PROYECTO ARCE: CIENCIA EN EL DEPORTE EN PUERTOLLANO (CIUDAD REAL)

En el IES Fray Andrés de Puertollano (Ciudad Real) se ha llevado a cabo el jueves y el viernes 10 y 11 de mayo la Feria de la Ciencia en el Deporte, donde han participado, además de alumnos y profesores de ese centro, también sus homólogos del IES Beatriz Galindo de Madrid y los del IES Vía de la Plata de Guijuelo (Salamanca), a través del Programa de Ayudas a Redes de Centros Educativos (ARCE).

El objetivo de la Feria de la Ciencia en el Deporte es hacer partícipe a toda la comunidad educativa y al público en general, para dar a conocer al exterior lo que día a día se hace en las aulas. Este proyecto común enriquece tanto a profesores como a alumnos que pueden comprobar con estas actividades que los conceptos teóricos aprendidos en clase tienen una aplicación práctica.

La Feria presentó al público una quincena de proyectos y experiencias que aúnan el saber científico y el mundo del deporte. Los alumnos del IES Vía de la Plata presentan tres stands diferentes:

• El primero muestra distintas experiencias sobre el material utilizado en la ropa de los deportistas, tales como el Ensayo en el Abrasímetro Taber en muestras de Poliester azul y rojo y en muestras de algodón; también el ensayo de resistencia tanto longitudinal como transversal; tiempo de secado de distintos materiales; explicación del Goretex; diferencia al tacto y resistencia a la luz de diferentes prendas…

• En un segundo stand se analizan los nutrientes y los suplementos alimenticios de los deportistas. Esta experiencia se divide en tres partes:

a) Explicación de las propiedades de los nutrientes en las que se basan las técnicas que empleamos para aislarlos. Separación de proteínas y grasas de la leche.

b) Análisis de glúcidos y sales minerales en alimentos naturales, bebidas isotónicas, barritas energéticas, etc)

c) Identificación de la existencia de proteínas en diversos tipos de alimentos.

Proyección simultánea de vídeo explicativo

• En el tercer stand se trabaja sobre Indices antropométricos (índice de masa corporal, endomorfía, mesomorfía y ectomorfía) , para lo que realiza las siguientes mediciones:

-Peso, talla, tensión arterial y pulso.

-Pliegues cutáneos: tricipital, subescapular, pectoral, ileocrestal, supraespinal, abdominal, muslo medio y pierna.

-Diámetros: biepicondíleo humeral, biestiloideo de muñeca y bicondíleo de fémur.

-Perímetros: brazo en contracción máxima, cintura y cadera, muslo medio y pierna

Con los datos medidos a los voluntarios se obtiene el Somatotipo que es un sistema diseñado para clasificar el tipo corporal ó físico, propuesto por Sheldon en 1940 y modificado posteriormente por Heath y Carter en 1967. El somatotipo es utilizado para estimar la forma corporal y su composición, principalmente en atletas. Lo que se obtiene, es un análisis de tipo cuantitativo del físico. Se expresa en una calificación de tres números, el componente endomórfico, mesomórfico y ectomórfico.

Al representar estos datos se obtiene la SOMATOCARTA que representa para qué tipo de deporte es cada uno más apto.

PROYECTO ARCE. FERIA DE LA CIENCIA EN EL DEPORTE. MADRID

 Dentro del Proyecto ARCE, concedido a nuestro IES por el Ministerio de Educación, hemos realizado las distintas experiencias que hemos ido mostrando en nuestro blog y las hemos presentado en la  FERIA DE LA CIENCIA EN EL DEPORTE, organizada en Madrid por el IES "Fray Andrés" de Puertollano, el IES "Beatriz Galindo" de Madrid y nuestro IES "Vía de la Plata" de Guijuelo.

 En un stand los alumnos montaron un laboratorio donde realizaron la experiencia "La alimentación del deportista: análisis de nutrientes. Suplementos alimenticios"

En un segundo stand montaron todos los aparatos construidos por ellos en el taller de tecnología para la experiencia "Propiedades y ensayos en materiales textiles deportivos". Midieron la elasticidad y la resistencia de material deportivo, tanto longitudinal como transversal, realizaron pruebas de rozamiento y de resistencia a la luz, a la humedad... explicando cada paso a todos y cada uno de los visitantes de la feria. 

En el tercer stand se montó todo lo necesario para la experiencia "Predicción de aptitudes deportivas: medidas antropométricas, somatotipo y somatocarta". Hicieron cientos de medidas a los voluntarios que pasaron por la feria.

Los alumnos encargados de este stand: Carlos, Luis Manuel, Jose Javier y Paula.

Prueba de resistencia al rozamiento en distintos materiales utilizados en la ropa deportiva, y Marta, Ana, Diego y Álvaro montando su taller de tecnología.

Lucía, Nieves, Carmen e Ignacio en su laboratorio.

La feria ha sido un éxito, los alumnos han realizado un trabajo estupendo y un gran esfuerzo. Por la feria han pasado unos 750 visitantes y han explicado y realizado las experiencias cientos de veces. La Asesora del Ministerio encargada de conceder el Proyecto ARCE felicitó su capacidad y profesionalidad para explicar una y otra vez cada experimento y sobretodo su comportamiento.

