Fenómeno: todo cambio o
transformación que se realice en la naturaleza, se clasifican en:
1. Fenómenos Químicos.
2. Fenómenos Físicos.
3. Fenómenos
biofísicos-moleculares.
Los fenómenos físicos son todos
aquellos que no cambian en la estructura interna de la materia.Los fenómenos
químicos son aquellos que cambian la estructura interna de la materia.
Los fenómenos biofísicos
moleculares son procesos que se realizan en los seres vivos, los cuales se
basan en leyes físicas y físico-químicas dando lugar a la formación de dichos
fenómenos. Los fundamentos moleculares de la Biofísica se rigen en las
biomoléculas, o macromoléculas, y su funcionamiento en todo aspecto.
Fenómeno Físico.- las sustancias realizan un proceso o cambio sin perder sus propiedades características, es decir, sin modificar su naturaleza.
La fusión del hielo es un fenómenos físico, pues el líquido que se obtiene sigue siendo agua, e incluso el paso de ésta a vapor; otros fenómenos físicos son el desplazamiento de un vehículo, el paso de la electricidad por los cables, la dilatación de un cuerpo al ser calentado, etc.
Fenómeno Químico.- Unas sustancias se transforman en otras nuevas, de distinta naturaleza, se dice que ha tenido lugar un fenómeno químico.
el hierro de algunos objetos se combina con el oxígeno, en presencia de la humedad del aire, transformándose en una sustancia diferente, la herrumbre; también la combustión de madera.
Varios de los procesos biológicos
tienen que ver con los diferentes fenómenos que suceden en una superficie de
contacto, que se encuentran especialmente separadas en pequeñas partículas. Estas
superficies se les conoce con el nombre de interfaces y los fenómenos que en
estas ocurren se les conoce como fenómenos de superficie. En conclusión los
fenómenos de superficie son varios fenómenos que se producen en una superficie
de contacto la cual se encuentra distanciada por partículas muy pequeñas. Las
fuerzas de cohesión y de repulsión intermolecular influyen en las propiedades
que se encuentran en la materia, tales como: el punto de ebullición, de fusión,
el calor de vaporización y la tensión superficial. Dentro de una interface,
rodeando a una molécula se presentan atracciones proporcionadas; en cambio en
la superficie, dicha molécula se encuentra únicamente rodeada por moléculas que
son atraídas hacia el interior del líquido por las moléculas que la rodean, al
realizar dicho proceso el líquido se comporta como si estuviera rodeado por una
membrana invisible
·
Fenómenos mecánicos.
·
Fenómenos osmóticos.
·
Fenómenos hidráulicos.
·
Física de los Gases
·
Fenómenos acústicos
·
Fenómenos eléctricos
·
Fenómenos ópticos
FENÓMENOS MECÁNICOS
El aparato locomotor, en conjunto, va a ser equiparable a un sistema de
palancas articuladas, con poleas y múltiples cables que van a ejercer fuerzas
sobre puntos muy concretos. El movimiento global de un miembro cualquiera, o
del cuerpo en su conjunto, puede obtenerse por un complicado ejercicio de
composición de fuerzas. Sólo con un estudio de este tipo podemos entender las
costumbres o hábitos de un animal. No son los mismos los movimientos que puede
realizar.
FENÓMENOS OSMÓTICOS
Los procesos osmóticos son de enorme importancia para los seres vivos. Si sus células quedan en un medio hipertónico, se deshidratan; si quedan en uno hipotónico pueden llegar a estallar, Por otro lado, la vida en aguas salobres y dulces y en tierra firme sólo ha sido posible cuando los seres vivos se han provisto de estructuras que evitarán la desecación excesiva (paredes impermeables de la célula vegetal epidérmica y el riñón que es capaz dé reabsorber una gran proporción de electrolitos.
Los procesos osmóticos son de enorme importancia para los seres vivos. Si sus células quedan en un medio hipertónico, se deshidratan; si quedan en uno hipotónico pueden llegar a estallar, Por otro lado, la vida en aguas salobres y dulces y en tierra firme sólo ha sido posible cuando los seres vivos se han provisto de estructuras que evitarán la desecación excesiva (paredes impermeables de la célula vegetal epidérmica y el riñón que es capaz dé reabsorber una gran proporción de electrolitos.
