Conducción, convección y radiación

El calor es un tipo de energía que se transmite desde los cuerpos que se hallan a mayor temperatura a los que se encuentran a menor temperatura. Son 3 los mecanismos por los que el calor es transferido, estos son: la conducción, la convección y la radiación.

Conducción Convección Radiación
Definición Consiste en la transmisión de calor entre dos materiales a través del contacto directo entre ellos. La transferencia ocurre desde el material más caliente hacia el más frío. Consiste en la transferencia de calor a través de las partículas de los fluidos. La transferencia ocurre desde el fluido más caliente hasta el más frío. Es el calor emitido por un cuerpo. Para que ocurra la transferencia no es necesario el contacto, basta que un objeto esté mas caliente que otro y transfiera el calor a través de ondas.
Función principal Transmisión de calor. Transmisión de calor. Transmisión de calor.
¿Ocurre transferencia de energía? Sí. Sí. Sí.
Ocurre a través de…  Sólidos. Líquidos o gases. Ondas electromagnéticas o fotones.
¿Es necesario el contacto entre los materiales? Sí. Sí. No.
Ejemplo

 

CAPÍTULO 10 / TEMA 6

Sistema de defensas

El organismo humano cuenta con los sistemas necesarios para defenderse las 24 horas de las agresiones medioambientales externas. Diversos tejidos, órganos y fluidos conforman estas barreras de defensa que intervienen para impedir la entrada de agentes dañinos al cuerpo.

¿QUÉ SISTEMAS NOS PROTEGEN DE LOS PELIGROS EXTERNOS?

La inmunidad es el sistema biológico de defensa. Está compuesto por múltiples células ubicadas en la piel, la médula ósea, la sangre, el timo, el sistema linfático, el bazo y la mucosa. Todas estas células se trasladan por medio de la sangre y el sistema linfático hacia los órganos del cuerpo. Las barreras de defensa su pueden clasificar de distintas maneras: internas o externas, inespecíficas o específicas, e innatas y adquiridas.

La piel es una de las primeras barreras de defensa que tiene el organismo para defenderse de un agente patógeno.

¿QUÉ ES EL SISTEMA INMUNE?

VER INFOGRAFÍA

Es el encargado de proteger y resguardar al cuerpo humano. Su principal función es combatir las infecciones que generan los agentes patógenos. También es conocido como sistema inmunitario y consta de distintas barreras de defensa, las cuales intervienen al dar diferentes respuestas.

Mecanismos de respuesta del sistema inmune

Inmunidad innata

Es la que se encuentra en todos los individuos desde que nacen. Este tipo de inmunidad es también llamada inespecífica, lo cual significa que estos sistemas reconocen y responden a los patógenos en una forma genérica y duradera.

 

Inmunidad adaptativa o adquirida

Es aquella que se desarrolla a lo largo de la vida del individuo. Comprende la actividad de los linfocitos y se adquiere a medida que las personas se exponen a las enfermedades o se las inmuniza mediante la vacunación. Comprende la inmunidad pasiva y activa.

La tos y el estornudo son mecanismos de defensa innatos, ambos son reflejos nerviosos que reaccionan tras una estimulación de receptores táctiles en la garganta y la nariz.

El sistema inmune está disperso en todo el cuerpo pero funciona coordinadamente. Está constituido por órganos, tejidos, proteínas y células especiales que pueden clasificarse en:

  • Órganos linfoides primarios.
  • Órganos linfoides secundarios.

Leucocitos: principales células del sistema inmune

Se les llama leucocitos a cualquiera de los glóbulos blancos que circulan en la sangre. Se encuentran principalmente en el timo, el bazo y la médula ósea. Estas células se clasifican en dos grupos: los fagocitos y los linfocitos.

  • Los fagocitos son los encargados de eliminar las bacterias o los cuerpos extraños.
  • Los linfocitos son la memoria de este sistema y se encargan de almacenar la información sobre una infección o enfermedad para que esta no aparezca nuevamente.

Clasificación de los linfocitos

Linfocito B

 

Maduran en el bazo fetal y en la médula ósea roja.

