PRESIÓN ARTERIAL Y SALUD 4. EFECTO DEL FRÍO.

 

Continuamos con nuestro experimento sobre factores que tienen influencia sobre la presión arterial de adolescentes y en esta ocasión investigamos si el frío intenso afecta a la presión arterial sistólica, diastólica y la frecuencia cardiaca.

Para realizar el experimento registramos  la presión arterial y  la frecuencia cardíaca en reposo y relajados, estos valores nos servirán como control. A continuación, los individuos objetos de estudio sumergían la mano en agua con hielo a una temperatura de entre 4 y 5ºC durante dos minutos. Transcurridos los 2 minutos, se registraban los valores de presión arterial y la frecuencia cardíaca, serán estos los valores afectados directamente por el frío.

Para saber como se recuperaban los individuos estudiados del posible efecto del frío se registraron los valores de presión arterial y de frecuencia cardíaca transcurridos 2 y 4 minutos de haber sacado la mano del agua.

Para controlar el posible efecto del dolor inducido por el agua fría, al finalizar cada medición se preguntaba al individuo estudiado sobre sus sensaciones, si había padecido dolor y se le pedía que lo calificase.

Los resultados obtenidos se muestran en la tabla 1 y en las gráficas 1 y 2.

Como se deduce de los resultados, las presiones sistólicas y diastólicas aumentaron tras someterse al frío, recuperando valores control tras dos minutos sin pasar frío, sin embargo, la frecuencia cardíaca disminuyó con el frío y su recuperación fue más lenta. Todos los individuos refirieron dolor durante la experiencia.

 El frío afectó a los valores de presión arterial y de frecuencia cardíaca de los adolescentes estudiados. La bibliografía consultada señala que el frío activa al sistema nervioso simpático induciendo una elevación de la presión arterial, tanto sistólica como diastólica, efecto que está en consonancia con los valores encontrados en nuestro trabajo. Además, el frío puede inducir una vasoconstricción periférica que contribuye a la elevación de la presión diastólica. Sin embargo, la disminución de la frecuencia cardíaca encontrada en nuestro trabajo no es coherente con una activación del tono simpático que debería haber aumentado dicha frecuencia. Esta situación podría deberse a la contribución del dolor. Tal como se indica en bibliografía, el dolor moderado desencadena elevaciones de la presión arterial, mientras que el dolor profundo puede causar hipotensión. Todos los individuos participantes experimentaron dolor profundo, algunos de ellos abandonaron la prueba sin completar los dos minutos.

En conclusión, el frío afectó a los valores de presión arterial y frecuencia cardíaca de los adolescentes estudiados, sin embargo, los resultados encontrados podrían estar oscurecidos por el dolor que el propio frío generó durante la experiencia.

PRESIÓN ARTERIAL Y SALUD 3- EFECTO DEL EJERCICIO

 

Continuamos con nuestro experimento sobre factores que tienen influencia sobre la presión arterial, en esta ocasión investigamos si el ejercicio puede inducir cambios en esta.

Se determinaron los valores de presión arterial sistólica, diastólica y de frecuencia cardiaca en reposo y tras el ejercicio. Las medidas en reposo se realizan sentados, relajados y sobre el brazo izquierdo, se registraron dos medidas con una pausa entre una y otra y se descartó la primera para evitar el nerviosismo lógico que provoca medirse por primera vez la tensión.

Para determinar los valores tras el ejercicio, una vez terminadas las medidas en reposo, se realizó un ejercicio intenso (flexiones o subir y bajar la escalera) durante un minuto y tras este, y sin pérdida de tiempo, se registraron los datos.

Los resultados obtenidos se muestran en la tabla:

Como puede observarse en la tabla, la presión sistólica aumentó (112 en reposo frente a 138 tras ejercicio), sin embargo, la presión diastólica se mantuvo constante (65 en reposo frente a 67 tras el ejercicio). La frecuencia cardíaca aumentó claramente tras el ejercicio (79 en reposo frente a 116 tras ejercicio).

