Ciencias Módulo 1 Biología Estudiantes
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CIENCIAS (BIOLOGÍA, FÍSICA, QUÍMICA) MÓDULO 1 CONTENIDOS ESTUDIANTES Eje temático: Biología: Organización, estructura y actividad celular – Procesos y funciones vitales – Biología humana y salud – Organismo y ambiente LA CÉLULA Si nos preguntamos qué tienen en común organismos tan diversos como las bacterias, los hongos, las plantas y los animales, diremos, seguramente, que todos están constituidos por una o más células. Por ello decimos que la célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos, pues en ella se realizan diferentes procesos bioquímicos que permiten su supervivencia y, por lo tanto, del organismo como un todo. A pesar de la variedad de formas y tamaños en los distintos organismos, la organización fundamental de las células es relativamente uniforme, por lo que es posible clasificarlas en dos grandes tipos: Células Procariontes (pro, antes de; karyon, núcleo): su principal característica es que no poseen núcleo y, por lo tanto, el material genético se encuentra en el citoplasma, en una región denominada nucleoide. Son células primitivas muy simples, que carecen de organelos membranosos. A este tipo de célula pertenecen microorganismos como las bacterias, que son unicelulares, es decir, que están formadas por una célula. 1 Células Eucariontes (eu, verdadero; karyon, núcleo): su principal característica es que poseen un núcleo en el que está contenido el material genético. Son células complejas y evolucionadas y en su interior existe una serie de organelos membranosos. Organismos pertenecientes a los reinos Protista, Fungi, Vegetal y Animal están constituidos por este tipo de células. Las células eucariontes pueden ser de dos grandes tipos: animales y vegetales (Fig.2). CÉLULA EUCARIONTE VEGETAL Pared celular ANIMAL Núcleo Microtubulos R.E liso Centríolos R.E rugoso Membrana Plasmática Citoplasma Mitocondrias Aparato de Golgi Vacuola Vesículas Mitocondria Membrana Plasmática Nucleolo Núcleo Aparato de Golgi Cloroplasto Ribosomas R.E rugoso Fig. 2: Tipos de células eucariontes A pesar de las diferencias entre células vegetales y animales, se distinguen tres partes fundamentales: Membrana Plasmática: constituye el límite de la célula y, por lo tanto, define el medio interno celular. Está formada por una bicapa lipídica (fosfolípidos) que le otorga un carácter hidrofóbico. En ella se encuentran insertas diferentes proteínas, algunas de las cuales actúan como bombas y canales para el transporte de sustancias hacia dentro y fuera de las células (Fig.3). La membrana plasmática actúa como una barrera semipermeable porque regula el flujo de sustancias en ambas direcciones. 2 Glúcidos Proteínas Bicapa de fosfolípidos Cabeza polar hidrofílica Colas apolares hidrofóbica Fosfolípidos Fig. 3: Composición molecular tipo de la membrana plasmática. Núcleo: como ya hemos dicho, en el núcleo se encuentra el material genético o DNA. Es el organelo más notorio en las células y está separado del citoplasma por una envoltura formada por una membrana doble que posee poros nucleares para la comunicación entre el contenido nuclear y el citosol. Citoplasma: corresponde al contenido celular exceptuando el núcleo y en él encontramos una serie de organelos, cada uno con funciones determinadas (tabla 1). 3 Tabla 1: Principales organelos en las células eucariontes COMPLEJO DE GOLGI RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO (RE): MITOCRONDRIAS LISOSOMAS Y PEROXISOMAS Consiste en un sistema de sacos aplanados, implicados en la modificación, selección y empaquetamiento de macromoléculas para la secreción o exportación a otros organelos. Sistema de membranas que se halla en continuidad estructural con la membrana externa del núcleo y ocupa un amplio espacio intracelular. Se divide en: RE rugoso (RER): asociado a ribosomas, dedicados a la síntesis de proteínas. RE liso (REL): carece de ribosomas y su función se centra en el metabolismo de lípidos. Podríamos decir que son las centrales energéticas de todas las células eucariotas: utilizan la energía obtenida combinando oxígeno con moléculas nutritivas para producir ATP. Son vesículas delimitadas por membranas que contienen enzimas. En el caso de los lisosomas contienen enzimas hidrolíticas