Sistemas en Ciencias Naturales¿Qué es un sistema?¿Es posible estudiar la canasta como un sistema?¿Cómo se vería un auto con “anteojos de ver sistemas”?El concepto sistema es my importan te en las Ciencias Naturales. Para comenzar sues tu dio lean el siguiente relato:Un día de paseoLa familia de Pedro y Alejandra disfrutan de paseos que realizan los días de sol.Un viernes por la tarde Pedro escuchaba con atención el pronóstico del tiempo para el finde semana. Las condiciones eran inmejorables: sol radian te, cielo sin nubes y una temperaturaaproximada a los 25 º C. Pedro no perdió el tiempo y en seguida planificó un día de paseo.Llamó a Alejandra y le pidió que preparara todo lo necesario. Mientras ella lo hacía, Pedrose encargó de poner el auto en condiciones. Primero, pasó por el mecánico y lo hizo revisar.Encontró que tenía las gomas delanteras un poco bajas y les agregó aire. Como sabía que delcaño de escape salía demasiado humo, cambió el aceite del motor. Revisó la batería ,los frenos y a electricidad. Por suerte todo estaba en orden.Finalmente llegó el sábado. Pedro y Alejandra se levantaron temprano. Luego de un desayuno rápido despertaron a sus hijos. Mientras los chicos tomaban el desayuno, Alejandra seencargó de colocar todo en la canasta: sándwiches para el almuerzo, fruta para el postre, galletitas dulces para el viaje y el equipo de mate. Llenó el termo con agua caliente y lo colocó enla canasta junto con la yerba y el azúcar. También puso en la canasta cubiertos, servilletas depapel, un mantel, vasitos plásticos y bolsas de residuos. En la heladerita colocó hielo y bebidas.Mien tras tanto, Pedro buscó en el galpón algunas sillas, la mesa plegable y un pequeñoequipo de música.Finaliza dos los preparativos, Pedro acomodó todas las cosas en el auto; subieron y comenzóel viaje.Los chicos estaban más que contentos, cantaban e inventaban juegos con los cartelesindica do res de la ruta. De vez en cuando pedían a su padre que tocara la bocina para saludar alos au tos que pasaban. Mientras tanto Pedro y Alejandra conversaban y tomaban mate.A mitad del viaje, se detuvieron en una estación de servicio para cargar combustible. Nuevamente en la ruta, los chicos quisieron escuchar la música de su grupo favorito.Entre todos eligieron el lugar para pasar el día. Cuando llegaron, bajaron las cosas del autodispuestos a disfrutar. Comieron, se divirtieron, tomaron sol, jugaron a la pelota y dieron unpaseo en bici.Al caer la tarde juntaron y guarda ron nuevamente todo en el baúl del auto. Alejandra habíacolocado en varias bolsas los residuos del día para tirar los a la basura cuando llegaran a sucasa. En una de las bolsas colocó las cáscaras de la fruta, la yerba usa da del mate y algunos

restos de comida. En otra, los vasos plásticos, las servilletas, los envoltorios de las galletitas ylas botellas de gaseosa vacías.Cuando todo estuvo en su lugar emprendieron el viaje de regreso. Durante la vuelta, elsilencio acompañó a la familia. Los chicos, rendidos por el cansancio, se durmieron. Sólo seescuchaban de vez en cuando las voces de Pedro y Alejandra que comentaban lo bien quehabían pasado ese día al aire libreActividades❚Relean el texto “Un día depaseo” y aíslen mentalmente e auto de lo que ocurre a su alrededor. Para lograrlohagan una lista de las cosas y personas que ingresan en él,otra lista de las que salen, yuna tercera de las actividadesque allí dentro se desarrollan. No olviden leer atentamente el texto para no dejar pasar ningún detalle del relato.Con la misma consigna anterior, aíslen mentalmente el aula.

43Un sistema: el autoSi del relato anterior se extraen todas las expresiones relacionadas con el auto, es posibleimaginarlo como “separado” o aislado de todo lo que sucede a su alrededor. En Ciencias Naturales, muchas veces es preciso imaginar o aislar mentalmente un objeto o un conjunto deellos de su entorno para poder estudiar cómo está compuesto o cómo funciona. Se denominasistema el recorte imaginario de la realidad que se hace cuando se quiere estudiar la composición y el funcionamiento de un objeto o un conjunto de ellos. También se lo define como uncon junto de estructuras relacionadas y organizadas entre siActividades❚ Analicen una cartuchera como un sistema…- ¿Cuál es su composición?- ¿Qué tipo de límites tiene?- Si la cartuchera se encuentra dentro de una mochila… ¿cuál de ellas puede ser estudiadacomo un sistema y cuál como un subsistema?❚ Ahora analicen el aula como sistema…- ¿Cómo está compuesta?- ¿Cuáles son sus límites?- ¿Qué subsistemas pueden aislarse para su estudio?Un auto está constituido por variadas partes: el motor, el habitáculo, el chasis, etcétera. Cada una de ellas está compuesta por piezas.Para comenzar a estudiar el auto como un sistema, es necesario imaginarlo aislado del entorno.La composición de los sistemasEl motor de un auto está conformado por los cilindros, el cigüeñal, las bielas, las tapas, el carburador, censores, válvulas, aceite lubricante, combustible y aire. El habitáculo, por los asientos,el piso, las puertas, las ventanillas, el volante, la con so la y la guantera, entre otros componentes.Tanto el motor como el habitáculo pueden considerarse sistemas. En ese caso, como forman

parte de un sistema mayor, el auto, se denominan subsistemas.Además, se puede considerar que un auto forma parte de un sistema mayor. Por ejemplo,el sistema integrado por todos los autos de la misma marca, o por todos los autos del mismocolor, o por todos los autos del barrio.Por este motivo, resulta necesario marcar los límites del sistema en estudio. Estos límitespueden ser reales o imaginarios y son de terminados por la persona que estudia el sistema.En el caso del automóvil, los límites son reales. Las superficies de me tal y de vidrio permitense pa rar el au to del en tor no.44 | 2 Entrada, transformación y salida de materiaconsiste en el estudio deDinámica de unsistemapueden serdeflujosentradascirculaciónsalidasintercambios transformacionesmaterialesenergíainformaciónDinámica de los sistemasAsí co mo pa ra es tu diar los sis te mas se to ma en cuen ta su com po si ción o es truc tu ra, tam biénes muy im por tan te ana li zar su fun cio na mien to o di ná mi ca. Pa ra es te ti po de es tu dio es ne ce sa riocon si de rar có mo se re la cio na el sis te ma con el en tor no. Por ejem plo, es ne ce sa rio es tu diar quéti pos de ma te ria les y de ener gía in gre san en el sis te ma, y cuá les sa len de allí. Ade más, es pre ci soana li zar có mo se re la cio nan los com po nen tes en tre sí y qué trans for ma cio nes ocu rren.Cla si fi ca ción de los sis te masLa di ver si dad de sis te mas en es tu dio pue den ser cla si fi ca dos en abier tos, ce rra dos o ais la dos.Un sis te ma es abier to cuan do in ter cam bia ma te ria y ener gía con su en tor no. El au to esun sis te ma abier to por que su fun cio na mien to de pen de de la en tra da y la sa li da de ma te ria lesy de ener gía.Cuan do el sis te ma só lo in ter cam bia ener gía con el me dio, se lo con si de ra ce rra do. Porejem plo, las bo te llas de ga seo sa que lle va la fa mi lia al pa seo. Aun que las bo te llas se man tenganen la he la de ra por tá til, lue go de un de ter mi na do tiem po la be bi da no se man ten drá fres ca.Mien tras las bo te llas per ma nez can ce rra das y sin ser uti li za das, só lo in ter cam bian ener gía conel me dio.

Si el sis te ma no in ter cam bia ma te ria ni ener gía con el me dio, se lo con si de ra ais la do. Ape nasco lo ca da el agua en el ter mo, és te muy bien ce rra do y du ran te un cor to pe río do, la tem pe ra tu ray la can ti dad del lí qui do se con ser va in de pen dien te men te del me dio ex ter no. Un ter mo con aguaca lien te no es un ejem plo de sis te ma ais la do per ma nen te men te. La va ria ción en la can ti dad deagua in tro du ci da y en su tem pe ra tu ra de pen de de con di cio nes co mo la ca li dad de los ma te ria lescon los que es tá cons trui do el re ci pien te y el tiem po que per ma ne ce el lí qui do den tro de él.Estas imágenes representantipos de sistemas y sus respectivosintercambios con el medio.En los ter mos que se uti li zan ha bi tualmente,siempre se produce intercambiode ener gía y de ma te ria con el me dio.

Actividades❚ Revisen la actividad propuesta en la página 42. De las listas que elaboraron, subrayenaquellas palabras que designan cosas materiales y dejen sin subrayar las que nombranformas de energía. Si en las listas no encuentran formas de energía, piensen en algunasque respondan la consigna y completen la enumeración. Dibujen el auto del relato eindiquen con flechas la entrada y la salida de materiales y de energía.Sistema abiertoSistema aisladoSistema cerradoentradade materialesy de energíaentradade energíasalidade materialesy de energíasalidade energíaconsiste en el estudio deEstructura de unsistemapueden serlímitesrealesimaginariostales comocomponentesmaterialesenergíainformación45Equilibrio en los sistemasSi con ti núan ima gi nan do el fi nal del día de pa seo de la fa mi lia de Pe dro y Ale jan dra, es probable que pien sen que, al lle gar a su ca sa, ba ja ron del au to to do lo que lle va ron.Po ner el co che “en con di cio nes” exi gió a la fa mi lia del apor te de ener gía. La ener gía quein gre só en el sis te ma au to du ran te su aseo rees ta ble ció su es ta do de equi li brio. Si no hu bierain gre sa do ener gía en el au to y hu bie ra que da do su cio y de sor de na do, el sis te ma man te níasu es ta do de de se qui li brio.Regulación en los sistemasPara que un au to fun cio ne co rrec ta men te, las par tes que lo com po nen de ben es tar enper fec to es ta do. Una fa lla, por mí ni ma que sea, al te ra su fun cio na mien to. En otras pa la bras, elsis te ma se de se qui li bra.Otros sis te mas, en cam bio, pue den rees ta ble cer por sí so los el equi li brio per di do. En esosca sos, se di ce que los sis te mas se au to rre gu lan o au to con tro lan por que su fun cio na mientode pen de de un agen te que lo cons ti tu ye.Un sistema automático: el inodoroEl ciclo de pro ce sos que ocu rre den tro del de pó si to del ino do ro se re pi te una y otra vez yen un or den pro gra ma do. La cau sa siem pre pre ce de al efec to, nun ca lo si gue.Cuan do el de pó si to fun cio na ade cua da men te, el ci clo de pro ce sos tien de a man te ner lo lle no

y en equi li brio. El agua re gu la el fun cio na mien to del dis po si ti vo y el flo tan te ac túa co mo el com ponente que re-equi li bra del sis te ma. Por eso se di ce que el fun cio na mien to es au to má ti co.Sin em bar go, si no in gre sa agua en el sis te ma, el ino do ro no se “adap ta” uti li zan do otroma te rial a dis po si ción. Asi mis mo, si el agua ser vi da no pue de sa lir del sis te ma, tam po co funciona. Lo mis mo ocu rre si se rom pe al gu na de las pie zas que lo com po nen. Un ino do ro nocuen ta con dis po si ti vos que re pa ren des per fec tos ni reem pla cen pie zas ro tas.