PRÁCTICA 4: EXPLORACIÓN EXPERIMENTAL Y CARACTERÍSTICAS QUE PERMITEN IDENTIFICAR LOS GLÚCIDOS

Nieves Gómez Ramos
Carmen Castro Carrasco
Lucía Luengo


Para averiguar si un material biológico dado contiene hidratos de carbono, lípidos o proteínas se utilizan reacciones químicas basadas en las propiedades de cada uno de estos tipos de nutrientes. En esta práctica vamos a trabajar con los glúcidos.

Introducción:
Los glúcidos son compuestos orgánicos formados por C, H y O a los que se les denomina también hidratos de carbono, porque el hidrógeno está en proporción doble que el C y O.
Los más sencillos se llaman monosacáridos y son polialcoholes con una función aldehído o cetona.
Los más abundantes son los de 3, 5 y 6 átomos de Carbono. Son dulces, solubles y cristalizables por lo que se suelen llamar azúcares. Son reductores, es decir toman oxígeno de otro compuesto al que reducen.

Principales monosacáridos:
- Glucosa: Principal combustible de las células. Su molécula tiene seis átomos de C. se encuentra en la miel.
- Fructosa: Tiene 6 átomos de C. Se encuentra en las frutas.
- Ribosa: Tiene 5 átomos de C. Se encuentra en el ácido ribonucleico (ADN).
- Desoxirribosa: Tiene cinco átomos de C. Se encuentra en el ADN.
- Galactosa: Forma parte de la lactosa, azúcar de la leche.

Disacáridos: están formados por la unión de dos moléculas de monosacáridos. Son solubles, dulces y reductores, excepto la sacarosa.

Principales disacáridos:
-Sacarosa: Es el azúcar de caña y de remolacha. No es reductora.
- Lactosa: Azúcar de la leche.
-Maltosa: Forma parte de los cereales.

Monosacáridos y disacáridos pueden ser llamados azúcares porque tienen sabor dulce. A efectos nutricionales tienen en común proporcionar energía de manera rápida porque no necesitan un proceso largo de digestión.

Polisacáridos: Son largas moléculas formadas por la unión de multitud de monosacáridos. Su digestión es lenta, por lo que producen energía a largo plazo. El más importante desde el punto de vista alimenticio es el almidón.

En esta práctica vamos a poner de manifiesto la existencia de glúcidos simples o azúcares (mono y disacáridos), utilizando para ello su capacidad de ser reductores, es decir, que se oxidan tomando el oxígeno de otra molécula con la que entran en contacto, y esta otra queda reducida.

Material y métodos:

Reconocimiento de los glúcidos:

- Reacción de Fehling: El reactivo de Fehling consiste en una mezcla de dos reactivos: el Fehling A (sulfato cúprico), de color azul, y el de Fehling B (tartrato sódico-potásico), incoloro. Esta mezcla se prepara antes de su uso, ya que se estropea con el tiempo.
El grupo aldehído de las aldosas y el cétonico de las cetosas da a los monosacáridos su carácter reductor. Este grupo se oxida a ácido y reduce el sulfato de cobre (II), de color azul, a óxido de cobre (II) de color rojo- anaranjado. El reactivo de Fehling contiene sal cúprica, de color azul, que en contacto con un monosacárido se reduce a óxido rojo- anaranjado.

- Otra forma de poner de manifiesto esta propiedad es la reacción de Tollens: este reactivo contiene nitrato de plata con unas gotas de amoniaco. Si todo sale en perfectas condiciones daría lugar a un espejo sobre las paredes del tubo de ensayo, ya que al reducirse el nitrato de plata ésta se libera y se deposita sobre el tubo.
- Disacáridos: con excepción de la sacarosa los principales disacáridos son reductores. La sacarosa dará negativa la reacción de Fehling, ya que sus dos carbonos anoméricos están implicados en el enlace y no es reductora.

Material:
- 6 Tubos de ensayo.
- Varillas de vidrio.
- Pipeta.
- Cuenta gotas.
- Baño María.
- Reactivo de Fehling A y Fehling B.
- Nitrato de plata 0,01N
- Amoniaco.
- Reactivo de Selivanoff.
-Agua destilada.
- Glucosa.
- Fructosa.
- Sacarosa.

Métodos;

- Preparamos seis tubos de ensayos, numerados del 1 al 6.
- Tubo número 1: Echamos 1 ml de reactivo de Fehling y 1ml de glucosa.
- Tubo número 2: Echamos 1 ml de reactivo de Fehling y 1ml de fructosa.
- Tubo número 3: Echamos 1ml de solución de nitrato de plata, unas gotas de amoniaco y 1ml de glucosa.
- Tubo número 4: Echamos 1 ml de reactivo de Fehling y 1ml de sacarosa.
- Tubo número 5: Echamos 1 ml de reactivo de Fehling y 1ml de lactosa.
- Tubo número 6 (control): Echamos 1 ml de reactivo de Fehling y agua.
-Se ponen los cuatro tubos al baño María hasta que se observan cambios de color.

Resultados:
Los resultados obtenidos en la práctica han sido los siguientes:
En los tubos 1,2 y 5 aparece un color rojo por la aparición de óxido de cobre (OCu2) en el reactivo de Fehling. Esto demuestra el carácter reductor de los monosacáridos. En cambio en los tubos 4 y 6 no ha habido un cambio de color ya que la sacarosa no es un disacárido reductor y el agua tampoco es reductora.
En el tubo 3 ha aparecido un espejo de plata en las paredes formado por la plata libre como bien he explicado en la introducción lo causa la reacción de Tollens.

