salva una tonelada de
recursos naturales. El uso de botellas rellenables o retornables
reduciría la contaminación en un 20 % ya que el vidrio nuevo es
100% reciclable.
El vidrio se clasifica según su color, entre los más comunes se
encuentran el transparente, el verde y el azul. Una tonelada de vidrio
reutilizada varias veces como frascos ahorra 117 barriles de petróleo.
85
5.2.2. La cadena de reciclado posee varios eslabones como:
Origen: que puede ser doméstico o industrial.
Recuperación: que puede ser realizada por empresas públicas o privadas. Consiste únicamente en
la recolección y transporte de los residuos hacia el siguiente eslabón de la cadena.
Plantas de transferencia: se trata de un eslabón voluntario o que no siempre se usa. Aquí se
mezclan los residuos para realizar transportes mayores a menor costo (usando contenedores más
grandes o compactadores más potentes).
Plantas de clasificación (o separación): donde se clasifican los residuos y se separan los
valorizables.
Reciclador final (o planta de valoración): donde finalmente los residuos se reciclan (papeleras,
plastiqueros, etc.), se almacenan (vertederos) o se usan para producción de energía (cementeras,
biogas, etc.)
Para la separación en origen doméstico
se usan contenedores de distintos colores
ubicados en entornos urbanos o rurales:
Contenedor amarillo (envases): En
éste se deben depositar todo tipo de
envases ligeros como los envases de
plásticos (botellas, tarrinas, bolsas,
bandejas, etc.), de latas (bebidas,
conservas, etc.)
Contenedor
azul
(papel
y cartón): En este contenedor
se
deben
depositar
los
envases
de cartón (cajas, bandejas, etc.), así
como los periódicos, revistas, papeles
de envolver, propaganda, etc. Es aconsejable plegar las
cajas de manera que ocupen el mínimo espacio dentro del contenedor.
Contenedor verde (vidrio): En este contenedor se depositan envases de vidrio.
1
Contenedor gris (orgánico): En él se depositan el resto de residuos que no tienen cabida en los
grupos anteriores, fundamentalmente materia biodegradable.
Contenedor rojo (desechos peligrosos): Como celulares, insecticidas, pilas o baterías, aceite
comestible o de autos, jeringas, latas de aerosol, etc.
5.3. DESVENTAJAS DEL MAL USO DE LAS BASURAS
5.3.1. Efectos de la basura en el aire. Cuando se
pudren o se descomponen los residuos orgánicos de
la basura se llegan a desprender gases tipo
invernadero, entre ellos están:
Metano (CH4). Proviene de la descomposición de la
materia orgánica por acción de bacterias; se genera
en los rellenos sanitarios; es producto de la quema de
basura, de la excreción de animales y también
proviene del uso de estufas y calentadores.
86
Óxido nitroso (N2O). Se libera por el excesivo uso de fertilizantes; está presente en desechos orgánicos
de animales; su evaporación proviene de aguas contaminadas con nitratos y también llega al aire por la
putrefacción y la quema de basura orgánica.
Dióxido de carbono (CO2). Es el gas más abundante y el que más daños ocasiona, pues además de su
toxicidad, permanece en la atmósfera cerca de quinientos años. Las principales fuentes de generación
son: la combustión de petróleo y sus derivados, quema de basura, tala inmoderada, falta de cubierta
forestal y la descomposición de materia orgánica.
Estos gases tipos invernadero contribuyen a atrapar el calor generado por los rayos solares en la
atmósfera, en un proceso conocido como efecto invernadero. Ese fenómeno contribuye a los cambios
climáticos que se presentan actualmente y pueden ser más drásticos que los ocurridos en los últimos cien
años.
Todos los gases tipo invernadero son componentes naturales de la atmósfera, pero el problema reside en
la elevada concentración de los mismos que hace imposible removerlos de la atmósfera de forma natural.
5.3.2. Consecuencias del aumento de la temperatura de la Tierra. Los científicos dedicados a estudiar
los cambios climáticos del planeta han encontrado que
en los últimos años la temperatura se ha incrementado
de 0,5º a 1,0º C.
Se estima que en los próximos cincuenta años, la
temperatura puede elevarse de 1,5 a 5,5º C, si no se
controla la presencia de gases de invernadero en la
atmósfera.
Se puede pensar que tal fenómeno no es tan negativo,
después de todo, pues tenemos cambios estacionales,
o aun, los que llegan a presentarse de un día para otro.
Sin embargo, se habla de un incremento a escala
mundial que alteraría no sólo la temperatura, sino la
lluvia, los vientos, la humedad e incluso el desarrollo de
los ecosistemas.
Si el agua empieza a calentarse, las zonas de hielo comenzarían a derretirse ocasionando que el nivel de
agua aumente y, al elevarse, muchas de las ciudades costeras desaparecerían bajo el agua.
Se calcula que con un aumento de un metro quedarían inundadas amplias zonas de ciudades como
Shanghai, El Cairo, Bangkok, Venecia, el parque nacional de Everglades, en Florida, además se
inundarían las costas de California, Baja California y Baja California Sur, en los Estados Unidos, así
como amplias extensiones de Sonora hasta Oaxaca
en México; si aumentara 1,5 metro quedarían
sumergidas Carolina del Norte y del Sur (Estados
Unidos), las islas Marshall (en el océano Pacífico) y las
Maldivas (frente a la India) y algunas islas del Caribe.
