UNIDAD 3
TERMODINÁMICA DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS
TERMOMETRÍA
La termometría es la encargada de la
medición de la temperatura en sistemas o cuerpos. Para realizar dicha medición,
se utiliza un instrumento llamado termómetro, que aprovecha el fenómeno de
dilatación de los cuerpos con el calor, para poder medir la temperatura.
¿Qué es un termómetro?
Un termómetro es un sistema aislado
térmicamente, que utiliza, como ya se dijo, la propiedad termométrica de
dilatación de los cuerpos con el calor, para medir la temperatura en su medio
ambiente.
¿A qué se llama propiedad termométrica?
Se le llama propiedad termométrica a
cuya magnitud varía de la misma manera que la temperatura, es decir, que si
ésta aumenta, la propiedad termométrica también aumentará.
También podemos definir el calor como
energía que se transmite desde o hacia un sistema, debido a la diferencia
de temperaturas entre el sistema y su medio ambiente. De la misma manera
que definimos sistema aislado o cerrado como aquél en el cual no entra ni sale
materia, podríamos decir que un sistema aislado térmicamente es
aquél en el cual no sale ni entra calor.
Una propiedad característica de los
sistemas aislados térmicamente, es que dentro de los mismos la temperatura es
constante, si dejamos transcurrir un cierto tiempo sin cambios en el medio
ambiente.
De esta manera, al colocar un
termómetro (que es un sistema aislado térmicamente) en agua caliente por
ejemplo, la temperatura dentro de dicho instrumento aumentará hasta
cierto punto, y luego de transcurrido un cierto período, se estabilizará,
alcanzando lo que se llama equilibrio térmico.
En el equilibrio térmico, la
temperatura es constante e igual en todos los puntos del sistema. La sustancia
líquida incluida dentro del termómetro (habitualmente se trata de mercurio) se
dilata debido al aumento de la temperatura. Dicha dilatación es medible y
directamente proporcional a la temperatura del medio ambiente (en este caso, el
agua caliente).
También existen termómetros que en
lugar de mercurio utilizan otros líquidos, por ejemplo alcohol coloreado,
utilizados en el área de meteorología.
El largo de una varilla o hilo metálico
también puede usarse como propiedad termométrica, aunque la variación de la
longitud se da para un rango de temperatura no demasiado amplio, entre cero y
cien grados Celsius.
También se puede construir un
termómetro aprovechando la dilatación de sólidos con el calor. Este tipo
de instrumento es llamado termómetro metálico, y se construye soldando dos
láminas de distintos metales, de igual longitud a cero grado Celsius, pero con
distinto coeficiente de dilatación lineal, como latón y acero.
Al aumentar o disminuir la temperatura,
las láminas se dilatarán o contraerán, una en mayor medida que la otra, de esta
manera se curvarán en un sentido o en el contrario. El grado de la curvatura
cambia de posición una aguja que se mueve sobre una escala graduada, marcando
la temperatura.
Otras propiedades termométricas
incluyen la resistencia eléctrica de metales, que también pude usarse para
medir temperaturas. En los termómetros de resistencia, se usa un hilo fino de
platino, cuya resistencia eléctrica va variando con la temperatura. El rango
que pueden medir estos termómetros es muy amplio, entre -200 grados Celsius
hasta 1200 grados Celsius.
CALORIMETRÍA
La determinación del calor específico de los cuerpos constituye uno de los fines primordiales de la calorimetría.
El procedimiento más habitual para medir calores específicos consiste en sumergir una cantidad del cuerpo sometido a medición en un baño de agua de temperatura conocida. Suponiendo que el sistema está aislado, cuando se alcance el equilibrio térmico se cumplirá que el calor cedido por el cuerpo será igual al absorbido por el agua, o a la inversa.
TRABAJO
En mecanica clasica, el trabajo que realiza
una fuerza sobre un
cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo. El trabajo es una magnitud fisica escalar que se representa
con la letra (del inglés Works) y se expresa en unidades
de energía, esto es en joule (J) en el SIU.
