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Biologia 2° · 2024
Libro de Biología 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

85/98

¿Cómo afecta el espacio al cuerpo humano? (biología, BGU 2)

📄 teoria biologia 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

Factores externos que cambian el cuerpo: frío (vasoconstricción), altura (más glóbulos rojos), sol (más melanina), ejercicio (hipertrofia cardíaca/muscular), patógenos (respuesta inmune) y tabaco/contaminación (daño respiratorio).

📚 theory biologia ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 85

Biologia 2° · 2024

1
Ejercicio 1

Pregunta del texto: ¿Conoces otros cambios que se den en el cuerpo debido a factores externos?

El cuerpo humano responde a estímulos del medio (factores externos) con adaptaciones fisiológicas. Entre los más conocidos están:

  1. Temperatura ambiental fría: los vasos sanguíneos de la piel se contraen (vasoconstricción) para reducir la pérdida de calor y aparece el "piel de gallina" por la contracción del músculo erector del vello; si el frío persiste, aumenta el metabolismo y la producción de calor (termogénesis).
  2. Altitud elevada (menor presión parcial de O_{2}): el organismo compensa la hipoxia produciendo más glóbulos rojos (eritropoyesis estimulada por la eritropoyetina), lo que eleva la capacidad de transporte de oxígeno en la sangre.
  3. Luz solar intensa (radiación UV): las células melanógenas de la epidermis aumentan la producción de melanina, oscureciendo la piel como mecanismo de protección.
  4. Ejercicio físico prolongado: aumenta la frecuencia cardíaca y el gasto cardíaco, se desarrolla hipertrofia del músculo cardíaco y esquelético, y se incrementa la densidad ósea; también se estimula la sudoración para disipar calor.
  5. Infecciones y presencia de patógenos: el sistema inmune activa la producción de leucocitos y anticuerpos, lo que provoca inflamación, fiebre y aumento de la permeabilidad vascular.
  6. Contaminación atmosférica / tabaco: irrita las vías respiratorias, produce broncoespasmo, reduce el intercambio gaseoso y, a largo plazo, provoca hiperplasia de glándulas mucosas y enfisema pulmonar.
  7. Déficit de vitamina D por falta de sol: disminuye la absorción de calcio, con riesgo de desmineralización ósea (raquitismo en niños, osteomalacia en adultos).
  8. Aislamiento social y estrés crónico: elevan el cortisol, afectan el sistema inmune, el sueño y la presión arterial.

Estos ejemplos muestran que, igual que la radiación, la microgravedad y el aislamiento descritos en el texto, otros factores externos también repercuten en distintos sistemas del organismo.


Notas sobre el contenido del texto (Biología)

El texto aporta estos datos clave que conviene retener:

  • Los factores externos que más dañan en el espacio son la radiación, la falta de gravedad y el aislamiento.
  • Preocupa especialmente la retina ocular y el nervio óptico, posiblemente asociados a un aumento de la presión intracraneal (Jeffrey A. Jones, Baylor, EEUU).
  • La ISS está a unos 400 \, \text{km} sobre la Tierra.
  • En el estudio Twins de la NASA, Scott Kelly pasó un año en óbita (el doble de lo habitual) y Mark permaneció en la Tierra.
  • Los gemelos idénticos comparten inicialmente el 100\% de su información genética; tras la misión comparten el 93\%, es decir, difieren en un 7\%, relacionado con genes del sistema inmune, reparación del ADN, formación ósea, hipoxia (déficit de O_{2} en sangre) e hipercapnia (aumento de CO_{2} en la sangre arterial).
  • La radiación es mucho más intensa en el espacio interplanetario, por lo que el estudio orbital no cubre ese impacto (Viktor S. Kokhan, Academia de Ciencias de Rusia).
Respuesta

Sí; entre ellos están la vasoconstricción y la termogénesis ante el frío, la mayor eritropoyesis en la altura, la síntesis de melanina con la radiación UV, la hipertrofia cardíaca y muscular por el ejercicio, la respuesta inmune ante patógenos y los efectos del tabaco y la contaminación sobre el aparato respiratorio.

Contenido de la página

Alguna vez has pensado...

¿Conoces otros cambios que se den en el cuerpo debido a factores externos?

¿Cómo afecta el espacio al cuerpo humano?

Laura Chaparro

Hasta ahora, el monopolio de los viajes espaciales lo tenían las agencias gubernamentales. Pero con la entrada de la industria privada en el sector, el turismo espacial está a punto de despegar.

La órbita terrestre, Luna e incluso Marte dejarán de ser un sueño para unos cuantos afortunados, que deberán vigilar muy de cerca su salud. Diferentes experimentos han demostrado que la radiación, la falta de gravedad y el aislamiento repercuten negativamente en el organismo. "Los vuelos espaciales afectan a la mayoría de los sistemas del cuerpo, pero el que más preocupa es la retina ocular y el nervio óptico, posiblemente asociados con un aumento de la presión intracraneal", describe a OpenMind Jeffrey A. Jones, profesor en la Escuela de Medicina de Baylor (EEUU).

