Orientaciones para el docente Antes de realizar la clase, le sugerimos que lea la orientación de este tema hasta el final y revise el recurso digital “Descubriendo las hormonas sexuales”. Ficha pedagógica 1 . 2 . Subsector de aprendizaje: Comprensión del Medio Natural Nivel 7 año Básico : Módulo: Visión integrada de la sexualidad Tema: ¿Qué relación existe entre hormonas sexuales y las características del hombre o mujer? Objetivo: Relacionarán con mayor precisión la acción y efecto de las hormonas sexuales en la aparición, desarrollo y mantención de las características fenotípicas que diferencian al hombre de la mujer. Conceptos claves: Hormonas, Andrógenos (masculinizante), Estrógenos (feminizantes), Pubertad Introducción al tema La activación del eje hipotálamo-hipófisis-gónada y la relación que se establece entre estos órganos entrega una visión general de cómo, tanto el testículo como el ovario, están regulados en su función por la acción de hormonas gonadotróficas. Niñas y niños han elaborado un concepto de hormonas y han diferenciado la acción del efecto hormonal. Además, han estudiado la estructura de los aparatos genitales del hombre y de la mujer. Si bien en una primera aproximación conocen los efectos de las gonadotrofinas en las gónadas, en esta lección relacionarán con mayor precisión la acción y efecto de las hormonas sexuales en la aparición, desarrollo y mantención de las características fenotípicas que diferencian al hombre de la mujer. La relación de la HFE y HL en la gónada es directa, sin embargo, la acción de las hormonas sexuales es más generalizada; por esta razón cada alumno podrá representar la acción de la hormona sexual en diferentes partes del cuerpo y los efectos que en dicha estructura generen. Finalmente, son las características propias de uno y otro sexo. Además, podrán inferir qué ocurrirá si a un individuo prepúber se le extirparan las glándulas sexuales y podrán discutir algunas acciones que permitan aminorar los efectos de esta acción. 1 3 . Orientación para el tratamiento de contenidos MATERIALES Para cada estudiante - El Cuaderno de Ciencias - Esquemas del cuerpo humano Para cada grupo de estudiantes - Papelógrafo - Plumones - Lápices de colores Para la clase - Cuaderno de curso - Caja-buzón de preguntas - Documentos con información acerca de las hormonas sexuales - Recurso digital “Descubriendo las hormonas sexuales” Prepare un papelógrafo con “¿Qué sabemos de las hormonas sexuales?” Prepare siluetas masculinas y femeninas en papel, para cada grupo de trabajo. Prepare los documentos de información para ser usados como Centro de recursos. Disponga de los papelógrafos realizados por los niños y niñas con siluetas humanas en lecciones anteriores. A medida que responden las preguntas iniciales, tendrán oportunidad de revisar los papelógrafos y los aprendizajes acerca de los mecanismos de regulación del hipotálamo-hipófisis y gónada. Relacionando que una hormona ejerce su acción en las estructuras que poseen los receptores correspondientes, determinarán que si son dos las gonadotropinas, tendrán que existir dos tipos de receptores en cada una de las gónadas, unos que interactúen con la HFE y otros con la HL. Es necesario insistir en la importancia de las gónadas como estructuras fundamentales en la reproducción de los organismos y, por ende, de la especie humana. Por un lado, su rol en la formación y liberación de hormonas sexuales, pero, por otro lado, en la formación de células sexuales, unidades que portan la información genética de la especie de generación en generación. Sin duda que en esta lección el énfasis está en la acción hormonal, pero no se puede dejar de insistir en el otro aspecto. Los niños han trabajado los cambios que detectaron en sus propios cuerpos; las niñas por su parte han realizado la misma actividad. Invite, en este caso, a realizar un trabajo similar, pero estudiando lo que ocurre con las hormonas sexuales en el sexo contrario. Así, los niños estudiarán la acción y efecto de los estrógenos y progesterona y las niñas la acción y efectos de la testosterona. De esta forma se 2 reforzarán los aprendizajes y cada uno de ellos entenderá mejor lo que suceda en el cuerpo del otro. Los cambios más visibles son los físicos, pero es necesario insistir en los cambios emocionales que