Actividades❚ ¿Cómo funciona el depósito de agua de un inodoro?Si en el baño de sus casas tienen un inodoro “con mochila”, levanten la tapa con muchocuidado y apóyenla en un lugar seguro. Observen cómo está compuesto el dispositivoy compárenlo con el dibujado. Aprieten el botón y observen la serie de fenómenos queocurren hasta que vuelve a llenarse. Registren en orden cada uno de los procesos.¿Cuál es el desencadenante de la serie de procesos que finalizan con el llenado deldepósito de agua?¿Qué materiales ingresan en el inodoro y egresan de él durante su funcionamiento?Mencionen varios casos en los que la limpieza del inodoro podría dejar de realizarse.¿Qué tipo de sistema es el inodoro? ¿Por qué?

Actividades❚ Imaginen su cartucheracomo un sistema en estudio.- ¿Se encuentra en estado deequilibrio o de desequilibrio?- Si su estado es dedesequilibrio… ¿qué debenaportar al sistema parareestablecer su estado deequilibrio?- ¿Puede considerarse quela cartuchera es un sistemaautorregulado?

Actividades❚ Relean el texto y piensen enotro ejemplo de sistema quese autorregule.¿Conocen algún ejemplode sistema que supere losdesperfectos que no puedereparar un inodoro por sísolo?La historia del inodoroDicen algunos historiadores que en1775 Alexander Cummings in ventóun depósito de inodoro metálicoconstituido por un depósito, unaca de na y una ta pa.Los primeros inodoros de cerámicaequi pa dos con un si fón fue ron fa bricados en 1870 por el ce ra mis tainglés Wi lliam Twyford. La incorporación de un si fón al ar te fac to so lucionó el pro ble ma de los ma losolo res. Por eso, el nom bre en es pañoles “inodoro”.Otros historiadores adjudican elin vento del depósito al inglés ThomasCrap per, quien lo di se ñó aproximadamenteen 1800.Con-Texto de la Tecnología46 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Organismo humano: un sistema¿Qué materiales entran y cuáles salen del cuerpo?¿Cómo se explica la diferencia entre la composición de los alimentosy la composición de la caca?¿Cómo y dónde ocurre la transformación de los alimentos?Materiales que entran y salen del organismoEn las pá gi nas an te rio res se ana li zó un au to mó vil co mo sis te ma abier to. Es te mis mo ti pode aná li sis pue de rea li zar se pa ra es tu diar la es truc tu ra y el fun cio na mien to del or ga nis mohu ma no.Sin ali men tos y sin agua, nues tro or ga nis mo pue de fun cio nar só lo unos po cos días.

Por la bo ca in gre sa una va rie dad de ma te ria les en el or ga nis mo, los ali men tos y el aguason par te de ellos. La ma te ria fe cal, en cam bio, es uno de los ma te ria les que egre san del cuer po.La ma yo ría de los ma te ria les que ha bi tual men te in gre san en el cuer po es muy di fe ren tede los li be ra dos.Si se co lo can los “an teo jos de ver sis te mas” po drían ais lar del cuer po el con jun to de ór ga nosque in ter vie nen en la ali men ta ción pa ra co no cer su es truc tu ra y fun cio na mien to. Si lo gran ais larmen tal men te ese con jun to de ór ga nos que for man el sis te ma di ges ti vo po drán sa ber por quéva ría la com po si ción de los ma te ria les que en tran y sa len del or ga nis mo.Entrada de materialesEntrada de energíaEntrada de informaciónSalida de materialesSalida de energíaSalida de informaciónEntrada de materialesEntrada de energíaEntrada de informaciónSalida de materialesSalida de energíaSalida de informaciónMateria fecal compuestapor agua, bacterias,restos de células, grasa,mucus, materiales sindigerir y pigmentos.Agua y alimentoscompuestospor carbohidratos,proteínas, lípidos,vitaminas y minerales47

Transformación de los alimentosen el organismoLa in cor po ra ción de ali men tos pro vo ca el au men to del pe so cor po ral. Los ali men tos constitu yen la prin ci pal fuen te de ma te ria y ener gía pa ra el or ga nis mo. Es de cir, in ge rir ali men tosno só lo es im por tan te pa ra ob te ner la ener gía que de man dan las ac ti vi da des que se rea li zan;tam bién lo es pa ra ob te ner la ma te ria que per mi te “cons truir” o “ar mar” el cuer po.¿Qué su ce de con los ali men tos una vez in cor po ra dos por el or ga nis mo?Pa ra com pren der el pro ce so de la nu tri ción, ima gi nen que den tro de la sa la de un mu seohay una es cul tu ra que de be ser trans por ta da a otra sa la. Es ta es cul tu ra es de sar ma ble, por loque pue de ser frac cio na da en par tes pa ra fa ci li tar su tras la do y pos te rior re cons truc ción. Personal es pe cia li za do se en car ga de des mon tar la es cul tu ra y hay es pe cia lis tas pa ra ca da par tede la es cul tu ra: unos que só lo des mon tan las ex tre mi da des, otros que se en car gan del tron coy fi nal men te otros que se pa ran la ca be za del res to del cuer po. Una vez de sar ma da, las pie zasse em ba lan en ca jas y son trans por ta das a su nue vo des ti no.Ya en la nue va sa la, las per so nas en car ga das del en sam ble fi nal se en cuen tran con unadi fi cul tad: el lu gar don de de ben rear mar la es cul tu ra es de un ta ma ño con si de ra ble men teme nor que el an te rior. En ton ces de ci den de se char par tes de la es truc tu ra de la es cul tu ra, porcon si de rar las in ne ce sa rias o po co im por tan tes pa ra la re cons truc ción fi nal. Ese ma te rial esdes car ta do y trans por ta do fue ra del mu seo. Fi nal men te, la es cul tu ra que da ar ma da pe ro conuna for ma di fe ren te de la que te nía ori gi na ria men te.Una si tua ción aná lo ga a la an te rior ocu rre du ran te la nu tri ción del or ga nis mo. Al com pa rarlos pro ce sos de de sar ma do y rear ma do de la es cul tu ra con los pro ce sos in vo lu cra dos en lanu tri ción, po drían es ta ble cer se las si guien tes re la cio nes:La es cul tu ra ini cial re pre sen ta la co mi da, por ejem plo una mi la ne sa con pa pas fri tas y la sa lade me nor ta ma ño don de de be ser rear ma da, el in te rior de las cé lu las que com po nen el or ga nis mo.Así co mo la es ta tua es frac cio na da pa ra fa ci li tar su trans por te, los ali men tos son de gra dadosen uni da des me no res, pro ce so que fa ci li ta su in cor po ra ción o ab sor ción.El per so nal es pe cia li za do que de sar ma ca da par te de la es ta tua, está representado porun con jun to de sus tan cias de no mi na das en zi mas, que ac túan só lo so bre un de ter mi na donutriente en el or ga nis mo.Una vez fi na li za do el frac cio na mien to de la es ta tua, al gu nas par tes son trans por ta das asu des ti no fi nal; de manera similar, los nu trien tes cir cu lan por la san gre ha cia to das las cé lu lasdel cuer po. Las par tes so bran tes de la es ta tua son eli mi na das fue ra del mu seo así co mo losmateriales no absorbidos son expulsa dos del or ga nis mo.Si preguntan en casa cuánto pesaronel día de su nacimiento, es probableque ese valor sea aproximado a 3 kgporque éste es el peso promedio deun ser humano en el momento de sunacimiento. Sin embargo, hoy pesanmucho más que 3 kg. ¿Cómo puedenexplicar esto?

Actividades❚ Relean el texto de esta

página y resuelvan lassiguientes consignas:- ¿Cuál es el objetivo que sepretende lograr en el museo?- Realicen una síntesis de losprocesos y los agentes queintervienen en el desarmado yrearmado de la escultura.- ¿Qué transformaciones seprodujeron en la escultura?48 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Proceso de la alimentaciónEn el sistema di ges ti vo ocu rre una se rie de pro ce sos que mo di fi can los ma te ria les quein gre san en el or ga nis mo. Me dian te esos pro ce sos, el ali men to es trans for ma do fí si ca y química men te. Los ali men tos, en su ma yo ría con for ma dos por mo lé cu las com ple jas, se trans formano de gra dan en otras más sen ci llas y pe que ñas, con di ción de im por tan cia pa ra su ab sorción.En ge ne ral, un ma te rial com ple jo que no pue de ser des do bla do, es eli mi na do al ex te rior.Den tro del sis te ma di ges ti vo, la se cuen cia de pro ce sos que trans for man los ali men tos esla si guien te:❚ In ges tión: pro ce so de in cor po ra ción de ali men tos en el sis te ma di ges ti vo, a tra vés dela bo ca.❚ Di ges tión: se rie de pro ce sos que ocu rre en di ver sos ór ga nos del sis te ma di ges ti vo yque trans for ma los ali men tos. Com pren de trans for ma cio nes de ti po fí si co y quí mi co.- Trans for ma ción fí si ca: en la bo ca, la ac ción de los dien tes, la len gua y la sa li va,frag men ta los ali men tos en por cio nes pe que ñas.- Trans for ma ción quí mi ca: en la bo ca, el es tó ma go y el in tes ti no del ga do, las en zimasdi ges ti vas des do blan los ali men tos trans for mán do los en mo lé cu las sen ci llas.❚ Ab sor ción: pro ce so de trans por te de las mo lé cu las sen ci llas des de el sis te ma di ges ti voha cia la san gre.❚ Eges tión: pro ce so de expulsión de los ma te ria les no absorbidos, la ma te ria fe cal, ha ciael ex te rior del or ga nis mo.