Conclusión:
La glucosa , la fructosa y la lactosa son reductores en cambio la sacarosa no lo es, ya que no da lugar a un cambio de color como en los otros. Los reductores dan un cambio de azul a anaranjado, son positivos. Los no reductores se quedan con el color azul tal y como empezaron.

Bibliografía:

- Apuntes proporcionados por la profesora: Garrido Hernández, María Vega: “Exploración experimental y características que permiten identificar las biomoléculas”

- Apuntes tomados en clase.

OTRA PRÁCTICA PARA EL PROYECTO ARCE

PRACTICA RECONOCIMIENTO DE BIOMOLECULAS DE LA LECHE
Esther García Ramos
Antonio Polo Sánchez
Francisco Benito Becerro

6-02-2012
INTRODUCCIÓN:
La importancia de la leche radica en su variada y compleja composición, es uno de los alimentos más completos que existen, pues en ella encontramos la mayoría de los elementos necesarios para el organismo. Además, la leche, posee componentes únicos que la hacen imprescindible para una correcta nutrición.
La leche se compone de agua, proteínas, hidratos de carbono, grasas, vitaminas y minerales:
Agua: La leche es en un 90% agua, lo que hace al agua el más abundante componente de la leche.
Proteínas: son las encargadas de formar la estructura de nuestro cuerpo.
La leche contiene entre 3 y 4 % de proteína, dependiendo en la raza de la vaca. En la leche encontramos albúminas (, globulina (muy importante para los recién nacidos porque es una proteína defensiva que confiere resistencia a las enfermedades) y caseína. Esta última es una proteína exclusiva de la leche que contiene todos los aminoácidos esenciales que necesitamos.
A efectos de su separación analítica se distinguen 2 grupos:
Caseína entera: Es la proteína más característica de la leche porque no existe ni en la sangre, ni en los tejidos de los mamíferos. Esta precipita cuando se acidifica la leche, de ahí se deriva el nombre de proteína insoluble.
Proteínas del suero o solubles: La mayor parte son albúminas (lactoalbúmina) que normalmente se encuentran en cantidades muy pequeñas, permanecen en el suero cuando coagula la caseína.

Hidratos de carbono: son grandes fuentes naturales de energía.
La leche contiene lactosa en un 5% , compuesta por glucosa y galactosa. Su poder edulcorante es muy bajo, pero proporciona energía. Solo se encuentra en la leche, fuera de ella, en la naturaleza es raro encontrarla, es el elemento soluble más abundante. Para los seres humanos, la lactosa no es solo un glúcido energético, ya que es la única fuente de galactosa, componente principal de los tejidos nerviosos. En la leche de vaca, su contenido varía poco.

Lìpidos: Son substancias de reserva energética que aportan energía. En la leche de vaca, la mayor parte de la materia grasa está constituida mayoritariamente por glicéridos o grasas. También contiene fosfolípidos.
La grasa esta entre 3.5 y 5.25%, dependiendo en la raza de la vaca y su nivel de nutrición. La grasa da a la leche un color amarillo, cuando esta cuenta con poco contenido graso entonces se torna más blanca.

Hay lípidos libres y combinados, los libres son los que se pueden extraer con disolventes orgánicos, rompiendo la emulsión con éter o benceno. Es el componente que más fácilmente se puede extraer.
Vitaminas: permiten el perfecto funcionamiento de nuestro organismo. En la leche encontramos sobre todo vitamina B2, B12, D y A. Que son vitaminas hidrosolubles y liposolubles, es decir, de fácil absorción para nuestro cuerpo. La Vitamina A protege contra enfermedades y mantiene la piel.
La Vitamina D ayuda a absorber el calcio.

Minerales: al igual que las vitaminas, los minerales, ayudan a que nuestros órganos funcionen correctamente.
La leche es rica en calcio, cloruros y fósforo, componentes fundamentales para el desarrollo de los niños y la salud de los adultos.
El Calcio regula el corazón, ayuda a los nervios, y hace huesos y dientes fuertes.



Leche natural:

Agua
87.8g
Proteínas
3.2g
Grasas
3.9g
AC. Graso saturado
2.4g
Hidratos de carbono
4.8g
Kcal.
66g
Ca. (calcio)
115mg
P. (fósforo)
96mg

Leche desnatada enriquecida en calcio:
Kcal.
45
Proteínas
3.05g
Hidratos de carbono
4.60g
Grasas
1.55g
Fibra alimentaria
0.00g
sodio
0.05g
calcio
160mg





MATERIAL Y METODOS:
MATERIAL:
- Tubo de ensayo
- Pipeta
- Embudo
- Varillas de vidrio
- Papel de filtro
- Espátula
- Baño maría
- Vaso de precipitados
- Ácido acético
- Fehling A y B
- Éter
- Hidróxido sódico
- Sudán III
- Sulfato cúprico
- Ácido nítrico
- Amoníaco concentrado
- Oxalato sódico
- Nitrato de plata
- Leche desnatada enriquecida en calcio
- Leche natural