destinadas a las digestiones intracelulares. Los peroxisomas contienen enzimas oxidativas encargadas de la degradación de lípidos intracelulares. ORGANELOS ESPECIALES DE LA CÉLULA VEGETAL. CLOROPLASTOS VACUOLA PARED CELULAR Son organelos rodeados de una membrana doble y en su interior contienen clorofila. Un elaborado sistema de membrana en el interior del cloroplasto contiene el aparato fotosintético. Es una vesícula muy grande limitada por una membrana y puede ocupar hasta el 90% del volumen celular. Su función es actuar en la regulación de la presión osmótica y en la digestión intracelular. Las células vegetales están rodeadas por una pared rígida formada por fibrillas de celulosa. Su función es de sostén y protección de la célula. Hemos visto los principales tipos celulares y los distintos organelos de las células eucariontes. Ahora veremos cómo las células ingresan sustancias nutritivas para realizar las diferentes funciones y eliminan las sustancias de desecho o secretan moléculas específicas. Este intercambio se realiza a través de la membrana plasmática y mediante otros mecanismos diferentes: 4 Transporte pasivo: Se trata de un proceso que no requiere energía, pues las moléculas se desplazan espontáneamente a través de la membrana a favor del gradiente de concentración, es decir, desde una zona de concentración de solutos elevada a otra de concentración de solutos más baja (Fig. 4). Transporte activo: Transporte que ocurre en contra del gradiente de concentración y, por lo tanto, necesita aporte energético (ATP). Las proteínas transportadoras que intervienen se llaman "bombas" (Fig. 4). ALTA CONCENTRACIÓN DE SOLUTOS ATP BAJA CONCENTRACIÓN DE SOLUTOS Difusión simple Mediada por canal Difusión facilitada Mediada por transportador TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE PASIVO Fig. 4: Diferentes tipos de transporte a través de la membrana plasmática. El transporte de agua a través de la membrana plasmática ocurre por un mecanismo denominado OSMOSIS. El agua se desplaza libremente por la membrana plasmática, pero este movimiento está determinado por la presión osmótica, que es producida por la diferencia de concentraciones de soluto a ambos lados de la membrana (Fig. 5). El solvente fluye de la zona de menor concentración de soluto (solución hipotónica) hacia la de mayor concentración de soluto (solución hipertónica). 5 Fig. 5: Osmosis. Ejercicios: Ahora que hemos aprendido sobre la célula, reflexiona y responde las siguientes preguntas y ejercicios: 1. Realiza un mapa conceptual con los tipos celulares que existen indicando las principales diferencias. 2. En nuestro cuerpo existen varios tipos de células (todas eucariontes) con distintas formas y funciones. Nombra tres, asociando forma y función. 3. Explica cuál es el efecto de la osmosis en las células cuando se colocan en un medio: a. Hipertónico. b. Hipotónico. c. Isotónico. SISTEMA DIGESTIVO Las principales funciones del sistema digestivo corresponden a la digestión de los alimentos y a la absorción de los nutrientes, ingresándolos al torrente sanguíneo y llevándolos de esta manera a las células del cuerpo. Existen diferentes mecanismos que van a contribuir a este proceso: Motilidad: consiste en movimientos de la pared gastrointestinal (gracias a una capa de músculo liso) que permiten mezclar y hacer avanzar el contenido por el tubo digestivo. 6 Secreción: se refiere a la secreción de agua y sustancias hacia el tracto gastrointestinal por parte de las glándulas asociadas (glándulas salivales y gástricas, páncreas exocrino e hígado). Digestión: se refiere al proceso por el cual los alimentos son ingeridos y las moléculas de mayor tamaño son degradadas a unas de menor tamaño para que puedan ser absorbidas por el aparato digestivo. Absorción: se refiere al proceso por el cual las moléculas degradadas son absorbidas por el tracto digestivo y pasan al torrente sanguíneo. Para realizar esta función, el sistema digestivo consta del tracto gastrointestinal y de ciertos órganos glandulares asociados cuyas secreciones actúan en él (Fig. 7). Fig. 7: Tracto gastrointestinal y glándulas asociadas. El sistema digestivo debe degradar el alimento en componentes moleculares cada vez más simples para que puedan ser absorbidos y transportados por la sangre. Para ello, se producen diferentes modificaciones a través del tracto gastrointestinal gracias a la acción de diferentes enzimas secretadas por las glándulas asociadas. A continuación te presentamos un resumen de las modificaciones y órganos que participan en esta degradación. 