Actividades❚ Relean el texto de estapágina y resuelvan lassiguientes consignas:Realicen una síntesis de losprocesos y los agentes queintervienen en la degradaciónde los alimentos.Comparen con la síntesisrealizada en la actividadanterior.Elaboren un cuadrocomparando los procesos dedesarmado y rearmado de laestatua, y los de nutrición delorganismo humano.alimentoINGESTIÓN DIGESTIÓN ABSORCIÓN EGESTIÓNtrozos de alimentomoléculas pequeñasmateriales sin digerirmoléculas que ingresan al cuerpo49

Sistema digestivo humanoEn las pá gi nas an te rio res se ana li zó la to ta li dad del or ga nis mo hu ma no co mo un sis te ma.Pa ra am pliar el es tu dio de su es truc tu ra y fun cio na mien to, en las pró xi mas pá gi nas se aís launo de los sis te mas que in ter vie nen en el pro ce so de nu tri ción del or ga nis mo: el sis te madi ges ti vo hu ma no.El sis te ma di ges ti vo es tá com pues to por dos par tes prin ci pa les. Una de ellas es el tu bo otrac to di ges ti vo. Es un con duc to por el cual transitan los ma te ria les in ge ri dos. Es te con ductoes tá for ma do por por cio nes o re gio nes que se di fe ren cian en tre sí por su es truc tu ra, ta mañoy fun ción. Di chas re gio nes u ór ga nos son: la bo ca, la fa rin ge, el esó fa go, el es tó ma go, elin tes ti no del ga do, el in tes ti no grue so, el rec to y el ano.La se gun da par te que con for ma el sis te ma di ges ti vo es un con jun to de ór ga nos de no mi nadoglán du las ane xas. Si bien el ali men to no pasa a tra vés de esas glán du las, son in dis pen sablespa ra la di ges tión. En las glán du las ane xas se ela bo ran ju gos di ges ti vos compuestos por sustanciasque fa ci li tan el des do bla mien to de los ali men tos en mo lé cu las sen ci llas. Las glán du lassa li va les, el hí ga do y el pán creas son glán du las ane xas que in ter vie nen en la digestión de losalimentos, jun to a otras glándulas microscópicas ubicadas en las paredes del tubo di ges ti vo.Principales órganos que forman parte

del sistema digestivo humano.EsófagoHígadoEstómagoPáncreasIntestino delgadoIntestino gruesoRectoBocaGlándulas salivales50 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Di ges tión en la bo caSu pon gan la si guien te si tua ción co ti dia na…Es el me dio día de un día cual quie ra, han pa sa do unas cuan tas ho ras des de que de sa yunaron y ya es ho ra de al mor zar. Mien tras se acer can a la co ci na el olor de la co mi da in va de elam bien te. En la me sa ob ser van la co mi da ser vi da: piz za de moz za re lla y ja món. An tes de sentarse a co mer pa san por el ba ño y se la van las ma nos. Sien ten que la bo ca se lle na de sa li va,en otras pa la bras, se les hi zo “agua la bo ca”.Di ges tión me cá ni caLa mas ti ca ción es uno de los pro ce sos que in ter vie nen en la di ges tión bu cal. Es ta di gestiónde ti po me cá ni ca con sis te en el cor ta do, mo li do y tri tu ra do del ali men to só li do in ge ri do.Du ran te la mas ti ca ción, el bo ca do de ali men to se frag men ta en tro zos más pe que ños. A tra vésde ese pro ce so, ca da por ción de ali men to tie ne ma yor su per fi cie en con tac to con la sa li va.No todos los dientes son iguales entre sí, tienen formas y tamaños variados. Los dientespueden ser clasificados en cuatro tipos:❚ Los incisivos: tienen forma de cuña o navaja, sirven para cortar los alimentos.❚ Los caninos: tienen forma piramidal, sirven para desgarrar el alimento.❚ Los premolares y los molares: tienen forma de columnas, sirven para moler el alimento.

Actividades❚ Supongan que muerden un bocado de pizza. La mastican bien, tragan la “pasta” quequedó de la pizza bien masticada, y beben un sorbo de gaseosa.Describan el recorrido que realizan por el interior del cuerpo todos esos materiales. Escribanla descripción y compárenla con la relatada en las siguientes páginas del libro.

Actividades❚ Mírense al espejo ycomparen sus bocas con lade esta imagen.Caninos superioresIncisivos superioresMolares inferioresPremolares inferiores51La lengua también es parte de la boca e interviene en la digestión mecánica. Es un órganomusculoso que al moverse amasa los alimentos dándoles forma de una bola de consistenciapastosa, el bolo alimenticio. La parte superior de la lengua está cubierta por papilasgustativas, estructuras que permiten identificar los sabores: dulce, salado, ácido y amargode los alimentos disueltos por la saliva.La lengua también interviene en el proceso de tragar el bolo alimenticio, empujándolohacia la faringe.

Actividades❚ ¿Qué ventajas tiene masticar los alimentos sólidos?Muchos animales, como por ejemplo, las serpientes, no mastican a sus presas y las traganenteras. No sucede lo mismo con la ingestión en los humanos, en la que la masticación es unproceso muy importante en la digestión.Para responder la pregunta inicial, deben conseguir ocho dados de las mismas dimensionesy una regla.Cálculo 1: Tomen uno de los dados y calculen su área. Recuerden que la fórmula para realizarese cálculo es:6 . a2 (a es la medida de la arista)Una vez obtenida el área de un dado, calculen el área total de los ocho cubos.Resultado 1: ¿Cuál es la suma de las áreas de los ocho dados?Cálculo 2: Junten los ocho dados formando un cubo como indica la imagen. Calculen el áreade ese cubo utilizando la fórmula anterior.Resultado 2: ¿Cuál es el área del cubo formado por ocho dados?- ¿En qué caso el área es mayor?Supongan que el cubo grande representa un bocado de alimento y los dados representan losfragmentos del mismo después de masticarlos…- ¿En qué caso hay mayor superficie de contacto del alimento con la saliva?- ¿Por qué es importante masticar bien los alimentos sólidos antes de tragarlos?Esmalte

DentinaPulpaEncíaCoronaRaízHueso del maxilarNervio y vasos sanguíneos52 | 2 Entrada, transformación y salida de materia52Di ges tión quí mi caEl bo ca do de piz za se trans for ma en una pas ta no só lo por la ac ción de los dien tes, si notam bién de la sa li va. Es te lí qui do es tá com pues to prin ci pal men te por agua y una en zi made no mi na da ami la sa sa li val. Es ta en zi ma inicia el pro ce so de de gra da ción del al mi dón, carbohi dra to com po nen te de las ha ri nas, el arroz, las pa pas y las le gum bres. Es de cir, la ami la sasa li val in ter vie ne en la trans for ma ción del al mi dón, un po li sa cá ri do, en una sus tan cia de composi ción más sen ci lla de no mi na da mal to sa, un di sa cá ri do. Esa trans for ma ción de de gra daciónpue de re pre sen tar se de la si guien te ma ne ra:al mi dón + ami la sa sa li val + agua mal to sa + ami la sa sa li val + aguaTo do pro ce so de de gra da ción de los ali men tos es una trans for ma ción quí mi ca porquelos ma te ria les ini cia les, de com po si ción com ple ja, se trans for man en otros ma te ria les decom po si ción más sen ci lla. En esas trans for ma cio nes in ter vie nen en zi mas di ges ti vas.Las en zi mas son proteínas que ace le ran la ve lo ci dad de una reac ción quí mi ca. Reac cionesque nor mal men te tar da rían años en pro du cir se fue ra del cuer po, se rea li zan en cues tiónde mi nu tos en pre sen cia de las en zi mas.Una par ti cu la ri dad que pre sen tan las en zi mas es que no se trans for man du ran te la reacción.Fi na li za da una reac ción de de gra da ción, pue den in ter ve nir en otra.Del bo ca do de piz za y el sor bo de ga seo sa, en la bo ca só lo co mien za a de gra dar se uno delos ma te ria les com po nen tes. La ami la sa sa li val só lo ac túa so bre el al mi dón de la ma sa de lapiz za, trans for mán do lo en otro car bo hi dra to de com po si ción más sen ci lla: la mal to sa.

Actividades❚ ¿Cómo transformar unagalletita de agua en unagalletita dulce?Tomen una galletita de aguay mastíquenla durante 2 o 3minutos.- ¿Qué sabor tiene la galletitade agua antes de masticarla?- ¿Cuál es su sabor después deun tiempo de masticarla?- Relean el texto anterior yexpliquen la transformación delsabor de una misma galletita.- Respondan la pregunta inicialde la actividad.Las manchas y los alimentosAlgunos jabones y detergentesen polvo contienen enzimas quedegradan los materiales quemanchan la ropa. Las proteasasdegradan las proteínas que originanlas manchas de huevo. Las lipasasdegradan los lípidos que causan lasmanchas de aceite, grasa o manteca.Cuando se desea eliminar estetipo de manchas, es convenientemantener en remojo la ropa en aguay esos jabones porque el procesode degradación requiere de ciertotiempo. También es adecuado noutilizar agua a una temperaturasuperior a 50 °C porque, en esecaso, las enzimas se inactivan.Con-sumo cuidadoModelos científicos para comprenderla digestión del almidón en la bocaalmidón + amilasa salival maltosa + amilasa salivalalmidón maltosaLa transformación de almidón en maltosa se produce en medio acuosoalmidón maltosaModelo escolar para comprender la digestión del almidón en la boca

En este modelo, cada clip representa una unidad-monosacárido, es decir, un conjunto definido de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno.

+ +amilasa amilasa53Actividades❚ Cuando hablan y tragan al mismo tiempo, puede ocurrir que se atoren y comiencen atoser. ¿Cuál es el significado de las expresiones populares “se me fue por el otro lado” o“se me fue por el otro cañito”?- ¿Cuál es la importancia de toser en esos casos?- ¿Qué creen que sucedería si el bolo alimenticio continuara su curso por las vías respiratorias?Si toman un espejo y suben la lengua hacia arriba, observarán en el piso de la boca dospequeños orificios de los cuales emergen chorritos de saliva. Son los orificios de salida a laboca de las glándulas sublinguales.También se produce saliva en las glándulas submaxilares y las glándulas parótidas.Éstas últimas son las que se inflaman al enfermar de paperas o parotiditis.El proceso por el cual los alimentos que ingresan en la boca se embeben en saliva sedenomina insalivación. Una de las sustancias que componen la saliva es la mucina, quesirve como lubricante en la deglución del bolo alimenticio.En la saliva también se encuentran agentes antibacterianos, que destruyen algunostipos de bacterias que eventualmente pueden entrar en la boca junto con la comida.DegluciónEl bolo alimenticio está listo para ser tragado. En él ya ha comenzado el proceso dedegradación de una de las sustancias que pueden componerlo: el almidón. También se tragael sorbo de gaseosa.Una vez formado el bolo alimenticio, la lengua lo empuja hacia atrás y entonces ingresaen la faringe. El pasaje del bolo alimenticio desde la boca hacia la faringe se denomina deglucióny es lo que comúnmente se denomina “tragar el alimento”.La faringe es una de las porciones del largo conducto denominado tubo digestivo. Poruno de sus extremos se comunica con la boca y por el otro con la laringe y el esófago.La laringe es una de las porciones del tubo respiratorio. En el origen de este tubo seencuentra una “tapita” que, cuando tragamos, se pliega y la obtura. Cerrada la apertura haciala tráquea, el bolo sólo puede avanzar por el tubo digestivo hacia el esófago.Al deglutir es difícil respirar. Esto sucedeporque durante el proceso de la degluciónla epiglotis cierra la apertura haciala tráquea y sólo es posible el paso delalimento hacia el esófago.1. Bolo Alimenticio2. Faringe3. Epiglotis4. Laringe5. Tráquea6. EsófagoEn las glándulas salivales se produce ylibera o secreta diariamente más de unlitro de saliva.1. Glándulas parótidas2. Glándulas sublinguales3. Glándulas submaxilares123111233345 56 6 5654 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Tránsito por el esófagoEl bolo alimenticio, originado a partir del bocado de pizza, recorre el esófago. Este órganoes otra de las porciones del tubo digestivo.Podrían imaginar que la fuerza de gravedad influye en el recorrido del bolo alimenticiopor el esófago hacia el estómago. Sin embargo, ese recorrido también ocurre permaneciendoacostados, haciendo la vertical y en los astronautas que se alimentan en situaciones demenor gravedad que en la Tierra.El tránsito de los alimentos es posible por una serie de movimientos coordinados de las