 Linfocito T

 

Maduran en el timo.

Órganos linfoides primarios

Se trata de los órganos en los que se forman y maduran los leucocitos. Estos son la médula ósea roja y el timo.

Órganos linfoides secundarios

Se trata de los órganos en los que se almacenan los leucocitos. Estos son los ganglios linfáticos, el bazo, las amígdalas, las placas de Péyer y el apéndice vermiforme.

Sistema inmune.

¿Cómo funciona el sistema inmune?

1er paso: cuando un agente externo invade el organismo, los leucocitos trabajan en función de reconocer y armar al organismo de anticuerpos para atacar a la infección o la invasión del agente extermo a través de los fagocitos.

2do paso: los linfocitos, en tanto, almacenan la información para producir los suficientes anticuerpos de manera que el organismo esté preparado ante cualquier agente externo, bacteria o infección que tenga la misma naturaleza.

3er paso: si la infección es muy grande, el sistema emplea otros mecanismos de defensa como los ganglios linfáticos y las alarmas.

¿Qué es un anticuerpo?

Es una molécula que sintetiza el organismo para responder ante la presencia de cualquier antígeno, es decir, son capaces de detectar la entrada de un elemento extraño al organismo, rodearlo y colaborar con el sistema inmune para defenderse de él. Los anticuerpos están en todo el cuerpo y circulan a través del sistema linfático.

Estructura de un anticuerpo.
¿Sabías qué?
Las vacunas logran que el cuerpo esté prevenido para un posible contagio, es decir, hacen inmune al cuerpo ante cierta enfermedad.
¿Qué es la memoria inmunológica?

Cuando un linfocito B se activa puede dividirse en dos subtipos: las células plasmáticas y las células de memoria. Estas últimas pueden vivir durante muchos años o durante toda la vida en el cuerpo. Cuando un antígeno invade al organismo, inmediatamente empiezan a propagarse aquellas células que son capaces de sintetizar el anticuerpo específico contra ellos, por lo que el individuo queda inmune por si vuelve a ingresar otra vez el antígeno.

El sarampión y la varicela son ejemplos de la acción de estas células de memoria.
¿Sabías qué?
La vacunación es posible gracias a las células de memoria.

¿QUÉ ES EL SISTEMA LINFÁTICO?

VER INFOGRAFÍA

Es una red de vasos y ganglios extendidos por todo el cuerpo que se encargan de transportar la linfa que circula a través de determinados órganos, tejidos y de la médula ósea. Este sistema cumple las siguientes funciones:

  • Transporta el líquido de los tejidos que rodean a las células.
  • Recoge las moléculas de grasa absorbidas en el intestino delgado.
  • Mantiene el equilibrio osmótico en el espacio intersticial.
  • Interviene en la producción de glóbulos blancos y anticuerpos.
  • Defiende al organismo de virus y bacterias.

El sistema linfático está compuesto principalmente por la linfa, los vasos linfáticos y los ganglios linfáticos.

¿Qué es la linfa?

Es una sustancia transparente y amarillenta que circula por el sistema linfático. En su recorrido defiende al cuerpo contra los microorganismos patógenos y absorbe los nutrientes que se encuentran en el sistema digestivo.

Linfa.
Sistema linfático.
¿Sabías qué?
Tomar al menos dos litros de agua al día ayuda al correcto funcionamiento de los órganos linfáticos, también colabora con la eliminación de gérmenes y microorganismos dañinos.
La mononucleosis es una infección viral que causa fiebre, dolor de garganta e inflamación de los ganglios linfáticos, con mayor frecuencia en el cuello.
¿Qué son los antibióticos?

Son sustancias que por lo general se extraen de cultivos de bacterias o de hongos. Son letales para un tipo específico de bacterias.

¿CUÁLES ALIMENTOS INCREMENTAN LAS DEFENSAS?

Las frutas y vegetales tienen un alto contenido de vitaminas y minerales con capacidades antioxidantees que escudan las células del sistema inmune.

