Biología de primaria y secundaria · Grades 1–9
49Los órganos en funcionamiento
Sube tres pisos de escaleras a la carrera y haz balance: piernas que arden, corazón martilleando, respiración acelerada — y, curiosamente, la piel enrojecida y caliente. Nadie mandó estos cambios; se mandaron solos y en la proporción exacta. Este capítulo mide lo que consume de verdad un órgano que trabaja y cómo reorganiza el cuerpo sus repartos en cuanto empieza el trabajo.
49.1 Lo que consume un músculo que trabaja
Proposición 49.1 (La factura del músculo)
Un músculo que trabaja gasta, y su gasto se puede medir. Comparado con ese mismo músculo en reposo, un músculo que trabaja duro:
- toma mucho más oxígeno de la sangre que lo atraviesa — varias veces lo que toma en reposo;
- toma mucha más glucosa — el nutriente azucarado listo de la sangre, su combustible diario;
- suelta en la misma medida más dióxido de carbono — y más calor.
Esta es la quema celular de la Proposición 46.5, leída en los contadores de un órgano: entran combustible y oxígeno; salen trabajo, gas de desecho y calor.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 49.2 (Medir a la entrada y a la salida de un músculo)
Los fisiólogos comparan la sangre que entra en un músculo con la que sale de él. En reposo, la sangre que sale ha entregado una parte modesta de su oxígeno y de su glucosa. Con trabajo duro, esa misma comparación enseña la sangre de salida esquilmada — con casi todo su oxígeno entregable retirado — mientras que el dióxido de carbono se ha disparado. El mismo órgano, los mismos contadores: solo cambió el trabajo, y la factura lo siguió.
Observación 49.3 (El calor es el recibo)
El calor de un cuerpo que trabaja no es un accidente: quemar combustible siempre da calor, y el músculo es la sala de calderas del cuerpo. Tiritar es ese truco puesto en marcha a propósito — músculos puestos a trabajar para nada más que dar calor (el gasto fijo del Ejemplo 18.2, doblado por un rato). La piel enrojecida del esprint es el sistema de refrigeración llevándose el calor de la caldera — el asunto de la sección siguiente.
49.2 Repartos a demanda
Proposición 49.4 (El cuerpo reorganiza su suministro)
En cuanto empieza el trabajo, las líneas de suministro se reorganizan para pagar la factura (el Ejemplo 27.7 lo anunció; aquí está el despacho completo):
- la ventilación se hace más profunda y más rápida — recarga la sangre más deprisa en los pulmones (Ejemplo 26.6);
- el corazón late más deprisa y más fuerte — más rondas por minuto (Proposición 27.6);
- la sangre se redirige: los vasos que sirven a los músculos que trabajan (y a la piel que refrigera) se ensanchan, mientras que los del tubo digestivo en reposo se estrechan — la misma sangre, desviada al piso que está gastando.
Las tres cosas siguen al trabajo automáticamente, dirigidas por los servicios que el cerebro presta sin que se los pidan (Observación 33.4).
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 49.5 (El despacho, notado desde dentro)
El balance del esprint de las escaleras, línea a línea: respiración acelerada — recarga; corazón martilleando — rondas más rápidas; piernas que arden — la factura de los músculos pagándose al límite; piel caliente y enrojecida — el calor de la caldera llevado hasta la superficie de refrigeración. Hasta el clásico flato y la modorra de después de una comida grande encajan: la digestión y el esprint compiten por la sangre desviada, que es por lo que el Método 25.7 desaconsejaba correr con el estómago lleno.
Definición 49.6 (Recuperación)
Cuando el esfuerzo se para, el pulso y la respiración no: van bajando solo poco a poco — la fase de recuperación. El cuerpo está saldando deudas: recargando sus reservas de oxígeno, despejando los desechos del esfuerzo y soltando el calor acumulado. Cuanto más en forma está un cuerpo, más rápida es su recuperación — que es por lo que el tiempo de recuperación es en sí una medida de forma física.
