Las estructuras de la nutrición

Enumerá los cuatro procesos de la nutrición animal y explicá en una frase la función de cada uno, indicando qué le ocurriría a una célula si fallara cualquiera de ellos.

Diferenciá ventilación pulmonar, intercambio de gases (respiración externa e interna) y respiración celular, indicando dónde ocurre cada proceso y qué papel juega la sangre entre ellos.

Compará la respiración branquial, traqueal y pulmonar: en qué grupo de animales aparece cada una, qué superficie de intercambio utiliza y a qué medio (acuático o terrestre) está adaptada.

Explicá la diferencia entre un sistema circulatorio abierto y uno cerrado, y entre una circulación simple y una doble, citando un grupo animal representativo de cada caso y una ventaja de la circulación doble.

Ordená el recorrido de un bocado de alimento por el tubo digestivo humano, desde la boca hasta el ano, nombrando todos los órganos que atraviesa.

Diferenciá digestión mecánica y digestión química, y poné un ejemplo de cada una en la boca y otro en el estómago.

Fijate en la imagen del aparato digestivo humano. a) Describí qué le ocurre al alimento en las estructuras 1, 4 y 8. b) Indicá qué estructuras numeradas son glándulas anexas, es decir, las que no forman parte del tubo digestivo, y qué vierte cada una al tubo. c) Ordená según el recorrido del bolo las estructuras 1, 3, 4, 8, 9 y 11.

Explicá las dos funciones del estómago (mecánica y química) y razoná por qué su jugo ácido no digiere la propia pared del estómago (capa de mucus, renovación celular).

Indicá en qué tramo del tubo digestivo se absorbe la mayoría de los nutrientes y describí las adaptaciones que multiplican su superficie (longitud, pliegues, vellosidades y microvellosidades).

El hígado es la «central metabólica» del cuerpo: describí tres de sus funciones (almacenamiento de glucógeno, fabricación de urea, producción de bilis, desintoxicación) y razoná por qué su fallo afecta a la vez a la digestión, a la excreción y a la composición de la sangre.

Describí el recorrido del aire desde la nariz hasta los alvéolos (faringe, laringe, tráquea, bronquios, bronquiolos) y explicá qué adaptaciones hacen del alvéolo un lugar ideal para el intercambio gaseoso (pared finísima, red capilar, humedad, superficie total).

El aire inspirado contiene un $21\ \%$ de $\text{O}_2$ y un $0.04\ \%$ de $\text{CO}_2$; el espirado, un $16\ \%$ de $\text{O}_2$ y un $4\ \%$ de $\text{CO}_2$. Interpretá esas cifras: qué demuestran sobre la eficiencia del intercambio, por qué no se extrae todo el oxígeno y por qué la ventilación boca a boca puede oxigenar a otra persona.

Explicá la función del riñón en la formación de la orina y qué sustancias elimina, y diferenciá excreción (urea, sales, agua) de egestión (heces), razonando por qué las heces no son producto del metabolismo celular.

Describí el recorrido de la sangre por los circuitos menor y mayor partiendo del ventrículo derecho, nombrando las cavidades cardíacas, las válvulas y los grandes vasos que atraviesa, y explicá qué cambio sufre la sangre en los pulmones y en los tejidos.

Compará la estructura de arterias, venas y capilares (grosor y composición de la pared, diámetro, presencia de válvulas) y relacionala con su función y con la presión de la sangre que transportan.

Se le suministra a un voluntario glucosa marcada con un isótopo radiactivo ($^{14}\text{C}$) por vía oral y se le hace inhalar aire enriquecido con oxígeno pesado ($^{18}\text{O}$). Durante una sesión de ejercicio muscular intenso en los brazos, se analiza el metabolismo de sus tejidos.

1. a) Trazá cronológicamente el camino de la glucosa radiactiva desde la luz del intestino delgado hasta el sarcoplasma de una fibra muscular del bíceps, especificando los cuatro aparatos de la nutrición implicados, las membranas o barreras biológicas que cruza y el tipo de transporte que utiliza.
2. b) Un compañero afirma: «El $\text{CO}_2$ que expulsa el deportista por los pulmones contiene directamente el $^{18}\text{O}$ inhalado, y el nitrógeno del catabolismo de las proteínas musculares se convierte en urea dentro del propio músculo antes de pasar a la sangre». Rebatí ambas afirmaciones justificando el destino bioquímico del $^{18}\text{O}$ en la cadena respiratoria y el papel del ciclo glucosa-alanina y del hígado en la excreción nitrogenada.
3. c) Predecí qué alteraciones homeostáticas ocurrirían en el pH y la composición sanguínea si se produjera un fallo transitorio de la perfusión renal durante el esfuerzo, y qué mecanismo respiratorio compensador se activará de forma inmediata.