Interacción y movimiento

UD
Propuesta didáctica: unidad Didáctica
quinto de primaria | ciencias de la naturaleza
Interacción y movimiento
1. Identificación
Área: Ciencias de la Naturaleza
SC 4: Los sistemas muscular, óseo y nervioso
Resumen:
Esta Unidad Didáctica tiene como objetivo que los y las estudiantes conozcan la forma en
que el sistema nervioso capta el estímulo y elabora una respuesta motora en coordinación
con los sistemas muscular y esquelético. Se presenta la relación evolutiva del sistema nervioso y se enfatizan las medidas que favorecen la salud del sistema nervioso.
Para la enseñanza de esta Unidad, se realizarán actividades que permitan recuperar los
conocimientos previos de los y las estudiantes. Se presentan recursos interactivos para
hacer las clases más dinámicas, se realizan investigaciones cuyos resultados se socializan
y discuten en una puesta en común, y se construyen modelos de neuronas, entre otras
estrategias de aprendizaje.
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2. Descripción
Recuerda
Todos los seres vivos deben ser capaces de captar los cambios que ocurren en
su entorno y responder a ellos. En los animales, esta función es ejecutada por los
órganos de los sentidos y el sistema nervioso. La complejidad del sistema nervioso
va en aumento, alcanzando su nivel máximo en los seres humanos.
Nuestro sistema nervioso se divide en sistema nervioso central y sistema nervioso periférico.
•• El sistema nervioso central está compuesto por el encéfalo y la médula espinal.
El encéfalo se encuentra dentro del cráneo y está formado por el cerebro, el
cerebelo y el bulbo raquídeo. La médula espinal, alojada dentro de la columna
vertabral, conduce la información captada por los nervios sensitivos al cerebro;
también transmite los impulsos del encéfalo a los nervios y neuronas motoras.
•• El sistema nervioso periférico está formado por nervios sensitivos, que captan
la información y por nervios motores, que ejecutan las órdenes del sistema
nervioso central.
La información recorre el sistema nervioso como una descarga eléctrica llamada impulso nervioso. Las neuronas poseen prolongaciones llamadas dentritas y
apéndices llamados axones. El impulso nervioso va del axón de una neurona hasta la dentrita de la neurona vecina. A este fenómeno se le conoce como sinapsis.
El impulso se produce por un desbalance entre iones de potasio y sodio (bomba
de sodio y potasio), mediado por hormonas llamadas neurotransmisores.
Atendiendo a la parte del sistema nervioso que los coordine, nuestros movimientos se clasifican en actos reflejos y actos voluntarios. Los actos voluntarios son
coordinados por el sistema nervioso central y, como su nombre lo indica, tenemos absoluto control sobre ellos, decidiendo cuando y cómo realizarlos; así, por
ejemplo, si decidimos flexionar el brazo, el impulso pasa del cerebro al cerebelo y,
luego, de la médula espinal al nervio que está conectado con el bíceps. Los actos
reflejos son coordinados por el sistema nervioso periférico; estos movimientos,
que no controlamos, están relacionados con funciones vitales como la respiración
y también con respuestas a estímulos que sobrepasan el umbral del dolor.
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Orientaciones para el/la docente
Haga notar a sus estudiantes que los sistemas nervioso, muscular y esquelético funcionan
de forma coordinada durante el movimiento. El sistema nervioso coordina la respuesta motora, mientras que el sistema muscular es la parte activa del aparato locomotor, que tira del
esqueleto, logrando el desplazamiento.
Resalte que una afección en el sistema nervioso puede afectar la capacidad de movimiento,
como ocurre en caso de lesiones graves.
Aprendizajes esperados
A través de esta Unidad Didáctica, los y las estudiantes serán capaces de:
•• Identificar las diferentes partes del sistema nervioso humano y explicar su función.
•• Describir qué es el impulso nervioso.
•• Clasificar movimientos entre actos reflejos y actos voluntarios.