afectan a tantos aspectos, como el campo de intereses, de valores, de comportamiento, entre otros. Para conocer las ideas previas que niñas y niños tienen en relación a las hormonas sexuales, se puede plantear las siguientes preguntas: • ¿Cuáles son las hormonas sexuales? ¿Dónde se elaboran las hormonas sexuales? A los niños: • ¿Cuáles son las hormonas que produce la mujer? ¿Qué acción y efecto tienen las hormonas sexuales en el cuerpo de la mujer? A las niñas: • ¿Cuáles son las hormonas que producen los hombres? ¿Qué acción y efecto tienen las hormonas sexuales en el cuerpo del hombre? Una vez que discuten sus respuestas, organizan la forma de comunicar sus resultados. 4 . Desarrollo de la clase a. Inicio o focalización: Preparación: Pida que respondan por escrito y en forma individual, ¿qué sucedería si a un niño o niña de su edad se le extirparan las glándulas sexuales? Que compartan con su grupo y que se preparen para compartir con el curso. Registre las ideas planteadas por cada grupo en un papelógrafo b. Desarrollo o exploración Procedimiento: • Organice grupos de niñas y de niños. • Oriéntelos en la revisión de los papelógrafos que representan la interacción corteza-hipotálamo-hipófisis-ovario. • Pídales que representen en la silueta del sexo contrario los efectos de las hormonas sexuales. • Una vez completas las siluetas, las ubiquen en un lugar visible y se preparen para la discusión. c. Cierre de la clase (Reflexión y aplicación) 3 Reflexión Después de la presentación de ambos grupos, estimúlelos a compartir la sensación que tuvieron unos y otros al realizar esta actividad. Comparen los nuevos esquemas con los realizados por los protagonistas directos de estos cambios. Termine la lección con el análisis de la clase y pida que escriban ¿Qué aprendí? ¿De qué me ha servido lo que estoy aprendiendo? Valide los aprendizajes solicitando a cada uno que comparta lo que aprendió. Contraste el listado de aprendizajes con las ideas previas presentadas al inicio de la clase y discuta con su curso cuáles deben mantenerse, cuáles completarse y cuáles modificarse. Invítelos, finalmente, a escribir algún sentimiento que les motive la actividad o el estado en que se encuentran. Aplicación Actividad: Descubriendo las hormonas sexuales Invite a los estudiantes a trabajar con el recurso digital “Descubriendo las hormonas sexuales”, desde donde el alumno y alumna podrá apreciar el efecto de las hormonas en el desarrollo humano. El estudiante deberá seleccionar una imagen de niño o niña. Luego manipulará la edad de de la persona seleccionada y las concentraciones de “andrógenos” y “estrógenos” utilizando la barra de la edad y de niveles hormonales. En el gráfico se representarán los niveles de las hormonas. Finamente, el estudiante podrá observar los cambios que se producen en el cuerpo humano. 4 Solicite que, utilizando las fuentes de información adecuadas, dibujen en su Cuaderno de Ciencias la estructura de la gónada, tanto masculina como femenina, y la función de las hormonas sexuales correspondientes. Actividades de Extensión y Profundización Pida que investiguen los efectos que presentan diferentes animales a los que se les han extirpado sus órganos sexuales: toro, pollo, cerdos, ovejas, otros mamíferos. Investiguen y describan los efectos que provoca la extirpación de los testículos en la especie humana. Evaluación Esta lección ofrece varias oportunidades de evaluación. Una de ellas es el registro mediante una pauta de cotejo, del desempeño de cada niño o niña en su grupo de trabajo. Inicie la clase siguiente con una silueta con ovarios y otra silueta con testículos para que cada alumno y alumna relacione correctamente la producción de hormonas sexuales con las estructuras con las que interactúa y los efectos que la acción de la hormona genera en cada uno de ellos. Haga que intercambien el ejercicio con el compañero de grupo, para que este revise a medida que se entrega la información correcta. En caso de una evaluación deficiente de alguno de ellos, sugiera que sean los compañeros de grupo los que nivelen a quien no tiene los logros deseados. El registro que cada uno realiza en su Cuaderno de Ciencias también puede ser una fuente de evaluación. Reflexión Después de haber terminado la clase, reflexione en torno a las siguientes preguntas: ¿Cuáles considera que fueron los aprendizajes más relevantes logrados por sus estudiantes? ¿Qué modificaciones sería necesario introducir a la clase para lograr mejores aprendizajes? ¿Qué situaciones surgidas durante la clase no fueron previstas en su preparación? ¿Qué dificultades se presentaron durante el desarrollo de resolvió? ¿Cómo podrían preverse? 