7 Segmento Boca Glándulas asociadas Salivales: • Parótidas • Submaxilares • Sublinguales Esófago Estómago Gástricas Proceso En la boca se produce la masticación del alimento, lo que permite trozarlo para que se mezcle de mejor manera con las secreciones digestivas. Gracias a la secreción de las glándulas salivales, el alimento es mezclado con la mucina, un componente de la saliva que lubrica el alimento y facilita su deglución. La saliva también posee una función digestiva ya que contiene amilasa salival, una enzima que permite degradar el almidón en oligosacáridos más pequeños. La mezcla del alimento con la saliva forma el bolo alimenticio. El alimento pasa desde la boca al esófago a través del proceso de deglución, que inicialmente ocurre en forma voluntaria. Durante este proceso la respiración se inhibe y la epiglotis impide que el alimento ingrese a la tráquea. Una vez que el bolo alimenticio llega al esófago, éste se desplaza hacia el estómago por medio de la contracción de los músculos que forman el tracto esofágico. A esta contracción se le denomina peristaltismo y recorre el esófago en dirección al estómago. El estómago sirve de reservorio para la gran cantidad de alimento que pueda ingerirse en una comida. Además, permite mezclar el bolo alimenticio con el jugo gástrico, el cual está formado por: Mucus: corresponde a una secreción viscosa que es secretada por las células epiteliales de la superficie del estómago en respuesta a la ingesta de alimentos. Esta secreción es alcalina (contiene bicarbonato) para proteger al epitelio de las lesiones mecánicas y ácidas del estómago. Pepsina: es un grupo de proteasas secretadas por las células principales de las glándulas gástricas. Las pepsinas se secretan en la forma inactiva de pepsinógenos, los cuales se activan al convertirse en pepsinas gracias a la acción del ácido gástrico. Las pepsinas digieren hasta el 20% de las proteínas de una comida. Ácido gástrico: es secretado por las células parietales de las glándulas gástricas. Está formado por ácido clorhídrico (HCl) y es el responsable de 8 convertir los pepsinógenos en pepsinas activas. Factor intrínseco: es una glucoproteína secretada por las células parietales del estómago y permite la absorción de la vitamina B12. Este es un proceso esencial para la vida humana, ya que participa en la maduración de los glóbulos rojos. Intestino delgado: Duodeno Yeyuno Íleon Intestino grueso: Páncreas Hígado En el intestino delgado es donde se produce la mayor digestión y absorción de los alimentos, especialmente en el duodeno y yeyuno. En este último, además, se absorbe la mayor cantidad de agua. El alimento que llega al intestino se mezcla con las secreciones producidas por el páncreas y el hígado, las cuales desembocan en el duodeno. El páncreas posee funciones endocrinas y exocrinas. La secreción exocrina está formada por una solución acuosa rica en bicarbonato que permite neutralizar el contenido ácido del duodeno y por una solución enzimática que contiene tres enzimas: tripsina, amilasa pancreática y lipasa pancreática, que permiten digerir las proteínas, carbohidratos y lípidos, respectivamente. Como resultado de esta degradación se obtienen moléculas pequeñas fáciles de absorber en el intestino. La función más importante del hígado para la digestión de los alimentos es la secreción de la bilis, que es almacenada en la vesícula biliar. La bilis contiene ácidos biliares, colesterol, lecitinas, pigmentos biliares y un líquido rico en bicarbonato. Los ácidos biliares, el mayor componente de la bilis, son sintetizados a partir del colesterol y su función es emulsificar los lípidos y aumentar la superficie de exposición a las lipasas pancreáticas, facilitando su posterior absorción. El duodeno y el yeyuno son los mayores lugares de absorción de los carbohidratos en forma de monosacáridos (glucosa, galactosa y fructuosa). Las proteínas, en forma de pequeños péptidos y aminoácidos, son absorbidas casi totalmente cuando el alimento atraviesa el yeyuno. Los lípidos degradados a