Métodos:
Primero se separa el suero de la leche de la caseína, para ello se pone en un vaso de precipitados 100ml de leche. Se calienta hasta que este templada. Se añade ácido acético gota a gota, removiendo con una varilla de vidrio al mismo tiempo. Se observará un precipitado de caseína. Se deja enfriar y se filtra el contenido del vaso. Por un lado se encuentra el coagulo formado por proteínas (caseína) y grasa, y por el otro lado el suero formado por glúcidos, proteínas del suero (lactoalbúmina) algo de grasa y sales minerales. El filtrado, o suero, se reparte en tubos de ensayo para todos los grupos.
Luego se lava el precipitado que queda en el papel de filtro con éter y se recoge el éter del filtrado en una cápsula. Cuando el éter se evapora, sobre un radiador, por ejemplo, se puede observar el contenido graso de la leche.
El precipitado lavado (caseína) se seca con papel de filtro y se reparte para los distintos grupos.
a) A continuación para determinar el calcio se pone 1ml de suero en un tubo de ensayo y se añaden unas gotas de oxalato sódico al 1%.
b) Después para poner de manifiesto los cloruros se pone 1ml de suero en un tubo de ensayo y se añaden unas gotas de solución de nitrato de plata.
c) Para reconocer los glúcidos (lactosa) en el suero, se pone en tubo de ensayo 1ml de suero y se añade 1ml de reactivo de Fehling, se agita y se lleva al baño maría.
d) Para el reconocimiento de prótidos (lactoalbúmina) en el suero se pone 1ml de suero en un tubo de ensayo y se añade 1ml de hidróxido sódico al 40%, se agita y se añaden unas gotas de sulfato de cobre 0,01M (Reacción de Biuret)
e) En el reconocimiento de la naturaleza proteica de la caseína se utiliza la reacción xantoproteica se pone en un tubo de ensayo una porción de caseína lavada y seca, se añaden unas gotas de ácido nítrico y se calienta unos segundos al baño María, cambiará de color y luego se añade 1ml de amoníaco concentrado que hará cambiar más el color, terminando anaranjado fuerte.
f) La reacción del biuret sobre la caseína nos confirma su naturaleza proteica. En un tubo de ensayo se pone una pequeña cantidad de caseína lavada y seca, se añade 1ml de hidróxido sódico al 40% y se remueve para disolver la caseína y se añade sulfato de cobre 0,01M.

RESULTADOS:
1. En el lavado del coagulo con el éter, después de haberse evaporado éste, se ha podido observar que en la leche natural hay más grasas que en la leche desnatada. La grasa se aprecia como una capa untuosa al tacto depositada en el fondo de la cápsula.
2. En la determinación del calcio se ha observado un precipitado de color blanco, de oxalato de calcio, sin apenas diferencia entre un tipo de leche y otra.
3. En la determinación de cloruros hemos visto un precipitado de color blanco que se ennegrece con la luz sin diferencia tampoco entre los tipos de leche.
4. En el reconocimiento de los glúcidos hemos visto que sí tiene ya que ha cambiado a color rojizo al realizar la reacción de Fehling, debido al poder reductor de la lactosa.

5. En el reconocimiento de prótidos hemos observado que el suero si tenia lactoalbúmida ya que ha aparecido un color violeta al realizar la reacción de Biuret.

6. El reconocimiento de la naturaleza proteica de la caseína lo confirma el color amarillo anaranjado obtenido en la reacción xantoproteica.
7. En la reacción de biuret sobre la caseína hemos observado que se ve un color violeta, que confirma la naturaleza proteica de este compuesto.


CONCLUSIÓN:
Hemos demostrado que la leche tiene calcio, cloruros, glúcidos, lactoalbúmina, caseína y grasas. Aunque no hemos podido observar las diferencias entre la leche entera natural y la desnatada enriquecida en calcio ya que no disponemos de las técnicas necesarias. Sí hemos podido comprobar la mayor abundancia de grasas en la leche natural que en la desnatada.


BIBLIOGRAFIA:
- Información dada y explicada por Garrido, María Vega.
- http://html.rincondelvago.com/componentes-de-la-leche.html
-http://vvalenciaudc.tripod.com/Laco.htm

PRÁCTICA PARA EL PROYECTO ARCE

Práctica 2: Comprobación de las propiedades de los lípidos.

Carmen Castro Carrasco
Aldo Ariel Morales Carballo
Lucía Luengo
Fecha: 19/XII/2011

Introducción:
Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría son biomoléculas compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno, tienen como característica principal el ser insolubles en agua (La reacción que tienen los lípidos al mezclarlos y agitarlos en una disolución de agua es la aparición de una emulsión, una suspensión de minúsculas gotitas de lípido en el agua que le dan aspecto lechoso)* y sí en solventes orgánicos como la bencina, el benceno y el cloroformo. Tienen menos densidad que el agua. A los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son un tipo de lípidos, pero no el único. Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética, la estructural y la reguladora (esteroides).
Los Lípidos también funcionan para el desarrollo del cerebro, el metabolismo y el crecimiento.
*Emulsión: una suspensión de minúsculas gotitas de lípido en el agua que le da un aspecto lechoso.
Tipos de lípidos:
Grasas:
-Origen animal: Son sólidas a temperatura ambiente, se denominan sebos o mantecas. El consumo excesivo de estas grasas produce colesterol en sangre, que si está en cantidades excesiva provoca trastornos circulatorios. En cantidad moderada es necesario para el organismo.
-Origen vegetal: Las grasas de origen vegetal son líquidas a temperatura ambiente, se llaman aceites y, en general, no producen colesterol.
Fosfolípidos: Lípidos con fósforo. Forman parte de las membranas de todas las células.
Ceras: Tienen función impermeable. Cubren las plumas de aves acuáticas y las hojas de vegetales adaptados a climas secos para reducir la transpiración.