Ya que por
definición el trabajo es un tránsito de energía, nunca se refiere a él como incremento de trabajo,
ni se simboliza como ΔW.
Matemáticamente
se expresa como:
Donde es el modulo de la fuerza, es el desplazamiento y es el
ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el
vector desplazamiento (véase dibujo).
Cuando el
vector fuerza es perpendicular al vector
desplazamiento del cuerpo sobre el que se aplica, dicha fuerza no realiza
trabajo alguno. Asimismo, si no hay desplazamiento, el trabajo también será
nulo.
CALOR
El calor está definido
como la forma de energia que se
transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes
zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas,
sin embargo en termodinámica generalmente el término calor significa
simplemente transferencia de energía.
Este flujo
de energía siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo
de menor temperatura.
La
energía puede ser transferida por diferentes mecanismos de transferencia, estos
son la radiacion,
la conduccion y la
convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran
presentes en mayor o menor grado.
Cabe resaltar que los cuerpos no tienen calor,
sino energia termica. La
energía existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es
el proceso mediante el cual la energía se puede transferir de un sistema a otro
como resultado de la diferencia de temperatura.
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
En todo cuerpo material la variación de la temperatura va acompañada de la correspondiente variación de otras propiedades medibles, de modo que a cada valor de aquélla le corresponde un solo valor de ésta.
Tal es el caso de la longitud de una varilla metálica, de la resistencia eléctrica de un metal, de la presión de un gas, del volumen de un líquido, etc. Estas magnitudes cuya variación está ligada a la de la temperatura se denominan propiedades termométricas, porque pueden ser empleadas en la construcción de termómetros.
Para definir una escala de temperaturas es necesario elegir una propiedad termométrica que reúna las siguientes condiciones:
La expresión matemática de la relación entre la propiedad y la temperatura debe ser conocida.
La propiedad termométrica debe ser lo bastante sensible a las variaciones de temperatura como para poder detectar, con una precisión aceptable, pequeños cambios térmicos.
El rango de temperatura accesible debe ser suficientemente grande
Escala Celsius
Una vez que la propiedad termométrica ha sido elegida, la elaboración de una escala termométrica o de temperaturas lleva consigo, al menos, dos operaciones; por una parte, la determinación de los puntos fijos o temperaturas de referencia que permanecen constantes en la naturaleza y, por otra, la división del intervalo de temperaturas correspondiente a tales puntos fijos en unidades o grados.
Conducción: La conducción es la manera de transferir calor desde una masa de temperatura más elevada a otra de temperatura inferior por contacto directo
Una vez que la propiedad termométrica ha sido elegida, la elaboración de una escala termométrica o de temperaturas lleva consigo, al menos, dos operaciones; por una parte, la determinación de los puntos fijos o temperaturas de referencia que permanecen constantes en la naturaleza y, por otra, la división del intervalo de temperaturas correspondiente a tales puntos fijos en unidades o grados.
El científico sueco Anders Celsius (1701-1744) construyó por primera vez la escala termométrica que lleva su nombre. Eligió como puntos fijos el de fusión del hielo y el de ebullición del agua, tras advertir que las temperaturas a las que se verificaban tales cambios de estado eran constantes a la presión atmosférica. Asignó al primero el valor 0 y al segundo el valor 100, con lo cual fijó el valor del grado centígrado o grado Celsius (ºC) como la centésima parte del intervalo de temperatura comprendido entre esos dos puntos fijos.
En los países anglosajones se pueden encontrar aún termómetros graduados en grado Fahrenheit (ºF). La escala Fahrenheit difiere de la Celsius tanto en los valores asignados a los puntos fijos, como en el tamaño de los grados. Así al primer punto fijo se le atribuye el valor 32 y al segundo el valor 212.