En la bibliografía consultada se hace referencia al hecho de que el ejercicio eleva considerablemente la demanda de oxígeno de la musculatura esquelética, de manera que, para poder atender a dicho requerimiento aumenta considerablemente la fuerza de contracción del corazón y la frecuencia cardíaca, lo que hace aumentar los valores de presión sistólica y de frecuencia cardíaca, hecho coherente con los resultados obtenidos en nuestro experimento. Por otra parte, que la presión diastólica no aumente o lo haga ligeramente puede deberse al hecho de que los vasos sanguíneos que riegan la musculatura esquelética se abren para hacer llegar el máximo caudal de sangre al músculo en pleno ejercicio, y así, al disminuir la resistencia periférica, la presión diastólica baja.

En conclusión, en relación con la hipótesis que inicialmente nos planteamos sobre si el ejercicio modifica la presión arterial, tenemos que decir que sí la modifica, si bien, este cambio se debe sobre todo a la modificación de la presión sistólica, pues la diastólica no cambia o lo hace ligeramente.

PRESIÓN ARTERIAL Y SALUD 2- CAMBIO DE POSTURA

 

En esta tarea los alumnos trataron de averiguar si un cambio de postura brusco, pasar de la posición de tumbado en el suelo a ponerse en pie, puede tener algún efecto sobre la presión arterial. Para ello determinaron la presión arterial tumbados y relajados, para a continuación, levantarse y volver a determinar los valores de presión arterial en pie.

Los resultados se muestran en la tabla. Se calcularon los valores medios de presión sistólica, diastólica y de frecuencia cardíaca y las correspondientes desviaciones estándar.

Puede observarse que las presiones sistólicas tras el cambio de postura son muy parecidas (128±28,2 tumbado frente a 125±26,6 en pie), las diastólicas aumentaron (65±9,6 tumbado frente a 85±25,9) y las frecuencias cardiacas medias también aumentaron (79±17,2 tumbado frente a 91±21,2).

En la bibliografía consultada se hace referencia al hecho de que un cambio de postura de este tipo hace que la presión sistólica caiga al quedar la sangre atrapada momentáneamente en las zonas bajas del cuerpo, lo que puede producir mareo, sin embargo, los receptores de presión que hay en el interior de algunos vasos sanguíneos disparan señales reflejas que aumentan la frecuencia cardiaca (de ahí el valor elevado que encontramos), la fuerza de contracción del corazón y la resistencia que ofrecen los vasos periféricos al paso de la sangre. La activación de la frecuencia cardíaca y de la contractilidad del corazón es muy rápida, razón por la cuál no hemos podido registrar valores bajos de presión sistólica, puesto que estas dos acciones la habrían elevado rápidamente. La constricción de los vasos periféricos provoca aumento de la presión diastólica, lo que explica los valores elevados que hemos encontrado.

 

Por tanto, la conclusión que sacamos en relación a la hipótesis que nos planteamos de si los cambios de postura pueden influir en la presión arterial es que sí producen influencia en la presión arterial, si bien este cambio, es rápidamente amortiguado por un mecanismo reflejo.

PRESIÓN ARTERIAL Y SALUD 1- DISEÑO EXPERIMENTAL Y VALORES EN REPOSO

 

La tarea que se presenta da comienzo a una situación de aprendizaje, que consta de varias actividades, diseñada para fomentar hábitos saludables a la vez que se instruye a los alumnos en el método científico, el diseño de experimentos y el trabajo en equipo en el laboratorio.

En esta situación de aprendizaje los alumnos diseñaron, de principio a fin, un experimento consistente en comprobar si distintas variables como el tamaño corporal (talla y peso), la actividad física intensa, el cambio de postura, el frío o la apnea pueden inducir cambios en la presión arterial.

El diseño experimental se trabajó en el aula y se muestra a continuación:

Hipótesis:

 

·         Hipótesis nula (Ho): La presión arterial no varía bajo ciertas condiciones (variables).

 

·         Hipótesis alternativa (H1): Existen determinadas condiciones (variables) que hacen variar la presión arterial.

 

Variables independientes: Actividad física, cambio postura, sexo, tamaño corporal, frío, apnea en buceo.

Variables dependientes: Presión arterial sistólica, presión arterial diastólica y frecuencia cardiaca.

Se intentarán tener bajo control otras variables como si se ha comido recientemente, el estado emocional y físico, si se fuma, si se es deportista.Una vez terminada las actividades se analizarán los datos y se redactará una comunicación en forma artículo científico en el formato de póster.