•• Explicar las interacciones que ocurren entre los sistemas óseo, muscular y nervioso.
•• Describir las características de las enfermedades del sistema nervioso.
•• Identificar hábitos saludables para mantener la salud del sistema nervioso.
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Mapa conceptual
Sistema nervioso
está formado por
su función es
trabaja
en colaboración con
sistema nervioso
central: encéfalo
y médula espinal
recibir el estímulo
órganos
de los sentidos
procesar
una respuesta
sistema nervioso
periférico: nervios
sensitivos y motores
transmitir
la decisión
al sistema
encargado
de ejecutarlo
sistema muscular
sistema óseo
coordina dos tipos de movimientos
voluntarios
involuntarios o reflejos
Recursos didácticos digitales
Para uso de la y del docente:
•• Modela el sistema nervioso.
Esta página sugiere actividades grupales y construcción de modelos para simular el
funcionamiento del sistema nervioso. Disponible en: http://neurociencias.udea.edu.co/
neurokids/modelos.htm
•• Libro de neurociencia para colorear.
Este es un recurso PDF que contiene ilustraciones para colorear los principales componentes del sistema nervioso: http://faculty.washington.edu/chudler/pdf/colorbooksp.
pdf
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•• La sipnasis
Un video que muestra cómo ocurre la comunicación entre las neuronas que componen una red neuronal. Disponible en:
http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=40766&referente=docentesl
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•• El sistema muscular
Video animado que muestra la comunicación entre el sistema nervioso y el
sistema muscular durante el movimiento. Disponible en: https://www.youtube.
com/watch?v=-63cZ9s2lNs
•• Las drogas y el cerebro
Este recurso contiene un video que muestra los mecanismos de acción de las
drogas sobre el cerebro. Disponible en:
http://www.educaixa.com/-/las-drogas-y-elcerebro
•• Enfermedades del sistema nervioso
En este enlace encontrará información útil
sobre las principales enfermedades que
afectan el sistema nervioso, así como
ilustraciones y videos que le permitirán
ampliar este tema. Disponible en: http://
www.catedu.es/biogeo3/75_enfermedades_del_sistema_nervioso.html
Recursos didácticos digitales
Recursos materiales
necesarios para las actividades
•• Para la comprensión de este tema
se necesitan láminas donde se
muestren las diferentes partes del
sistemas nervioso, así como cartulina, acuarela, hielo seco e hilo
de lana para la construcción de los
modelos.
•• Un proyector, una computadora con
bocinas y conexión a la Internet
para proyectar los recursos digitales en el aula.
Para el uso en el aula
•• Sistema nervioso. En este enlace sus
estudiantes encontrarán informaciones
sobre las partes y funciones del sistema
nervioso. Así como recomendaciones para
mantener la buena salud de este sistema
del cuerpo: http://www.profesorenlinea.cl/
Ciencias/Sistema_nervioso/Sistema_nervioso.html
•• Sinapsis neuronal. Este video explica los
conceptos de impulso nervioso y sinapsis. Disponible en: https://www.youtube.
com/watch?v=zMM4ywUutpgkPopUp?idC
ontent=8333
Recursos didácticos
que se aportan como anexo
•• Anexo 1. Imágenes para la
actividad 1.
•• Anexo 2. Imagen para la
actividad 2.
•• Anexo 3. Imagen para la
actividad 3.
•• Anexo 4. Imagen para la
actividad 4.
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3. Secuencia didáctica
Tiempo total estimado para todas las actividades
Las actividades propuestas conllevan, aproximadamente, una semana
para su realización, equivalente a 6 sesiones de 45 minutos de clase.
1. Actividad de inicio / Órganos del sistema nervioso
Duración: 1 sesión de clase (45 minutos)
Comience el tema, realizando a
sus estudiantes preguntas de recuperación de experiencias previas, tales como: ¿Qué es un estímulo? ¿Cuáles órganos de nuestro
cuerpo participan en la respuesta
a estímulos?