La escala de temperaturas adoptada por el SI es la llamada escala absoluta o Kelvin. En ella el tamaño de los grados es el mismo que en la Celsius, pero el cero de la escala se fija en el - 273,16 ºC. Este punto llamado cero absoluto de temperaturas es tal que a dicha temperatura desaparece la agitación molecular, por lo que, según el significado que la teoría cinética atribuye a la magnitud temperatura, no tiene sentido hablar de valores inferiores a él. El cero absoluto constituye un límite inferior natural de temperaturas, lo que hace que en la escala Kelvin no existan temperaturas bajo cero (negativas).
Mecanismos
El calor es una energía que se transmite de unos cuerpos a otros mediante tres tipos de mecanismos diferentes:
El coeficiente de conducción de un material mide la capacidad del mismo para conducir el calor a través de la masa del mismo. Los materiales aislantes tienen un coeficiente de conducción pequeño por lo que su capacidad para conducir el calor es reducida, de ahí su utilidad.
· Convección: La transmisión de calor por convección es un intercambio de calor entre el aire y una masa material que se encuentran a diferentes temperaturas. El transporte del calor se produce por movimientos naturales debidos a la diferencia de temperaturas, el aire caliente tiende a subir y el aire frío baja, o bien mediante mecanismos de convección forzada
· Radiación: Es un mecanismo de transmisión de calor en el que el intercambio se produce mediante la absorción y emisión de energía por ondas electromagnéticas, por lo que no existe la necesidad de que exista un medio material para el transporte de la energía. El sol aporta energía exclusivamente por radiación
TERMODINÁMICA
El cuerpo humano puede ser considerado como un sistema
termodinámico abierto, que debe mantener su temperatura constante de 37ºC, a
pesar de encontrarse en un entorno de temperatura generalmente inferior que se
pude tomar como una media de 15ºC. Por otra parte esta continuamente
intercambiando material y energía con sus alrededores (metabolismo),
consumiendo energía para desarrollar los trabajos internos y externos, y
para fabricar moléculas estables (anabolismo) para lo cual necesita alimentarse
ingiriendo moléculas de gran energía libre (nutrición) que a partir de
determinadas reacciones de combustión dan lugar a productos de menor energía
(catabolismo).
Tiene la peculiaridad de que su entropía es mínima, por eso es un sistema termodinámico inestable lo que provoca su evolución permanente, o sea la vida misma. Precisamente la muerte implicaría un estado de máxima entropía. Para que el organismo vivo pueda mantenerse en dicho estado es necesario que elimine el exceso de entropía que se produce continuamente inherente a los procesos vitales: circulación de la sangre, respiración,etc.
Tiene la peculiaridad de que su entropía es mínima, por eso es un sistema termodinámico inestable lo que provoca su evolución permanente, o sea la vida misma. Precisamente la muerte implicaría un estado de máxima entropía. Para que el organismo vivo pueda mantenerse en dicho estado es necesario que elimine el exceso de entropía que se produce continuamente inherente a los procesos vitales: circulación de la sangre, respiración,etc.
LEYESDE TERMODINÁMICA
Primera Ley de la Termodinámica
La primera ley de la termodinámica nos dice que la energía no se crea ni se destruye solo se trasforma , en organismos vivientes las reacciones más frecuentes son irreversibles y no son hechas encondiciones adiabática y es por eso que la aplicación de las leyes de la termodinámica se limita bastante , en sistemas biológicos el proceso de clasificación de las propiedades de sistemas es mas complicado pero en general podemos decir que los seres vivos no son sistemas en equilibrio , estos organismos son organismos abiertos que intercambian energía y materia con el entorno.
Segunda Ley de la Termodinámica
Los seres vivos cumplen con la segunda ley de la termodinámica, como cualquier otro sistema físico, a veces se piensa que los seres vivos, finalmente mueren "en cumplimiento" de la segunda ley, porque la creciente entropía acaba con ellos.
En la definición de vida, desde el punto de vista de la termodinámica los sistemas vivos son regiones localizadas donde se produce un continuo incremento de orden sin intervención externa. Esta definición se basa en el segundo principio de la termodinámica, el cual dice que la entropía o desorden, del universo siempre aumenta.