ácidos grasos y monoglicéridos también son absorbidos en los segmentos iniciales del intestino delgado. El colon recibe diariamente entre 500 y 1500 mL de quimo desde el íleon En este segmento 9 grueso: • Colon ascendente transverso descendente de quimo desde el íleon. En este segmento también se absorbe agua, aunque en menor cantidad que en el intestino delgado. El contenido avanza gracias a las contracciones que se producen en el colon. Ya sabemos que los nutrientes no pueden ser absorbidos tal como son ingeridos por las células del tracto gastrointestinal. Es mediante la digestión que los alimentos son degradados en moléculas cada vez más pequeñas. En este proceso actúan enzimas que catalizan las reacciones de degradación y transforman el alimento ingerido en moléculas que pueden ser transportadas a través de las células epiteliales que revisten el tracto gastrointestinal. Ejercicios: Ahora que has aprendido sobre el sistema digestivo, reflexiona y responde las siguientes preguntas: 1. ¿En qué segmentos del tubo digestivo ocurre la digestión? 2. ¿En qué segmentos del tubo digestivo ocurre la absorción? 3. ¿Cuál es la función de las distintas glándulas asociadas al sistema digestivo? ¿Qué consecuencias tendría el mal funcionamiento del páncreas e hígado? 4. ¿Cuál es la función de las enzimas en el proceso de digestión? SISTEMA RESPIRATORIO El intercambio de gases entre el organismo y el ambiente se conoce como respiración. Durante este proceso, el organismo capta oxígeno desde el medio ambiente para suministrarlo a las células del cuerpo. Por otra parte, el dióxido de carbono generado en la respiración celular se elimina al ambiente. Este intercambio de gases es posible gracias a las diferentes estructuras que forman el aparato respiratorio (Fig. 8). Cavidad nasal Laringe Tráquea Tráquea Bronquio Pulmones Bronquiolos Diafragma Fig. 8: Estructuras del sistema respiratorio humano. 10 Las vías respiratorias, desde las fosas nasales hasta los bronquiolos terminales, se mantienen húmedas gracias a la presencia de una capa de células, el epitelio, que produce una sustancia llamada moco. El moco humedece el aire e impide que las delicadas paredes alveolares se sequen, a la vez que atrapa a las partículas de polvo y sustancias extrañas que se inhalan. También existen células ciliadas. Los cilios son especies de pelos en la superficie de la célula que tienen movimientos ondulatorios. Estos movimientos hacen que el moco fluya lentamente hacia la laringe. Luego el moco y las partículas que lleva atrapadas son deglutidas o expulsadas al exterior por medio de la tos. La respiración es posible gracias a que la cavidad torácica está cerrada, de modo que el aire solamente puede entrar por la tráquea. En este proceso podemos distinguir dos fases: Inspiración: músculos intercostales y diafragma se contraen, aumenta el volumen de la caja torácica y de los pulmones y el aire llena a estos últimos. Espiración: músculos intercostales y diafragma se relajan, disminuye el volumen de la caja torácica y de los pulmones y el aire es expulsado de estos últimos. ¿Cómo y dónde se produce el intercambio gaseoso? Cuando el aire entra en los pulmones, circula por los bronquios y luego por las divisiones repetidas de los bronquiolos, que dan lugar a los bronquiolos terminales o respiratorios. Estos, a su vez, se abren en el conducto alveolar, del cual derivan los sacos aéreos. La pared de cada conducto alveolar y de los sacos aéreos están formadas por varias unidades llamadas alvéolos (Fig. 9). Fig. 9: Estructura del alvéolo. 11 Los alvéolos están revestidos por una monocapa muy delgada de células epiteliales y poseen una alta irrigación sanguínea, lo que permite que los gases se difundan libremente a través de la pared de los alvéolos hacia los capilares sanguíneos (Fig. 10), en donde los glóbulos rojos serán los encargados de transportar el oxígeno hasta las células. Por cada 100 mL de aire espirado: N2: 79 mL O2: 17 mL CO2: 4 mL Por cada 100 mL de aire inspirado: N2: 79 mL O2: 21 mL CO2: 0 mL Alvéolo Sangre entrando O2: 10 mL CO2: 60 mL CO2 O2 Sangre saliendo O2: 20 mL CO2: 50 mL Capilar sanguíneo Fig. 10: Relaciones de intercambio gaseoso entre alvéolo y circulación sanguínea. 