También se sabe que muchos tanques de
almacenamiento de desechos peligrosos se localizan
precisamente en las costas, si éstas se inundaran,
podría haber derrames muy peligrosos.
5.3.3. Efecto de la basura en el agua. La
contaminación del agua se debe en gran medida a las
diversas actividades industriales, las prácticas
87
agrícolas y ganaderas, así como a los residuos domésticos o escolares en general y que al verterse en
ella modifican su composición química haciéndola inadecuada para el consumo, riego o para la vida de
muchos organismos.
Se puede clasificar en dos grupos los contaminantes del agua: orgánicos e inorgánicos.
Los primeros están formados por desechos materiales (restos de comida, cáscaras, etc.) generados por
seres vivos. Asimismo, se consideran contaminantes orgánicos los cadáveres y el excremento. Los
segundos son los contaminantes procedentes de aguas negras arrojadas por las casas habitación,
industrias o los agricultores.
Al depositar basura orgánica en el agua, ésta atrae a un gran número de bacterias y protozoarios que se
alimentan con esos desechos, su actividad aumenta su reproducción a gran escala, y con ello crece
exageradamente su población, en consecuencia consumen un mayor volumen del oxígeno disuelto en el
agua; causando la muerte de muchos peces al no tener ese elemento indispensable para realizar el
proceso respiratorio. Sin embargo, las bacterias no se afectan porque muchas especies pueden realizar
la respiración sin la presencia de oxígeno, es decir, de forma anaerobia. Ese proceso conocido como
fermentación ocasiona que el agua se vuelva turbia, que despida olores fétidos por la presencia de ácido
sulfhídrico y metano (productos de la fermentación), y originará la muerte de muchos peces, en ocasiones
de importancia económica para el hombre.
En el agua también ocurre la putrefacción de materia orgánica. Con este término se designa la
descomposición de proteínas, que es un proceso similar a la fermentación.
Las algas, por otra parte, también aprovechan la presencia de basura orgánica para aumentar su tasa de
reproducción y se vuelven tan abundantes que impiden el desarrollo de otros seres vivos.
Las aguas negras, es decir, el agua ya utilizada para el aseo personal, de la casa y hasta la que proviene
de los baños, puede ser muy peligrosa si los restos de excremento contienen organismos patógenos que
originan enfermedades como el cólera, amebiasis, tifoidea, etcétera.
Los desechos inorgánicos incluyen sustancias químicas peligrosas como el plomo, arsénico, mercurio;
además de los detergentes, insecticidas, fertilizantes y hasta petróleo.
5.3.4. Efectos de la basura en el suelo. Los desechos y residuos materiales que van depositándose en
la tierra, se descomponen y la dañan, con lo cual ocasionan severos problemas ambientales ya que en
ella viven la mayoría de los organismos, incluyendo al ser humano. Además, de ella se obtienen gran
parte de los recursos utilizados en la alimentación.
Todos los seres vivos presentan un ciclo de vida dentro
del cual nacen, crecen, se reproducen y mueren.
Durante él, realizan diversos procesos biológicos como
la alimentación, la digestión o la reproducción. Cuando
se altera el ambiente en el que viven, estos procesos se
interrumpen o se llevan a cabo de forma deficiente.
La basura y los desechos materiales orgánicos e
inorgánicos que se arrojan en la naturaleza, modifican
sus condiciones y provocan cambios que pueden ir
desde la erosión hasta la extinción de las especies.
Los depósitos de basura al aire libre no sólo acaban con
el hábitat natural de los organismos, sino que
interrumpen los ciclos biogeoquímicos, o acaban con los
integrantes de las cadenas alimenticias.
88
Como consecuencia, el ser humano tendrá menos recursos para alimentarse, al buscar nuevas tierras
que explotar dañará aún más las condiciones del planeta y además podrá contraer numerosas
enfermedades ocasionadas por arrojar basura en el medio natural.
5.3.5. La basura en la ciudad. El manejo de la basura se resume a un ciclo que comienza con su
generación y acumulación temporal, continuando con
su recolección, transporte y transferencia y termina con
la acumulación final de la misma. Es a partir de esta
acumulación cuando comienzan los verdaderos
problemas ecológicos, ya que los basureros se
convierten en focos permanentes de contaminación.
Existen varias formas de acumulación, una de ellas es
la de los tiraderos a cielo abierto, zonas donde
simplemente se acumulan los desechos sin recibir
ningún tipo de tratamiento. Otro medio de apilamiento
final es el enterramiento controlado, que consiste en
disponer la basura en algún área relativamente
pequeña, dentro de algún sitio elegido para este fin,
extenderla, comprimirla y cuando llegue a una altura de
dos metros, se cubre con tierra traída de alguna obra
de excavación.
Entre los fenómenos que causan los problemas ambientales está la mezcla de los residuos industriales
con la basura en general. Se calcula que se producen más de doscientas mil toneladas de residuos
industriales por día, y que la mayor parte de los industriales, incluyendo a los dueños de pequeños de
talleres, los entregan a los servicios municipales de recolección, donde son mezclados sin ninguna
precaución con la basura doméstica y son transportados a tiraderos a cielo abierto.