En nuestro experimento vamos a intentar demostrar una propiedad fundamental y común a todos los lípidos: su solubilidad en disolventes orgánicos (como el benceno), y su insolubilidad en el agua, que provoca, al mezclarlos y agitarlos (centrifugación), la aparición de una emulsión, una suspensión de minúsculas gotitas de lípido en el agua que le dan un aspecto lechoso.

Material y métodos:
Material:
- Aceite.
- Agua
- Benceno.
- Pipeta.
- Gradilla tubos de ensayo.
- Dos tubos de ensayo.
- Pinzas


Métodos:
En primer lugar hemos colocado en un tubo de ensayo 3 centímetros cúbicos de agua y en otro 3 centímetros cúbicos de benceno. A cada uno de estos le hemos añadido un céntimetro cúbico de aceite que ha sido medida con la pipeta anteriormente, hemos tapado cada uno de los tubos con un plástico para que no tengamos contacto con el líquido al agitarlo. Hecho eso agitamos fuertemente los dos tubos de ensayo para mezclarlo. Y para finalizar solo tuvimos que colocarlos en la gradilla y esperar unos minutos para poder ver lo que ocurre.

Resultados:
Los resultados obtenidos en esta práctica son los siguientes:
a.) En el tubo de ensayo que había agua y aceite al moverlo se produce una suspensión de minúsculas gotitas de lípido en el agua, que le dan un aspecto lechoso (emulsión). Al dejarlo reposar unos minutos el aceite se empezaba a separar del agua.

b.) En el tubo de ensayo con benceno se ha disuelto el aceite con el agua y al dejarlo unos minutos reposar, el aceite seguía disuelto en el agua, El estado de la disolución es claro y transparente, las dos sustancias se han mezclado y presentan un tono amarillo por el aceite formando una disolución homogénea.


Conclusión:
El aceite del tubo de ensayo con agua no se ha disuelto bien. Se ha producido la emulsión, una suspensión de minúsculas gotitas de lípido en el agua que le da un aspecto lechoso.
Al dejarlo reposar se ha separado el agua del aceite, formando éste último una capa sobre el agua. Esto es debido a:
- El aceite no es soluble en el agua, ya que ningún lípido se disuelve en agua.
- Tiene más densidad el agua que el aceite.
El aceite del tubo de ensayo con benceno se ha disuelto, ya que el benceno es un disolvente orgánico y los lípidos si se disuelven en disolventes orgánicos.
Al dejarlo reposar unos minutos el aceite seguía disuelto y no se han separado.

Bibliografía:
- Apuntes de la hoja que nos ha dado la profesora: “Identificación de biomoléculas orgánicas.”
- Apuntes tomados en clase.
- www.wikipedia.com

NUESTRO TRABAJO PARA EL PROYECTO ARCE: PRESENTACIÓN

Los alumnos el grupo E4-1 matriculados en la asignatura de Ampliación de Biología y Geología nos vamos a encargar de un grupo de experiencias que se van a presentar durante la Feria Científica, subvencionada mediante el proyecto ARCE , todas ellas relacionadas con la alimentación y los nutrientes en general, y la importancia de una alimentación correcta para los deportistas.

Nuestro stand en la feria científica constará de tres partes:

a) Zona donde explicaremos algunas de las propiedades de los nutrientes en las que se basan las técnicas que empleamos para aislarlos. En ella mostraremos la solubilidad de las grasas en disolventes orgánicos y la coagulación de las proteínas de la leche.
Como parte práctica realizaremos la separación de la caseína de la leche y las grasas.
b) En una segunda fase realizaremos el análisis de glúcidos y sales minerales (calcio y cloruros) en la leche y otros alimentos (bebidas isotónicas, barritas energéticas, etc)
c) El último grupo de experiencias consistirá en identificar la existencia de proteínas en diversos tipos de alimento.

Como parte importante de nuestra exposición se proyectará a intervalos regulares el video grabado por nosotros en el que explicaremos:
a) Principales tipos de nutrientes que componen los alimentos y su función en el organismo: lípidos, proteínas, glúcidos, sales minerales y vitaminas.
b) Alimentación del deportista.
c) Suplementos alimenticios importantes para una actividad física intensa y mantenida.
Hemos ido aprendiendo todo esto a lo largo del curso. En otras entradas de este blog podéis leer los resúmenes de los trabajos previos realizados para preparar este proyecto.

NEUROFISIOLOGÍA: EL REFLEJO DE SOBRESALTO. PROYECTO ARCE

Otro de los proyectos en que estamos trabajando con vistas a la Feria Científica que preparamos en el marco del Proyecto ARCE, es la medida de algunos reflejos, en relación a la importancia que pueden tener en algunos deportes unos reflejos bien desarrollados. La búsqueda de documentación nos condujo al Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCYL), donde algunos científicos investigan sobre el reflejo de acústico de sobresalto (RAS).
La profesora Dolores Estilita López García es Profesora Titular de la Universidad de Salamanca, en el Departamento de Biología Celular y Patología e investigadora en el Instituto de Neurociencias de Castilla y León. Su campo de investigación son los trastornos audio-motores y se centra en la actualidad en el Estudio básico y clínico del reflejo auditivo de sobresalto, que consiste en una reacción motora corta e intensa de un gran número de músculos en respuesta a un sonido fuerte e inesperado. La respuesta refleja de sobresalto puede ser modificada cuantitativa o cualitativamente por diversas condiciones naturales o experimentales, lo que refleja la capacidad del organismo para ajustar su respuesta a unas determinadas circunstancias internas o externas. Se puede potenciar por miedo y por sustancias químicas, como diversas drogas. También, puede haber una disminución de la respuesta por fenómenos de habituación, por estímulo previo, inhibición producida por drogas y disminución por estímulos positivos.
En la práctica clínica, el reflejo de sobresalto posee múltiples aplicaciones diagnósticas, ya que se encuentra alterado en numerosas trastornos neurológicos y psiquiátricos Así, enfermedades neurológicas como la epilepsia refleja por sobresalto y diversas lesiones cerebrales cursan con un incremento del mismo. En el campo de la psiquiatría, afecciones tan graves social y personalmente como la esquizofrenia, el estrés y la drogadicción se caracterizan, entre otros factores, por presentar trastornos en el reflejo de sobresalto de los individuos.