  

En la actividad inicial los alumnos registraron datos de su peso y de su talla y aprendieron el manejo de los tensiómetros digitales y de las tablas de percentiles de talla y peso y de valoración de los niveles de presión arterial para chicos y chicas en función de su edad y percentil de talla. Estas tablas han sido desarrolladas por el Centro Nacional de Estadísticas de Salud en colaboración con el Centro Nacional para la prevención de Enfermedades Crónicas y Promoción de la Salud (2000). http://www.cdc.gov/growthcharts

*CDC es el Centro para el control de enfermedades y prevención de USA.

Los alumnos pudieron comprobar y registrar sus valores de presión arterial en reposo, valores que se compararán con los obtenidos tras realizar las diferentes actividades, ejercicio, cambio de postura, frío, etc.

OBSERVAMOS BACTERIAS

 

Con esta situación de aprendizaje finalizamos las sesiones dedicadas a la observación y comparación de células (en las pasadas observamos y fotografiamos células eucariotas animales y vegetales y calculamos su tamaño).

 

El objetivo de esta tercera sesión era observar y fotografiar células procariotas, es decir, bacterias y compararlas con las células eucariotas con un diagrama de Venn.

 

Como fuente de bacterias utilizamos yogur natural por lo que esperábamos observar Streptococcus termophilus, poco productor de ácido, pero muy aromático y Lactobacillus bulgaricus, muy acidificante y de unas 30 µm de longitud.

El protocolo llevado a cabo implicó la esterilización del material con un mechero Bunsen, la fijación de la muestra con calor, su desengrasado con alcohol y por último su tinción con azul de metileno al 1%. La observación se llevó a cabo a x40 y a x100 aumentos con aceite de inmersión.

Tras un intento fallido, logramos observar y fotografiar con el teléfono móvil a x40 Streptococcus sp. y la presencia de algunos diplococos.

                                      Autor: Lucía Romero. Fotografía tomada con un teléfono móvil a través del ocular del microscopio a 40 aumentos. 

                              Autor: Lucía Jiménez.  Fotografía tomada con un teléfono móvil a través del ocular del microscopio a 40 aumentos. 

EVOLUCIÓN Y CLASIFICACIÓN

 

Los caminálculos son unos organismos imaginarios creados por el biólogo evolutivo Joseph Camin para facilitar a los estudiantes el aprendizaje de dos temas fundamentales de la biología: la clasificación taxonómica y la evolución.

El nombre de caminálculos deriva de la suma del apellido del creador Camin más la palabra animálculos, termino usado por Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) para describir a los pequeños animales que encontró en una gota de lluvia, de río, de agua de mar, en la pimienta fermentada, en el vinagre, en el jengibre, en el clavo y en la nuez moscada; eran los comienzos de la microbiología.

 

La evolución es un concepto clave para la comprensión de cualquier fenómeno biológico, y por tanto, para una completa comprensión de los temas de ecología que se tratarán en próximas clases.

 

Utilizando la actividad creada por Robert P. Gendron de la Universidad de Pennsylvania se ha generado esta situación de aprendizaje en la que los alumnos de 4º A de Biología y Geología han desarrollado los saberes relacionados con evolución y taxonomía.

En primer lugar, los alumnos, han realizado un primer ejercicio de clasificación jerárquica (Carolus Linnaeus 1707-1778), usando sólo los caminálculos vivos. A continuación, hemos probado distintas tentativas de árboles filogenéticos usando solo el juego de caminálculos vivos. Finalmente, han construido un árbol filogenético usando tanto a los vivos como a los fósiles.

Tras ir aclarando dudas se construyó el árbol filogenético que se ha utilizado para:

• ·  Ilustrar como los esquemas modernos de clasificación intentan reflejar la historia evolutiva.
• ·  Comprender que las especies actuales proceden de especies antiguas y que las especies relacionadas comparten un ancestro común.
• ·     Reflexionar sobre qué condiciones ecológicas pudieron originar la rápida diversificación observada en algunos linajes y la lenta evolución en otros.
• ·    Identificar ejemplos de evolución convergente.
• ·    Identificar estructuras vestigiales y comprender que son pistas del pasado evolutivo.
• ·  Entender que la evolución biológica explica la gran diversidad de organismos vivos y extintos.
• ·    Aprender que las características que presenta un organismo refleja su historia evolutiva
• ·   La especiación consiste en la división de un linaje ancestral en dos o más linajes nuevos.
• ·   Asimilar que para construir un árbol evolutivo es necesario usar múltiples líneas de evidencias.