Los cereales integrales y frutos secos son ricos en zinc, manganeso y cobre. Se trata de una serie de minerales que mejoran el funcionamiento del sistema inmune.

Las frutas cítricas, como la naranja, la mandarina y el limón tienen gran cantidad de vitamina C, micronutriente que potencia el sistema inmune. También previenen contra los catarros y alivian los síntomas del resfriado.

La miel contiene inhibina, sustancia con capacidad bacteriana y antiséptica. Es utilizada desde la Antigüedad para aliviar la tos.

El ajo es un antibiótico natural, consumirlo ayuda a prevenir infecciones. Asimismo, mejora la respuesta del sistema inmune frente a virus y bacterias.

El yogur cuenta con bacterias de valor probiótico.

El tomate rojo, así como los pimientos, las remolachas, las fresas y las cerezas tienen su característico color gracias a la vitamina A y al caroteno, uno de los pigmentos naturales que aumentan la eficacia del sistema inmune.

Ingerir aproximadamente dos litros de líquidos ayuda no solo a disolver la mucosidad, sino que también mantiene hidratada la mucosa respiratoria y la protege de infecciones.

Las lentejas presentan un alto contenido de zinc, potasio, magnesio, vitamina B y carbohidratos. Son de gran importancia en la alimentación porque activa la producción de glóbulos blancos y combate las bacterias.

Los pescados y las legumbres son ricos en vitamina B, que ayuda a mejorar el estado de ánimo y el mantiene en correcto funcionamiento el sistema nervioso.

Superalimentos

Se denominan superalimentos a una serie de semillas, frutas, hortalizas y algas cuyo contenido en nutrientes resulta asombroso. Además, muchos de estos alimentos contienen sustancias con propiedades medicinales.

RECURSOS PARA DOCENTES

Video “Miastenia gravis”

Este video aclara algunos puntos relacionados con la miastenia gravis, enfermedad neuromuscular autoinmune y crónica.

VER

Artículo destacado “Enfermedad celíaca”

Recurso que le permitirá conocer más sobre la celiaquía, una enfermedad hereditaria y autoinmunitaria en la cual la superficie absortiva del intestino delgado resulta dañada debido a la intolerancia al gluten.

VER

Artículo destacado “Cáncer de piel”

Artículo que describe los aspectos más importantes de este tipo de cáncer, así como la participación que tienen el sistema inmune y linfático.

VER

CAPÍTULO 11 / TEMA 8

sistema inmune

El sistema inmune es el sistema de defensa biológica del cuerpo. Muchas células, órganos y tejidos diferentes trabajan en conjunto para identificar y defender al cuerpo de proteínas, virus, bacterias, hongos, parásitos y otros agentes patógenos que lo invaden.

VER INFOGRAFÍA

¿Cómo funciona la inmunidad de nuestro cuerpo?

El sistema inmune o inmunitario se encarga de combatir infecciones, daños celulares y enfermedades. Las células de este sistema incluyen glóbulos blancos, como los macrófagos, así como los linfocitos T y B. Los principales tejidos linfáticos de este sistema son el timo y la médula ósea.

Ocasionalmente, el sistema inmune puede cometer un error y atacarse a sí mismo lo que resulta en trastornos autoinmunes.

Inmunidad innata

Es la que se encuentra en todos los individuos desde el nacimiento. Este tipo de inmunidad es también llamada inespecífica, lo cual significa que estos sistemas reconocen y responden a los patógenos en una forma genérica y duradera.

El sistema inmune innato es la primera parte del cuerpo encargada de detectar invasores como virus, bacterias, parásitos y toxinas, o para descubrir heridas o traumas. Al detectar estos agentes o eventos, el sistema inmune innato activa las células para atacar y destruir al cuerpo extraño, o para iniciar la reparación, al tiempo que informa y modifica la respuesta inmune adaptativa que sigue a esta primera línea de defensa.