Aplicado al estudio de la célula, pues tiene que ver desde el proceso de alimentación y respiración celular, desde el punto de vista de la cadena alimenticia, que desde este punto de vista es la cadena de energía; muchas veces se compara a la célula con una fábrica con materia prima, proceso de producción y consumo de energía.
Cuando los sistemas físicos biológicos recuperan la energía como información, no "crean" la información, sino tan sólo la tornan disponible para el sistema.
Tercera Ley de la Termodinámica y Ley Cero
En términos simples, la tercera ley indica que la entropía de una sustancia pura y cristalina en el cero absoluto es nula. Por consiguiente, la tercera ley provee de un punto de referencia absoluto para la determinación de la entropía. La entropía relativa a este punto es la entropía absoluta.
La entalpía es la cantidad de energía calorífica de una sustancia.En una reacción química, si la entalpía de los productos es menor que la de los reactantes se libera calor y decimos que es una reacción exotérmica. Si la entalpía de los productos es mayor que la de los reactantes se toma calor del medio y decimos que es una reacción endotérmica.
En los sistemas moleculares del interior de las células, donde tienen lugar las reacciones químicas, las variaciones de energía no son tan evidentes como en los sistemas físicos más usuales y sencillos sujetos a cambios de energía potencial y cinética, como puedan ser los que se refieren a movimientos de cuerpos en un campo gravitatorio. Un sistema químico comprende una gran cantidad de moléculas diferentes que contienen una cierta cantidad de energía en función de su estructura. Esta energía puede ser descrita como el contenido en calor o entalpía (H) de la molécula. Cuando una molécula se transforma en una estructura diferente mediante una reacción química, su contenido energético puede cambiar. Su variacion de entalpía puede ser negativa, cuando se pierde calor de la molécula, y éste se libera elevando la temperatura exterior, o positiva, cuando se capta calor del exterior.
ENTROPÍA
La entropia puede definirse como el grado de desorden de un sistema. En una reacción bioquímica, este desorden puede adoptar tres formas:
- Las moléculas no suelen ser rígidas ni permanecer fijas, por lo que pueden vibrar, girar o rotar. Cuanto mayor es la libertad para consentir estos movimientos moleculares, mayor es el desorden o la entropía.
- En un sistema bioquímico están implicadas un gran número de moléculas individuales que pueden encontrarse distribuidas de modo disperso y desordenado o adoptar algún tipo de disposición ordenada como ocurre en gran medida en las células vivas.
- El número de moléculas individuales o iones pueden cambiar como resultado de la transformación química. Cuanto mayor es su número, mayor es el desorden y por tanto la entropía.
TEMPERATURA, RADIACCION Y TERMODINAMICA DE LOS SERESVIVOS
Además del calor proveniente del exterior, por las radiaciones infrarrojas del Sol, los animales poseen calor propio, proveniente de los procesos de transformación u oxidación de los alimentos.
En base a esta producción de calor y a la velocidad de intercambio entre el organismo y el medio, se distinguen animales de temperatura cambiante o "sangre fría", denominados poiquilotermos, y animales de temperatura constante o "sangre caliente", denominados homotermos.
Radiación
El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energia en forma de ondas electromagneticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.
Termodinámica de los seres vivos
La termodinámica es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Constituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental. Los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la imanación, el potencial químico, la fuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general.
PROCESO DE ALIMENTACION
Ingestión:
Se produce cuando se “come” un alimento, es decir, cuando el alimento es llevado a la boca.
Digestión:
Se produce cuando se “come” un alimento, es decir, cuando el alimento es llevado a la boca.
Digestión:
·
Mecánica: Se produce en la boca mediante la
trituración del alimento con los dientes, y en el estómago como consecuencia de
las contracciones del músculo liso que tapiza las paredes de dicho órgano.
·
Química: Se produce en la boca a partir de las
enzimas presentes en la saliva, en el estómago por la presencia de jugos
gástricos, y en el intestino delgado por la presencia de jugos intestinales y
pancreáticos.
Estas sustancias químicas ayudan a que las
grandes moléculas por ejemplo carbohidratos, lípidos, y proteínas de los
alimentos que comemos se dividan en otras más pequeñas, por hidrólisis.