49.3 El entrenamiento y los límites de la máquina
Proposición 49.7 (El entrenamiento sube el techo)
Con ejercicio regular, toda la cadena de suministro se fortalece (Observación 27.9, Método 26.8): el corazón mueve más sangre en cada latido, los músculos respiratorios se hacen más profundos, los propios músculos crecen y guardan más combustible, y sus vasos finos se multiplican. Resultado: a un cuerpo entrenado, el mismo esfuerzo le cuesta menos pulso, y su techo — el esfuerzo más duro que puede pagar — sube. La máquina la reconstruye su propio uso.
Demostración. Admitido a este nivel. ∎
Ejemplo 49.8 (Dos corredores, una cuesta)
Un corredor sin entrenar y otro entrenado suben la misma cuesta. Sin entrenar: pulso a a mitad de camino, jadeando, obligado a andar — las líneas de suministro no pueden pagar la factura y la deuda manda parar. Entrenado: pulso de arriba del todo, se puede hablar, recuperación en tres minutos. La misma cuesta, la misma factura — techos distintos, construidos con meses de cuestas exactamente como esa, tomadas con calma.
Método 49.9 (Leer tu propia máquina)
Un experimento contigo mismo y con un reloj (la técnica del pulso la da el Método 27.8):
- anota el pulso en reposo, sentado y tranquilo;
- haz tres minutos de esfuerzo constante — subir y bajar un escalón, saltar a la comba;
- anota el pulso enseguida y después cada minuto hasta que vuelva al de reposo: el tiempo de recuperación;
- repítelo cada semana durante un trimestre de ejercicio regular: verás cómo bajan el pulso en reposo, el pulso de esfuerzo y el tiempo de recuperación — la reconstrucción de la Proposición 49.7, en tus propios datos.
49.4 Ejercicios
Ejercicio 49.1 ★
Enumera de qué toma más un músculo que trabaja y qué suelta en mayor cantidad.
Solución
Solución de Ejercicio 49.1.
Toma más oxígeno y más glucosa de la sangre; suelta más dióxido de carbono y más calor.
Ejercicio 49.2 ★
¿Qué es la glucosa y de dónde la saca el músculo que trabaja?
Ejercicio 49.3 ★
Describe la comparación entre la sangre que entra y la que sale, y qué enseña en reposo frente a en esfuerzo.
Solución
Solución de Ejercicio 49.3.
Se compara la sangre que entra en el músculo con la que sale. En reposo, la sangre que sale ha entregado solo una parte modesta de oxígeno y de glucosa; con trabajo duro sale esquilmada de casi todo el oxígeno entregable y mucho más rica en dióxido de carbono. La diferencia es la factura del músculo.
Ejercicio 49.4 ★
Nombra las tres reorganizaciones del suministro de la Proposición 49.4.
Solución
Solución de Ejercicio 49.4.
La ventilación se hace más profunda y más rápida; el corazón late más deprisa y más fuerte; la sangre se redirige — se ensanchan los vasos de los músculos que trabajan y de la piel que refrigera, y se estrechan los del tubo digestivo en reposo.
Ejercicio 49.5 ★
¿Por qué te calienta el trabajo duro — y qué es tiritar, en los términos de este capítulo?
Ejercicio 49.6 ★
¿Qué es la recuperación y qué deudas está saldando el cuerpo durante ella?
Solución
Solución de Ejercicio 49.6.
El regreso poco a poco del pulso y de la respiración cuando acaba el esfuerzo. El cuerpo está recargando reservas de oxígeno, despejando los desechos del esfuerzo y soltando el calor acumulado.
Ejercicio 49.7 ★★
Lee la gráfica del pulso: valor en reposo, valor de la meseta y cuánto dura la recuperación más o menos. ¿Qué cambiaría el entrenamiento en cada uno?
Solución
Solución de Ejercicio 49.7.
Reposo, unos ; meseta, cerca de ; recuperación, más o menos de cinco a seis minutos en la gráfica. El entrenamiento baja el valor de reposo, baja la meseta para el mismo esfuerzo y acorta la recuperación.
Ejercicio 49.8 ★★
Explica la modorra de después de comer y el flato del que esprinta con la regla del desvío.
Solución
Solución de Ejercicio 49.8.