Cuando el ruido que nos sobresalta va precedido por un estímulo visual, sonoro o táctil, el sobresalto es menos pronunciado; este fenómeno se denomina “inhibición por un estímulo previo” (PPI). La PPI se produce en animales y en humanos e indica capacidad del cerebro para procesar la información. Está deteriorada en transtornos muy concretos, como la esquizofrenia y en diversas alteraciones farmacológicas del sistema nervioso. Al ser la PPI una reacción pre-consciente, se ha empezado a utilizar como el primer test biológico para el diagnóstico de la esquizofrenia precoz y para evaluar los diferentes antipsicóticos empleados en los tratamientos. La medición del RAS puede aplicarse también para evaluar objetivamente las deficiencias sensorio-motrices y trastornos comportamentales de sujetos (animales o personas) sometidos a situaciones repetidas de estrés y evaluar posteriormente diferentes estrategias (farmacológicas o conductuales) para revertir el proceso.

La profesora Dolores Estilita López García será nuestra guía en la visita que realizarán los alumnos de Biología de 4º de E.S.O y 1º de Bachillerato al Instituto de Neurociencias el próximo día 30 de Marzo

El investigador Sebastián Hormigo Muñoz es fisioterapeuta y trabaja en la actualidad en el Laboratorio de trastornos audio-motores del INCYL sobre aspectos del reflejo de sobresalto y sus variantes relacionadas, entre otras, con la práctica deportiva, para establecer si existe una relación entre la práctica regular de un deporte de forma continua y los valores del reflejo acústico de sobresalto y su inhibición por un estímulo previo (RAS y PPI).
En su investigación compara los valores de RAS y PPI entre un grupo de personas deportistas y otro sedentario, correlacionándolos con una serie de parámetros físicos:

a) Indices antropométricos (índice de masa corporal, endomorfía, mesomorfía y ectomorfía) , para lo que realiza las siguientes mediciones:

‐Peso, talla, tensión arterial y pulso.
‐Pliegues cutáneos: tricipital, subescapular, pectoral, ileocrestal, supraespinal, abdominal, muslo medio y pierna.
‐Diámetros: biepicondíleo humeral, biestiloideo de muñeca y bicondíleo de fémur.
‐Perímetros: brazo en contracción máxima, cintura y cadera, muslo medio y pierna.

Para la realización de la prueba antropométrica se necesitan: báscula, tallímetro, tensiómetro, medidor de pliegues cutáneos o plicómetro, cinta métrica de plástico, pie de rey de ramas cortas, pie de rey de ramas largas, lápiz especial para pintar sobre la piel y como software para la integración de los datos, un programa “MEDIDEP 2000”, construido sobre la base del FileMaker®.


b) Test de Bosco: El test de Bosco mide la potencia muscular de las piernas, mediante saltos en los que se evalúa el vuelo y la potencia. Se realiza básicamente mediante saltos con flexión de piernas
c) ‐Fuerza de prensión de la mano y flexibilidad de los músculos de las extremidades superiores.

Sus trabajos indican que existe una tendencia a que las personas que practican deporte tengan valores inferiores a las personas sedentarias en cuanto a la respuesta al sobresalto, se aprecia cómo los deportistas responden antes a los sonidos inesperados

Sebastián Hormigo (primero por la derecha) nos asesora en las mediciones de algunos parámetros para mostrar durante la Feria Científica e impartirá una conferencia en el I.E.S Vía de la Plata de Guijuelo el día 24 de Mayo, durante la celebración de la Feria.

PLICÓMETRO y SOMATOCARTA. PROYECTO ARCE

Una de las experiencias que estamos preparando para el Proyecto Arce es representar la SOMATOCARTA de los alumnos que estén interesados. Lo primero que hemos tenido que hacer es acudir al Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCYL) en la Universidad de Salamanca, donde un profesor, Sebastián, está haciendo un estudio sobre los reflejos en el deporte y nos ha explicado con detalle como se analiza cada cuerpo, no solo físicamente sino muchos más factores que influyen para poder predecir si una persona puede estar preparada para ser un gran deportista y en qué tipo de deporte podría destacar.