5 la clase? ¿Cómo las Sitios de interés Recomendación: Se sugiere comprobar las direcciones de los sitios web antes de referenciarlos o trabajar con los estudiantes. Descripción: Sitio web que presenta información respecto a las glándulas sexuales y hormonas Dirección: http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/3ESO/ Sistendo/gonadas.htm Anexo 1: Conceptos • • • • • • • • • • Las gónadas son reguladas por hormonas producidas y liberadas por la hipófisis. Las gónadas tienen una función mixta tanto en el hombre como en la mujer: producen los gametos y las hormonas sexuales. La acción de las hormonas hipofisiarias es específica. Solo ejercen su acción en estructuras localizadas en las gónadas. Si son dos tipos diferentes de hormonas hipofisiarias, deberán existir dos estructuras diferentes en la gónada, con los receptores específicos para cada una de las hormonas. Los estrógenos son hormonas de carácter feminizante. La progesterona tiene un efecto, fundamentalmente, en el útero y las glándulas mamarias. Las hormonas androgénicas tienen efecto masculinizante. Las hormonas sexuales son producidas por las gónadas y tienen una acción y efecto generalizado. La acción y efecto de las hormonas sexuales desencadena el desarrollo de las características que identifican el sexo fenotípico de la persona. Un individuo normal tiene una correspondencia entre el sexo genético, gonadal y fenotípico. 6 • La producción de las hormonas sexuales, antes de la pubertad, puede inducir a una pubertad precoz o a una alteración de las características fenotípicas del individuo afectado. Anexo 2: Profundización temática Las hormonas sexuales son producidas en las gónadas. Las glándulas sexuales son estimuladas, a su vez, por las hormonas hipofisiarias que son la HL y HFE. Estas hormonas se producen simultáneamente y actúan en diferentes tejidos del testículo. En el caso del ovario actúan en forma alternada produciendo el ciclo ovárico y también su acción y efecto es diferente en el folículo en desarrollo. En el testículo la HL estimula a las células de Leydig y estas producen y liberan andrógenos. El andrógeno más abundante es la testosterona. La HFE actúa sobre células de los túbulos seminíferos estimulando espermatogénesis, es decir, el proceso de formación de espermatozoides. la El testículo tiene, en consecuencia, dos tejidos diferentes que reaccionan a las gónadotrofinas, uno germinativo y otro secretor. La espermatogénesis se inició en la etapa fetal del niño, en cada túbulo seminífero, pero a partir de la pubertad se produce la meiosis, una de las etapas más importantes de este proceso, pues células específicas ubicadas en las paredes del túbulo seminífero, reducen a la mitad el número cromosómico de la especie. Estas células se denominan gametos o células sexuales. Al término de la meiosis quedan como células haploides, es decir, poseen el genoma humano, un DNA que codifica todas las características de la especie. Los espermatozoides poseen el aporte adecuado de ADN para fundirse con el gameto femenino y originar una nueva vida y con ello una nueva historia. Este proceso, la formación de espermatozoides, es continuo. A partir de la pubertad, se repite día a día. Su regulación depende de la hipófisis, pero fundamentalmente de las hormonas sexuales. Las hormonas sexuales masculinas son producidas por las células de Leydig, tejido ubicado entre los túbulos seminíferos del testículo. Estimuladas por la hormona luteinizante, las células de Leydig comienzan a producir y liberar testosterona, provocando un aumento de este tipo de andrógeno en la sangre. 