Las dos son efectos del desvío. Después de comer, el tubo digestivo acapara una parte grande de la sangre, así que el resto del cuerpo va lento; y esprintar entonces obliga a los dos pisos a competir por los repartos — el flato y la vieja regla de no correr con el estómago lleno.
Ejercicio 49.9 ★★
¿Por qué es la piel enrojecida del esfuerzo un cambio de reparto y no una avería? ¿De quién es el problema que resuelve?
Solución
Solución de Ejercicio 49.9.
Los vasos ensanchados de la piel son el despacho del calor de la caldera hasta la superficie que hace de radiador: un reparto de calor hacia fuera, que resuelve el problema de sobrecalentamiento de los músculos que trabajan. El enrojecimiento es el sistema de refrigeración funcionando, no fallando.
Ejercicio 49.10 ★★
Enumera tres reconstrucciones con las que el entrenamiento sube el techo, y la señal diaria de cada una.
Solución
Solución de Ejercicio 49.10.
El corazón mueve más sangre en cada latido — señal diaria: un pulso en reposo más bajo. Los músculos crecen y guardan más combustible — la misma cuesta se hace más fácil. Los vasos finos de la red de suministro se multiplican y la respiración se hace más profunda — durante el esfuerzo se puede seguir hablando, y la recuperación se acorta.
Ejercicio 49.11 ★★
Dos alumnas hacen el Método 49.9: pulsos en reposo de y ; recuperaciones de tres y de ocho minutos. ¿Cuál es la máquina entrenada y qué certifica exactamente cada uno de los dos números?
Solución
Solución de Ejercicio 49.11.
La máquina de en reposo y tres minutos es la entrenada. El pulso en reposo certifica un corazón que mueve más en cada latido; el tiempo de recuperación certifica unas líneas de suministro que saldan deprisa las deudas del esfuerzo. Juntos son los dos extremos de la reconstrucción de la Proposición 49.7.
Ejercicio 49.12 ★★★
Conecta tres capítulos en un párrafo: la factura del músculo (Proposición 49.1), el sentido de la respiración (Proposición 46.5) y el servicio de reparto de la sangre (Proposición 27.1) — como una sola explicación de un mismo esprint.
Solución
Solución de Ejercicio 49.12.
En un esprint, las células de los músculos de las piernas queman glucosa con oxígeno para dar fuerza a la contracción — el sentido de la respiración — y su factura (más combustible y más oxígeno dentro; más dióxido de carbono y más calor fuera) hay que pagarla en el acto. La sangre es el servicio que paga: cargada en los pulmones y en el intestino, bombeada más deprisa por el corazón acelerado y desviada a las piernas, entrega el combustible y el oxígeno y se lleva el dióxido de carbono — un esprint, tres capítulos, una sola cuenta.
49.5 Problema: El estudio de forma física del colegio
Problema 49.1
Problema de fin de semana — un trimestre de datos de pulso, leídos como una fisióloga
La clase hace el Método 49.9 todos los lunes durante un trimestre: pulso en reposo, pulso después de tres minutos de subir y bajar un escalón, y tiempo de recuperación. Dos registros anónimos: alumno A — semana 1: reposo , esfuerzo , recuperación minutos; semana 12: reposo , esfuerzo , recuperación minutos. Alumno B — semana 1: reposo , esfuerzo , recuperación minutos; semana 12: reposo , esfuerzo , recuperación minutos.
Parte I — Dentro de una sesión.
- Durante los escalones, enumera qué le está pasando a lo que toma de oxígeno y de glucosa un músculo del muslo, y a lo que suelta de dióxido de carbono y de calor.
- Explica por qué la respiración y el pulso suben juntos durante los minutos de esfuerzo.
- Un alumno se nota caliente y enrojecido al llegar al minuto tres. Da la explicación de la caldera y la refrigeración.
- ¿Por qué no baja el pulso al de reposo en el mismo momento en que paran los escalones?
Parte II — Leer el trimestre.
- Describe los cambios de A a lo largo del trimestre y nombra las reconstrucciones de la Proposición 49.7 que hay detrás de cada número.