Los riesgos son diferentes si se viaja a la Estación Espacial Internacional (ISS), a la Luna o al planeta rojo. Ubicada unos 400 kilómetros sobre la Tierra, la ISS es un centro de investigación en la órbita terrestre al que ya han acudido algunos turistas.

Para averiguar cómo afecta el espacio al organismo, los hermanos gemelos Mark y Scott Kelly participaron en el estudio Twins de la NASA.

Tras una misión de un año en la estación —el doble de lo habitual—, los científicos compararon los parámetros físicos de Scott con los de Mark, que había permanecido en la Tierra.

Aunque la mayoría de los cambios biológicos que experimentó Scott en el espacio volvieron a sus niveles normales, conservó algunas anomalías. La más llamativa es su ADN. Los gemelos idénticos comparten el 100 % de la información genética, pero el espacio alteró esa similitud y ahora Mark y Scott comparten el 93 %. Según los científicos, ese 7 % tiene que ver con cambios a largo plazo en genes relacionados con el sistema inmune, la reparación del ADN, redes de formación ósea, hipoxia (deficiencia de oxígeno en sangre) e hipercapnia (aumento de dióxido de carbono en la sangre arterial).

"Los resultados del estudio Twins llevan al optimismo, pero no hay que olvidar que se trata de un experimento orbital, por lo que no está completo en términos del impacto de la radiación, que es mucho más intensa en el espacio interplanetario", puntualiza a OpenMind Viktor S. Kokhan, investigador del Instituto de Problemas Biomédicos de la Academia de Ciencias de Rusia.

Tomado de https://bit.ly/2UMKbOv (13/03/2019). Laura Chaparro (1983), periodista española.

Ejemplos resueltos

Según el texto, ¿qué porcentaje de similitud genética conservan Mark y Scott Kelly tras la misión espacial y a qué se debe la diferencia?

  1. Inicialmente los gemelos idénticos comparten el 100\% de su información genética.
  2. Tras un año en órbita comparten el 93\%.
  3. La diferencia es 100\% - 93\% = 7\%.
  4. Ese 7\% se asocia a cambios a largo plazo en genes del sistema inmune, reparación del ADN, formación ósea, hipoxia e hipercapnia.

Respuesta: Comparten el 93\%; el 7\% restante refleja cambios génicos inducidos por el entorno espacial.

Tabla

Factor externo Cambio en el cuerpo
Frío Vasoconstricción, termogénesis, piel de gallina
Altitud / menor p_{O_2} Más glóbulos rojos (eritropoyesis)
Radiación UV Mayor síntesis de melanina
Ejercicio físico Hipertrofia cardíaca y muscular, mayor densidad ósea
Patógenos Aumento de leucocitos y anticuerpos, fiebre
Tabaco / contaminación Broncoespasmo, hiperplasia mucosa, enfisema
Espacio (microgravedad, radiación, aislamiento) Presión intracraneal↑, alteración del 7 % del genoma, hipoxia, hipercapnia

Diagrama

mindmap
  root((Efectos del espacio en el cuerpo))
    Factores externos
      Radiación
      Falta de gravedad
      Aislamiento
    Sistemas afectados
      Retina y nervio óptico (presión intracraneal)
      Sistema inmune
      Reparación del ADN
      Formación ósea
      Respiratorio: hipoxia e hipercapnia
    Evidencia
      Estudio Twins: NASA
      Mark 93 % = Scott 93 % (antes 100 %)

Fórmulas y ecuaciones

Similitud genética tras la misión: 93 % (diferencia del 7 %)

Altura de la ISS: ≈ 400 km sobre la Tierra

Misión de Scott Kelly: 1 año (el doble de lo habitual)

S_{\text{compartido}} = 93\,\% \Rightarrow \Delta = 100\,\% - 93\,\% = 7\,\%

h_{\text{ISS}} \approx 400 \, \text{km}

p_{\text{O}_2} \downarrow \Rightarrow \text{eritropoyesis} \uparrow

Glosario (7)

Hipoxia
Deficiencia de oxígeno en la sangre; en el espacio puede deberse a la microgravedad, que redistribuye los fluidos corporales.
Hipercapnia
Aumento del dióxido de carbono (CO₂) en la sangre arterial.
Presión intracraneal
Presión dentro del cráneo; su aumento puede afectar la retina y el nervio óptico de los astronautas.
Estudio Twins
Investigación de la NASA que comparó durante un año a los gemelos idénticos Mark y Scott Kelly, uno en órbita y otro en la Tierra.
Microgravedad
Condición de casi ausencia de gravedad percibida en órbita; provoca pérdida de masa ósea y muscular.
Radiación espacial
Partículas y rayos de alta energía presentes fuera de la atmósfera, más intensos en el espacio interplanetario.
Reparación del ADN
Mecanismos celulares que corrigen daños en la molécula de ADN, clave frente a la radiación.