Enzimas: catalizan las reacciones de hidrólisis.
Enzimas: catalizan las reacciones de hidrólisis.
Jugos digestivos
Jugo gástrico: Líquido
segregado por el estómago que provoca la desintegración de los alimentos para
que se sigan digiriendo. Formado por agua, ácido clorhídrico, y enzimas.
Jugo pancreático: Líquido segregado por el páncreas que actúa a nivel del intestino delgado. Formado por agua, sales minerales, bicarbonato de sodio, y enzimas.
Jugo intestinal: sustancia producida por la mucosa del intestino delgado, con su acción termina el proceso de degradación, para pasar a la absorción de nutrientes.
Absorción:
Se produce en el intestino delgado. Los nutrientes obtenidos de los alimentos ingresan a las células epiteliales que tapizan la luz del intestino delgado por transporte activo o difusión.
Finalmente:
Los nutrientes se transportan por la sangre a todos los tejidos y llegan a las células para cumplir determinados fines.
Jugo pancreático: Líquido segregado por el páncreas que actúa a nivel del intestino delgado. Formado por agua, sales minerales, bicarbonato de sodio, y enzimas.
Jugo intestinal: sustancia producida por la mucosa del intestino delgado, con su acción termina el proceso de degradación, para pasar a la absorción de nutrientes.
Absorción:
Se produce en el intestino delgado. Los nutrientes obtenidos de los alimentos ingresan a las células epiteliales que tapizan la luz del intestino delgado por transporte activo o difusión.
Finalmente:
Los nutrientes se transportan por la sangre a todos los tejidos y llegan a las células para cumplir determinados fines.
ESTRATEGIAS METABÓLICAS DE LOS SERES VIVOS
La estrategia básica del metabolismo es formar ATP, poder reductor y precursores para la biosíntesis.
·
El ATP es la unidad
biológica universal de energía. El elevado potencial para transferir grupos fosforilos capacita al ATP para ser utilizado como fuente de energía en
la contracción muscular, transporte activo, amplificación de señales y biosíntesis.
·
El ATP se genera en
la oxidación de moléculas combustibles, como glucosa, acidos grasos y aminoácidos. El intermediario común en la mayoría de estas
oxidaciones es el acetil-CoA.
·
La glucólisis es
otro proceso generador de ATP, pero la cantidad que se forma es mucho menor que en la
fosforilación oxidativa.
·
Sin embargo, la
glucólisis puede transcurrir rápidamente durante un corto tiempo en condiciones anaeróbicas, mientras que la fosforilación oxidativa
requiere del suministro continuado de O2.
REGULACION DEL CALOR EN LOS ANIMALES
La regulación de los animales está dada por la temperatura del ambiente y la eficacia del hipotálamo por lograr mantener la temperatura interna constante en el animal, así mismo el animal debe tener reservas de grasas para quemarlas cuando sea necesario y así el lograr producir calor y mantener la temperatura adecuada:
1. Regulación de la temperatura:
La temperatura con que la sangre llega al hipotálamo será el principal determinante de la respuesta corporal a los cambios climáticos. El hipotálamo tiene un doble sistema de regulación de la temperatura. Así, la porción anterior o rostral, compuesta por centros parasimpáticos, es la encargada de disipar el calor, mientras que en la posterior con centros simpáticos, conserva y mantiene la temperatura corporal.
Cuando se origina un daño en la región posterior en animales de experimentación, la respuesta que se obtiene es:
o hipotermia prolongada e incapacidad para reaccionar al frío. Parece ser, también, que la poiquilotermia relativa es el resultado de lesiones en la porción posterior del hipotálamo. Lesiones localizadas en la región anterior o rostral incapacitan al animal de experimentación para perder calor.
INTERCAMBIO DE GASES
El aire
atmosférico atraviesa las vías respiratorias y llega hasta los alvéolos
pulmonares. Estos tienen unas paredes muy finas y están rodeados por multitud
de capilares sanguíneos, también con paredes muy finas.