12 SISTEMA EXCRETOR La excreción es el proceso por el cual el organismo elimina los desechos metabólicos del organismo. En el ser humano esta función está a cargo de diferentes órganos. Sin embargo, el riñón juega un papel importante en la excreción de los desechos, producto del metabolismo de los alimentos. Una vez que los alimentos son digeridos por el sistema digestivo y absorbidos y transportados hacia el sistema circulatorio para ser utilizados por las células, se generan productos de desecho que son eliminados del organismo gracias al sistema renal. Estas sustancias son eliminadas mediante la formación de la orina, cuyos principales componentes son: agua, urea, ácido úrico, creatinina y productos finales del metabolismo de la hemoglobina y metabolitos de hormonas. Para realizar la función excretora, el sistema renal cuenta con una serie de estructuras (Fig. 11) que cumplen funciones específicas: Riñones: Órganos secretores donde se elabora la orina. Uréteres: Conductos colectores que recogen la orina a la salida del riñón. Vejiga: Órgano receptor de la orina. Uretra: Conducto secretor que vierte la orina al exterior. Fig. 11: Esquema del sistema urinario. 13 El órgano encargado de la formación de la orina es el riñón. A continuación presentaremos la estructura interna de este órgano y los principales eventos que permiten la formación de la orina. En el riñón podemos distinguir tres segmentos (Fig. 12): corteza, médula y pelvis renal. La médula y la corteza están formadas por nefrones, que son una unidad funcional de los riñones que permite la formación de la orina. La pelvis corresponde a un segmento expandido del uréter y que recibe la orina ya formada. Debido a que los desechos deben ser retirados de la sangre, un aspecto importante de la función renal es su asociación al sistema circulatorio. Por medio de la arteria renal, que se ramifica en pequeños capilares, la sangre entra al riñón para ser purificada y luego retorna al sistema circulatorio por medio de la vena renal (Fig. 12). Fig. 12: Estructura del riñón seccionado para mostrar las principales estructuras internas. Ya mencionamos que la unidad funcional del riñón es el nefrón (Fig. 13). Es precisamente en él donde se produce la filtración de la sangre para extraer las sustancias de desecho. 14 Fig. 13: Estructura del nefrón. ¿Cómo ocurre el proceso de excreción? El riñón realiza sus funciones mediante varios mecanismos: filtración glomerular, reabsorción tubular, secreción y excreción a través de la orina. Recordemos que es el elemento vascular (arteriolas aferentes y eferentes, que entran y salen al glomérulo, respectivamente) el que se encarga de llevar los desechos y otros materiales a los túbulos para su excreción, regresar los materiales reabsorbidos por el riñón o ahí sintetizados a la circulación sistémica y llevar el oxígeno y otros substratos metabólicos a la nefrona. a) Filtración glomerular El proceso de excreción comienza en el corpúsculo renal (Fig.14), el cual está formado por capilares sanguíneos y por la cápsula de Bowman. El glomérulo, formado por una red capilar porosa, actúa como un filtro del plasma. La separación se basa en la estructura molecular (tamaño, carga eléctrica neta y forma). 15 Mediante este proceso se forma el ultrafiltrado de plasma sanguíneo, que se produce por el paso de plasma, sin elementos celulares y básicamente carente de proteínas, desde el interior de los capilares glomerulares hacia el espacio de la cápsula de Bowman (filtra agua, iones, sales y moléculas orgánicas como glucosa). Los glomérulos pueden filtrar 125mL/min. Esto equivale, aproximadamente, a 180 litros diarios. ESPACIO CAPSULAR TÚBULO PROXIMAL ARTERIOLA EFERENTE TÚBULO DISTAL GLOMÉRULO ARTERIOLA AFERENTE Fig. 14: Esquema del corpúsculo renal. En flechas rojas se indica el flujo sanguíneo y en azul el ultrafiltrado. b) Reabsorción tubular Si en los glomérulos se filtran 180 litros diarios, se deduce que debe haber reabsorción, pues evidentemente no se eliminan 180 litros diarios de orina. La reabsorción se produce en todo el sistema tubular del nefrón (túbulo proximal, asa de Henle y túbulo distal), pero es más activa en el túbulo proximal. La reabsorción tubular permite conservar sustancias importantes para el organismo, como el agua, glucosa, aminoácidos, vitaminas, etc., pasando a la sangre nuevamente. También se produce la absorción de importantes iones como el Na+ y Cl-. Además, la reabsorción es capaz de adaptarse a las necesidades del momento, es decir, participa en la homeostasis del medio interno. 