FENÓMENOS HIDRAÚLICOS
El aumento de complejidad de los seres vivos, en el reino animal sobre todo, ha hecho indispensable tener un medio interno que bañe las células. Ese medio interno sería inútil si no se renovase constantemente o, lo que es lo mismo, si no está en continuo movimiento. Esto requiere un mecanismo de bombeo y un sistema de conducción:
-Corazón
-Conjuntos de vasos( Arterias,
capilares, venas,
vasos linfáticos, etc)
El aumento de complejidad de los seres vivos, en el reino animal sobre todo, ha hecho indispensable tener un medio interno que bañe las células. Ese medio interno sería inútil si no se renovase constantemente o, lo que es lo mismo, si no está en continuo movimiento. Esto requiere un mecanismo de bombeo y un sistema de conducción:
-Corazón
-Conjuntos de vasos( Arterias,
capilares, venas,
vasos linfáticos, etc)
ADHESIÓN Y COHESIÓN
Adhesión es la atracción entre las superficies de dos cuerpos. Las dos superficie adyacentes pueden tener una composición química diferente. La adhesión es el proceso que tiene lugar cuando se unen tejidos u órganos que normalmente están separados.
Cohesión es la atracción de la molécula que mantiene unidas las partículas de una sustancia.
La cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo,
Adhesión es la atracción entre las superficies de dos cuerpos. Las dos superficie adyacentes pueden tener una composición química diferente. La adhesión es el proceso que tiene lugar cuando se unen tejidos u órganos que normalmente están separados.
Cohesión es la atracción de la molécula que mantiene unidas las partículas de una sustancia.
La cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo,
DIFUSIÓN
Flujo de energía o materia desde una zona de mayor concentración, tendente a producir una distribución homogénea. Si se calienta se carga eléctricamente el extremo de una varilla, el calor o la electricidad se difundirán desde la parte calienta o cargada hasta la parte fría o no cargada.
Flujo de energía o materia desde una zona de mayor concentración, tendente a producir una distribución homogénea. Si se calienta se carga eléctricamente el extremo de una varilla, el calor o la electricidad se difundirán desde la parte calienta o cargada hasta la parte fría o no cargada.
DIÁLISIS, OSMOSIS, DIFUSIÓN
Diálisis es paso de moléculas del solvente a menor concentración a través de la membrana.
Osmosis es el paso de moléculas de solventes o del agua de una región de mayor concentración a otra de menor concentración a través de la membrana
Difusión es el paso de moléculas de mayor a menor concentración debido a la energía cinética de las mismas
Diálisis es paso de moléculas del solvente a menor concentración a través de la membrana.
Osmosis es el paso de moléculas de solventes o del agua de una región de mayor concentración a otra de menor concentración a través de la membrana
Difusión es el paso de moléculas de mayor a menor concentración debido a la energía cinética de las mismas
ENERGÍA
Es la capacidad de un sistema físico para realizar un trabajo. Tenemos dos clases de energía cinética y energía potencial la Energía Cinética es la energía asociada al movimiento y la Energía potencial es la energía relacionada con la posición.
Es la capacidad de un sistema físico para realizar un trabajo. Tenemos dos clases de energía cinética y energía potencial la Energía Cinética es la energía asociada al movimiento y la Energía potencial es la energía relacionada con la posición.
ACCIÓN CAPILAR
Tensión superficial o por el mojado de las paredes del tubo. Si la fuerza de adhesión del líquido al sólido (mojado) superan a las fuerzas de cohesión del liquido (tensión superficial), la superficie del líquido será cóncava y el líquido subirá por el tubo.
Tensión superficial o por el mojado de las paredes del tubo. Si la fuerza de adhesión del líquido al sólido (mojado) superan a las fuerzas de cohesión del liquido (tensión superficial), la superficie del líquido será cóncava y el líquido subirá por el tubo.