Luego, comente que un estímulo es cualquier cambio en el
ambiente que provoca una respuesta en nuestro organismo, tal
como un ruido, un roce o un cambio de temperatura. Hágales notar que el sistema que participa en la percepción
y elaboración de la respuesta ante los estímulos es el sistema nervioso. Puede
preguntar ahora: ¿Cuáles órganos del sistema nervioso conocen? ¿Cuál es su función? ¿Qué es una neurona?
Luego, muestre a sus estudiantes el recurso Sistema nervioso, con la finalidad de
que confirmen sus respuestas y aprendan más sobre este importante sistema de
órganos. Si no cuenta con medios para bajar este contenido de la red, muestre a
sus estudiantes los esquemas del Anexo 1, explicándoles que el primer esquema
representa la corteza cerebral y que el segundo corresponde al sistema nervioso
completo. Luego de que observen detenidamente la anatomía del cerebro, la médula, ordéneles que identifiquen, señalando en el esquema de la derecha con el
dedo, la ruta que sigue un impulso que viaje desde el cerebro hasta una pierna, por
ejemplo y, finalmente, asigne una investigación en distintos medios sobre el sistema
nervioso y sus funciones.
Luego, presente las respuestas en una puesta en común. Aproveche esta para aclarar las confusiones que tengan sobre el tema.
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2. Actividad / Actos reflejos y voluntarios
Duración: 1 sesión de clase (45 minutos)
Para explicar la relación que existe entre el sistema nervioso, el sistema muscular y
el sistema óseo, realice las siguientes preguntas de contextualización: ¿Alguna vez
se han pinchado un dedo? ¿Cómo reaccionaron? ¿Qué es el estornudo? ¿Podríamos
contener un estornudo, si así lo decidiéramos? ¿Qué es el hipo? ¿Podemos contener el
hipo? ¿Qué sucede cuando alguien nos llama por nuestro nombre? ¿Cuáles partes del
sistema nervioso participan en estos movimientos? ¿Cuáles otros sistemas del cuerpo
participan en esos movimientos?
Dedique unos minutos a explicar las diferencias entre los movimientos voluntarios y
los actos reflejos. En el Anexo 2 encontrará ilustraciones que le facilitarán esta labor.
Luego, copie en la pizarra los siguientes movimientos y pídales que los clasifiquen en
voluntarios o reflejos: caminar (voluntario), bailar (voluntario), estornudar (reflejo), saludar a alguien con la mano (voluntario), retirar el dedo de un objeto caliente (reflejo),
toser (reflejo), y correr del peligro (voluntario), entre otros. Dedique unos minutos para
ayudarles a identificar sus aciertos y fallos.
Explique que en la siguiente actividad construirán modelos de neuronas, utilizando
cartulina, hilo de lana, hielo seco y acuarela; insista en que deben procurar todos
estos materiales.
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3. Actividad / Impulso nervioso
Duración: 2 sesiones de clase (90 minutos)
Explique a sus estudiantes que esta actividad se realizará en dos partes; la primera
parte de la actividad consistirá en la elaboración de los modelos de neuronas. Verifique que sus estudiantes hayan llevado al aula los materiales solicitados al final de
la anterior actividad y explíqueles que procederán con estos a elaborar los modelos,
basándose en la observación del Anexo 3. Infórmeles que pueden seleccionar el tipo
de neurona que quieran reporducir en su modelo.
Pregunte a seguidas: ¿Han escuchado alguna vez la palabra circuito? ¿En qué situación o contexto?
Comente que un circuito está compuesto de varios elementos que trabajan de manera coordinada. Por ejemplo, un conjunto de neuronas que se comunican entre sí
conforman un circuito. Entre las células que conforman un circuito, el impulso eléctrico viaja en forma de cascada desde una neurona sensitiva hasta una interneurona y,
luego, al centro de control (cerebro o médula espinal), donde se procesa la información y transmite, a su vez, una respuesta que viaja de regreso, en forma de impulso
eléctrico, a través de una neurona motora.