Se considera peligroso cualquier desecho que sea inflamable, corrosivo, reactivo, tóxico, radiactivo,
infeccioso, fitotóxico, teratogénico o mutagénico. En comparación con los procesos naturales, donde se
producen sustancias químicas complejas en que el impacto es mínimo, los procesos son cíclicos y se
llevan a cabo con ayuda de catalizadores muy eficientes; la industria, en cambio, gasta gran cantidad de
energía y agua, sus procesos son lineales y producen muchos desechos.
Los basurales causan problemas ambientales que
afectan el suelo, el agua y el aire: la capa vegetal
originaria de la zona desaparece, hay una erosión del
suelo, contamina a la atmósfera con materiales inertes y
microorganismos.
Con el tiempo, alguna parte de ellos se irá
descomponiendo y darán lugar a nuevos componentes
químicos que provocarán la contaminación del medio,
que provocarán que el suelo pierda muchas de sus
propiedades originales, como su friabilidad, textura,
porosidad,
permeabilidad,
intercambio
catiónico,
concentración de macro y micronutrientes.
Los nuevos componentes son principalmente las biogás
y los lixiviados. En la elaboración de biogás intervienen
hongos y bacterias aeróbicas cuyos subproductos finales son el bióxido de carbono, el amoniaco y el
agua.
En una primera etapa en presencia de agua y enzimas bacterianas extracelulares se forman compuestos
solubles de bajo peso molecular. En una segunda etapa, llamada metanogénica debido a que produce
una cantidad considerable de metano, además de bióxido de carbono, se da por la acción del calor
89
producido durante la fermentación que alcanza los 70° C, donde se rompe la molécula de ácido acético y ,
en presencia de agua, da lugar a la formación de metano y bióxido de carbono.
Otros gases son producidos en las biogás como lo son el etano, el propano, la fosfina, el ácido
sulfhídrico, el nitrógeno y los óxidos nitrosos, y todos estos compuestos son altamente tóxicos para la
vegetación y otros organismos.
Los lixiviados pueden definirse como líquidos que al percolarse por las capas del suelo u otro material
sólido permeable, van disolviéndolo en su totalidad o a algunos de sus componentes. Los lixiviados
pueden presentar un movimiento horizontal, o sea que se desplazarán a lo largo del terreno,
contaminando y dañando así el suelo y vegetación tanto del terreno como de zonas aledañas.
También puede ocurrir un movimiento vertical, que penetre el
subsuelo y en muchas ocasiones alcance los mantos freáticos y
acuíferos, lo que causa gigantescos problemas de contaminación
del agua subterránea, principal fuente de abastecimiento de agua
potable en muchas ciudades.
Los lixiviados arrojan como resultado un pH de 9 y la presencia de
una gran cantidad de sales, lo que se refleja en una alta
conductividad, en ausencia de oxígeno y en alto contenido de
metales pesados, como el cadmio, cromo, cobre, fierro, plomo y
zinc cuyas concentraciones rebasan los límites de toxicidad.
Una mala elección del sitio y un mal manejo de los desechos
afecta en una zona muy amplia y no únicamente a las zonas
aledañas, debido a que el aire y el agua son bienes que consumen
los habitantes de toda una ciudad.
Problemas adicionales para la rehabilitación ecológica de estos
lugares serán el que no se podrá dar una sucesión de
microorganismos y de la vegetación, debido a la alta concentración
de metales pesados, la presencia de biogás y la difícil degradación de los materiales acumulados.
Hay varias formas de reducir el impacto que todos estos fenómenos tienen. Se deben implantar
tecnologías limpias, análogas a las de los productos naturales, que permitan seguir produciendo los
satisfactores necesarios para el hombre moderno, pero con un bajo costo ambiental.
Deben optimizarse los procesos, y minimizarse los volúmenes generados de residuos, el reciclado, el
reúso de los residuos y el intercambio de desechos entre fábricas. Es necesaria la transformación de los
residuos a formas no peligrosas.
La materia orgánica debe ser trasformada en compost para su reintegración al ecosistema y además se
deben tomar precauciones para la construcción del relleno sanitario, tales como la impermeabilización del
suelo, y la captación del biogás y de los lixiviados.
90
PARA RECORDAR
Acciones del ser humano a favor del medio ambiente
Las preocupaciones por el deterioro ambiental han sido llevadas a debates en diferentes encuentros
internacionales, para buscarles soluciones.
Cabe destacar las conferencias que se han convocado para afrontar problemas gravísimos como la
pérdida de la biodiversidad y de los bosques, la emisión de gases de efecto invernadero y de los gases
que están destruyendo la capa protectora de ozono. Veamos algunas acciones que el ser humano ha
tomado al respecto.
El Protocolo de Kyoto
El Protocolo de Kyoto es un plan para reducir las emisiones de gases que causan el efecto invernadero y
que, por consiguiente, provocan el cambio climático mundial. La primera conferencia se realizó en Berlín
en 1995 y desde entonces las partes firmantes se reúnen allí cada año. El Convenio Marco sobre Cambio
Climático se aprobó en 1992 en Río de Janeiro y ha sido firmado y ratificado por 181 países.