La piel, los epitelios del sistema digestivo, genitourinario y respiratorio, constituyen los mecanismos de defensa de tipo innato.
Inmunidad humoral

La respuesta inmune humoral, también conocida como respuesta inmune mediada por anticuerpos, se dirige a los patógenos que circulan en los fluidos extracelulares, como la sangre y la linfa. Los anticuerpos se dirigen a los patógenos invasores para su destrucción a través de múltiples mecanismos de defensa como la neutralización, la opsonización y la activación del sistema del complemento.

Inmunidad adaptativa

La inmunidad adaptativa, también llamada adquirida o específica, es la segunda línea de defensa que actúa luego del llamado del sistema inmune innato y se desarrolla a lo largo de la vida del individuo. Cuando las células inmunes adaptativas reconocen al invasor, se multiplican y lo combaten.

Linfocitos B y T

Los linfocitos se originan en la médula ósea y, o se quedan allí y se convierten en células B, o se dirigen a la glándula del timo, donde se convierten en células T. Los linfocitos B son un tipo de células que producen anticuerpos que llevan a cabo la inmunidad humoral, y los linfocitos T son otros tipo de células encargadas de llevar a cabo la inmunidad celular.

A menudo se subdivide en dos tipos, de acuerdo con la manera en que se adquirió la inmunidad:

  • La inmunidad pasiva que es a corto plazo, y normalmente dura sólo unos pocos meses.
  • La inmunidad activa que dura más tiempo, en algunas ocasiones de por vida.
¿Sabías qué?
La hipogammaglobulinemia es una enfermedad que se origina por la deficiencia, o el bajo número, de todas las clases de anticuerpos.
La inmunidad adquirida o adaptativa se desarrolla a medida que las personas se exponen a las enfermedades o se las inmuniza mediante la vacunación.

Inmunidad pasiva

La inmunidad pasiva ocurre cuando se transfiere la inmunidad por medio de anticuerpos de un individuo a otro que no posee inmunidad. La inmunidad pasiva puede ocurrir de manera natural, cuando los anticuerpos maternos son transferidos al feto a través de la placenta o puede ser generada de forma artificial.

Inmunidad activa

La inmunidad activa ocurre cuando aparece el patógeno y por consiguiente, las células B y T se activan. Estas células son capaces de memorizar y reconocer a cada patógeno específico lo largo de la vida de un individuo para desencadenar una respuesta fuerte en el caso de que el patógeno reaparezca. Este tipo de inmunidad puede ser de tipo natural o artificial.

Las vacunas se obtienen a partir de un procedimiento por el cual se inactiva o debilita el agente que causa la enfermedad.

Memoria inmunológica

La memoria inmunológica es otra característica importante de la inmunidad adaptativa. Significa que el sistema inmune puede recordar los antígenos que lo activaron previamente y lanzar una reacción inmune más intensa cuando encuentra el mismo antígeno por segunda vez.

La memoria inmunológica proporciona los fundamentos para el desarrollo de vacunas contra infecciones como la viruela, la poliomielitis, la difteria y el sarampión que históricamente han causado epidemias responsables de alterar la historia social y económica.

¿Sabías qué?
El desarrollo de vacunas ha tenido éxito para muchas enfermedades infecciosas, incluida la erradicación de la viruela.

problemas asociados al sistema inmune

Cuando el sistema inmune no funciona como debería, se denomina trastorno del sistema inmune.

Los trastornos del sistema inmune se clasifican de la siguiente manera:

  • Inmunodeficiencia primaria: cuando el individuo nace con un sistema inmune débil.
  • Inmunodeficiencia adquirida: cuando el individuo contrae una enfermedad que debilita su sistema inmunológico.
  • Reacción alérgica: cuando el individuo tiene un sistema inmunitario demasiado activo.
  • Enfermedad autoinmune: cuando el individuo tiene un sistema inmunitario que se vuelve en su contra.
Enfermedades autoinmunes

El lupus, la artritis reumatoide, la enfermedad de Crohn, la colitis ulcerosa y la esclerosis múltiple son enfermedades autoinmunes en las que el sistema inmunitario ataca erróneamente al propio cuerpo.