Ejemplo de tensión superficial: una aguja de acero sobre un líquido.
En física se denomina tensión
superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar
su superficie por unidad de área.1 Esta definición implica que el líquido tiene una
resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero (Gerris lacustris), desplazarse por la superficie del
agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas
intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los
líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a
la capilaridad. Como efecto tiene la elevación o
depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido.
Otra posible definición de tensión superficial: es la
fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una
superficie libre de un líquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha
superficie. Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido son las
responsables del fenómeno conocido como tensión superficial.
Propiedades
La tensión superficial puede afectar a objetos de mayor
tamaño impidiendo, por ejemplo, el hundimiento de una flor.
La tensión superficial suele representarse mediante la
letra griega 
(gamma), o mediante 
(sigma). Sus unidades son
de N·m−1, J·m−2,kg·s−2 o dyn·cm−1 (véase análisis
dimensional).
(gamma), o mediante (sigma). Sus unidades son
de N·m−1, J·m−2,kg·s−2 o dyn·cm−1 (véase análisis
dimensional).
Algunas propiedades de :
: > 0, ya que para aumentar el
estado del líquido en contacto hace falta llevar más moléculas a la superficie,
con lo cual disminuye la energía del sistema y es
o la cantidad de trabajo necesario para llevar una
molécula a la superficie.
depende de la naturaleza de las
dos fases puestas en contacto que, en general, será un líquido y un sólido. Así,
la tensión superficial será igual por ejemplo para agua en contacto con su
vapor, agua en contacto con un gas inerte o agua en contacto con un sólido, al
cual podrá mojar o no (véase capilaridad) debido a las diferencias entre las
fuerzas cohesivas (dentro del líquido) y las adhesivas (líquido-superficie). se puede interpretar como un
fuerza por unidad de longitud (se mide en N·m−1). Esto puede ilustrarse
considerando un sistema bifásico confinado por un pistón móvil, en particular
dos líquidos con distinta tensión superficial, como podría ser el agua y el hexano. En este caso el líquido con mayor
tensión superficial (agua) tenderá a disminuir su superficie a costa de
aumentar la del hexano, de menor tensión superficial, lo cual se traduce en una
fuerza neta que mueve el pistón desde el hexano hacia el agua.
El valor de depende de la magnitud de las
fuerzas intermoleculares en el seno del líquido. De esta forma, cuanto mayor
sean las fuerzas de cohesión del líquido, mayor será su tensión superficial.
Podemos ilustrar este ejemplo considerando tres líquidos: hexano, agua y mercurio. En el caso del hexano, las fuerzas
intermoleculares son de tipo fuerzas
de Van der Waals. El
agua, aparte de la de Van der Waals tiene interacciones de puente de hidrógeno,
de mayor intensidad, y el mercurio está sometido alenlace
metálico, la más
intensa de las tres. Así, la de cada líquido crece del hexano
al mercurio.
depende de la magnitud de las
fuerzas intermoleculares en el seno del líquido. De esta forma, cuanto mayor
sean las fuerzas de cohesión del líquido, mayor será su tensión superficial.
Podemos ilustrar este ejemplo considerando tres líquidos: hexano, agua y mercurio. En el caso del hexano, las fuerzas
intermoleculares son de tipo fuerzas
de Van der Waals. El
agua, aparte de la de Van der Waals tiene interacciones de puente de hidrógeno,
de mayor intensidad, y el mercurio está sometido alenlace
metálico, la más
intensa de las tres. Así, la de cada líquido crece del hexano
al mercurio.
Para un líquido dado, el valor de disminuye con la temperatura, debido al aumento de la agitación
térmica, lo que redunda en una menor intensidad efectiva de las fuerzas
intermoleculares. El valor de tiende a cero conforme la
temperatura se aproxima a la temperatura
crítica Tc del
compuesto. En este punto, el líquido es indistinguible del vapor, formándose
una fase continua donde no existe una superficie definida entre ambos,
desapareciendo las dos fases. Al haber solamente una fase, la tensión
superficial vale 0.
disminuye con la temperatura, debido al aumento de la agitación
térmica, lo que redunda en una menor intensidad efectiva de las fuerzas
intermoleculares. El valor de tiende a cero conforme la
temperatura se aproxima a la temperatura
crítica Tc del
compuesto. En este punto, el líquido es indistinguible del vapor, formándose
una fase continua donde no existe una superficie definida entre ambos,
desapareciendo las dos fases. Al haber solamente una fase, la tensión
superficial vale 0.