7 La hipófisis produce otra hormona, la adrenocorticotrofina, ACTH, que es una hormona que actúa en la corteza suprarrenal que responde liberando, también, andrógenos. Los andrógenos suprarrenales y la testosterona actúan en diferentes tejidos del cuerpo, estimulando el desarrollo de los caracteres sexuales masculinos: • • • • • En la piel activa la producción de vellos en todo el cuerpo, especialmente el vello axilar y pubiano, en el rostro, barba y bigote. Además de la activación de las glándulas sebáceas, especialmente en la zona púbica. En la laringe, las hormonas sexuales modifican el cartílago tiroideo y con ello afecta a las cuerdas vocales que determinan un cambio de tono y de timbre de la voz, característico en esta etapa de crecimiento. Actúan, además, en el sistema óseo, muscular, en la distribución de la grasa corporal, el metabolismo, entre otros. En general, las modificaciones en el desarrollo físico transforman a este púber en un individuo en transición entre niño y adolescente en el que aún no hay control en el uso de la voz y una descoordinación en el equilibrio corporal. Las hormonas también afectan al sistema nervioso y el púber presenta cambios en el ámbito de sus intereses, en su comportamiento, y empieza a manifestar los cambios que indican el inicio de su madurez sexual. Se activan nuevos núcleos hipotalámicos, especialmente los relacionados con la líbido. Es relevante la acción de las hormonas sexuales en el aparato genital. Hay crecimiento, especialmente de testículo y pene. La testosterona activa la producción de receptores para la HFE, de modo que cuando esta comienza a actuar se lleva a cabo la etapa de maduración en la espermatogénesis, es decir, comienzan a formarse los espermatozoides y comienzan a evidenciarse las primeras eyaculaciones como poluciones nocturnas. La testosterona actúa en diferentes tejidos del cuerpo. 8 En la mujer la situación es similar. También la activación del ovario es producida por la HFE y la HL, gonadotrofinas que actúan en forma cíclica. Cuando el nivel de una es alto, el de la otra es bajo. La HFE, como su nombre lo indica, “Hormona Folículo Estimulante”, tiene su acción en células foliculares de los folículos ováricos. En la mujer, la ovogénesis también se inicia en la vida fetal, pero en este caso la ovogénesis logra llegar a la etapa de maduración y se inicia la meiosis, de modo que desde los dos meses de vida fetal quedan las futuras células sexuales determinadas, suspendidas su formación, en un estado de ovocitos primarios. Cada uno de estos ovocitos primarios queda rodeado de células formando los folículos primordiales, que después se denominarán primarios, y estos son los que podrán desarrollarse bajo la acción de la hormona folículo estimulante. Del millón de futuros óvulos en la edad fetal, en la pubertad no quedan más de 600.000, y en el curso de la vida fértil de una mujer no maduran más de 500. Una verdadera selección natural. Aquellos folículos que no se desarrollan presentan atresia folicular y se van autodestruyendo a lo largo de la vida de la mujer. El proceso de formación y liberación de los ovocitos desde el ovario es cíclico y ocurre una vez al mes, en distintos días según la mujer. A medida que el folículo es estimulado por la HFE, las células foliculares que responden a la acción de la hormona comienzan, a su vez, a producir hormonas. Estas son las hormonas sexuales femeninas que se denominan estrógenos (estriol, estrona y estradiol). Se las conoce como hormonas “de la mujer”, porque su acción, al igual que las hormonas en el hombre, se ejerce en diferentes estructuras del cuerpo, estimulando la aparición y desarrollo de las características sexuales propias de la mujer. En la piel estimula el desarrollo y la mantención de los vellos axilares primero y, posteriormente, el vello pubiano. Mantiene la suavidad de la piel. 9 En las glándulas mamarias estimula su crecimiento, como botón mamario en sus inicios, evidenciando así una de las manifestaciones del cambio de niña a mujer. Los estrógenos actúan en los tejidos adiposos de la mujer determinando en gran medida las formas de la silueta femenina. Al igual que en los hombres, estas hormonas ejercen una acción en el sistema nervioso modificando el campo de intereses y activando numerosos núcleos hipotalámicos que la llevan a evidenciar un cerebro femenino. Ello se refleja en actitudes y sentimientos que muchas veces les generan algunos conflictos durante la etapa de cambio. Los niveles cada vez más crecientes de estrógenos retroalimentan negativamente a la producción de HFE, a nivel de la hipófisis, y positivamente a la HL. La hormona luteinizante