Inmunodeficiencia combinada severa (SCID)

  • Este síndrome está presente al nacer.
  • El individuo está en constante peligro de contraer infecciones por bacterias, virus y hongos.
  • A los niños con SCID les faltan glóbulos blancos importantes.
  • Esta enfermedad, sin tratamiento, puede ser mortal.
¿Sabías qué?
A este trastorno también se lo conoce como “enfermedad del niño burbuja” debido a que en la década de 1970 un niño tuvo que vivir en un ambiente estéril dentro de una burbuja de plástico.

SIDA

VER INFOGRAFÍA

  • El VIH, que causa el SIDA, es una infección viral adquirida que destruye glóbulos blancos importantes.
  • Debilita el sistema inmunitario.
  • Las personas con este síndrome pueden enfermarse gravemente con infecciones que la mayoría de las personas pueden combatir. Estas infecciones se denominan oportunistas porque aprovechan los sistemas inmunes débiles.
El tratamiento para el SIDA no cura la infección pero hace que el virus se multiplique más lento y no destruya las defensas del cuerpo.

Lupus

  • Esta enfermedad ataca los tejidos del cuerpo, incluidos los pulmones, los riñones y la piel.
  • Muchos tipos de anticuerpos se encuentran en la sangre de personas con lupus.
  • La enfermedad puede variar de grave a severa.
  • Causa dolor y rigidez en las articulaciones, cansancio extremo que no desaparece sin importar cuánto descanse la persona y erupciones cutáneas, a menudo sobre la nariz y las mejillas.
Gravedad ¿Cómo afecta el cuerpo?
Leve Problemas articulares y cutáneos. Cansancio.
Moderado Inflamación de otras partes de la piel y el cuerpo, incluidos los pulmones, el corazón y los riñones.
Grave La inflamación que causa daño severo al corazón, pulmones, cerebro o riñones puede ser mortal.

 

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “Las enfermedades infectocontagiosas”

El artículo explica qué son las enfermedades infectocontagiosas, sus medios de transmisión y algunas medidas para prevenirlas.

VER

Infografía “Alergias”

Este material ilustrado contiene un resumen del papel que cumple el sistema inmune ante la hipersensibilidad a las sustancias causantes de las alergias.

VER

Evolución: pruebas anatómica

La evolución es el cambio en las características de las especies a lo largo del tiempo, se basa en varios procesos, uno de ellos es la selección natural. Las pruebas anatómicas son una manera de corroborar la evolución de las especies.

¿Qué es la evolución?

La evolución se define como un proceso gradual en el cual algo cambia de una forma a otra, usualmente más compleja. La evolución biológica es el mecanismo a través del cual un organismo se vuelve más sofisticado con el tiempo con el propósito de adaptarse mejor a su ambiente.

La teoría de la evolución es el concepto más popular de cómo la vida alcanzó su estado actual.

La evolución como mecanismo biológico es impulsada por la selección natural, la cual indica que aquellos organismos mejor adaptados son los que tienen mayores probabilidades de sobrevivir. Esta teoría es aceptada por muchos científicos ya que permite explicar los fenómenos que ocurren en la naturaleza.

La evolución tiene varios componentes importantes: la selección natural, la macroevolución y la microevolución. La teoría de la evolución existe desde hace mucho tiempo, incluso antes de que se registraran evidencias de ella, sin embargo, muchos científicos fueron capaces de interpretar todas esas evidencias desde un punto de vista evolutivo y las vincularon en lo que es hoy la teoría moderna de la evolución.

La selección natural es el mecanismo principal de evolución biológica.

Dado que la evolución es un proceso sumamente largo que puede tardar miles o millones de años en manifestare, la mayoría de las pruebas se basan en una serie de hechos que ocurrieron en el pasado, dichas pruebas son:

  • Pruebas biogeográficas.
  • Pruebas embriológicas.
  • Pruebas paleontológicas.
  • Evidencias del ancestro común.
  • Pruebas anatómicas.