fibras musculares que componen las paredes del esófago: los movimientos peristálticos.La contracción y la relajación alternada de las fibras musculares provoca el movimiento de losalimentos hacia es estómago. Los movimientos peristálticos también ocurren en otros órganosdel tubo digestivo como el estómago y el intestino.El recorrido del bolo alimenticio está regulado además por esfínteres. Estas estructurasson anillos musculares que, cuando se abren, permiten el paso del alimento y, al cerrarse,impiden que retroceda.❚ Un trozo de media de nailon en desuso y una pelota de tenis o de tamaño similar puedenservir para simular el proceso de tránsito del bolo alimenticio por el esófago. Corten una porciónde la media e introduzcan la pelotita por uno de sus extremos.¿Qué harían para lograr que la pelota (el bolo alimenticio) se mueva por la media (el esófago)?Comparen esa simulación con la imagen del texto.

actividades experimentalesLas paredes del esófago estáncompuestas por dos capas de fibrasmusculares. La contracción de lasfibras que componen la capa circular,comprime el esófago. La contracciónde las fibras de la capa longitudinal,lo acortan.55Digestión en el estómagoDesde el esófago, el bolo alimenticio y el sorbo de gaseosa llegan al estómago, otra porcióndel tubo digestivo. El estómago es un órgano musculoso y elástico que puede contenerhasta dos litros de comida y bebida. Por uno de sus extremos se comunica con el esófagoa través de un esfínter muscular, el cardias, que permite el avance del alimento pero no suretroceso. Por el otro extremo, se comunica con el intestino delgado. Allí se encuentra el píloro,esfínter de función similar a la del cardias.En el estómago se produce parte de la digestión química de los alimentos que allí sealmacenan. La pared interna del estómago presenta muchos pliegues donde se encuentranlas glándulas gástricas. Esas glándulas producen variados tipos de sustancias. La mezcla detodas ellas se denomina jugo gástrico. Algunas de las sustancias que las glándulas gástricasproducen y liberan hacia el interior del estómago, son:❚ ácido clorhídrico: esta sustancia actúa como bactericida, es decir, elimina gran partede los microorganismos que ingresan en el cuerpo con el alimento. Además brinda un medioácido propicio para que pueda actuar la pepsina. La acidez de este medio detiene la acción dela amilasa salival contenida en el bolo alimenticio.❚ moco: mezcla de sustancias que intervienen en la lubricación y protección del interiordel estómago;❚ pepsina: enzima digestiva que degrada algunos tipo de proteínas.La pepsina inicia la digestión química de las proteínas. En el ejemplo del bocado de pizza, actúasobre el queso y el jamón y no actúa sobre los demás componentes de la pizza ni sobre la gaseosa.La pepsina degrada las proteínas en cadenas más pequeñas denominadas polipéptidos.Este proceso de degradación puede representarse de la siguiente manera:proteínas + pepsina + agua polipéptidos + pepsina + aguaEn el estómago también se producen movimientos peristálticos que favorecen la digestiónquímica de las proteínas. Como resultado de estos movimientos, los alimentos y el jugogástrico forman una mezcla de aspecto similar a una sopa espesa, denominada quimo. Mientrasse producen estos movimientos, los esfínteres permanecen cerrados.¿Qué sucede cuando losmovimientos peristálticos seinvierten?Los movimientos peristálticos delestómago movilizan el quimo haciala porción siguiente del tractodigestivo. Sin embargo, a veces estosmovimientos se invierten y conducenel quimo en dirección opuesta, esdecir hacia la boca. En esos casos seproduce el vómito.El vómito puede producirse pormuy diversas causas: ingestión dealimentos en mal estado, trastornosestomacales, ingestión de sustanciastóxicas o venenos, etcétera.Si recuerdan ha ber vomitado,seguramente recordarán también elsabor ácido que queda en la boca.Este sabor se debe a la presencia deácido clorhídrico en el quimo.Modelos científicos para comprender la digestión de las proteínas en el estómagoproteínas + pepsina polipéptidos + pepsinaLa transformación de proteínas en polipéptidos se produce en medio acuoso.proteínas polipéptidos

Modelo escolar para comprender la digestión de las proteínas en el estómagoEn este modelo, cada clip representa una unidad-aminoácido, es decir, un conjunto definido de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.+proteína pepsina polipéptidos pepsina+Con-Sumo Cuidado56 | 2 Entrada, transformación y salida de materiaEl conocimiento actual sobre la anatomía y la fisiología del cuerpo humano se desarrolló sobre grancantidad y variedad de saberes construidos por innumerable cantidad de antiguos científicos.En la Edad Media, Bernardo de Chartres elaboró la siguiente metáfora:“Somos como enanos sentados en los hombros de gigantes. Vemos más cosas que los antiguos, y cosasmás distantes, pero esto no se debe a la agudeza de nuestra visión ni a la grandeza de nuestro estado, sinoque ellos nos prestaron lo que poseían.”Esta metáfora revela la importancia que posee la historia de la ciencia en la elaboración del conocimientoactual. Para comprender cómo se construyó el “edificio” cuyos “ladrillos” son las teorías científicas actuales,es fundamental conocer sus “cimientos” históricos y originales.Lázaro Spallanzani (1729-1799) fue un científico italiano que estudió el funcionamiento del estómago ensu propio cuerpo. Sus experimentos consistían en atar un fragmento de esponja a una cuerda y tragarlo.Después de cierto tiempo, lo extraía y exprimía los jugos sobre porciones de carne, de vegetales y de huevoen recipientes que, para simular la temperatura corporal, colocaba en su axila.En ciencias se dice que Spallanzani realizó experimentos in vitro porque estudió la digestión de losalimentos en recipientes de laboratorio, es decir, fuera del organismo.En 1822, el médico estadounidense William Beaumont (1785-1853) atendió a Alexis St. Martin, un jovenherido accidentalmente por un tiro de escopeta. Las municiones produjeron un gran orificio en el costadoizquierdo del paciente, perforándole el estómago. Las curaciones del médico alivianaron al joven pero laherida cicatrizó dejando una abertura de unos 2 centímetros de ancho.Beaumont encontró una interesante oportunidad para estudiar las funciones del estómago y pidiócolaboración a su paciente.Alexis sobrevivió con su orificio hasta los 83 años y el médico realizó 238 experimentos en el interior de suestómago.Observó el movimiento del estómago y la producción de un líquido de olor y sabor ácido. Colocó variedad deporciones de alimentos a través de la abertura y observó su transformación.En ciencias se dice que Beaumont realizó experimentos in vivo porque estudió la digestión de los alimentosdirectamente en el interior del organismo de su paciente.En 1883 escribió su libro Experimentos y observaciones sobre el jugo gástrico y la fisiología de la digestión.Entre sus fragmentos puede leerse:“A los cuarenta minutos comenzó la digestión en la superficie de la carne. A las dos horas, el trozo parecíahaber sido completamente destruido, observándose fibras que flotaban como hilachas. Cuatro horasdespués quedaban algunas de estas fibras. Al cabo de diez horas, todas las partes de la carne habían sidodigeridas por completo.”Con-Texto de la Ciencia57Microfotograma de vellosidadesintestinales.Digestión y absorción en el intestino delgadoLa mayor parte de la digestión de los alimentos se realiza en el intestino delgado. Esteconducto es la porción más larga del tracto digestivo. Mide aproximadamente 6 o 7 m de largoy unos 2,5 cm de diámetro.En el intestino delgado se pueden reconocer tres regiones diferentes entre sí: el duodeno,el yeyuno y el íleon.En el duodeno se vierten las secreciones del hígado y del páncreas.El hígado es una glándula en la que se realizan variados procesos. Uno de ellos es laproducción y liberación de bilis. Este líquido está compuesto por sales que actúan sobre lasgrasas. La mezcla de las sales biliares y las grasas de los alimentos forma una emulsión. Enesta mezcla, las sales biliares fragmentan las grasas y los aceites que contienen los alimentosen diminutas gotas denominadas micelas. Como aprendieron en la actividad de los dados,un material dividido en fragmentos pequeños ofrece mayor superficie de exposición para laacción de las enzimas intestinales.El hígado produce bilis y ésta se almacena en la vesícula biliar. En el momento en quese produce el movimiento del quimo hacia el duodeno, la vesícula elimina la bilis a través delconducto biliar.El páncreas es una glándula que produce y libera una mezcla de sustancias denominadajugo pancreático. La mezcla contiene enzimas digestivas en una solución rica en ionesbicarbonato que neutraliza la acidez del quimo procedente del estómago.Endoscopía del intestino delgado.58 | 2 Entrada, transformación y salida de materiaLa digestión de los carbohidratos, que comenzó en la boca, finaliza en el intestino delgado.La enzima amilasa pancreática degrada el resto del almidón aún no digerido, en un disacáridollamado maltosa. Otra enzima procedente del páncreas, la maltasa, degrada la maltosaen glucosa, un monosacárido. Mediante esta serie de procesos de degradación, el almidónde la masa de la pizza es completamente degradado hasta transformarse en glucosa. Asimismolos azúcares del sorbo de bebida gaseosa son transformados en glucosa.almidón + amilasa pancreática + agua maltosa + amilasa pancreática + agua

maltosa + maltasa + agua glucosa + maltasa + aguaLas proteínas que no fueron degradadas en el estómago, se transforman en el duodeno, completándoseasí el proceso. Las enzimas pancreáticas tripsina y quimiotripsina degradan los polipéptidosformados por la acción de la pepsina estomacal. Los polipéptidos resultantes de ese procesotienen una composición más sencilla (dipéptidos). Las dipeptidasas, producidas en el intestino,completan la degradación de los polipéptidos, transformándolos en sustancias mucho más sencillasaún: los aminoácidos. Las proteínas del jamón y del queso de la pizza han sido transformadas en aminoácidos.Sin embargo, no todo es almidón y proteínas en la pizza. Todos los materiales grasos de lapizza, como la grasa que contiene el queso y el aceite de la salsa de tomates, están aún inalterados.polipéptidos + tripsina + agua dipéptidos + tripsina + aguapolipéptidos + quimiotripsina + agua dipéptidos + quimiotripsina + aguadipéptidos + dipeptidasas + agua aminoácidos + dipeptidasas + aguaLa degradación de las grasas y los aceites se produce por la acción de enzimas secretadaspor el páncreas, las lipasas. Estas enzimas transforman los materiales grasos en sustanciasmás sencillas denominadas ácidos grasos y glicerol.La gran cantidad de jugos digestivos liberados en el interior del intestino delgado, dan al quimootra consistencia y aspecto. Se parece a una sopa muy aguachenta y se denomina quilo.lípidos + lipasas + agua glicerol + ácidos grasos + lipasas + agua

Actividades❚ Construyan los modelosnecesarios para representarcada uno de los procesos queocurren en la transformacióndel almidón en glucosa.