16 c) Secreción La secreción de sustancias al líquido tubular sirve para eliminar del organismo diversos iones o sustancias químicas como antibióticos. d) Excreción de la orina Una vez ocurridos los procesos anteriores, la orina, compuesta principalmente de urea, amonio, sodio, potasio, cloro, calcio, magnesio, entre otros iones, llega a los túbulos colectores para su excreción. Ejercicio: • Realiza un esquema del nefrón y los distintos procesos que ocurren en cada segmento. 17 ENFERMEDADES ASOCIADAS TABAQUISMO; ALCOHOLISMO A HÁBITOS ALIMENTICIOS; Trastornos alimenticios La finalidad de la alimentación es proporcionar al organismo la materia y la energía necesarias para la realización de las funciones vitales del individuo. Por lo tanto, una dieta desequilibrada no permite que el organismo disponga de los diversos alimentos que se necesitan para mantener una buena salud. Por lo tanto, los trastornos alimenticios o enfermedades nutricionales se originan cuando la dieta es incompleta. En otras palabras, se originan cuando no estamos ingiriendo alimentos de todos los grupos y/o la ingesta no es equilibrada, de modo que no hay una cantidad adecuada de nutrientes en relación a las necesidades del cuerpo. Las consecuencias de una alimentación desequilibrada pueden incluir excesos y defectos, y sus efectos van desde la desnutrición, a la obesidad. Debido a que los estados emocionales influyen sobre las conductas de alimentación, hay ciertas enfermedades de tipo psicológico que también provocan enfermedades nutricionales, como es el caso de la bulimia y la anorexia. Podemos distinguir dos grupos de enfermedades nutricionales. a) Enfermedades carenciales, por déficit: desnutrición. La desnutrición está asociada principalmente a problemas de tipo económico siendo el grupo más afectado los niños menores de 6 años. b) Enfermedades por exceso: obesidad. La obesidad está ligada a problemas en los hábitos de consumo, principalmente con el consumo excesivo de grasas y azúcares. La presencia de obesidad aumenta con la edad, especialmente en las mujeres. El problema, en este caso, es que muchas veces aparecen enfermedades cardiovasculares asociadas a la mala alimentación. Como ya hemos mencionado, la anorexia y la bulimia son enfermedades de tipo psicológico que provocan trastornos en las conductas alimenticias. En este caso, dichos trastornos consisten en una preocupación excesiva por el peso corporal y el aspecto físico. Son enfermedades muy graves que se extienden rápidamente entre los adolescentes. El grupo más afectado son los jóvenes entre 14 y 24 años, afectando sobre todo a mujeres. La mayor diferencia entre ambas enfermedades radica en la personalidad de estos pacientes. Por un lado, las personas anoréxicas suelen ser perfeccionistas, con un nivel intelectual elevado, excesivo autocontrol y tendientes a huir de los conflictos. Por el otro lado, las bulímicas suelen ser más impulsivas, intolerantes y con un mayor grado de frustración. 18 A continuación presentamos algunas características de ambas enfermedades: La anorexia es un trastorno mental que consiste en el rechazo a mantener una masa corporal mínima normal que está asociado a un miedo intenso a ganar peso. A esto se le suma una alteración significativa de la percepción en torno a la forma o el tamaño del cuerpo. Los principales síntomas de la anorexia son el miedo intenso a engordar, incluso cuando el peso es muy bajo, y la persistencia en la sensación de estar gordo/a en general o en algunas partes del cuerpo, como nalgas, muslos, abdomen, etc. También es frecuente que exista un incremento de las horas de estudios y disminución de las de sueño. En el caso de las mujeres, aparecen otros problemas físicos que acompañan a la desnutrición, como es la ausencia o retraso de la menstruación. Algunas de las consecuencias físicas y de comportamiento son: pérdida de peso alarmante, amenorrea (pérdida de menstruación), presión baja, arritmias, aislamiento social y pánico a ganar peso. La bulimia es un trastorno mental que consiste en comer compulsivamente y posteriormente utilizar métodos compensatorios inapropiados