Período 1. Taller 1. Semanas 3-4.
Tiempos
Desde (08-02-2021) hasta (19-02-2021).
Eje temático
- Repaso de anatomía y fisiología humana.
- Describir la importancia de los diferentes sistemas de
órganos y como estos nos permiten interactuar con la comunidad y el ecosistema.
- Interrelacionar los diferentes sistemas de órganos en
situaciones fisiológicas como el ejercicio y de salud pública como el consumo
de esteroides anabólicos.
Contenidos teóricos y actividades
Realizar un resumen de una página estilo poster, cartelera, o
mapa conceptual de los siguientes videos, sintetizando conceptos clave, fechas,
nombres de científicos, leyes y ecuaciones clave. Dependiendo de su estética e
iniciativa, este será el único grupo de componentes que puede llegar a tener notas
superiores de 50.
Si se nota copia en este apartado, donde se espera que usted
imprima todos sus dotes artísticos y de individualidad, se calificará con nota de 15 (Y
les juro), a menos que se indique quien fue el autor de la versión original
que tendrá nota normal, y el resto se evaluará con la mitad de dicha nota.
Posters, mapas conceptuales
Con la información proporcionada en los siguientes
documentales, debe realizar un resumen tipo poster, o mapa conceptual,
indicando funciones, estructuras, y detalles importantes de cada uno de los
sistemas de órganos. Debe usar una página para cada uno.
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Sistema circulatorio |
https://biologiadejoseleg.blogspot.com/2021/01/documental-sistema-circulatorio.html |
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Sistema muscular |
https://biologiadejoseleg.blogspot.com/2021/01/documental-sistema-muscular.html |
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Sistema esquelético
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https://biologiadejoseleg.blogspot.com/2021/01/documental-sistema-esqueletico.html |
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La comunidad y el
ecosistema resumen |
https://biologiadejoseleg.blogspot.com/2021/01/el-ecosistema-y-la-comunidad-resumen.html |
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Bioelementos y
biocompuestos |
https://biologiadejoseleg.blogspot.com/2021/01/bioelementos-biocompuestos.html |
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Esteroides |
https://biologiadejoseleg.blogspot.com/2021/01/esteroides.html |
Concepto clave
Fisiología del ejercicio
Resulta que no todo ejercicio es útil para
quemar la grasa de forma metabólica, sin embargo, mejor comenzamos por el
principio. Una sola célula muscular requiere 600 trillones de moléculas de ATP
por segundo para que todas sus fibras generen una contracción útil. Recuerde
que el ATP es la molécula es una sustancia producida durante la respiración
celular aeróbica como producto de la extracción de la energía de los alimentos
como azúcares y grasas, en otras palabras, el ATP es una unidad de energía
disponible para la célula.
Cuando consideramos que incluso los músculos
más pequeños contienen miles de células se hace claro que la contracción
muscular requiere enormes cantidades de energía almacenada. La pregunta es ¿de
dónde viene todo este ATP?
Nuestros músculos tienen diversos mecanismos
de almacenamiento de energía, los cuales se activan de forma secuencial a
medida que se consume la energía. Una analogía útil es la del presto leño del
doctor Brawn (Volver al futuro III https://www.youtube.com/watch?v=LwfzAVqriwg),
en esta analogía existen tres leños que se activan secuencialmente cuando la
locomotora alcanza ciertos requerimientos de temperatura y tiempo de
movimiento, el primer leño es más débil y el último es más potente.
fig 1.1. Los presto-leños de volver al futuro III
son una analogía a la activación secuencial de energía en el cuerpo de los
seres vivos. En esta analogía: Blanco = ATP libre; verde= Fosfato de
creatinina; amarillo= glucósa y otros azúcares; rojo "aeróbico" =
grasa. El cuerpo humano posee cuatro almacenes de energía, al igual que los
presto leños del doctor Brown se activan secuencialmente, primero el más débil
y por último el más potente.
Primera velocidad, consumo de energía disponible
ATP disuelto en la matriz citoplasmática de
la célula muscular. Se agota en 6 segundos después de ejercicio vigoroso. Los
demás almacenes de energía tienen como objeto regenerar constantemente el ATP
ya que es la molécula encargada de activar a la miosina. Si se acaba el ATP el
músculo no responderá por más órdenes que él envíe el sistema nervioso.
Segunda velocidad, creatinina
Fosfato de creatinina almacenado en las
células musculares. Se agota 10 segundos después de que el ejercicio vigoroso
provocara la crisis de ATP “llevamos 16 segundos”. Químicamente la creatinina
fosfato es un compuesto de alta energía que transfiere un grupo fosfato para
sintetizar ATP. Los ejercicios que requieren altísimos picos energéticos y
descansos prolongados como el levantamiento de pesas son alimentados casi
exclusivamente por creatinina como principal restaurador del ATP. Por esta
razón no hay quema de grasa, lo cual explica que los levantadores de pesa, a
pesar de ser los más fuertes del mundo también sean redonditos y pachoncitos.
fig 1.2. El levantamiento de peso no es un ejercicio
aeróbico que consuma grasa.
Tercera velocidad, anaeróbico
. Si el levantamiento de pesas se prolonga
más o se realiza una carrera de larga velocidad un poco más prolongada el cuerpo
echa mano de las rutas metabólicas de alta velocidad, especialmente la
glucólisis. Cerca del 1.5% de la masa de una célula muscular consiste en un
almacén de glucosa llamada glucógeno. Una vez que los niveles de creatinina
bajan las enzimas de la célula convierten el glucógeno en glucosa que ingresa
en glucólisis. Y la glucólisis regenera rápidamente el ATP, acumulando ácido
láctico como desecho a la sangre.