Actividades❚ Construyan los modelosnecesarios para representarcada uno de los procesos queocurren en la transformaciónde las proteínas enaminoácidos.Modelos científicos para comprenderla digestión de los lípidos en el intestino delgadolípidos + lipasas glicerol + ácidos grasos + lipasaslípido glicerol ácidos grasosModelo escolar para comprender la digestión de los lípidos en el intestino delgado++ + +En este modelo, cada clip representa una unidad que simula el glicerol y tres unidades que simulan los ácidos grasos. Estas unidades están compuestaspor un conjunto definido de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno.lípido lipasa glicerol ácidos grasos lipasa59Hasta aquí se han explicado los procesos digestivos que ocurren en el intestino delgado.Pero en este órgano también se produce la absorción de los nutrientes. Su pared interna presentauna gran cantidad de pliegues y proyecciones que aumentan su superficie de acción. Sise pudiera extender la pared interna del intestino de una sola persona, se cubriría el piso deuna cancha de tenis.La pared interior del intestino delgado presenta numerosos pliegues circulares con grancantidad de proyecciones, las vellosidades intestinales, semejantes a diminutos dedos deun guante. A su vez, cada una de esas vellosidades posee en su superficie pequeñas proyeccionesmicroscópicas llamadas microvellosidades.Los nutrientes del bocado de pizza y el sorbo de gaseosa son incorporados y pasan almedio interno atravesando las microvellosidades.En el interior de cada vellosidad hay una red de capilares sanguíneos y linfáticos. Loscapilares son vasos de dimensiones microscópicas. Los nutrientes se difunden desde el interiordel intestino hacia la sangre o la linfa, atravesando todas las paredes que los separan.Por los capilares circula sangre rica en nutrientes desde las vellosidades hacia los vasossanguíneos de mayores dimensiones. A través de estos últimos, la sangre con los nutrientescirculan hacia el hígado.Una vez en el hígado, algunos nutrientes se transforman en sustancias importantes parael funcionamiento del organismo. Allí también se retira el exceso de glucosa que circula porla sangre y se la transforma en una sustancia más compleja, el glucógeno. Esta sustancia sealmacena en el hígado como fuente de energía.Desde el hígado, la sangre con los nutrientes circula hacia el corazón y, desde allí, se distribuyepor todo el cuerpo.❚ ¿Cómo actúan las sales biliares sobre el alimento?Para responder esta pregunta deberán armar un modelo análogo. Es decir, no trabajaráncon las sustancias naturales que intervienen en el interior del duodeno, sino quesimularán el proceso a partir de materiales más accesibles.Tomen un vaso y llénenlo con agua. Agreguen un poco de aceite de cocina y unas gotasde detergente. Agiten bien con una cuchara. Observen y registren los resultados.¿Qué materiales del interior del duodeno representa el aceite?¿Cuáles representa el detergente?

¿Qué simula la agitación con la cuchara?

actividades experimentales60 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Formación de la materia fecal en el intestino gruesoEl bocado de pizza y el sorbo de gaseosa no fueron totalmente degradados o digeridos.Algunos materiales (como las semillas de tomate) no son transformados y no pueden serabsorbidos. Mediante movimientos peristálticos, estos restos son conducidos desde el intestinodelgado hacia el intestino grueso.El intestino grueso es la última porción del tracto digestivo. Mide aproximadamente 1,5m de longitud y 5 cm de diámetro. En él pueden reconocerse dos regiones diferentes entre sí:el colon y el recto.Dentro del intestino grueso se produce la absorción de gran parte del agua del quilo. Mientrasel agua es absorbida, el material residual toma el aspecto de una masa. Los movimientosperistálticos del intestino grueso provocan el desplazamiento de esa masa hacia el recto.Mediante esos procesos se origina la materia fecal o las heces. Esta mezcla está compuestaprincipalmente por fibras vegetales de celulosa.En el bocado de pizza, la celulosa forma parte de la harina de la masa y de los tomates de lasalsa. Los humanos no contamos con enzimas digestivas que degradan la celulosa. Sin embargo,el interior del intestino grueso está habitado por gran variedad de poblaciones de microorganismosque se nutren a partir de la digestión de esta sustancia.Desde que entra en la boca, elalimento puede estar hasta 36 horasen el tubo digestivo.Colon transversoColon descendenteColon ascendenteApéndiceColón sigmoideoRectoVista endoscópica del colon61Una de las poblaciones de organismos microscópicos que habitan en el colon es la conformadapor las bacterias Escherichia coli. Mientras se alimentan de los materiales no digeridos,estos microorganismos producen vitamina K y otras vitaminas importantes para el organismo.Si no fuera por el aporte de vitaminas de estas bacterias, su ingreso a través del alimento seríadeficiente. A través de las paredes interiores del intestino grueso se absorben esas vitaminas ypasan a la circulación sanguínea.Los microorganismos que habitan en el interior del intestino inhiben a otros que tambiénse alojan en este órgano y que podrían producir enfermedades.Finalizado el desplazamiento de los materiales residuales, la materia fecal se almacena en el rectohasta ser eliminada. Esta porción final del tracto digestivo mide aproximadamente 15 cm de longitud.El color característico de la materia fecal se debe a la degradación de los pigmentos biliaresque realizan los microorganismos que habitan en el interior del intestino grueso. La distensión orelajación del recto provoca la sensación de necesidad de defecar. Dos esfínteres rectales regulanla abertura del ano. Uno de ellos actúa voluntariamente y el otro involuntariamente.AGUA QUE INGRESA AL SISTEMA DIGESTIVOAGUA QUE REABSORBE EL SISTEMA DIGESTIVOAGUA QUE SALE DEL SISTEMA DIGESTIVOCon la bilisCon las bebidasCon la salivaCon el jugo intestinalCon el jugo gástricoCon el jugo pancreáticoEn el intestino delgadoTotalTotalCon la materia fecalEn el intestino grueso2,3 litros1 litro1 litro2 litros1 litro2 litros8,3 litros9,3 litros9,2 litros0,1 litro0,9 litroDurante un día, el organismo usa 9litros de agua. El sistema digestivo seencuentra en equilibrio cuando puederecuperar casi toda el agua que ingresa

al cuerpo.Síntesis de la estructura y dinámica del sistema digestivoLa composición del sistema digestivo y los procesos en los que interviene pueden serresumidos en un esquema como el siguiente:Sistema digestivoComposiciónTubodigestivoGlándulasanexasDinámicaDigestión delos alimentosAbsorción delos nutrientesRecuperaciónde aguaMicrofotografía electrónicade Escherichia coli.62 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Desequilibrios en el sistema digestivoComo se analizó en el ejemplo del automóvil, a veces ocurren alteraciones o disfunciones queinfluyen en el equilibrio del sistema. Una falla en el motor, en los ejes o en la batería puede modificary aun anular el funcionamiento del auto. Esto también puede suceder en el cuerpo. Ciertasdisfunciones pueden alterar el equilibrio del sistema orgánico durante un corto o un largo plazo.DiarreaA veces el recubrimiento de las paredes del intestino puede irritarse debido a una infecciónbacteriana o viral. En esas ocasiones el tránsito de materiales por el colon se hace másrápido, se reduce la absorción de agua y se produce la diarrea.EstreñimientoA veces puede ocurrir que los movimientos peristálticos del intestino sean muy lentos. Enesos casos, el intestino extrae gran cantidad de agua del material residual y las heces se vuelvenmuy compactas causando el estreñimiento. Esta situación puede revertirse incorporandoen la dieta mayor cantidad de fibras vegetales y haciendo ejercicio físico, lo que provocaaumento de los movimientos peristálticos.Enfermedad celíacaEsta enfermedad se caracteriza por una deficiente absorción de los alimentos que contienengluten, un componente principal de las harinas. El gluten se encuentra en el trigo, laavena, la cebada y el centeno.El intestino delgado de las personas celíacas presenta una atrofia de las vellosidades y microvellosidadesintestinales. Éstas aparecen deformadas y en algunas ocasiones totalmente lisas.Los síntomas característicos de la enfermedad son: pérdida de peso, eliminación de grandescantidades de materia fecal, vómitos y anemia.El tratamiento consiste en una dieta sin gluten, es decir, sin TACC (sigla que corresponde alos cuatro cereales que poseen gluten).HepatitisEs una enfermedad caracterizada por la inflamación del hígado. El 90% de los casos escausada por un tipo de virus, pero también puede ser originada por el alcoholismo crónico. Elvirus más frecuente es el que provoca la hepatitis C.Los síntomas que caracterizan la enfermedad son: fiebre por la noche, color amarillentoen la piel, orina muy oscura y materia fecal clara. Estos síntomas pueden ir acompañados pordolores en la parte superior y derecha del abdomen.Actualmente se previene mediante vacunación.Cálculos biliaresLas sales biliares se producen en el hígado a partir del colesterol. En ciertas condiciones, el colesterolprecipita y forma pequeñas “piedritas” conocidas como cálculos biliares. Las personas queingieren alimentos con mucho contenido de grasas están más propensas al desarrollo de cálculos.En ocasiones, los cálculos se depositan en el conducto biliar y lo obstruyen, impidiendo que labilis circule hacia el duodeno. Entonces pueden acumularse en la vesícula y provocar su ruptura.Esta enfermedad se caracteriza por dolores fuertes en la parte superior derecha del abdomenque pueden estar acompañados por vómitos y fiebre.63Con-Texto de la TecnologíaEl organismo en imágenesHoy en día científicos y médicos disponen de variedad de aparatos para observar la estructura y funcionamiento del organismo.Hace sólo 40 años, el único método disponible para ver el interior del cuerpo eran los rayos X. Sin embargo, la tecnología actualpermite prevenir y tratar gran cantidad de enfermedades con procedimientos “no invasivos”, es decir, que no requieren de cirugía.En general los rayos X se emplean para observar estructuras compactas como loshuesos. Pero con estos rayos también es posible observar órganos huecos comolos intestinos o los vasos sanguíneos. Para realizar una radiografía de contrastecomo la de la ilustración, se introduce en el intestino grueso una sustancia queabsorbe los rayos X y permite observar el órgano blando.