La Cumbre de Kyoto y el Protocolo de Kyoto de 1997, establecen una serie de medidas encaminadas a la
reducción de emisiones de gases de invernadero como CO2, CH4, N2O, compuestos perfluorocarbonados
(PFC), compuestos hidrofluorocarbonados (HFC) y hexafluoruro de azufre (HFA). Por mandato, los 39
países industrializados, responsables de más del 60% de las emisiones actuales y de prácticamente la
totalidad de las emisiones históricas, están obligados a limitar las emisiones conjuntas de esos gases,
desde 1995 hasta 2012. El compromiso porcentual de la reducción es de un 8% para el conjunto de la
Unión Europea, 7% para Estados Unidos y 6% para Japón. Por el momento, el Protocolo no obliga a los
países en desarrollo, dadas sus reducidas emisiones por habitante, e inexplicablemente excluye a China,
gran potencia industrial. Lograr el consenso internacional sobre las cuotas anuales de reducción de gases
efecto invernadero no ha sido tarea fácil. Países como Japón, Canadá, Australia y Rusia han sido
resistentes a aceptarlo. Estados Unidos, líder de la economía mundial y también de sus emisiones (20%
del total mundial), no ha aceptado ni mucho menos ratificado el Protocolo de Kyoto. Por el contrario, se
retiró del mismo y se ha opuesto como potencia a su cumplimiento, alegando que dicha obligación atenta
contra la economía del país. En febrero de 2002, el presidente de Estados Unidos George W. Bush
presentó su alternativa al Protocolo de Kyoto, basado en una reducción gradual y moderada de los gases
contaminantes a largo plazo, que permitiría reducir un 18% los gases de efecto invernadero. No obstante,
es poco lo que se ha logrado adelantar a este respecto, según afirman los expertos. Mientras tanto, la
temperatura global sigue en aumento.
El Protocolo de Montreal
La capa de ozono (O3) está localizada entre los 10 y 40 km sobre la superficie de la Tierra en la
estratosfera. Hace aproximadamente 2700 millones de años, con la aparición de la fotosíntesis, se inició
la formación de la capa de ozono debido a que como subproducto de la fotosíntesis se libera oxígeno
libre a la atmósfera. En la estratosfera ocurren una serie de reacciones químicas que comienzan con la
ruptura de cada molécula de O2 en susátomos de oxígeno, los que al reaccionar con otras moléculas da
O2 forman el ozono, O3. En la parte final del ciclo de reacciones, ocurren las reacciones inversas: las
moléculas de O3 se desdoblan en O2 más oxígeno atómico. Este ciclo de reacciones está catalizado por
la radiación ultravioleta de la luz solar y, en condiciones naturales, mantiene el equilibrio entre la
formación y la destrucción de O3. Lacapa de ozono rechaza las nocivas radiaciones X, ultravioleta y
91
gamma, destructoras de la materia orgánica y de los códigos genéticos de los seres vivos. En otras
palabras, la capa de ozono permite la vida en la Tierra.
Desde 1985, las investigaciones científicas han comenzado a revelar que en algunos lugares la capa de
ozono se está adelgazando y formando agujeros por donde comienza a colarse la mortal radiación, como
se ha evidenciado con mayor intensidad sobre el Ártico, la Antártica y en Argentina.
Las causas de este fenómeno son tanto naturales como humanas. La aparición de las manchas solares
que aumentan la cantidad radiación ultravioleta, así como estaciones del año y los vientos cambiantes en
la atmósfera intermedia, son causas naturales que contribuyen a disminuir el grosor de la capa de ozono.
Las causas antropogénicas obedecen a procesos de contaminación, debidos a la inyección en la
atmósfera de altas concentraciones de clorofluorocarbonos (GFC), de metano CH4 halogenuros y
tetracloruro de carbono (CCl4) y el óxido nitroso (N2O3), sustancia procedente de la desnitrificación de los
fertilizantes nitrogenados sintéticos. En la atmósfera inferior, los CFC —emitidos por las industrias y
utilizado en los equipos de refrigeración actúan como gases de invernadero, recalentando la Tierra. Al
elevarse a la estratosfera, la molécula libera el cloro (GI2), que destruye la capa de ozono. La alteración
de la capa de ozono, además de causar cáncer de la piel, ocasiona desastres ecológicos como
incrementar la temperatura de las capas bajas de la atmósfera contribuyendo al efecto invernadero y
modificando los patrones de circulación mundial del aire. Paradójicamente, el ozono formado en la
atmósfera inferior por reacciones fotoquímicas es un contaminante dañino que irrita los ojos, produce
ceguera, lesiona el tracto respiratorio y destruye la vegetación. ¡Son las dos caras de una misma
moneda!
La atención y solución urgente a los daños de la capa de ozono llevaron a 24 países a firmar el Protocolo
de Montreal en 1987, mediante el cual se comprometían a reducir el uso de los CFG en un 20% en 1994
y en un 50% a mediados de 1999. Los usos del CCL4 y del cloroformo metilo también se suprimirían de
forma gradual en 2005. Fueron esencialmente tres los temas discutidos en el Protocolo: 1) las sustancias
químicas antiozono que serían reguladas; 2) los mecanismos de control de su fabricación, uso y
eliminación del mercado; 3) porcentajes y tiempos de disminución de tales sustancias.