Preguntas para practicar

¿Conoces otros cambios que se den en el cuerpo debido a factores externos?

Sí: ante el frío se produce vasoconstricción y termogénesis; a mayor altitud aumenta la producción de glóbulos rojos para captar más oxígeno; la radiación solar estimula la síntesis de melanina; el ejercicio prolongado origina hipertrofia cardíaca y muscular; las infecciones activan el sistema inmune con fiebre y leucocitos; y el tabaco o la contaminación dañan las vías respiratorias.

¿Por qué el estudio Twins no permite conocer todo el impacto de la radiación en los astronautas?

Porque fue un experimento orbital: la radiación a la que se expuso Scott Kelly en la órbita terrestre es menor que la del espacio interplanetario, donde es mucho más intensa, así que faltan datos sobre ese efecto.

Temas y conceptos clave

Efectos del espacio en el cuerpo humanoFactores externos que alteran la fisiologíaEstudio Twins de la NASA (gemelos Mark y Scott Kelly)Turismo espacial y saludradiaciónmicrogravedad / falta de gravedadaislamientopresión intracranealretina y nervio ópticoISS a 400 kmsimilitud genética 93 % vs 100 %hipoxiahipercapniareparación del ADNsistema inmuneformación ósea

Fuentes y referencias

  • https://bit.ly/2UMKbOv (13/03/2019) — OpenMind, BBVA
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Preguntas que la gente también hace

¿Qué es el estudio Twins de la NASA y qué concluyó?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué efectos tiene la falta de gravedad en el cuerpo humano?
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¿Qué diferencias hay entre hipoxia e hipercapnia?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Sistema circulatorio y respiratorio básicos
  • • Noción de ADN y genes
  • • Concepto de homeostasis
Siguiente tema sugerido
Regulación y homeostasis del organismo frente a cambios ambientales (retroalimentación negativa)
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¿Cómo afecta el espacio al cuerpo humano?

Laura Chaparro

Hasta ahora, el monopolio de los viajes espaciales lo tenían las agencias gubernamentales. Pero con la entrada de la industria privada en el sector, el turismo espacial está a punto de despegar.

La órbita terrestre, Luna eincluso Marte dejarán de ser un sueño para unos cuantos afortunados, que deberán vigilar muy de cerca su salud. Diferentes experimentos han demostrado que la radiación, la falta de gravedad y el aislamiento repercuten negativamente en el organismo. “Los vuelos espaciales afectan a la mayoría de los sistemas del cuerpo, pero el que más preocupa es la retina ocular y el nervio óptico, posiblemente asociados con un aumento de la presión intracraneal”, describe a OpenMind Jeffrey A. Jones, profesor en la Escuela de Medicina de Baylor (EEUU).

Los riesgos son diferentes si se viaja a la Estación Espacial Internacional (ISS por sus siglas en inglés), a la Luna o al planeta rojo. Ubicada unos 400 kilómetros sobre la Tierra, la ISS es un centro de investigación en la órbita terrestre al que ya han acudido algunos turistas.

Para averiguar cómo afecta el espacio al organismo, los hermanos gemelos Mark y Scott Kelly participaron en el estudio Twins de la NASA.

Tras una misión de un año en la estación —el doble de lo habitual—, los científicos compararon los parámetros físicos de Scott con los de Mark, que había permanecido en la Tierra. Aunque la mayoría de los cambios biológicos que experimentó Scott en el espacio volvieron a sus niveles normales, conservó algunas anomalías. La más llamativa es su ADN. Los gemelos idénticos comparten el 100 % de la información genética, pero el espacio alteró esa similitud y ahora Mark y Scott comparten el 93 %. Según los científicos, ese 7 % tiene que ver con cambios a largo plazo en genes relacionados con el sistema inmune, la reparación del ADN, redes de formación ósea, hipoxia (deficiencia de oxígeno en sangre) e hipercapnia (aumento de dióxido de carbono en la sangre arterial).

“Los resultados del estudio Twins llevan al optimismo, pero no hay que olvidar que se trata de un experimento orbital, por lo que no está completo en términos del impacto de la radiación, que es mucho más intensa en el espacio interplanetario”, puntualiza a OpenMind Viktor S. Kokhan, investigador del Instituto de Problemas Biomédicos de la Academia de Ciencias de Rusia.

Tomado de https://bit.ly/2UMKbOv (13/03/2019) Laura Chaparro (1983). Periodista española.

g4 | Texto de Biología

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