Nos ha explicado que es un Plicómetro:

El peso del cuerpo en una persona está formado por diferentes componentes. Desde mediados de la década de 1980 se utiliza un método antropométrico de composición corporal que propone dividir ese peso en 5 tejidos: músculo, hueso, vísceras, piel y adiposo.
Averiguar qué porcentaje de cada componente forman el peso de un sujeto presenta un gran interés para algunos profesionales del deporte y de la salud. Desafortunadamente la mayoría de las personas sólo utiliza el peso del cuerpo como forma de controlar su estado general de salud y no sabe que, más que el cambio de peso, necesita averiguar las modificaciones de su composición corporal.
También puede valorarse por simple sustracción de qué manera se modifica, junto al peso corporal y al tejido adiposo, el tejido magro cuyo componente más importante es el músculo esquelético. Numerosos estudios han logrado establecer marcas comparativas de la cantidad de tejido adiposo esperable por sexo, edad, actividad física, en diferentes poblaciones. Por todo esto, el plicómetro, calibre o medidor de grasa corporal, puede considerarse un elemento casi imprescindible si pretendemos obtener datos fiables y objetivos de nuestro cuerpo

Fórmula para calcular el porcentaje de grasa corporal
Aunque existen varias formas para calcularlo, la más utilizada, y una de las más sencillas, es la de Faulkner, basada en la medida de 4 pliegues y la posterior aplicación de una fórmula matemática sencilla. Las zonas a medir son:
- Tríceps
- Subescapular
- Suprailíaco
- Abdominal

La fórmula a aplicar para calcular el % de grasa es la siguiente:
% Grasa = [(suma de los 4 pliegues) x 0.153] + 5.783
Una vez obtenido el porcentaje de grasa, se debe calcular el peso graso y el peso magro del individuo. Y ha de hacerse de la siguiente manera.
Peso graso= peso total x % grasa x 0,01
Peso magro= peso total – peso graso

¿Qué es el Somatotipo?

Un sistema diseñado para clasificar el tipo corporal ó físico, propuesto por Sheldon en 1940 y modificado posteriormente por Heath y Carter en 1967. El somatotipo es utilizado para estimar la forma corporal y su composición, principalmente en atletas. Lo que se obtiene, es un análisis de tipo cuantitativo del físico. Se expresa en una calificación de tres números, el componente endomórfico, mesomórfico y ectomórfico

¿Qué representa cada componente?

El componente Endomórfico representa la adiposidad relativa; el componente Mesomórfico representa la robustez o magnitud músculo-esquelética relativa; y el componente Ectomórfico representa la linearidad relativa o delgadez de un físico.

Cada componente se organiza en 9 estadíos, siendo el 1 el menor y 9 el mayor. Así, tendremos un valor de 1 a 9 para mesomorfia, de 1 a 9 para endomorifa y de 1 a 9 para ectomorfia. Cada somatotipo de expresa en 3 números, uno para cada uno de los componentes.

Al representar esos datos obtenemos la SOMATOCARTA

Si con nuestros datos nos encontramos en la Somatocarta en el plano predominantemente endomorfo, seguramente nuestra figura será rellenita, mientras el que muestra predominio de la ectomorfia, será una persona más esquelética. Para el deporte, en el primero de los casos nos enfrentamos a la preparación de un sujeto que requiere mucho entrenamiento aerobio para disminuir los niveles de tejido adiposo, mientras el segundo necesita un entrenamiento de fuerza que permita aumentar la hipertrofia muscular. La mesomorfia es más comprendida, en tanto refiere el desarrollo músculo esquelético, por lo que constituye el componente que siempre se incluye en los objetivos de la preparación del deportista.
A continuación exponemos las zonas más apropiadas de clasificación para diversas disciplinas deportivas en atletas adultos de ambos sexos, aunque se han observado diferencias que apuntan a un ligero predominio de la mesomorfia en el caso de los hombres, consideramos que con una perspectiva futura, dicha diferencia debe disminuir hasta desaparecer, fundamentalmente en el ámbito deportivo.
Los datos que se ilustran en los óvalos grandes se derivan de la fusión de resultados de los autores que estudiaron el somatotipo de atletas con resultados destacados a escala mundial.

Lo que vamos a hacer nosotros dentro del Proyecto ARCE es medir con el plicómetro a los alumnos voluntarios, con esos datos obtener el Somatotipo y representarlo en la Somatocarta para que cada uno de los alumnos vea para qué tipo de deporte es más apto.

ATAPUERCA por VEGA GARRIDO

INTRODUCCIÓN

Los yacimientos de Atapuerca se hallan en las inmediaciones de una pequeña elevación situada al este de la provincia burgalesa, que forma parte geográficamente del sector conocido como el estrecho de Burgos, auténtico puente de enlace entre el Sistema Ibérico y la Cordillera Vasco-Cantábrica. A la vez separa las depresiones hidrográficas del Ebro y del Duero. Geológicamente es una pequeña estructura constituida por calizas, arenas y areniscas.

La sierra de Atapuerca está formada por calizas y en su interior circulaba el agua. Hace más de un millón de años muchas cuevas se abrieron al descender el nivel del agua y producirse cambios en el cauce del río Arlanzón. Las fisuras de caliza se agrandaron, y aves, carnívoros y homínidos ocuparon las oquedades. Las arcillas del terreno entraban en el interior, las paredes se rompían y con el paso del tiempo las cuevas se rellenaron por completo. La erosión hizo que los techos se hundieran y la vegetación cubrió todo rastro de ellas. En la actualidad se conocen casi 40 cuevas, pero los arqueólogos trabajan sólo en cuatro de ellas: Sima del Elefante, Galería, Gran Dolina y Sima de los Huesos.