para evitar la ganancia de peso. Sus síntomas son manifestar una preocupación obsesiva por la comida, con deseos irresistibles e incontrolables de comer, lo que conlleva a ingerir grandes cantidades de comida en cortos períodos de tiempo y, por lo general, a escondidas. Además, se presentan conductas inapropiadas de manera repetida con el objetivo de no ganar peso, como vómitos autoprovocados, abuso de laxantes, diuréticos o fármacos. Algunas de las consecuencias que puede tener esta enfermedad son presentar lesiones en las manos o problemas dentales debido a los vómitos, autoprovocados o no, diarreas incontrolables, depresiones, aislamiento social y riesgo de suicidio. Tabaquismo El tabaquismo es una enfermedad adictiva crónica que en más del 80% de los casos se inicia antes de los 18 años de edad. Debido a las consecuencias en la salud humana, tales como enfermedades cardiovasculares, respiratorias y tumorales, el tabaquismo llega a causar la muerte de más del 50% de los fumadores. El daño es provocado por las sustancias nocivas que contiene el humo del tabaco, que posee una composición compleja. Sus constituyentes pueden ser divididos en cuatro categorías principales: alquitrán, nicotina, monóxido de carbono e irritantes. De estos componentes, el alquitrán y los 19 irritantes son los que pueden provocar cáncer de pulmón, bronquitis crónica y enfisema. La nicotina, principal componente del tabaco, presenta las mismas características que cualquier droga: dependencia física, psicológica y síndrome de abstinencia. Afecta principalmente al sistema cardiovascular, debido a que es un potente estimulador del sistema nervioso simpático. De acuerdo a la Encuesta Mundial sobre el tabaquismo en los jóvenes (Boletín Epidemiológico, Vol. 23 No. 2, junio 2002TT), se estimó que en Chile cerca del 40% de los jóvenes encuestados fuma habitualmente, constituyéndose en el país con más alta incidencia de tabaquismo entre los adolescentes de 13 a 15 años de edad (Cuadro 1). Cuadro 1: Prevalencia (%) de tabaquismo, accesibilidad y exposición al humo ambiental en los jóvenes de 13 a 15 años en algunos países de América (modificado de Boletín Epidemiológico, Vol. 23 No. 2, junio 2002) Se iniciará Fuman en el actualmente próximo año No son Están Compra Lo Año de rechazados expuestos tabaco prohibirían realización en tiendas al humo en una en sitios de la por su en sus tienda públicos encuesta edad hogares Bolivia, La Paz 31,3 28,0 60,6 81,5 40,3 79,4 2000 Perú, Lima 23,4 24,4 65,7 74,2 31,1 88,1 2000 Venezuela 14,2 11,6 45,3 88,7 42,4 86,2 1999 Argentina, Buenos Aires 32,8 25,1 63,6 93,0 69,6 67,5 2000 Chile, Coquimbo 39,5 27,5 61,0 91,1 53,6 74,6 2000 Chile, Santiago 38,7 28,4 60,2 88,1 61,3 70,7 2000 Chile, Valparaíso 36,8 21,9 55,1 84,5 57,3 76,4 2000 Uruguay, Montevideo 28,1 23,0 67,7 77,7 64,6 74,2 2001 20 A continuación te mostramos un resumen de las consecuencias que puede tener el tabaquismo, que pueden manifestarse a mediano y largo plazo. Sistema respiratorio Bronquitis crónica: debido a que el humo tiene un efecto irritante, provoca inflamación del árbol bronquial. Además, destruye los cilios del epitelio respiratorio (tejido fino que recubre las vías respiratorias), aumentando la probabilidad de catarro, infecciones crónicas y cáncer. Enfisema pulmonar: corresponde al debilitamiento y dilatación de los alvéolos pulmonares por el aumento de aire en ellos. Catarro: se produce una constante secreción debido a la inflamación de las mucosas de la nariz, faringe, laringe o bronquios. Cáncer al pulmón: se produce por la formación de un tumor que puede ser benigno -crece lentamente y no se introduce en los tejidos- o maligno -crece rápidamente y se disemina en los tejidos vecinos-. Sistema cardiovascular Arritmia: alteración al ritmo cardiaco. Taquicardia: aumento de la frecuencia de los latidos cardiacos (corazón). Trombosis: corresponde a la formación de coágulos en el interior de los vasos sanguíneos. Infarto al miocardio (corazón): se produce porque los vasos sanguíneos que nutren al corazón se obstruyen, y esto determina la destrucción de las células del corazón. Sistema nervioso Insomnio (dificultad para dormir). Cefalea (dolor de cabeza). Disminución de la tensión. Relajación, en particular en situaciones de estrés. 