Pruebas anatómicas

En la actualidad, con toda la tecnología disponible para los científicos, hay muchas maneras de apoyar la teoría de la evolución en base a evidencias, por ejemplo, las similitudes del ADN entre las especies o el conocimiento de los ciclos de vida. Sin embargo, los científicos antiguamente no tenían todas estas facilidades para examinar este tipo de evidencias, por lo que la principal forma en la que se apoyaba esta teoría era mediante las similitudes anatómicas entre los organismos.

¿Sabías qué...?
Los fósiles son registros muy importantes dentro del mundo de la biología, porque permiten reconstruir la historia de vida de muchas especies y conocer la manera en que se han ido adaptando a su medio.

Los científicos se basaban en cómo las partes del cuerpo de ciertos grupos de especies se asemejan a otras a pesar de que dichas estructuras en la actualidad no cumplen con las mismas funciones en ambas o no tienen el mismo origen evolutivo.

 

Siempre es necesario encontrar rastros de organismos extintos para dar una buena imagen de cómo las especies han cambiado con el tiempo.

Las pruebas anatómicas se dividen en tres: órganos análogos, órganos homólogos y órganos vestigiales.

Órganos análogos

A pesar de que, por ejemplo, un tiburón y un delfín lucen muy similares en cuerpo, color, tamaño y localización de las aletas, en el árbol filogenético de la vida no están muy relaciones. Los delfines en realidad están más emparentados con los seres humanos que con los tiburones. De manera que la relación de este parecido es otra.

Las especies se adaptan a sus ambientes para llenar nichos vacíos. Como los tiburones y los delfines viven en zonas similares, tienen un nicho parecido. Las especies no relacionadas que viven en ambientes similares y tienen el mismo tipo de responsabilidades dentro de los ecosistemas acumulan adaptaciones que a la larga hacen que se parezcan entre sí, a esto hace referencia el concepto de “órganos análogos”.

Los órganos análogos son aquellas estructuras que entre las especies son anatómicamente diferentes, porque no presentan ninguna relación evolutiva, sin embargo, cumplen funciones similares, como por ejemplo, cuando se compara el ala de un ave y la de una mariposa.

Analogía entre un delfin y un tiburón

Estos tipos de estructuras no demuestran la existencia de relación entre las especies, sino que apoyan la teoría de la evolución porque muestran cómo las especies construyen adaptaciones para encajar en sus ambientes.

Órganos homólogos

Como se mencionó anteriormente, los tiburones y los delfines no están estrechamente relacionados. Sin embargo, los delfines y los seres humanos sí: los delfines tienen aletas delanteras que les ayudan a reducir la fricción del agua al nadar, la estructura de estas aletas es similar a la del brazo humano, aunque no se utilicen para lo mismo, esto es lo que se conoce como órganos homólogos.

Las estructuras homologas son aquellos órganos que entre especies tienen una forma anatómica similar porque vienen de un ancestro común, pero que sin embargo, su función es distinta debido a que se han adaptado a medios diferentes, el mismo ejemplo aplica al ala de un murciélago y la aleta de un delfín.

Órganos vestigiales

Dentro o sobre el cuerpo de muchos animales existen estructuras que no tienen utilidad aparente, esto se debe a que son restos de estructuras pasadas. Aparentemente, las especies a lo largo del tiempo acumularon tantas adaptaciones que provocaron que alguna estructura ya no fuera útil y que con el tiempo dejara de funcionar. Estas estructuras se conocen como órganos vestigiales y, aunque ya no tienen utilidad, no han desaparecido por completo del cuerpo de las especies.

Evolución en humanos

El ser humano posee menos vello que sus antepasados, algunos científicos explican que se debió a un mecanismo evolutivo que les permitió adaptarse al medio, ya que esta desaparición del pelaje pudo haber ocurrido en periodos en que sus ancestros realizaron largas caminatas en desiertos de África.

El ser humano tiene varias de estas estructuras, como por ejemplo el apéndice puede ser eliminado del cuerpo, o la “cola” que está conectada al coxis. En algún punto durante la evolución, estas partes del cuerpo ya no fueron necesarias para la supervivencia y dejaron de funcionar.

Las estructuras vestigiales son como fósiles dentro del cuerpo de un organismo que dan pistas a formas pasadas de la especie.