determina la continuación de la meiosis en el ovocito primario (proceso que se había detenido en estado fetal) quedando este como ovocito secundario. Además, la HL determina la ruptura de las paredes del folículo produciéndose la salida del ovocito secundario, fenómeno conocido como ovulación. El resto del folículo que queda en el ovario, después de la expulsión del ovocito II, recibe el nombre de cuerpo lúteo que, además de producir estrógenos, comienza a producir progesterona, hormona denominada “de la madre”, porque su acción se ejerce en el útero y glándulas mamarias y tendrá un rol muy importante en caso de embarazo. Las hormonas ováricas tienen una acción generalizada, simultáneamente en diferentes partes del organismo femenino. 10 es decir, actúan Anexo 3: Sugerencias para el trabajo con el recurso digital Recordar el concepto de hormonas. Las Hormonas Sexuales Las hormonas sexuales son pequeñas moléculas que determinan la sexualidad humana, la cual está dada por la conducta, el desarrollo de los órganos reproductivos y de las características sexuales secundarias. Los andrógenos y estrógenos son hormonas sexuales sintetizadas en los testículos y los ovarios, los cuales son órganos reproductivos y que además poseen actividad endocrina. Estas hormonas son liberadas al torrente sanguíneo y son transportadas en la circulación para ejercer su acción sobre distintos órganos blancos en donde regulan la maduración, el desarrollo, la regeneración celular y la actividad de diversos tejidos Los Estrógenos en el Cuerpo de la Mujer ¿Qué son los estrógenos? Los estrógenos son un grupo de hormonas que juegan un papel importante en el desarrollo reproductivo y sexual de las mujeres. A éstas también se les llama hormonas sexuales. En las mujeres, los ovarios son los principales productores de estrógenos, los que también son sintetizados a nivel de las glándulas adrenales pero 11 en una pequeña cantidad. Además de regular el ciclo menstrual, Los estrógenos afectan tracto reproductivo, el tracto urinario, los vasos sanguíneos, el corazón, los huesos, los senos, la piel, el cabello, las membranas mucosas, los músculos pélvicos y el cerebro. Las características secundarias sexuales, como los vellos púbicos y de la axila también comienzan a crecer cuando los niveles de estrógeno aumentan. Muchos de los sistemas orgánicos, incluyendo los sistemas musculoesquelético, cardiovascular, y el cerebro están afectados por el estrógeno. http://www.healthsystem.virginia.edu/uvahealth/adult_gyneonc_sp/estrogen.cfm ¿Qué son los andrógenos? Los andrógenos son hormonas sexuales que predominan en el hombre. Entre ellas destacan la testosterona y androstenediona. En el aspecto reproductivo, la principal acción de estas hormonas es estimular el desarrollo de los órganos reproductivos y de los caracteres sexuales masculinos. Los andrógenos, son sintetizados principalmente en los testículos, aunque también son producidos pero en menor cantidad a nivel de las glándulas adrenales. Efectos de los andrógenos Aunque la principal función de los andrógenos está enfocada en los aspectos reproductivos, poseen la capacidad de regular procesos metabólicos intracelulares como la síntesis y activación de proteínas y a nivel génico, de regular la expresión de diversos genes involucrados con la proliferación, diferenciación y muerte celular. Es confuso el texto sobre los efectos anabólicos y anabolizantes sintéticos. Se requiere incluir el siguiente texto como punto a parte del sugerido sobre la acción de los andrógenos: "Los andrógenos, en particular la testosterona, poseen un efecto anabolizante a nivel muscular. Debido a esta propiedad, es que se ha desarrollado la industria enfocada en la síntesis de productos anabolizantes androgénicos que en ocasiones, no son usados de la manera recomendada con el fin de aumentar desmesuradamente la masa muscular, lo que trae consecuencias negativas para nuestro organismo como alteraciones de la conducta, de los niveles hormonales normales y de la capacidad de tener hijos. Anexo 4: Actividades sugeridas uso recurso digital Investigar en Internet y/o recortar fotos de diarios y revistas que den cuenta que se producen cambios en el aspecto físico de las personas, en ambos sentidos cuando existen alteraciones en los niveles hormonales. 12