La tomografía computarizada produceimágenes con más detalles quelas radiografías clásicas. Un aparatode rayos X y una computadora especialpermiten producir imágenes dedelgadas rebanadas de la cabeza ydel abdomen. La serie de imágenespuede unirse y crear otra en tresdimensiones, como el cráneo y elcerebro de la ilustración.La ultrasonografía emplea ondas sonoras para observar eldesarrollo de un feto en el útero materno y el funcionamientode las válvulas del corazón. Las ondas que transmite el aparato,rebotan como el eco y una computadora las transformaen imágenes.La resonancia nuclear magnética usaondas magnéticas y de radio paracrear imágenes. Este procedimientose emplea para observar secciones deórganos, como el cerebro que muestrala ilustración.La tomografía de emisión depositrones permite observar laactividad de órganos como el cerebroy el corazón. Al paciente se leinyecta una sustancia especial queemite radiaciones desde el interiordel cuerpo.El aparato detecta la radiación y latransforma en imágenes como elcorte de cerebro de la ilustración.64 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Materiales que entran y salen del sistemarespiratorio¿Cómo entra y sale aire por la nariz y la boca?Por la nariz y por la boca entra y sale aire de nuestro cuerpo. Sin embargo, la composicióndel aire que ingresa es diferente de la del aire que egresa. Con “anteojos de ver partículas”observarían una situación similar a la siguiente:Como pueden observar, los gases que entran y salen del organismo son los mismos, perola proporción de cada uno de ellos varía según se trate de aire inspirado (aire inhalado) ode aire espirado (aire exhalado).Es posible que nuestro organismo funcione durante un tiempo sin alimento. Sin embargo,su supervivencia es imposible sin un suministro continuo de oxígeno. El oxígeno es una sustanciafundamental para la obtención de energía a partir de los alimentos que ingerimos.Si cambian de lentes y se colocan los “anteojos de ver sistemas” podrían aislar del cuerpoel conjunto de órganos que intervienen en la respiración para conocer su estructura y funcionamiento.Si logran aislar mentalmente el conjunto de órganos que forman el sistema respiratoriopodrán saber por qué varía la proporción de los gases en el aire que entra y sale del organismo.Cantidades de agua, aire y alimentosque ha incorporado y transformado unapersona de 70 años.Aire inspirado = Aire atmosférico Aire espiradoOxígeno (O2)21%Nitrógeno(N2) 79%Agua (H2O)VariableDióxido de Carbono (CO2)0.04%Oxígeno (O2)16%Nitrógeno(N2) 79%Agua (H2O)SaturadoDióxido de Carbono (CO2)4%15 toneladasde alimento200 000 000litros de aire45 425litros de agua

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Estructura del sistema respiratorioEl sistema respiratorio está conformado por una serie de conductos denominados víasrespiratorias y por dos órganos denominados pulmones.Los pulmones y parte de las vías respiratorias se localizan dentro de la cavidad torácicao tórax. Esa cavidad está limitada por huesos, las costillas; y por músculos, los músculosintercostales y el diafragma.Ubicación y estructura del sistemarespiratorio humano.Cavidad nasalDiafragmaLaringeEpiglotisFaringeBronquiolosCorte longitudinal del pulmónBronquio izquierdoTráqueaPulmón derechoCostillasCavidad torácica o tórax66 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Vías respiratoriasEl aire ingresa en el cuerpo a través de dos orificios ubicados en la nariz, las fosas nasaleshacia la cavidad nasal, hueco situado por detrás de la nariz.Generalmente, el aire que ingresa por las fosas nasales tiene una temperatura menor ala del cuerpo, es “seco” o poco húmedo y contiene polvo. En estas condiciones, el aire podríadañar el interior de las vías respiratorias y de los pulmones. Sin embargo, a medida que el aireingresa por las fosas nasales se humedece, se calienta y se libera de impurezas. Todo estoocurre porque la superficie interna de la nariz y de la cavidad nasal transfiere al aire calor yvapor de agua. Además, cuenta con mucosidad y millones de pequeños pelitos que operancomo un “filtro” reteniendo gran parte del polvo que ingresa.El aire puede ingresar en el organismo por la nariz o por boca. No obstante, es recomendablerespirar por la nariz ya que esta estructura es más adecuada que la boca para calentar,humedecer y liberar de impurezas el aire.Dentro de la cavidad nasal también ocurre la percepción de los olores.Desde la nariz o desde la boca, el aire inhalado continúa su recorrido hacia la faringe,órgano compartido con el sistema digestivo.Como estudiaron en el capítulo 1, el funcionamiento de la epiglotis regula el paso del alimentodurante la deglución. Mientras no traguemos, circula aire por el conducto.Desde la faringe, el aire inhalado circula hacia la laringe y desde allí hacia la tráquea.Este conducto permanece abierto al paso del aire porque está conformado por una serie deanillos gruesos y rígidos con forma de C.Mientras el aire circula por la tráquea, continúa la extracción de impurezas porque susuperficie interna está revestida de millones de pelitos microscópicos o cilios en los cualesqueda retenido el polvo.En el extremo de la tráquea, se encuentran otros dos conductos, los bronquios. Cadauno de ellos continúa dentro de un pulmón.

Actividades❚ Relean el texto y localicenen la imagen de la páginaanterior cada una de las víasque se describen.❚ Realicen un esquema simpledel sistema respiratorioy complétenlo con lasreferencias correspondientes.Imagen endoscópica de la superficieinterna de la tráquea.La superficie interna de la tráqueaestá revestida por cilios y una capa demucosidad que extrae las impurezasque ingresan con el aire y que no hansido retenidas durante su circulaciónpor la cavidad nasal. Los cilios seagitan continuamente movilizando lamucosidad hacia la faringe, dondefinalmente es tragada y dirigida haciael esófago.Imagen endoscópica de las cuerdas vocales.Cuando el aire sale al exterior circulandopor la laringe, las cuerdas vocales vibran ypueden producir sonidos. Por este motivo, la

laringe es el órgano de la fonación.

Actividades❚ Relean el texto y elaboren un cuadro para reunir información sobre cada vía respiratoria,su ubicación y los procesos que en ella ocurren.❚ Supongan que tienen los “anteojos de ver partículas” e imaginen que pueden observarlas partículas que componen el aire. De todas ellas presten atención a una molécula deoxígeno y una de nitrógeno y resuelvan las siguientes consignas:- Registren en orden la serie de vías por las que circulan esas dos moléculas desde queingresan por la nariz hasta que llegan a lo s pulmones.Si quieren…¿Por qué nos atoramos si queremoshablar y tragar al mismo tiempo?¿Qué ocurre con la mucosidadoriginada en las vías respiratorias?Si quieren responder estas preguntasrelean el texto de la página 53.Parte posteriorde la lenguaEpiglotisCuerdas vocales67PulmonesLos pulmones rodean el corazón y ocupan casi todo el espacio que hay dentro de la cavidadtorácica.Dentro de los pulmones, se encuentra el extremo de los bronquios y un entramado deconductos de diámetro menor, los bronquiolos. Cada pulmón contiene aproximadamente30 000 bronquiolos. El extremo de los bronquiolos finaliza en un ramillete de pequeñas bolsitasque parecen racimos de uvas. Cada bolsita de denomina alvéolo.En los alvéolos se produce la transformación de la composición del aire inhalado, convirtiéndoseen aire exhalado.En síntesis, el aire circula por la serie de conductos del sistema respiratorio y cambia sucomposición en los pulmones.Dimensiones de las “alfombras” quepodrían fabricarse a partir de la suma desuperficies de estructuras microscópicaspertenecientes a una sola persona.Para responder esta pregunta necesitanun trozo de bofe o pulmón de vaca, unrecipiente, un cuchillo, una lupa y agua.Corten un trocito del pulmón y mírenloa través de una lupa. Dibujen sus observaciones.Coloquen el trocito de pulmón dentrode un vaso con agua.- ¿Flota o se hunde? ¿Por qué?- Tomen entre los dedos el trocito de pulmóny, sin sacarlo del agua, apriétenlo.¿Qué sucede?- Continúen apretándolo hasta que alsoltarlo ya no flote. ¿Por qué se hunde?- Si consiguen pulmones enteros comolos de la imagen, realicen cortes paraobservar su estructura interna.- Reconozcan en los órganos todas lasvías respiratorias.

actividades experimentalesÁrea que ocupan lasvellosidades intestinales200 m 2Área que ocupan losalvéolos pulmonares75 m2Área que ocupala piel1,7 m2 Detalle del extremo de un bronquiolocon ramillete de alvéolos, rodeadopor redes de capilares sanguíneos.

Actividades❚ ¿Cómo se murió el caballo?- Imaginen que se encuentran aorillas de un río caudaloso y ven

un caballo muerto flotando enel agua. ¿Cómo determinaríansi el animal murió ahogado ocayó muerto al agua?❚ ¿Cómo son los pulmones?68 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Si quieren…¿Qué es la difusión?Si quieren saber cómo ocurre elproceso denominado difusión, leanlas páginas 106 y 107.Si quieren…¿Qué sucede con el oxígeno una vezque ingresa en la sangre?Si quieren aprender más sobre elrecorrido del oxígeno y su intervenciónen el funcionamiento del organismo,lean las páginas 110 y 111.La hematosis o intercambio de gasesque se produce en los pulmones causalas diferencias entre la composición

del aire inhalado y la del aire exhalado. Actividades❚ Como en la actividad anterior, supongan que tienen los “anteojos de ver partículas” eimaginen que pueden seguir el recorrido de una molécula de oxígeno y una de nitrógeno.Expliquen qué sucede con cada una de ellas desde que ingresan en el alvéolo formandoparte del aire inhalado.