A finales del S. XIX se intenta llevar por tren el hierro y carbón de la Sierra de la Demanda a Burgos. Los ingenieros deciden que las vías pasen atravesando la Sierra de Atapuerca, y muchas cuevas son cortadas y su contenido dispersado. El ferrocarril se abandona y la trinchera abierta es utilizada como cantera de caliza hasta 1970. Los arqueólogos aprecian en las tierras muchos huesos e instrumentos prehistóricos, y comienzan excavaciones en 1978. El trabajo es muy lento y cuidadoso, pero los hallazgos son espectaculares.

El lugar, poblado desde antiguo debido a sus características favorables (agua, alimento abundante, cobijo), guarda restos humanos de distintas épocas desde hace casi un millón de años. Su análisis cuidadoso está conduciendo a aclarar el gran enigma de la evolución humana.

DESCRIPCIÓN DE LOS YACIMIENTOS

Los primeros europeos, clasificados como Homo antecessor, (1.200.000 años) se han encontrado en el yacimiento Gran Dolina. Se han recuperado restos de 6 individuos que se han clasificado en esta especie, no encontrada aún en ningún otro sitio. Sus cuerpos fueron comidos por sus semejantes y sus huesos abandonados junto a instrumentos de piedra y huesos de animales. Estos restos, junto a los de plantas, permiten deducir que el clima era húmedo y cálido, con árboles mediterráneos como el olivo y el algarrobo, y animales como ciervos, panteras y rinocerontes.
La importancia de este hallazgo radica en dos aspectos:

- Obliga a cambiar la hipótesis sobre el poblamiento de Europa por homínidos que se suponía no anterior a 500.000 años. El poblamiento se data ahora en los más de un millón de años que se le calculan a Homo antecesor, que pasa así a ser el primer europeo conocido.

- Obliga a la revisión de las teorías sobre las relaciones evolutivas entre las distintas especies: Homo erectus se considera ahora una vía muerta en la evolución y no el antecesor de los hombres actuales, lugar que ocupa ahora Homo antecessor como antepasado común de Homo sapiens neanderthalensis y Homo sapiens sapiens.

El fondo de la Sima de los Huesos (más de 15 m de profundidad) aparece totalmente cubierto por centenares de huesos humanos, de unos 33 individuos clasificados como Homo heidelbergensis (300.000 años). Este yacimiento ofrece un registro único en la Prehistoria para conocer la biología de estos homínidos.

La razón de la gran acumulación de fósiles humanos en un lugar tan inaccesible es una incógnita para cuya explicación se propone la hipótesis de que los cadáveres fueran llevados y arrojados a la Sima por compañeros y familiares de los muertos, constituyendo si fuera cierto la evidencia más antigua de un acto funerario.

En el yacimiento del Elefante se han descubierto restos de grandes animales (elefantes y rinocerontes) y se han encontrado evidencias de fuego con una antigüedad de 150.000 años.

Galería está formada por tres zonas: la cueva de los zarpazos dónde invernaban los osos, tres simas y la Galería. En ella se encuentran restos de grupos humanos más modernos, los preneandertales.
TEORIAS EVOLUTIVAS. ULTIMOS HALLAZGOS

¿Quién es Homo antecessor?
Esa es la gran pregunta que durante unos años se han hecho los paleoantropólogos del equipo de Atapuerca, y con cada respuesta que se iba dando y cada nuevo descubrimiento se producía una reacción en los investigadores.
En 1997, el equipo investigador de Atapuerca proponía que Homo antecessor era quizá el último antepasado común a la línea que conducía a los neandertales en Europa, con Homo heidelbergensis como especie intermedia, y a los Homo sapiens en África. Es decir, Homo antecessor sería una especie africana similar a Homo heidelbergensis pero más antigua.

Posteriormente, en un artículo publicado en la revista americana “Journal of Archaeological Science” y firmado por Bermúdez de Castro, Sarmiento, Martinón y Lozano, se plantea la dificultad de hacer derivar a los heidelbergensis exclusivamente de los antecessor, ya que las diferencias entre ambos no son con facilidad conciliadas con nuevas dataciones de la Sima de los Huesos (400.000 años), demasiado cercanas a las de Gran Dolina para que se hayan producido las transformaciones apreciadas en los dientes de estos homínidos. Según estos autores, estas diferencias sólo pueden explicarse aceptando la entrada en Europa de una nueva especie, que sería la que diera origen a los heidelbergensis, con o sin hibridación con los antecessor de Dolina.
1995

Homo sapiens

Homo Homo
ergaster antecessor

H. heidelbergensis H. neanderthalensis

2003

H. georgicus H. antecessor H.heidelbergensis Homo
neanderthalensis



H. ergaster ¿emigra a Europa?



H. rhodesiensis



H. sapiens

CONCLUSIÓN FINAL

En otros lugares, como Altamira, el visitante puede contemplar pinturas rupestres que transmiten la emoción del artista. Pero en Atapuerca no hay pinturas, ni restos arqueológicos a la vista. A los yacimientos de la sierra se va a oír las espléndidas explicaciones de los guías que las muestran y a imaginar o ensoñar la presencia de aquellos humanos.

Lo que distingue a este rincón de nuestra geografía pertenece al mundo de las ideas que han sido forjadas por investigadores con grandes conocimientos a lo largo de más de 30 años, algunos reconocidos socialmente, y otros desconocidos para el gran público, pero con un gran entusiasmo y extraordinaria voluntad que hacen avanzar los descubrimientos. Atapuerca alberga los recuerdos de nuestros antepasados, pero también las aspiraciones de un gran equipo de investigadores del presente.