Dos años antes de la reunión en Montreal, el 22 de marzo de 1985, se firmó el Convenio de Viena por
parte de 20 Estados y la Comunidad Europea, hecho considerado como el punto de partida para la
cooperación internacional con miras a proteger la capa de ozono. Es un convenio que trata sobre la
investigación y el control del agotamiento de la capa de ozono, así como sobre el intercambio de
información, de transferencias de tecnologías y elaboración le protocolos. Este convenio fue la base para
elaborar el Protocolo de Montreal.
Declaración de Río de Janeiro
La Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro,Brasil, se celebró el 5 de junio de 1992 y confirmó la prioridad
del conocimiento ecológico y ambiental en todos los países del mundo. En la Declaración de Río sobre
Medio Ambiente y desarrollo se establecieron 27 principios en el intento de restaurar el medio ambiente
global, con especiales llamamientos a las naciones industrializadas y a su capacidad tecno-lógica y
científica, por ser los causantes de la mayor parte del desastre ecológico mundial.
Uno de sus resultados fue la Agenda 21, aprobada el 14 de junio por la Conferencia de las Naciones
Unidas sobre el Medio Ambiente y Desarrollo, que es un tratado de preocupaciones ambientales para el
siglo XXI, en el que se enfatizó la importancia de la cooperación internacional.
La Agenda 21 insistió en la implementación de políticas internacionales encaminadas a acelerar el
desarrollo sostenible de los países en vía de desarrollo, entendido este concepto como la
interdependencia dinámica entre: la protección y mejora de los recursos y los ecosistemas naturales; la
productividad económica y la provisión de infraestructura social como empleo, vivienda, educación,
atención médica y oportunidad cultural.
92
La Agenda 21 señaló prioridades como la lucha contra la pobreza, la protección de la salud humana, la
infancia y la juventud en el desarrollo sustentable; la necesidad de mecanismos nacionales y de
cooperación internacional para aumentar la capacidad nacional en los países en desarrollo; la lucha
contra la deforestación y la protección de bosques como la Amazonia y la Orinoquia, entre otros múltiples
aspectos.
Río de Janeiro también fue el escenario para otros dos tratados internacionales: el Convenio sobre la
Diversidad Biológica y el Cambio Climático. El Convenio sobre la Diversidad Biológica fue ratificado el 5
de junio por 130 países con excepción de Estados Unidos, siendo también convertido en la Ley 165 de
1994 por la República de Colombia. El Convenio reconoce el valor intrínseco de la biodiversidad, así
como los valores ecológicos, genéticos, sociales, económicos, científicos, educativos, culturales,
recreativos y estéticos de la diversidad biológica y sus componentes. El Convenio insta a los países
firmantes a conservar la biodiversidad y utilizar sostenible-mente sus componentes, lo mismo que a
reclamar la participación justa y equitativa en los beneficios que se deriven de la utilización de los
recursos genéticos.
El 29 de enero de 2000 se firmó el Protocolo de Cartagena sobre la seguridad de la biotecnología, como
consecuencia del Convenio sobre la Diversidad Biológica. El Protocolo busca garantizar la adecuada
protección en lo concerniente a la transferencia, manipulación y utilización seguras de los organismos
vivos modificados biotecnológicamente y su posible incidencia negativa en la biodiversidad y en la salud
de los humanos. El Protocolo también busca incrementar los controles fronterizos de estos productos
transgénicos para evitar sus potenciales efectos nocivos en los ecosistemas naturales.
La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático se firmó en octubre de 1992 por
parte de 158 países, comprendida la Comunidad Europea. Allí se convocó a la comunidad científica a
establecer las concentraciones atmosféricas de los gases de efecto invernadero que afecten el sistema
climático mundial.
Diez años más tarde, el 26 de agosto de 2002, se celebró la Cumbre de Johannesburgo, Sudáfrica, con
resultados negativos, según los expertos. El 17 de diciembre de 2004 se reunió en Buenos Aires la X
Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (llamado COP10), donde se presentó el
preocupante informe que afirma que el aumento de los huracanes en el Caribe, la subida de los caudales
de los ríos de Argentina, Brasil y Colombia, los cambios en los patrones de las lluvias y la disminución de
los glaciares de la Patagonia, evidencian los efectos del calentamiento global en América.
¿Cuáles son las acciones de Colombia en materia de protección del aire y de la capa de ozono?
La legislación ambiental colombiana con respecto al aire es bastante extensa. Por ejemplo, los Decretos
948 del 95 y 1228 del 97 establecieron las normas de prevención, control y protección de la calidad del
aire. La Ley 29 del 92, aprobó la aplicación en Colombia del Protocolo de Montreal referente a las
sustancias agotadoras de la capa de ozono (SAO). Gracias a ello, años más tarde se lograron reconvertir
20 empresas de refrigeración a tecnologías más limpias, mediante la sustitución del refrigerante CFC-12
por el HFC-134A (hidrocarburo) y el espumante CFC-11 por el HCFC-141B, sustancia ésta que será
controlada desde el año 2015 y se eliminará en 2040. En cumplimiento de las metas del Protocolo de
Montreal, Colombia ha adoptado un plan de restricción a las importaciones de SAO, consistente en la
eliminación de 2200 toneladas de CFC hasta finales del año 2005. En 2007, la importación máxima será
de 330 toneladas, hasta cesar totalmente el empleo de SAO en el año 2010.