21 Alcoholismo La OMS (Organización Mundial de la Salud) plantea que el alcoholismo es un trastorno conductual crónico que se manifiesta por la ingesta repetida y excesiva de alcohol respecto de las normas dietéticas y sociales de una comunidad. El alcoholismo acaba dañando la salud e interfiriendo en las funciones económicas y sociales del bebedor. De acuerdo al grado de consumo de alcohol, podemos clasificar a las personas en: a) Abstinente: el que nunca bebe. b) Bebedor excepcional: bebe ocasionalmente en cantidad limitada y en situaciones muy especiales. c) Bebedor social: ingiere alcohol sin que transgreda las normas sociales. d) Bebedor moderado: consume alcohol hasta tres veces por semana y en cantidades moderadas. Presenta menos de 12 estados de embriaguez ligera al año. e) Dependiente alcohólico sin complicaciones: hay dependencia física manifestada por la aparición de temblores severos, nerviosidad, insomnio, cefalea y sudoración en períodos de abstinencia. f) Dependiente alcohólico complicado: además de los síntomas del caso anterior, presenta cirrosis hepática, cardiopatías, gastritis. g) Dependiente alcohólico complicado en fase final: hay un deterioro físico y psíquico notable, que afecta a su comportamiento social. Aparecen cuadros severos de desnutrición y convulsiones ocasionales. El alcohol es una sustancia soluble en agua y al momento de ingerirse circula libremente por células y tejidos, afectando principalmente al hígado. Ahí, la oxidación del alcohol hace que se utilicen sustancias que existen en forma limitada y son indispensables para el metabolismo de las grasas. El consumo excesivo de alcohol provoca alteraciones en el metabolismo de los lípidos y las células se llenan de grasa (hígado graso). A largo plazo puede generar cirrosis hepática. La ingesta de alcohol también provoca irritación del tracto gastrointestinal y erosión del revestimiento del estómago, causando náuseas y vómitos e incluso sangrado. El alcohol disminuye, además, la absorción intestinal de glucosa, aminoácidos, calcio, y vitamina B12, provocando deficiencias nutricionales debido al consumo prolongado. 22 l consumo crónico de alcohol aumenta el riesgo de cáncer de faringe, esófago y estómago en aproximadamente un 15%. Durante el embarazo, la ingesta de alcohol afecta al desarrollo embrionario y fetal, traduciéndose en efectos congénitos en el recién nacido. Las consecuencias sociales del problema de beber y la dependencia del alcohol pueden ser tan serias como los problemas médicos. Las personas que abusan o son dependientes del alcohol tienen una tasa más alta de desempleo, violencia doméstica y problemas con la ley. Aproximadamente la mitad de las muertes en accidentes de tránsito están asociadas con el consumo de alcohol. ORGANISMO Y AMBIENTE: INCORPORACIÓN DE MATERIA Y ENERGÍA AL MUNDO ORGÁNICO Fotosíntesis La energía ingresa a los ecosistemas en forma de luz solar, la cual es capturada y utilizada por los productores durante la fotosíntesis. Los productores utilizan esta energía para elaborar los alimentos que posteriormente serán empleados por otros organismos para sobrevivir, estableciendo relaciones de dependencia entre los distintos organismos (Fig. 15). Fig.15: Esquema general de la fotosíntesis Uno de los factores más importantes que influye en la fotosíntesis es la concentración de CO2 atmosférico, pues concentraciones bajas o muy altas de CO2 (como en el caso de la contaminación ambiental) limitan el proceso fotosintético. 23 La luz solar también es un factor importante en la tasa fotosintética. La figura 16 muestra un gráfico que relaciona la tasa fotosintética y la intensidad luminosa. ¿Qué puedes deducir del gráfico? TASA FOTOSINTÉTICA 100 80 60 40 20 0 50 100 150 INTENSIDAD LUMINOSA Fig. 16: tasa fotosintética v/s intensidad luminosa. Otro factor importante es la disponibilidad de agua, esencial para que se lleve a cabo la fotosíntesis, ya que participa en el sistema encargado de captar la energía solar para más tarde generar materia orgánica. La temperatura es otro factor que afecta a la tasa fotosintética. En la figura 17 se muestra la relación que existe entre la temperatura y la tasa fotosintética. ¿Qué deduces del gráfico? TASA FOTOSINTÉTICA 100 80 60 40 20 0 10 20 30 40 TEMPERATURA (º C) Fig. 17: Tasa fotosintética v/s temperatura. 24