- Los números de B apenas se movieron. Da las dos lecturas honradas — y di qué dato de más sobre la vida de B fuera de clase decidiría entre ellas.
- En la semana 5, un alumno mide justo después de comer con prisas y le salen números raros. ¿Qué regla de la Proposición 49.4 interfirió y qué debería decir el protocolo sobre las horas de medir?
- ¿Por qué tiene que medir siempre cada alumno de la misma manera — el mismo esfuerzo, los mismos tiempos? (Un viejo conocido entre los métodos; ponle nombre.)
Parte III — La carta de la fisióloga.
- Escribe el resumen en dos frases del trimestre de A para el tablón de la clase, usando techo y recuperación.
- Una madre pregunta si un pulso bajo en reposo es preocupante. Responde con el ciclista del Ejercicio 27.11.
- La clase quiere un solo número que seguir el trimestre que viene. Defiende el tiempo de recuperación frente al pulso de esfuerzo, usando la Definición 49.6.
- Cierra con la moraleja del estudio en una frase: ¿qué reconstruyó la máquina de A?
Solución
Solución de Problema 49.1.
1. Lo que toma de oxígeno y de glucosa de la sangre que pasa se multiplica; lo que suelta de dióxido de carbono y de calor sube al mismo paso — la factura del trabajo duro.
2. Porque son dos etapas de una misma línea de suministro: la ventilación recarga la sangre en los pulmones y el corazón lleva la sangre recargada a los músculos. Subida la demanda en un extremo, sube el ritmo de los dos.
3. Los músculos que trabajan son calderas; su calor tiene que salir. La sangre lo lleva hasta la piel, cuyos vasos ensanchados se enrojecen y radian — caldera dentro, radiador en la superficie.
4. Porque quedan deudas: reservas de oxígeno que recargar, desechos que despejar, calor que soltar. El pulso baja solo a medida que se saldan las cuentas — y esa bajada es la recuperación.
5. Reposo : un corazón reconstruido para mover más en cada latido. Esfuerzo : los mismos escalones cuestan ahora menos — músculos más fuertes y una red de vasos finos más rica. Recuperación minutos: la cadena entera salda sus deudas más deprisa. La reconstrucción la hizo el ejercicio del trimestre.
6. O bien B empezó el trimestre ya entrenado — unos números cerca de su mínimo de entrenado se mueven poco — o bien B se saltó el ejercicio del trimestre y sencillamente mantuvo estable una máquina sin entrenar. Dato que decide: la actividad de B fuera de clase (hacer deporte por otro lado confirmaría la primera lectura; no hacer ninguno, la segunda — y los buenos números de la semana 1 de B ya se inclinan hacia allí).
7. La regla del desvío: después de una comida, el tubo digestivo reclama la sangre, así que el pulso en reposo sale alto y la tolerancia al esfuerzo baja. Protocolo: medir antes de comer, o dos buenas horas después — y siempre en la misma franja.
8. La prueba justa: solo se pueden comparar medidas tomadas de la misma manera, semana contra semana y alumno contra alumno.
9. “Doce semanas subieron el techo de A: el mismo esfuerzo cuesta ahora latidos en vez de , partiendo de un pulso en reposo ocho latidos más bajo. Y la máquina de A salda sus deudas en cinco minutos donde en septiembre necesitaba nueve — la recuperación es la mejora más clara de todas”.
10. Normalmente lo contrario de preocupante: un corazón entrenado mueve más sangre en cada latido y por eso va al ralentí bajo — los tranquilos del ciclista haciendo el trabajo de unos sin entrenar. (Cualquier preocupación es cosa de un médico, pero bajo y en forma es lo habitual.)
11. El tiempo de recuperación mide la cadena entera — corazón, pulmones, vasos, músculos — saldando deudas de verdad, y mejora de manera constante y visible con el entrenamiento; el pulso de esfuerzo depende más del esfuerzo exacto y del ánimo del día. Como número único que seguir, la recuperación es el resumen más honrado.
12. Su propio uso: el esfuerzo, repetido con calma y con regularidad, es lo que reconstruyó la máquina que lo hace.