Se describe como presión al acto
y resultado de comprimir, estrujar o apretar; a la coacción que se puede
ejercer sobre un sujeto o conjunto; o la magnitud física que permite expresar
el poder o fuerza que se ejerce sobre un elemento o cuerpo en
una cierta unidad de superficie.
La hidrostática, por su parte, es la rama de la
mecánica que se especializa en el equilibrio de los fluidos. El término también
se utiliza como adjetivo para referirse a lo que pertenece o está vinculado a
dicha área de la mecánica.
La presión hidrostática, por lo tanto, da cuenta de
la presión o fuerza que el peso de un fluido en reposo puede llegar a provocar.
Se trata de la presión que experimenta un elemento por el sólo hecho de estar
sumergido en un líquido.
El fluido genera presión sobre el fondo, los laterales
del recipiente y sobre la superficie del objeto introducido en él. Dicha
presión hidrostática, con el fluido en estado de reposo, provoca una fuerza perpendicular
a las paredes del envase o a la superficie del objeto.
El peso ejercido por el líquido sube a medida que se
incrementa la profundidad. La presión hidrostática es directamente proporcional
al valor de la gravedad, la densidad del líquido y la profundidad a la que se
encuentra.
La presión hidrostática (p) puede ser calculada a partir
de la multiplicación de la gravedad (g), la densidad (d) del líquido y la
profundidad (h). En ecuación: p = d x g x h.
Este tipo de presión es muy estudiada en los distintos
centros educativos para que los jóvenes puedan entenderla bien y ver cómo la
misma se encuentra en su día a día. Así, por ejemplo, uno de los experimentos
más utilizados por los profesores de Ciencias para explicar aquella es la que
se realiza mezclando diversos fluidos.
En este caso concreto, es habitual que apuesten por
introducir en un vaso o cubeta agua, aceite y alcohol. Así, en base a las
densidades de cada uno de estos líquidos se consigue que el agua quede abajo
del todo, el aceite sobre ella y finalmente sobre ambos se situará el alcohol.
Y es que este cuenta con una mayor densidad.
Si el fluido se encuentra en movimiento, ya no ejercerá
presión hidrostática, sino que pasará a hablarse de presión hidrodinámica.
En este caso, estamos ante una presión termodinámica que depende de la
dirección tomada a partir de un punto.
En el ámbito sanitario se habla también de lo que se
conoce como presión hidrostática capilar para definir a aquella que se sustenta
en el bombeo del corazón y que lo que hace es empujar la sangre a través de los
vasos. Frente a ella está también la presión hidrostática intersticial que, por
su parte, es la que lleva a cabo el líquido intersticial, que es aquel que se
encuentra alojado en el espacio que hay entre las células.
Asimismo en este campo, también está la llamada presión
osmótica capilar que es la que desarrollan las proteínas plasmáticas, empujan
el agua hacia el interior del vaso en cuestión. Y finalmente nos encontramos
con la presión osmótica intersticial, que también realizan aquellas proteínas
pero que se define por una concentración más baja que la anterior.
Es la ciencia que mide la
cantidad energía generada en procesos de intercambio de calor.
TRANSMISION DEL CALOR
Hay tres formas de transmisión
del calor que son:
Conducción.- Se produce el intercambio de calor por contacto directo entre los dos cuerpos, las moléculas transmiten su energía al otro cuerpo hasta que alcanzan el equilibrio.
Convección.- Se produce en los gases y en los líquidos y consiste en que los fluidos más calientes son más ligeros que los fríos por lo que tienden a subir mientras que los fríos bajan formando corrientes de convección.