Por su parte, la resolución 775 de 2000 del Dama adoptó el sistema de clasificación empresarial según el
impacto al aire, a través de .as unidades de contaminación atmosférica UCA). Y en 1999, la Resolución
1103 creó los Centros de Diagnóstico de Emisión de Gases de los Automotores. Además, las autoridades
de Bogotá han establecido las restricciones del pico y placa y el día sin carro, como una estrategia para
aliviar la presión de la contaminación atmosférica de la ciudad, actividades que naturalmente deben
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combinarse con otras, como la reposición del parque automotor y la reorganización del transporte público.
Igualmente, desde hace años se ha estado ensayando con éxito la transformación de los motores de
gasolina a gas en los vehículos. También, a partir de 2005 deberá adicionarse etanol a la gasolina.
Además de las acciones que te sugerimos en el recuadro de la página 169, hay otras cosas que el
ciudadano común puede hacer. Por ejemplo, abstenerse de emplear aerosoles que no tengan el sello que
garantice que no contaminan, cumplir los días de pico y placa, no fumar, contribuir con los programas de
reforestación, no comprar ni utilizar neveras que funcionen con CFC y solicitar que sólo los técnicos con
carné de capacitación de la Unidad Técnica del Ozono (UTO) del Ministerio del Medio Ambiente les
hagan las reparaciones. La UTO es financiada con donaciones de países desarrollados, hechas al Fondo
Ambiental y administradas por Naciones Unidas. Y, en tu caso, integrarte a las acciones del PRAE de tu
colegio.
¿Cómo puede participar la comunidad educativa en la protección del ambiente?
Al conocer sobre las acciones internacionales y nacionales, con toda seguridad comprendiste que el
cuidado de los recursos naturales y del ambiente es responsabilidad de todos, sin excepción: en el hogar,
el barrio, el colegio, la ciudad. ¿Y cómo se puede participar en este empeño? Pues a través de la
organización y participación ciudadana en las cuestiones ambientales que le competen. Las personas y
entidades pueden acudir a los mecanismos legales de los derechos de petición y de tutela, las acciones
populares y de grupo (Artículos 23, 86 y 88 de la Constitución Política Nacional), así como al derecho de
información ambiental que las instituciones y autoridades deben proporcionar (Ley 99, Artículo 74). Estos
instrumentos jurídicos se han empleado exitosamente, por ejemplo, por asociaciones ambientalistas de
protección de los humedales de Bogotá.
Por otro lado, debes enterarte que la Ley 115 General de Educación estableció que las escuelas y
colegios deben diseñar el Proyecto Educativo Institucional (PEÍ), dentro del cual se trabajen temas sobre
democracia, educación sexual, prevención de desastres, educación cívica y educación ambiental. A partir
de 2005, los PEÍ deben incluir proyectos especiales de educación física como manera de estimular el
deporte. Los temas de la educación ambiental se abordan desde la perspectiva del Proyecto Ambiental
Escolar (PRAE), cuya finalidad esencial es diagnosticar, comprender y analizar los problemas que surjan
como consecuencia de las relaciones de las personas y del ser humano con la naturaleza. Con estos
proyectos se busca encontrar alternativas para solucionar los problemas ambientales que nos aquejan y
mejorar la calidad de vida de la sociedad y la salud ambiental del planeta.
¿Qué hace Colombia por la biodiversidad?
Recientemente, en 2002, el Ministerio del Medio Ambiente —en asociación con otras instituciones
científicas— publicó la serie de Libros rojos, sobre las especies que podrían desaparecer definitivamente
de nuestros ecosistemas colombianos, poniendo en peligro su riqueza biológica. La crónica anunciada de
extinciones habla de 112 especies de aves, 28 de peces marinos, 9 de corales, 21 de moluscos y 18 de
tortugas en riesgo de exterminarse para siempre. Los científicos que estudiaron durante cinco años este
preocupante problema ecológico insisten en la importancia de investigar y de conocer las especies ya
que "avanza más rápido el deterioro de los hábitats, que este conocimiento".
Colombia no ha sido ajena al problema de la extinción de sus especies. Ha venido legislando sobre el
medio ambiente desde la época de la Colonia y posee, en la actualidad, una de las legislaciones sobre el
ambiente y los recursos naturales más ambiciosas del continente latinoamericano. En 1974, el Decreto
2811 le concedió facultades al gobierno para expedir el Código Nacional de los Recursos Naturales
Renovables y de Protección Ambiental. Años más tarde, la Asamblea Nacional Constituyente elaboró la
Constitución de 1991. Esta Constitución se llamó 'verde', porque dentro de los múltiples temas que
incluyó, se encuentra el tema ambiental como fundamento y principio rector del Estado y componente de
la política internacional. En el año de 1993, la Ley 99 señaló las funciones del Ministerio del Medio
Ambiente, definiendo como principio general ambiental que el proceso de desarrollo económico y social
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del país se debe orientar bajo criterios del desarrollo sostenible. Igualmente, legisló que la biodiversidad,
patrimonio nacional y de interés para la humanidad, sea objeto de protección prioritaria y de manejo
sostenible. Respecto de las nuevas orientaciones para las áreas protegidas, la responsabilidad se le
asignó a la Unidad Administrativa Especial del Sistema de Parques Nacionales. Esta Unidad, adscrita al
Ministerio del Medio Ambiente, tiene bajo su obligación la adecuada gestión de las áreas de
conservación, que a la fecha cuentan con más de diez millones de hectáreas de extensión. El Segundo
Foro de los Presidentes de los Organismos Nacionales de Ciencia y Tecnología (ONCYT), reunido en
Cochabamba. Bolivia, en 1995, recomendó la publicación de las disposiciones legislativas sobre la
protección y uso de la biodiversidad, de aplicación común para los países firmantes del Convenio Andrés
Bello — CAB, del cual nuestro país es miembro. (ecobello@inti.cab.int.co, www.cab.int.co). Este Código
busca unificar el disperso cúmulo de disposiciones normativas y legislativas existentes, tanto en los
ámbitos internacionales como regionales y nacionales. Pero, Colombia quiere ir más allá de la teoría legal
y pasar al terreno de las aplicaciones prácticas: un grupo de biólogos de la Universidad Nacional
(www.unal.edu.co) y del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (Invernar www.invemar.org.co),
han querido concretar en hechos las disposiciones de la Ley 165 de 1994. La Ley fue creada a partir del
Convenio de las Naciones Unidas sobre Biodiversidad para comprometer al país en la conservación de la
diversidad, la utilización sostenible de sus componentes y la partición equitativa de los beneficios que se
deriven de la utilización del material genético en las diferentes regiones. Para ello, crearon el Programa
Nacional de Bioprospección (www.minambiente.gov.Co/bioprospeccion), tendiente a la recopilación de
información de especies biológicas, para su uso posterior en procesos de producción en genética,
química y ecología, entre otros.