Los
capilares vienen con sangre pobre en oxígeno y rica en dióxido de carbono, pero
en el alvéolo la sangre se carga de nuevo de oxígeno y cede el dióxido de
carbono.
Este
proceso es el intercambio de gases. Como resultado, el aire de los alvéolos se
empobrece en oxígeno y se carga de dióxido de carbono.
El
intercambio gaseoso se realiza por difusión simple, desde el lugar en el que su
concentración es mayor hacia donde es menor.
La sangre
cargada de oxígeno lleva este gas a todas las células del organismo, de ellas
recoge el dióxido de carbono, producido en la respiración celular, y lo lleva a
los pulmones.
PRESIONES RESPIRATORIAS
Las presiones que se encuentra en el sistema respiratorio se encuentran en relación con todo lo que es el tórax, pulmón y ventilación. Los movimientos que se realizan en la fase inspiratoria, incluyendo el cambio de presiones está dado por los músculos inspiratorios, entre ellos el más principal es el diafragma, este musculo tiene una forma especial ya que es cóncavo por abajo y convexo por arriba, y en la inspiración este musculo se aplana, cuyo origen e inserción es bastante amplio.
Para entender un poco de presiones, tenemos que conocer algunas leyes de los gases, como es el caso de la ley de boyle que nos indica que a temperatura constante el volumen y la presión son inversamente proporcionales, es decir a la temperatura constante del sistema respiratorio mientras a mayor volumen intratorácico, la presión intratorácica se disminuye.
Las presiones intratorácica que podemos encontrar son 3:
o Presiones intraalveolar (PA): Es la presión que se encuentra al interior de los alveolos pulmonares, muchas veces es llamada intrapulmonar, cuando la glotis se encuentra abierta esta presión se iguala a la de presión atmosférica.
o Presión intrapleural (PIP) : Es la presión que se encuentra entre las 2 pleuras es decir en el espacio pleural, esta presión suele ser negativa comparada con la presión atmosférica.
o Presión transpleural: (PTP): Presión se encuentra entre las presión intraalveolar (PA) y la intrapleural (PIP) diferida durante la fase inspiratorio en el ciclo respiratorio, donde es positiva. Presión de retracción: esta presión como su nombre lo dice, se produce por la capacidad que tiene los pulmones de retraerse, está en relación con las paredes que deben de estirar a los pulmones durante la inspiración.
Presión pleural (Ppl): Ocurre la respiración espontánea es habitualmente negativa, porque el tamaño de reposo del pulmón es menor que el del tórax. Presión en las vías aéreas. Es la que impulsa el flujo aéreo, se dice que la dirección de esta presión es de tipo decreciente hacia el alvéolo o hacia la boca. Presión transpulmonar (Ptp) es la diferencia entre la presión en la boca y la presión pleural.
MECANISMOS QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR
Ø Atelectacia
Consiste en
una aireación incompleta o nula de los pulmones.
La atelectasia aguda se observa como una zona de pulmón
deprimida, bien delimitada, rojo oscuro, húmeda, con escasa o nula crepitación.
La atelectasia crónica se observa
como un área deprimida, limitada, anémica, seca con escasa o nula crepitación.
La atelectasia crónica conduce con frecuencia a la induración atelectásica. Se produce en estos casos fibrosis
intersticial con organización del edema (carnificación), hiperplasia del
epitelio alveolar y un aumento del tejido elástico (cirrosis elástica) y
frecuentemente organización del exudado alveolar.
VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
La
inspiración dura aproximadamente 2 segundos,
y la espiración 2 ó 3 segundos. Por lo tanto, el ciclo ventilatorio dura 4 ó 5 segundos.
La Frecuencia respiratoria es el número de ciclos que se repiten en 1 minuto,
y es de 12 a 15 (resp./min.). FR=60/4 ó 5 = 12 ó 15 resp/min
La cantidad de aire que entra en cada inspiración, que es igual a la misma que se
expulsa en cada espiración, es aproximadamente 500 ml (0´5 l.), y se llama Volumen
corriente (V.C.). El volumen minuto
(V.m) es la cantidad de aire que entra en los
pulmones en un minuto.