Nuevamente esto tiene un límite, si el
ejercicio se prolonga más de unos 15 minutos los niveles de metabolitos
secundarios puede hacerse peligroso para las células, y en consecuencia se
inicia el uso de las rutas metabólicas lentas. Pero si se descansa a menos de
15 minutos el ácido láctico retornará al hígado donde se transforma de nuevo en
glucógeno y de allí es reenviado a los músculos, esto se denomina
gluconeogénesis. El hígado es bastante efectivo en la regeneración de la
glucosa, por lo que aun descansos leves como los que hacemos cuando “intentamos
hacer aeróbicos” generan la glucosa, creatinina y ATP muscular, por lo que
jamás se ejecuta la ruta aeróbica. Hacer ejercicio intenso con descansos
esporádicos cada 10 o 15 minutos se conoce en consecuencia como ejercicio
anaeróbico ya que solo usa las rutas de glucólisis, fermentación láctica y gluconeogénesis.
El músculo especializado en el ejercicio anaeróbico se denomina músculo blanco,
y genera enorme poder y es voluminoso, pero se cansa rápido.
Cuarta velocidad, aeróbico
Grasa, esta solo puede ser degradada por la
ruta de la beta oxidación, la cual requiere oxígeno para funcionar pues se
conecta directamente al ciclo de Krebs. Dado que el ciclo de Krebs solo “gira”
si su cadena de transporte de electrones de alta energía encuentra oxígeno, la
regeneración del ATP para el movimiento depende de que el cuerpo suministre
cantidades adecuadas de oxígeno a los músculos en movimiento, de allí proviene
el nombre de los ejercicios que queman grasa, pues al requerir oxígeno
contenido en el aire son “¡Aeróbicos!”. Químicamente el oxígeno es transportado
por la hemoglobina de la sangre o almacenado en los músculos en forma de
mioglobina en los mamíferos y otros vertebrados.
La pregunta mágica es ¿cuánto tiempo pasa
para empezar a consumir grasa en lugar de azúcar durante el ejercicio aeróbico?
A medida que es más largo el ejercicio, mayor será la dependencia de los ácidos
grasos. Después de 20 minutos de ejercicio vigoroso, se estima que cerca del
50% de las calorías consumidas por el musculo se derivan de la grasa, por lo
que aun después de 20 minutos el hígado aún se niega a dejarnos adelgazar. El
radio entre fibras de cambio rápido y de cambio lento varían dependiendo del
individuo, debido a variables genéticas y de entrenamiento. Ciertos individuos
y ciertos ejercicios favorecen un tipo de crecimiento de fibras sobre otro.
Existen otros tipos de tejido diferentes del
músculo esquelético con necesidades energéticas diferentes, por ejemplo, el
tejido nervioso o el musculo cardíaco funcionan todo el tiempo, y dado que no
descanczan es evidente que su metabolismo es aeróbico, y sin oxígeno disponible
mueren, por esta razón una deficiencia de oxígeno en la sangre provoca la
muerte del tejido nervioso cerebral y una presión sobre el corazón que pueden
llegar a ser fatales.
El músculo especializado en el ejercicio
aeróbico se denomina músculo rojo, y genera poca potencia y es delgado, pero es
muy resistente.
Taller
(1.1) ¿Cuál es la relación entre la fisiología
del ejercicio y el sistema circulatorio?
(1.2) ¿Cuál es la relación entre músculos
hipertrofiados por entrenamiento excesivo y uso de esteroides sobre el
funcionamiento de los tendones y ligamentos al sistema muscular?
(1.3) Examine la siguiente imagen, ambos son
corredores profesionales, pero practican diferentes tipos de carrera.
Argumente, solo viendo su tono muscular, que tipo de carrera realizan, en
términos de velocidad, resistencia y duración:
fig 1.3. Dos tipos de carrera diferente, requieren
cuerpos diferentes, aunque ambos sean profesionales.
Análisis matemático-argumentativo
Observe cuidadosamente las siguientes gráficas que comparan la proporción de individuos que sufren artritis divididos entre aquellos que practican carreras de maratón (rojos) en contraste a la población general que no hace mucho ejercicio de los Estados Unidos (azules). En A se compararon grupos de edad; en B hombres y mujeres y en C por grasa corporal.
(1.4) ¿Existen diferencias significativas entre
los grupos de edad solo observando la figura A?
(1.5) ¿Existen diferencias significativas entre
hombres y mujeres solo observando la figura B?
(1.6) ¿Existen diferencias significativas entre
los grupos por grasa corporal solo observando la figura C?
(1.7) ¿Cuál es la tendencia general en las tres
gráficas entre los maratonistas y los no maratonistas?
(1.8) Teniendo en cuenta estos resultados ¿Qué
afirmación, conclusión o consejo de salud pública podemos hacer con respecto al
impacto del hábito de correr largas distancias en la artritis?
PRAE
Actividad del
Proyecto ambiental escolar PRAE.
(1.9) Dibujar en su cuaderno la siguiente especie
de ave de los humedales de Bogotá:
https://biologiadejoseleg.blogspot.com/2021/01/copeton-comun-o-gorrion-andino.html
(1.10) Describiendo su nombre científico,
características taxonómicas, descripción física, distribución geográfica,
dieta, hábitos reproductivos y estado de conservación.
Autoevaluación
Juzgue su trabajo del 10 al 50 para cada uno de los
siguientes componentes:
- Presento mis actividades de manera organizada y atractiva
a la vista:
- He alcanzado los objetivos de aprendizaje planteados para
estas dos semanas:
- Soy capaz de plantear mis inquietudes de manera clara y
relaciono diversos conceptos con la historia de las ciencias:
- Presento mis actividades puntualmente:
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