 

Bibliografía:

 

-          Robert P. Gendron. Classification and evolution. Indiana University of Pennsylvania.

 

-          Robert R. Sokal. A phylogenetic Analysis of the caminalcules. I. The data base. Systematic Zoology, Vol. 32, No. 2 (Jun., 1983), pp. 159-184. *Nota: Las imágenes de los caminálculos son copyright del Journal of Systematic Biology y de  Robert R. Sokal.

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OBSERVANDO DISTINTOS TIPOS DE CÉLULAS

Hemos comenzado una serie de proyectos de laboratorio dedicados al estudio de la célula. Observaremos y compararemos células eucariotas, vegetales y animales y células procariotas (bacterias).

En las primeras sesiones de laboratorio teñimos las células con azul de metileno al 1% y observamos y medimos células eucariotas vegetales, obtenidas a partir del epitelio de una cebolla y células eucariotas animales, obtenidas a partir de la mucosa bucal.

Cada alumno hizo la observación y la medida de las células a distintos aumentos, x4, x10 y x40. La medición se hizo previa medida del diámetro del campo de visión.

Las fotos se han hecho directamente con el teléfono móvil a través del ocular del microscopio (cell-selfie)

 A continuación, presentamos los resultados obtenidos:

Porción de tejido epitelial de la cebolla a x100 aumentos.

Autor de la fotografía: Clara Bravo

La fotografía muestra una visión global del tejido epitelial de la cebolla. Se distinguen con facilidad sus formas poligonales, así como, la pared celular, estructura típica y diferenciadora de la célula eucariota vegetal. El interior, que delimita esta pared, es el citoplasma celular. 

Detalle de la célula epitelial de la cebolla a x400 aumentos.

Autor de las fotografías: Iraida Sánchez

En la fotografía superior puede observarse el núcleo de dos células epiteliales de la cebolla (formas esféricas), así como la pared celular, la membrana y una porción de citoplasma. Es interesante observar la típica posición excéntrica del núcleo de este tipo de células.

En la foto inferior, se observa un detalle del núcleo celular con su forma esférica. Si nos fijamos en el interior del núcleo, se pueden observar dos formas esféricas densamente teñidas, se corresponden con los nucleolos, que son zonas en las que el ADN del núcleo está formando  ARN  (transcripción).

Célula epitelial de la boca a x400 aumentos.

Autor de la fotografía: Lucía González

En la foto se observa una célula de la mucosa bucal, por tanto, una célula animal eucariota. Ocupando una posición central puede verse el núcleo celular.

Células epiteliales de la boca a x100 aumentos

Autor de la fotografía: Lola García

En la foto se observan las formas un grupo disperso de células epiteliales de la mucosa bucal con formas irregulares. Se distinguen el citoplasma y el núcleo celular.

En la próxima actividad vamos a observar bacterias en el yogurt o en el sarro dental, os mostraremos nuestros resultados....

Comenzamos ECOSAL, un CITE- STEAM sobre Ecología y Salud

Comenzamos un nuevo proyecto CITE-STEAM, bueno, más bien lo retomamos, pues parte de esta nueva iniciativa está basada en el anterior steam, que tuvo como eje principal el cultivo de microalgas y de zooplancton.

A lo largo de los próximos 3 años vamos a desarrollar proyectos de laboratorio, basados en actividades realizadas con éxito en el anterior cite-steam,  a los que añadiremos un grupo de proyectos que tratarán sobre la fisiología humana y hábitos saludables.

En este segundo grupo de actividades abordaremos saberes que van desde la célula hasta distintos aspectos del funcionamiento de aparatos o sistemas del cuerpo humano y su relación con la salud.

La primera actividad la hemos dedicado a estudiar el método científico y el diseño experimental y a repasar y perfeccionar el uso del microscopio para mejorar el enfoque y la iluminación a distintos aumentos usando el diafragma y la lente condensadora. Hemos utilizado preparaciones de varios tejidos de la colección del instituto.