Vm = Vc x Fr = 500 x 1215 = 6.0007.500 ml
El aire extra que podemos introducir en una inspiración forzada recibe el nombre
de Volumen inspiratorio de reserva (V.I.R), que oscila sobre los 3.100 ml.
El volumen de aire que podemos expulsar en una espiración forzada después de
una inspiración normal se llama
Volumen espiratorio de reserva (V.E.R), que se
sitúa entorno a los 1.200 ml.
El aire residual que nos queda en los pulmones tras una espiración forzada, se
llama Volumen residual (V.R), que está sobre los 1200 ml.
No
todo el aire que llega a los
pulmones (500 ml), llega a la zona
de
intercambio, hay una parte que se quede en el espacio muerto anatómico, que son las
partes
del aparato respiratorio que no tienen
alvéolos (tráquea), la cantidad esta
alrededor de los 150 ml.
Consiste en la propagación de energia en forma de ondas electromagneticas o particulas subatomicas a través del vacío o de un medio material.
Las ondas o radiaciones electromagnéticas se pueden clasificar en:
· Radiación no ionizante: No tienen la suficiente energía como para romper los enlaces que unen los átomos del medio que irradian (ondas de radio y TV, microondas, luz visible, etc.).
· Radiación ionizante: Tienen suficiente energía como para producir ionizaciones de los átomos del medio o materia que es irradiado. Van desde los rayos X hasta la radiación cósmica.
La radiactividad es un fenómeno físico por el cual algunos cuerpos o elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, etc.Es uno de los grandes descubrimientos del hombre contemporáneo y, a la par que se fueron conociendo sus efectos, también se descubrieron aplicaciones de gran utilidad, ya que las sustancias radiactivas o los instrumentos emisores de radiaciones ionizantes resultan insustituibles en medicina, agricultura, industria, ciencias de la tierra, biología y otras muchas ramas.
La emisión de radiaciones ionizantes es una característica común a muchos átomos en cuyo núcleo el número de neutrones resulta escaso o excesivo, lo que les hace inestables (radiactivos), por lo que sus ligaduras nucleares se transforman buscando configuraciones más estables, a la vez que se libera energía, asociada a la radiación emitida.
La evaporación es un proceso físico que consiste en el paso lento y gradual de un estado liquido hacia un estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energía para vencer la tension superficial. A diferencia de la ebullicion, la evaporación se puede producir a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada sea esta. No es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullicion. Cuando existe un espacio libre encima de un líquido, una parte de sus moléculas está en forma gaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define la presion de vapos saturante, la cual no depende del volumen, pero varía según la naturaleza del líquido y la temperatura. Si la cantidad de gas es inferior a la presión de vapor saturante, una parte de las moléculas pasan de la fase líquida a la gaseosa: eso es la evaporación. Cuando la presión de vapor iguala a la atmosférica, se produce la ebullicion. En hidrologia, la evaporación es una de las variables hidrologicas importantes al momento de establecer el balance hidrico de una determinada cuenca hidrográfica o parte de esta.
El sudor es producido generalmente como un medio de refrigeracion corporal conocido como transpiracion. El sudor también puede ser causado por una respuesta física a la estimulación y el miedo, ya que estos estímulos aumentan la excitación que el SNS ejerce sobre las glandulas sudoriparas.
El cuerpo logra su mejor funcionamiento cuando se encuentra a una temperatura de aproximadamente 98.6ºF (37ºC). Cuando el cuerpo aumenta su temperatura, al cerebro no le gusta. El cerebro prefiere que tu cuerpo se mantenga a una temperatura menor y agradable. Por lo tanto, la parte de tu cerebro que controla la temperatura, llamada hipotálamo, envía un mensaje a tu cuerpo, indicándole que sude.