Funcionamiento del sistema respiratorioIntercambio gaseoso en los pulmonesLos pulmones de una persona adulta pesan aproximadamente 1 kilo. En cada uno de estosórganos hay aproximadamente 150 millones de alvéolos que dan a los pulmones el aspectode dos grandes esponjas.Si fuera posible abrir y extender la superficie de todos los alvéolos que contienen los pulmonesde una sola persona, se alfombraría una cancha de tenis (75 m2).Las paredes externas de los alvéolos están rodeadas de numerosos vasos sanguíneos.Las paredes de los alvéolos y de los vasos son tan delgadas (0,0005 mm de espesor) que lasmoléculas de oxígeno y de dióxido de carbono pueden atravesarlas.Por esos delgados vasos sanguíneos, la sangre que llega a los alvéolos transporta una concentraciónde dióxido de carbono mayor que la del aire que contienen los alvéolos. En cambio, la concentraciónde oxígeno en el aire de los alvéolos es mayor que la transportada por esa sangre. Este hecho,sumado a la delgadez de las paredes de capilares y alvéolos, provoca la difusión de esos gases. Esdecir, el oxígeno atraviesa las paredes en dirección a la sangre; y el dióxido de carbono las atraviesahacia el interior del alvéolo. El intercambio de gases en los pulmones se denomina hematosis.Si se compara la composición del aire inhalado con la del aire exhalado, el primero tieneuna concentración mayor de oxígeno y el segundo tiene una concentración mayor de dióxidode carbono y de vapor de agua. Sin embargo, las concentraciones de los demás gases queconforman el aire no varían.Intercambio de gases(O2, CO2)OxígenoDirección del flujosanguíneoDióxido de carbonoOxígenoDióxido de carbonoCapilar Sangre oxigenadaSangre carboxigenadaPared del capilarPared del alvéolo69El ingreso de aire hacia los pulmones o inspiración se produce cuando el diafragma y losmúsculos intercostales se contraen y provocan la expansión de la cavidad torácica. A medidaque aumenta el volumen del tórax, disminuye la presión en el interior de la cavidad torácica.En esta situación, la presión exterior (la presión atmosférica*) es superior a la presión en elinterior de la cavidad torácica y, en consecuencia, el aire ingresa en los pulmones.La inspiración es un proceso muscular activo porque implica la contracción de los músculosque intervienen en la ventilación pulmonar.La salida de aire desde los pulmones o espiración, se produce cuando los músculos intercostalesy el diafragma se relajan y el volumen de la cavidad torácica se reduce. En esa situación,la presión en el interior del tórax es mayor que la presión atmosférica y, como resultado,los pulmones se contraen y el aire sale expulsado hacia el exterior.La espiración es un proceso muscular pasivo porque se produce por la relajación de losmúsculos que intervienen en la ventilación pulmonar.La ventilación pulmonar se produce por

la acción de los músculos intercostalesy el diafragma.Ventilación pulmonar¿Por qué respiramos más rápido cuando corremos?¿Por qué cuando dejamos de correr volvemos a respirar normalmente?El aire de los pulmones se renueva continuamente mediante el proceso denominadoventilación pulmonar.Si no están agitados, mientras ustedes leen esta oración realizan una inspiración y unaespiración. El volumen de aire que incorporaron en esa inspiración está compuesto poraproximadamente cien mil trillones (100 000 000 000 000 000 000 000) de moléculas de gases.De esas moléculas, la mayor cantidad es de moléculas de nitrógeno, de oxígeno y de vapor deagua; una proporción menor es de dióxido de carbono y de otros gases.Si observan el aire con “anteojos de ver partículas” podrían ver moléculas de esos gases queentran y salen de su nariz y de la de los compañeros. Las moléculas de nitrógeno entran y salende los pulmones sin variar su cantidad. En cambio, si las ventanas y la puerta están cerradas, enel aire observarían cada vez menos moléculas de oxígeno y más de dióxido de carbono.Cuando no están agitados, la frecuencia respiratoria es de 10 a 15 veces por minuto. Enese tiempo, en su cuerpo ingresan y egresan entre 5 litros y 7 litros de aire.En cambio, si realizan ese cálculo mientras corren, la frecuencia respiratoria aumenta y, enaproximadamente 20 movimientos respiratorios por minuto, entran y salen de sus pulmonesalrededor de 25 litros de aire.70 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

❚ ¿Cómo notamos que el aire entra y sale de los pulmones?Para responder esta pregunta coloquen sus manos sobre las costillas de un compañero. Primeropresten atención a los movimientos que ocurren en su tórax mientras inspira.- ¿Qué movimientos perciben?- ¿Qué ocurre con la dimensión del tórax?Luego presten atención a los movimientos durante su espiración.- ¿Qué percibieron?- ¿Qué variaciones se han producido en las dimensiones de su tórax?Con un cronómetro o reloj con segundero, cuenten las veces que el compañero inspira durante1 minuto. Repitan el procedimiento con otros 5 compañeros y registren los resultados.Una vez tomados los datos en reposo, corran durante 3 minutos. Repitan los cálculos anteriores yregistren los resultados.Comparen los datos obtenidos con los valores que indica el texto. Calculen el volumen de aire quesus compañeros ingresaron en sus pulmones en situación de reposo y de agitación.❚ ¿Cómo simular el proceso de ventilación pulmonar en el organismo?Para responder esta pregunta pueden armar un modelo de caja torácica con una botella plásticacon tapa, un globo, una bombita de agua, un trozo de manguera, dos banditas elásticas, plastilinao masilla y una tijera.Corten con la tijera la base de la botella.Perforen la tapa de la botella y coloquen la manguera en el orificio.Coloquen la bombita en uno de los extremos de la pajita y sujétenla bien con una banditaelástica. Enrosquen la tapa en la botella y sellen el orificio con plastilina o masilla.Corten el cuello del globo y ajústenlo en la base de la botella con otra bandita elástica.Una vez armado el dispositivo, tiren hacia abajo el globo de la base de la botella y observen.Registren los resultados.Suelten lentamente el globo, observen y registren los resultados.Empujen la base de globo hacia arriba, observen y registren los resultados.Comparen el modelo con la imagen de la página anterior y respondan:- ¿Qué representa la pajita?- ¿Qué simulan la botella y el globo de la base?- ¿Qué parte del modelo serían los pulmones?- Diseñen un cuadro para comparar las estructuras del modelo, los órganos del sistemarespiratorio y el funcionamiento de ambos.Comparen los experimentos de esta página y resuelvan:- Establezcan semejanzas entre el funcionamiento del modelo y los movimientos ventilatoriosobservados en el compañero.- Establezcan diferencias entre los funcionamientos anteriores.- Escriban una lista de características y capacidades de las estructuras que intervienen en laventilación que no se presentan ni ocurren en el modelo.

actividades experimentales71

Esto decía Buffon…Georges-Louis Leclerc (1707-1788) fue un naturalista francés. Su participación como divulgador público de las ciencias fue tanimportante que el rey Luis XV lo nombró conde de Buffon (nombre más usado para referirse al naturalista).

Su obra Historia natural general y particular está compuesta por 44 volúmenes en los que escribió sobre la humanidad, la Tierra,los cuadrúpedos, los pájaros, los minerales, los cetáceos y muchos otros organismos. Entre los fragmentos de sus descripcionessobre la especie humana, puede leerse:La boca y los labios son, después de los ojos, las partes del rostro que tienen más movimientoy expresión, pues, influyendo las pasiones en estos movimientos, señala la boca sus diferentescaracteres por las diversas formas que toma; la voz anima también esta parte, y le da más vitalidadque a todas las demás; el color rojo de los labios y la blancura del esmalte de los dientessobresalen de tal modo entre los demás colores del rostro. […]Cuando repentinamente se piensa en una cosa deseada con ardor, o sentida con vehemencia,se experimenta un estremecimiento o una opresión interior; y este movimiento deldiafragma obra sobre los pulmones, los eleva y causa una inspiración viva y pronta, queforma el suspiro. Y cuando el alma reflexiona sobre la causa de su conmoción, sin hallarmedio de satisfacer su deseo o de dar fin a su pena, se repiten los suspiros, y la tristeza, quees el dolor del alma, sucede a estos primeros movimientos, que van seguidos, cuando aquéles inopinado y profundo, del llanto; entra el aire en el pecho con interrupción acelerada, y seexperimenta una especie de conmoción involuntaria, que produce reiteradas inspiraciones;cada una de estas forma un sonido o ruido más perceptible que el del suspiro, y esto es lo quellamamos sollozo: éstos se suceden con más rapidez que los suspiros, percibiéndose en ellosalgo del sonido de la voz, cuyos acentos son más notables en el gemido.La risa es un sonido interrumpido de improviso y repetidas veces por una especie de conmoción.En la risa inmoderada y en casi todas las pasiones violentas se abren mucho los labios; peroen otros movimientos más suaves y tranquilos del alma se retiran los ángulos de la boca, sin queésta se abra, se elevan las mejillas, y en algunas personas se forma en cada mejilla, a corta distanciade dichos ángulos, un hoyo pequeño, nuevo adorno que se añade a la gracia y atractivo,compañeros ordinarios de la sonrisa. Ésta es la señal de benevolencia, de aplauso y de satisfaccióninterior, aunque también suele ser indicio de mofa y desprecio; pero cuando la sonrisa esmaligna, se estrechan los labios uno contra el otro por un movimiento del labio inferior. […]Hacen salir los colores al rostro el gozo, el orgullo, el rubor y la cólera, y lo dejan pálido detemor, la tristeza y el espanto. Esta alteración del color del rostro es absolutamente involuntaria;manifi esta, sin consentimiento del alma, su situación, y es efecto de la sensación, en la cual notiene voluntad un dominio completo, aunque puede mandar en todo lo demás. Si bien bastaun instante de refl exión para contener los movimientos musculares del rostro en las pasiones,y aun para modifi carlos a su arbitrio, no es posible impedir la alteración del color, porquedepende de un movimiento de la sangre, ocasionado por la acción del diafragma, que es elprincipal órgano de la sensación interior.Ariel Rojo: El príncipe del conocimiento - Georges Louis de Buffon,México, Pangea Editores, 1992 (adaptación).

¿Qué quiso decir Buffon con…?Cosa deseada con ardor o sentida convehemencia: en el lenguaje de la épocade Buffon, esta expresión significa“cuando tenemos muchas ganas deque pase algo”, “cuando pensamosmucho en alguien o en algo”, o “cuandodeseamos mucho ver a alguien”.Estremecimiento: sensación detemblor, sacudida nerviosa o sobresaltoen el ánimo.Opresión interior: sensación de presiónen el pecho con dificultad de respirar.Conmoción: sensación de perturbaciónviolenta del ánimo o del cuerpo.Inopinado: sin pensarlo, involuntario.Inmoderada: sin medida o moderación.Benevolencia: simpatía y buenavoluntad hacia las personas.Mofa: burla con palabras o señales quese hace de alguien o de algo.Cólera: enojo, enfado.Aun para modificarlos a su arbitrio: conesta expresión Buffón explica que no sepuede elegir sonrojarse o no sonrojarseporque es una acción involuntaria.

Actividades❚ Lean el texto de Buffon y resuelvan las consignas:- ¿Qué ideas comunica en su texto?- Comparen las propiedades del diafragma según el naturalista francés y el conocimiento actual.- ¿Qué oración o fragmento les llamó la atención? ¿Por qué?