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PRUEBA TIPO ICFES
CONTESTE LAS PREGUNTAS 1 A 5 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
El fenómeno de la contaminación del aire ocurre cuando las cargas contaminantes que se liberan a la
atmósfera superan los mecanismos naturales y la capacidad de asimilación del medio receptor. Cuando
los agentes contaminantes llegan a la atmósfera quedan expuestos a un conjunto de procesos
fisicoquímicos que dependen de la topografía del terreno, el patrón de circulación de los vientos, la
estabilidad de las capas atmosféricas, la tasa de emisión y la naturaleza misma de los contaminantes. La
vigilancia de la calidad del aire constituye una de las mayores preocupaciones mundiales. El reporte
anual indica que 40 millones de personas adultas y millones de niños se ven afectados por causa de las
enfermedades del sistema respiratorio, acrecentadas por la contaminación atmosférica. A finales del 2000
se estimaba que cerca de 6000 millones de personas habitaban La Tierra, y por lo menos el 45% se
encontraba en las áreas urbanas, lo cual implica un riesgo potencial de afectación de la salud humana si
no se aplican políticas eficientes en el mejoramiento de la calidad del aire. En las áreas urbanas, las
industrias y el tráfico vehicular, constituyen las fuentes de emisión más importantes de contaminantes
típicos como el material particulado, los óxidos de azufre (SOx), los óxidos de nitrógeno (NOx), los
hidrocarburos (HC) y el dióxido de carbono (CO2).
1. Se puede afirmar que la contaminación
atmosférica se debe principalmente a:
a) La ausencia de políticas para la
reducción de emisiones atmosféricas
b) El crecimiento desorbitado de la
población mundial
c) El uso intensivo de combustibles fósiles
en los últimos años
d) La naturaleza tóxica y peligrosa de los
contaminantes emitidos
d) Por el polen presente en el mismo, el
cual es un agente biológico causante de
alergias y afecciones para el sistema
respiratorio superior
3. Conociendo la magnitud del problema de
destrucción del ozono, cuál de las siguientes
opciones contribuye en mayor medida en su
solución y es más sostenible:
a) Prohibir la producción de cualquier
compuesto que en su estructura química
conlleve una molécula de cloro.
b) Producir y liberar una mayor cantidad de
ozono a la atmósfera, del que se libera
actualmente en diferentes procesos.
c) Producir y liberar a la atmósfera
compuestos que reaccionen con las
moléculas de cloro y eviten la
destrucción del ozono.
d) Evitar el uso de compuestos que liberen
moléculas de cloro al ambiente y
propender por su reemplazo periódico.
2. El material particulado emitido por
vehículos y chimeneas en la mayoría de los
casos no supera los 10 m de tamaño y está
constituido por finos elementos como
carbón, alquitrán, resinas, polen, hongos,
bacterias y otros compuestos. El impacto
sobre la salud humana asociado al material
particulado está dado fundamentalmente:
a) Por su pequeño tamaño ya que puede
filtrarse por las fosas nasales y
depositarse en los alvéolos de los
pulmones
b) Por su pequeño tamaño, debido al cual
puede entrar al cuerpo a través de la
piel y llegar al torrente sanguíneo
c) Por las transformaciones químicas que
sufre cuando ingresa al organismo,
liberando las sustancias tóxicas que lo
acompañan
4. Una forma de mitigar el poder
contaminante de los óxidos de nitrógeno
(NOx) que se liberan fundamentalmente en el
proceso de quema de combustibles fósiles,
es mediante su reducción a nitrógeno
molecular (N2). De las siguientes sustancias
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químicas la que se podría utilizar para
propiciar esta reducción es:
a) El dióxido de carbono (CO2)
b) El metano (CH4)
c) El oxígeno (O2)
d) El dióxido de azufre (SO2)
diferenciadas", lo cual significa que las
responsabilidades de dichos países son:
a) Comunes porque todos han contribuido
a generar el cambio climático,
diferenciadas
porque
cada uno lo ha hecho en diferente
medida y su respuesta debe estar
acorde
con
el
grado
de
afectación.
b) Comunes porque todos han contribuido
al problema de cambio climático,
diferenciadas
porque
cada uno debe responder de acuerdo
con sus condiciones sociales y su
capacidad económica.
c) Comunes porque el Convenio Marco de
Cambio Climático obliga a todos a
afrontar
el
problema;
diferenciadas porque cada país posee
medios tecnológicos diferentes para
responder a éste.
d) Comunes porque aun cuando no hayan
contribuido al problema de cambio
climático la consecuencia es global,
diferenciadas porque los países en vía
de desarrollo contaminan más.