Después, unas glándulas especiales que se encuentran en la piel denominada "glándulas sudoríparas" comienzan a producir el sudor. El sudor también se conoce con el nombre de "transpiración" y está formado principalmente de agua, con pequeñas cantidades de otras sustancias químicas como el amoníaco, urea, sales y azúcar. (Tanto el amoníaco como la urea son desechos que el cuerpo produce al procesar las proteínas).
El sudor sale de la piel a través de unos agujeritos pequeños llamados "poros". Cuando el sudor se pone en contacto con el aire, el aire lo evapora (convierte el agua en vapor). A medida que el sudor se evapora de tu piel, tú te enfrías.El sudor es un gran sistema de enfriamiento, pero si estás sudando demasiado en un día de mucho calor, o después de jugar de una manera muy activa, es posible que estés perdiendo mucha agua a través de la piel. Entonces, es necesario que repongas esta agua en el cuerpo bebiendo mucho líquido para no deshidratarte.
Nuestro cuerpo realiza muchas actividades, algunas las vemos (como el crecimiento de nuestras uñas, de nuestro cabello, etc.) y otras se dan internamente (como la producción de energía, la digestión de los alimentos, etc.), para las que requiere del combustible necesario para todas estas importantes tareas.
La manera en la que nuestro cuerpo obtiene todo lo necesario para funcionar es con los nutrientes, que los adquirimos con los alimentos, y que se pueden clasificar en macronutrientes(como las proteínas, carbohidratos y grasas) y en micronutrientes (como las vitaminas y los minerales). Veamos cada uno de los nutrientes:
Las proteínas son muy importantes, porque muchos procesos que ocurren en nuestro cuerpo la utilizan, como para la formación de nuestros tejidos, así como para formar energía que se utiliza como la última opción (después de que se hayan utilizado los carbohidratos y las grasas). Participan en la formación de nuestros músculos y de muchos sistemas, por lo que es esencial que coman elementos ricos en proteinas, como las carnes, lácteos, huevos, nueces y legumbres.
Los carbohidratos también participan en muchos procesos de nuestro organismo y se caracterizan por ser la primera fuente de energía que utiliza el cuerpo para “echar a andar” nuestro organismo.
Para movernos, para mantenernos despiertos, para todo necesitamos energía, y en primer lugar se obtiene de los carbohidratos. Para que podamos funcionar es necesario que comamos arroz, pastas, patatas, cereales, maíz y alimentos azucarados, que nos permitirán tener la energía para mantenernos.
Nuestras células se mantienen por un tipo de grasa (lípidos) que conforman su membrana, así como muchas vitaminas contienen grasas en su estructura química. Muchas hormonas también las requieren, por lo que son esenciales para nuestro organismo. Existen distintos tipos de grasas, como las saturadas, las monoinstauradas y las poliinsaturadas, que requerimos para vivir, aunque no deben ser en exceso.
Las grasas también son una fuente de energía, a la que se echa mano después de utilizar los carbohidratos. Es por esto que nuestro cuerpo almacena grasa, por si gastamos más energía que la que nos proveen los carbohidratos. Es necesario que consumamos grasas a través de los alimentos, pero no en exceso, a través de productos de origen animal: debemos cuidarnos de comer muchas frituras y alimentos muy grasosos.
Las vitaminas son muy importantes para nuestro organismo, ya que muchos procesos las requieren, como nuestro sistema inmunológico (que nos defiende de los agente externos), y muchos órganos también (como la visión que requiere la vitamina A).Para que las adquiramos es necesario que consumamos muchas frutas y verduras, además de lácteos y carnes.
Los minerales son fundamentales para distintos procesos que ocurren a nivel celular y también para nuestros sistemas corporales. El calcio, el sodio, el magnesio, el potasio, el cloro, entre otros, son minerales que requerimos para estar bien y que perdemos muchas veces en algunas enfermedades, por lo que el que nos nutramos correctamente nos ayudará a estar sanos.
Todos estos nutrientes son fundamentales para nuestra vida, por lo que debemos alimentarnos sanamente, con una comida balanceada, donde los incluyamos todos al comer, para que nuestro cuerpo pueda trabajar eficientemente.
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