- ¿Por qué creen que se propuso la lectura de este texto en el capítulo?72 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Ciclo respiratorioUn ciclo respiratorio está comprendido por una inspiración y una espiración. En cadaciclo ingresa a los pulmones aproximadamente 0,5 litros de aire. Esa cantidad de aire se denominavolumen de aire corriente.Un adulto realiza 20 000 ciclos respiratorios en un día. Si se pesara la totalidad de aireincorporado en todos esos ciclos respiratorios, se estimaría que la persona inhaló aproximadamente15 kilos de aire en 24 horas. Ese valor es seis veces mayor que el peso de comida yde agua que una persona incorpora en un día.Al realizar una inspiración profunda, llenando bien los pulmones, ingresan entre 2,5 litrosa 3 litros de aire. Esa cantidad de aire se llama volumen de reserva inspiratoria.Si se realiza una espiración forzada, es decir, tratando de expulsar todo el aire que contienensus pulmones, se exhala entre 1 litro y 1,5 litros. Esa cantidad de aire se denomina volumende reserva espiratoria.La suma de los volúmenes de reserva inspiratoria y espiratoria da un valor aproximado alos 3,5 litros y 4,8 litros. Esa cantidad de aire se denomina capacidad vital.Durante una espiración forzada es imposible expulsar todo el aire de los pulmones. Estosórganos nunca quedan sin aire porque en los alvéolos se retiene cierto volumen mínimo deeste material. Esa cantidad permanente de aire se denomina volumen residual de aire, y suvalor se aproxima a los 1,5 litros.La capacidad vital depende en gran medida de la elasticidad de los pulmones. A medidaque los pulmones pierden elasticidad con los años, o como consecuencia de alguna enfermedad,el volumen residual aumenta y la capacidad vital disminuye.La capacidad pulmonar total se obtiene con la siguiente operación:Volumen de reserva inspiratoria + Volumen de reserva espiratoria = Capacidad vital3 litros + 1,5 litros = 4,5 litrosCapacidad vital + Volumen residual = Capacidad pulmonar total4,5 litros + 1,5 litros = 6 litros73

Control del sistema respiratorioSi bien es posible hacer una inspiración o una espiración cuando queremos, normalmentelos ciclos respiratorios se producen de manera inconsciente o involuntaria, en forma rítmicay automática.Una región del sistema nervioso, el centro respiratorio, coordina la contracción y larelajación de los músculos que intervienen en la ventilación pulmonar (el diafragma y los músculosintercostales).En reposo, la cantidad de dióxido de carbono queproduce el cuerpo es liberado hacia el exterior al espirar.Cuando aumenta la actividad física, el cuerpoproduce mayor cantidad de dióxido de carbonoque en reposo.El aumento en la concentración de dióxido de carbonoes detectado por unos sensores ubicados en la paredinterna de algunos vasos sanguíneos. Esa informaciónestimula el centro respiratorio y desde allí se provoca elaumento de la frecuencia de los ciclosA medida que el dióxido de carbono eseliminado del cuerpo, disminuye suconcentración en la sangre. Los sensoresdetectan esta reducción y el centro respiratorioprovoca la disminución de la frecuencia de losciclos cardíacos hasta el valor de reposo.

Actividades❚ ¿Por qué no es posiblecontener la respiracióndurante un tiempoprolongado?Observen los esquemas yrespondan.¿Por qué estornudamos,bostezamos y tenemos hipo?En el estornudo, el hipo y el bostezointerviene el sistema respiratorio.El estornudo despeja de impurezaslas vías respiratorias. El aire se acumuladetrás de las cuerdas vocalescerradas y, en milésimas de segundo,se abren y por ellas sale una bocanadade aire a 160 km/h.El hipo se produce cuando el diafragmase contrae repentinamente, entraaire en los pulmones, y las cuerdas

vocales se cierran con un ruidocaracterístico (¡hic!).A través de la gran b ocanada de aireque sale de los pulmones duranteun bosteo, se libera gran cantidad dedióxido de carbono acumulado enel cuerpo.Centro Respiratorio74 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Síntesis de la estructura y dinámica del sistema respiratorioLa estructura del sistema respiratorio y los procesos en los que interviene pueden serresumidos en un esquema como el siguiente:

Actividades❚ Escriban un texto querelacione los conceptosusados en el esquema.Composición DinámicaSistemarespiratorioVías respiratorias VentilaciónPulmones pulmonar HematosisCantarle al cuerpoEn la literatura argentina, varios autores han dedicado poemas al cuerpo. Algunos enlazaron armónicaspalabras para elogiar el organismo del ser querido; otros, en cambio, las entramaron con una visión irónica.Baldomero Fernández Moreno (1886-1950) fue médico rural en Chascomús y en el barrio porteño deFloresta. Escribió poesía sobre temas de la vida cotidiana, la ciudad y el campo con notable calidadliteraria. En 1936 ganó el Premio Nacional de Literatura y, en 1939, el Premio de Honor de la SociedadArgentina de Autores.Soneto a tus víscerasHarto ya de alabar tu piel dorada,Tus externas y muchas perfecciones,Canto al jardín azul de tus pulmonesY a tu tráquea elegante y anillada.Canto a tu masa intestinal rosadaAl bazo, al páncreas, a los epiplones,Al doble filtro gris de tus riñonesY a tu matriz profunda y renovada.Canto al tuétano dulce de tus huesos,A la linfa que embebe tus tejidos,Al acre olor orgánico que exhalas.Quiero gastar tus vísceras a besos,Vivir dentro de ti con mis sentidos...Yo soy un sapo negro con dos alas.(B. Fernández Moreno)Con-Ciencia y Arte75

Desequilibrios en el sistema respiratorioAlgunas enfermedades afectan la estructura y el funcionamiento del sistema respiratorio.Bacterias, virus y principalmente el cigarrillo son causantes de enfermedades de las vías respiratoriasy de los pulmones.BronquitisSe denomina bronquitis a la inflamación de los bronquios. Los agentes causales de laenfermedad son variados: virus, bacterias, polvo del ambiente, sustancias que se encuentranen el aire contaminado y el humo del cigarrillo.La bronquitis se caracteriza por la aparición de flemas que obstruyen las vías respiratoriasy el cuerpo elimina a través de la tos.TuberculosisLa tuberculosis es una enfermedad producida por un tipo de bacterias llamadas bacilosde Koch. Habitualmente, estas bacterias son transportadas por el aire e ingresan a las víasrespiratorias. Una vez dentro del organismo, los bacilos se alojan en los pulmones y alteransu estructura y capacidad de ventilación. La persona enferma tiene fiebre, tos seca, transpiramucho y adelgaza. Sin embargo, si la enfermedad es diagnosticada a tiempo, es curable.La vacuna antituberculosa o BCG (Bacilo Calmette-Guérin) es la mejor prevención paraesta enfermedad. Se aplica por vía oral antes de los 10 días de vida y cuando el niño ingresa ala escuela primaria (aproximadamente a los 6 años).NeumoníaLa neumonía es provocada por bacterias y por virus y como consecuencia los pulmonesse inflaman*. Como los alvéolos se llenan de mucus y líquido, se dificulta el intercambio degases.Los síntomas son muy similares a los de una gripe: fiebre, dolor de cabeza, enrojecimiento

de la garganta y tos.Esta enfermedad se contagia a través de pequeñas gotas que expulsa la persona enfermacuando habla, tose o estornuda, o por el uso de objetos contaminados, como vasos,bombillas o cubiertos.TabaquismoLas sustancias tóxicas del humo del cigarrillo ocasionan dos enfermedades graves: enfisemay cáncer de pulmón. Ambas se previenen si no se toma el hábito de fumar.Se denomina enfisema al deterioro de las paredes de los alvéolos. Esta enfermedad disminuyela elasticidad de los pulmones y deteriora las paredes de los alvéolos. Como consecuenciade esto, se reduce el intercambio de gases y el enfermo respira con dificultad.La mayoría de los casos de cáncer de pulmón son producidos por el tabaquismo. Lapersona enferma pierde su capacidad respiratoria debido a un grupo de células que crecenveloz y anormalmente.Para este tipo de enfermedades es fundamental detectarlas a tiempo. Para esto, las radiografíasde pulmón resultan eficaces. Pero la única medida preventiva es evitar el tabaquismo einhalar el humo del cigarrillo de personas que fuman cerca.76 | 2 Entrada, transformación y salida de materia

Comprender e integrar1. Lean las preguntas de apertura del capítulo 2 e intenten responderlascon lo que aprendieron.2. ¿Cómo estudiar en Ciencias Naturales?En ciencias, la mayoría de los textos explicativos comunicanconocimientos científicos con relaciones de causa-consecuencia.Para estudiar este tipo de textos es muy útil identificar las relacionescausa-consecuencia y representarlas en una trama de conceptos.Si en el texto aparece otro tipo de relaciones, por ejemplo, lascaracterísticas correspondientes al objeto que se describe,también podrán representarse en la trama.Para elaborarlas, conviene seguir la serie de pasos que se proponencon el siguiente ejemplo.Supongan que el texto que tienen que estudiar es el siguiente:“Éste es un buen lugar para mencionar el peligro que plantea elmonóxido de carbono (CO), que puede provenir de un horno defuncionamiento defectuoso o de quemar combustibles como elcarbón o el kerosén sin la ventilación adecuada. El CO se combinacon la hemoglobina con mayor afinidad que el O2. De estemodo, el CO destruye la capacidad de la hemoglobina para transportary liberar el O2, a los tejidos del organismo. La víctima pierdeel conocimiento y puede morir por falta de O2 en el cerebro.”Fragmento de Vida. La Ciencia de la Biología, de Purves, Sadava,Orians y Heller, Buenos Aires, Editorial Médica Panamericana,sexta edición, página 858.Pasos para elaborar una trama de conceptosa. Extraer las ideas del texto. Por ejemplo:El monóxido de carbono (CO) es peligroso.El monóxido de carbono proviene de hornos que funcionan mal.El monóxido de carbono proviene de quemar combustibles (carbóno kerosén) sin ventilación adecuada.El monóxido de carbono tiene mayor afinidad con la hemoglobinaque el O2.El monóxido de carbono destruye la capacidad de la hemoglobinapara transportar oxígeno (O2) hacia los tejidos del organismo.La falta de oxígeno en el cerebro produce pérdida del conocimientoy muerte.b. Señalar los conceptos incluidos en las ideas anteriores.El monóxido de carbono (CO) es peligroso para la salud.El monóxido de carbono proviene de hornos defectuosos.El monóxido de carbono proviene de la combustión de combustibles(carbón o kerosén) sin ventilación adecuada.El monóxido de carbono tiene mayor afinidad con la hemoglobinaque el oxígeno (O2).El monóxido de carbono destruye la capacidad de la hemoglobinapara transportar oxígeno hacia los tejidos del organismo.La falta de oxígeno en el cerebro produce pérdida del conocimientoy muerte.c. Seleccionar y ordenar los conceptos estableciendo relacionesde causa y consecuencia.Causa 1: combustión sin ventilación

Consecuencia 1: monóxido de carbonoCausa 2: monóxido de carbonoConsecuencia 2: hemoglobinaCausa 3: hemoglobina combinada con monóxido de carbonoConsecuencia 3: falta de oxígeno en la sangre.Causa 4: falta de oxígeno en la sangre.Consecuencia 4: pérdida del conocimiento y muerte.d. Destacar los conceptos y establecer las relaciones entre elloscon flechas y frases cortas.Consecuencias Causascombustiónsin ventilaciónse combina con provoca puede llegara causarfalta de oxígenoen la sangrepérdida deconocimientoy muertehemoglobinacombinadacon monóxidode carbonofalta de oxígenoen la sangremonóxidode carbonohemoglobinaproducemonóxidode carbono