5. Algunas sustancias químicas, que son
contaminantes
atmosféricos,
pueden
desencadenar procesos de eliminación del
ozono, por medio de dos reacciones
consecutivas de la siguiente forma:
Donde la especie X es por lo común un
elemento halógeno como el cloro, una
molécula que tiene la capacidad de destruir
hasta 1000 moléculas de ozono. En cuál de
los siguientes enunciados se describe
correctamente la relación entre los efectos
sobre el ozono y la acción que los ocasiona:
a) El incremento en los niveles de ozono
por la disminución de productos que
contengan
halógenos
en su composición y los liberen al
ambiente
b) La pérdida de ozono por el uso
indiscriminado
de
productos
que
contengan
halógenos
en
su
composición y los liberen al ambiente
c) La pérdida de ozono por el uso
indiscriminado
de
productos
que
contengan
metales
en
su
composición y los liberen al ambiente
d) El incremento en los niveles de ozono
por la disminución de productos que
contengan
metales
en su composición y los liberen al
ambiente
7. De las siguientes regiones las que están
más expuestas a las consecuencias del
problema
de cambio climático son las:
a) Costeras, por la repercusión del efecto
climático en el ciclo hidrológico,
haciendo
que
éstas
se
vuelvan áridas.
b) Zonas de vocación agrícola, por la
repercusión que pueda tener el cambio
en
la
temperatura
y
la
precipitación en los cultivos.
c) Africanas, puesto que es en este
continente donde se exploran y explotan
la
mayor
cantidad
de
combustibles fósiles.
d) Ecuatoriales, por el efecto que sobre
ellas tiene el descongelamiento de los
glaciares polares.
6. En 1992, durante el desarrollo de la
Cumbre de Río se promulgó el Convenio
Marco
de
las
Naciones Unidas sobre Cambio Climático,
que buscaba el compromiso de los países
con la reducción de las emisiones
atmosféricas responsables del calentamiento
del planeta. Los compromisos adquiridos por
los estados están condicionados por sus
responsabilidades
"comunes
pero
8. Se ha dicho que la reforestación puede
contribuir a mitigar las concentraciones de
gases que produce el efecto invernadero y
que este tipo de medida es más efectiva en
los países ecuatoriales, pues en ellos los
árboles crecen más rápido. Los países
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industrializados quieren que los países
ecuatoriales, que en su mayoría están en vías
de desarrollo, reforesten y dejen de talar
árboles. Por su parte, estos países no
quieren renunciar a su derecho de explotar
los bosques pues consideran que son parte
de sus recursos para lograr el desarrollo. De
las siguientes alternativas aquella que haría
parte de la solución al problema de la
reforestación sin menoscabar los derechos
de ninguno de los países sería que los que
se encuentran en vías de desarrollo:
a) Renunciaran a su derecho a explotar los
recursos en beneficio de la humanidad.
b) Solicitaran a los países desarrollados,
ayudas tecnológicas alternativas a la
reforestación.
c) Planificaran los usos del suelo,
estableciendo
áreas
forestales
protectoras
y
áreas
susceptibles
de explotación.
d) Reforestaran para contribuir a la
regulación del clima, así no se
encuentren en la zona ecuatorial.
ambiente, generando los recursos para
protegerlo.
b) Los ciudadanos deben vigilar la toma de
decisiones que afectan el medio
ambiente
y
la
consecución
de los recursos para protegerlo.
c) Los ciudadanos pueden tomar parte en
las decisiones que afectan el medio
ambiente,
debiendo
a su vez proteger los recursos naturales.
d) Los
ciudadanos
podrán
solicitar
información acerca de las decisiones
que
afectan
el
medio
ambiente y vigilar los resultados de la
aplicación de las mismas
10. La educación ambiental tiene entre sus
objetivos proporcionar herramientas al
ciudadano para que conozca las relaciones
del ambiente y la existencia de entidades y
normas que lo protegen. Esto se hace con el
fin de que el ciudadano:
a) Aprenda a disfrutar de la naturaleza y a
proteger la vida silvestre.
b) Conozca las leyes y los tratados
nacionales e internacionales para la
protección del ambiente.
c) Conozca el impacto ambiental de la
producción agrícola e industrial sobre
los ecosistemas.
d) Aprenda a reconocerse como parte del
ambiente
para
actuar
responsablemente.
9. En Colombia se ha entendido la potestad
de todos a gozar de un ambiente sano como
un derecho y un deber. De las siguientes
opciones la que sustenta mejor esta
afirmación es:
a) Los ciudadanos pueden tomar parte en
las decisiones que afectan el medio
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