En la segunda parte de la actividad, sus estudiantes reflexionarán sobre la conexión
entre el sistema nervioso y el sistema muscular. Reproduzca los videos Sinapsis neuronal y El sistema muscular. Finalizada la presentación, pregunte cómo se relacionan
ambos fenómenos, es decir, la sinapsis y el movimiento; sus estudiantes deberán
responder a esta pregunta basándose en lo observado en ambos videos.
Si no cuenta con medios para reproducir los videos, pídales que coloquen los modelos de neuronas construidos de forma tal que el axón de una se aproxime a la dentrita
de otra, formando una red; explíqueles que lo que acaban de representar es una red
neuronal y que el impulso nervioso se transmite desde el axón de una neurona hasta
la dentrita de otra. Infórmeles que este fenómeno se conoce como sinapsis y que
deben producirse millones de ellas para que tenga lugar la neurotransmisión. Pregunte finalmente: ¿Por qué los músculos están conectados a nervios? Sus estudiantes
basarán sus respuestas en la explicación que acaban de recibir.
Hágales notar que la interrupción de la comunicación entre una neurona sensitiva y
el sistema nervioso central impediría recibir el estímulo, mientras que la ruptura de la
comunicación entre la neurona motora y el músculo o el centro de control impediría
que se ejecutase la respuesta, es decir, el movimiento.
Evalúe los modelos de neuronas desde el punto de vista de fidelidad con la estructura
que representan y la creatividad mostrada en su elaboración. Puede exponer todos
los modelos y solicitar que voten por el que consideran el mejor o los mejores.
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4. Actividad / Salud del sistema nervioso
Duración: 1 sesión de clase (45 minutos)
Pida a sus estudiantes que investiguen la causa de los siguientes padecimientos
del sistema nervioso: Parkinson, cefalea, esclerosis múltiple, Alzeihemer, aneurisma
y meningitis, entre otros. Luego, realice una puesta en común con los resultados
obtenidos. Pregunte: ¿Tienen todas las enfermedades estudiadas su causa en un mal
funcionamiento del sistema nervioso central? ¿Pueden prevenirse algunas de estas
enfermedades? ¿De qué forma?
Luego, motive una conversación sobre los hábitos que promueven el buen funcionamiento del sistema nervioso. En el Anexo 4 encontrará ilustraciones y explicaciones
sencillas sobre los principales trastornos del sistema nervioso. Realice con ellos un
ejercicio de lectura de imágenes, al pedir que identifiquen las diferencias entre un
cerebro sano y un cerebro afectado por una isquemia o trombosis, así como entre una
neurona sana y una neurona afectada por un desorden autoinmune o esclerosis múltiple. Divida a sus estudiantes en grupos de cinco miembros y asígneles infografías
sobre el efecto de los agentes psicotrópicos y el alcohol sobre el sistema nervioso,
recuérdeles que para realizar este trabajo deben procurar información de distitnos
medios y acompañarlas con imágenes que se relacionen con lo investigado.
5. Actividad de cierre / Conclusiones y evaluación
Duración: 1 sesión de clase (45 minutos)
Entregue a cada uno de sus estudiantes una hoja de papel en blanco donde deberán
dar una breve explicación sobre el sistema nervioso y su funcionamiento, apoyándose
en los contenidos aprendidos durante el desarrollo de esta secuencia.
Llame a sus estudiantes por sus nombres y pida a cada uno que clasifique una acción
propuesta por usted como voluntaria o involuntaria; califique su respuesta de forma
inmediata.
Disponga que cada grupo explique brevemente la infografía que realizó; califique la
explicación de acuerdo al dominio de la información. Realice la evaluación de esta
Unidad tomando en cuenta la participación de los y las estudiantes en todas las actividades desarrolladas y por la calidad y participación en los trabajos en grupo.
Verifique que se han obtenido buenos resultados de los aprendizajes esperados. Evalúe y califique también la calidad de las infografías y ordene la colocación de todas
ellas en el mural del aula.
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4. Si observas, trata…
Si observas
Trata
Alguna dificultad para identificar las diferencias entre movimientos voluntarios e
involuntarios.
De ilustrar esa diferencia con ejemplos como los
siguientes: ¿Puedes hacer que tu corazón lata más
rápido o más despacio? ¿Verdad que no? Este es
un movimiento involuntario. Ahora, levanta tu brazo
derecho. ¿Ves que esto sí puedes hacerlo? Ese es
un movimiento voluntario.
Explique luego que los latidos del corazón son movimientos involuntarios; mientras que el movimiento
de los brazos es voluntario.
Dificultad para comprender las interacciones entre los sistemas nervioso,
muscular y óseo.
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Resaltar que el movimiento posee dos etapas: coordinación y ejecución. Que el sistema nervioso coordina el movimiento, mientras que los sistemas muscular y óseo participan en la ejecución del mismo.
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5. Recursos didácticos para el docente y el estudiante
ANEXO 1| Imagen para la actividad 1
Corteza cerebral
Lóbulo frontal
Cuerpo
calloso
Tálamo
Hipotálamo
Cerebro medio
Puente tronco encefálico
Cerebelo
Médula
Médula espinal
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Cerebro
Médula espinal
Nervio mediano
Nervio radial
Nervios toráxicos
Nervios lumbares
Nervio pudental
Nervio ulnar
Nervio sacral
Nervio ciático
Nervio tibial
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Nervio safeno
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ANEXO 2| Imagen para la actividad No. 2
Cerebro
Fibra nerviosa
sensitiva
Fibra nerviosa motora
Receptor sensitivo
Músculo
Receptor
Arco reflejo monosináptico
Arco reflejo polisináptico
Médula espinal
Estímulo
Receptor
Neurona
sensitiva
Neurona
sensitiva
Interneurona
Efector
Efector
Neurona
motora
Neurona
motora
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ANEXO 3| Imagen para la actividad No. 3
Dendritas
Axón
Axón
Axón
Neurona motora
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Interneurona
Interneurona
Neurona sensitiva
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ANEXO 4A | Imagen para la actividad No. 4
3
1
Célula de plasma
2 Anticuerpo
Capa de
mielina
6
Células T
Axón
4
Macrofago
Neurona sana
Esclerosis múltiple
Capa de mielina
destruida
9
7
Nódulo de
Ranvier
Fibra
expuesta
Célula de
Schwann
8
Fibra nerviosa
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1 Capa de un material lipoprotéico (mielina) que protege los axones de las
neuronas.
2 Molécula proteica que se adhiere a cuerpos extraños para que los leucocitos puedan identificarlos y eliminarlos.
3 Células del sistema inmunitario encargadas de la síntesis y secreción de
anticuerpos.
4 Leucocitos de gran tamaño que constituyen la segunda línea de defensa
contra microorganismos patógenos.
5 Apéndice de una neurona a través del cual se propaga el impulso nervioso.
6 Células inmunitarias que se encuentran en el sistema linfático y son producidas en el timo.
7 Células cilíndricas que rodean a los axones; en neuronas motoras, cuyos
axones son de gran tamaño, estas células poseen mielina.
8 Filamentos que se agrupan para formar los axones.
9 Áreas de los axones que quedan expuestas o descubiertas entre las células de Schwann.
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Hematoma intercerebral
Arteria cerebral
Arteria cerebral rota
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Arteria cerebral
Área del cerebro
afectada por falta
de irrigación
sanguínea
Colesterol
Trombo
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ANEXO 4B | Las drogas. Clasificación y efectos
http://www.creces.cl/new/index.asp?imat=%20%20%3E%20%2024&tc=3&nc=5&art=38
Una droga es toda sustancia que modifica el funcionamiento de un organismo al serle
administrada. Son numerosas las substancias que al ingerirse, inhalarse o inyectarse,
interfieren en el metabolismo cerebral, produciendo efectos tóxicos.
Según sus efectos, las drogas se clasifican de la siguiente manera:
Drogas embriagantes: Alcohol
En este grupo se engloban una serie de compuestos orgánicos simples, como el alcohol
o constituyentes de solventes orgánicos y productos químicos volátiles, que la mayor
parte de las veces se inhalan.
El alcohol es una droga cuyo consumo, dependiendo de la cantidad, produce la sensación
de bienestar, o la de sedación, intoxicación o inconsciencia. La ingestión continua de alcohol daña las células cerebrales y las destruye paulatinamente. También daña numerosos otros órganos y tejidos. Lesiona al hígado (cirrosis hepática), el páncreas, los riñones
y la mucosa intestinal. La ingesta de alcohol eleva la presión arterial, aumenta el riesgo
de ataques cardíacos y derrames cerebrales, causa úlceras del duodeno y estómago,
como también produce colitis y colon irritable.
Drogas alucinógenas.
Estas drogas producen efectos denominados estados alterados de conciencia, durante
los cuales la persona experimenta diversas ilusiones, principalmente ópticas y auditivas,
conocidas como alucinaciones. Entre estas se encuentra el éxtasis.
El éxtasis es una droga de la familia de las anfetaminas que, de acuerdo a los usuarios,
produce un estado inicial de desorientación y, luego, un agradable y melodioso sentido
social. Desgraciadamente es una droga muy tóxica, que mata cierto tipos de células cerebrales produciendo un daño total e irreversible.
Drogas depresoras.
Este tipo de droga produce estado de sueño, estupor o calma; debido a que inhiben la
neurotransmisión, al ser similares a la dopamina y a las endorfinas. En este grupo están
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todos los tranquilizantes y narcóticos. Son recetadas a las personas con problemas
de ansiedad, producen un efecto sedante e hipnótico, pero en dosis mayores a las
recomendadas, generalmente, llegan a producir efectos tóxicos, insomnio, agitación,
temblores, náuseas y vómitos. Su administración terapéutica continua produce también una dependencia.
Drogas estimulantes
Como su nombre lo indica, estas drogas estimulan la transmisión de impulsos electroquímicos. Entre estas se encuentran la cocaína, las anfetaminas, y otras.
– Cocaína. Esta droga produce aceleración del ritmo cardiaco y al mismo tiempo una
constricción de los vasos sanguíneos, por lo que se eleva la presión arterial y se
dilatan las pupilas. Estos cambios físicos pueden acompañarse de convulsiones,
arritmias, infartos cardiacos, paro respiratorio y hemorragia cerebral, entre otros.
–Anfetaminas. Como la cocaína, es una droga estimulante psicomotora. En animales de experimentación se ha podido demostrar que su acción tóxica se produce al
disminuir la serotonina en el cerebro. Estudios histológicos muestran alteraciones
estructurales en los axones de las neuronas, producen excitación seguida de una
marcada depresión, hipertensión arterial y muerte.
– Marihuana. Es una droga de amplio uso, que
produce múltiples y variados efectos y acciones. Contrariamente a lo que mucha gente
cree, se trata de una sustancia muy dañina.
A nivel cerebral, aún en pequeñas dosis, altera la función de la memoria, distorsiona la
percepción y la capacidad de juicio y también
disminuye las habilidades motoras.
Se ha demostrado que el uso crónico de la marihuana produce daño cerebral y es
muy similar al que se produce normalmente durante el proceso de envejecimiento.
Normalmente la marihuana se fuma y en ella hay más factores cancerígenos que
en el tabaco. Es más peligrosa aún, porque los fumadores de marihuana tratan de
mantener el máximo de tiempo el humo en los pulmones. Otro efecto comprobado
de la marihuana es la alteración de los procesos inmunológicos, lo que aumenta la
susceptibilidad a las infecciones y las enfermedades.
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