Radiación.-Es la propagación de la energía térmica sin que exista contacto entre los dos cuerpos. La radiación se produce en el espacio vacío y es como el Sol calienta la tierra.
Conducción.- Se produce el intercambio de calor por contacto directo entre los dos cuerpos, las moléculas transmiten su energía al otro cuerpo hasta que alcanzan el equilibrio.
Convección.- Se produce en los gases y en los líquidos y consiste en que los fluidos más calientes son más ligeros que los fríos por lo que tienden a subir mientras que los fríos bajan formando corrientes de convección.
Radiación.-Es la propagación de la energía térmica sin que exista contacto entre los dos cuerpos. La radiación se produce en el espacio vacío y es como el Sol calienta la tierra.
TRABAJO
Producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza, mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo; el trabajo es energía en movimiento.
Producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza, mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo; el trabajo es energía en movimiento.
TEMPERATURA
Es la sensación de calor o frío al tocar una sustancia depende de su temperatura, de la capacidad de la sustancia para conducir el calor y de otros factores
Es la sensación de calor o frío al tocar una sustancia depende de su temperatura, de la capacidad de la sustancia para conducir el calor y de otros factores
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
En la actualidad se emplea diferentes escalas temperatura. Entre ellas tenemos:
ESCALA CELSIUS.- Llamada también centígrada asigna el valor cero al punto de congelación o solidificación del agua y el valor 100 al punto de ebullición de la misma a la presión de una atmósfera.
ESCALA KELVIN O ABSOLUTA.- La escala absoluta o termodinámica de temperatura mas empleada, el cero se define como el cero absoluto de temperatura, es decir -273,15ºc
ESCALA FAHRENHEIT.- Es otra escala de temperatura muy utilizada en Norte América para medidas no científicas y en ella el punto de congelación de agua se la define como 32ºf, y su punto de ebullición como 212ºf
En la actualidad se emplea diferentes escalas temperatura. Entre ellas tenemos:
ESCALA CELSIUS.- Llamada también centígrada asigna el valor cero al punto de congelación o solidificación del agua y el valor 100 al punto de ebullición de la misma a la presión de una atmósfera.
ESCALA KELVIN O ABSOLUTA.- La escala absoluta o termodinámica de temperatura mas empleada, el cero se define como el cero absoluto de temperatura, es decir -273,15ºc
ESCALA FAHRENHEIT.- Es otra escala de temperatura muy utilizada en Norte América para medidas no científicas y en ella el punto de congelación de agua se la define como 32ºf, y su punto de ebullición como 212ºf
Estudia los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo se especifica que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento.
1era Ley: Ley de la conservación.- No existe ni puede existir nada capaz de generar energía ; no existe ni puede existir nada capaz de hacer desaparecer la energía.
2da Ley: La Entropía del Universo es creciente.- Es un estado desordenado de energía no disponible para la actividad.
Entalpía.- Es la energía potencial total de un sistema. La entalpía consta de energía libre componente de la energía total, disponible para realizar un trabajo
3era Ley: El cero absoluto.- No se puede llegar al cero absoluto mediante una serie finita de procesos. Es el calor que entra desde el "mundo exterior" lo que impide que en los experimentos se alcancen temperaturas más bajas. El cero absoluto (0 K) corresponde aproximadamente a la temperatura de - 273,16ºC. Nunca se ha alcanzado tal temperatura y la termodinámica asegura que es inalcanzable.
La primera y la segunda ley de la termodinámica se pueden aplicar hasta el límite del cero absoluto, siempre y cuando en este límite las variaciones de entropía sean nulas para todo proceso reversible.
El metabolismo basal es el valor
mínimo de energía necesaria para que una célula subsista. Esta energía
mínima es utilizada por la célula para la realización de funciones metabólicas
esenciales, como es el caso, por ejemplo, de la respiración.
En el organismo, el metabolismo
basal depende de varios factores, entre los que destacamos sexo, talla, peso,
edad. La tasa metabólica disminuye con la edad y con la pérdida de masa
corporal.
El metabolismo basal es el gasto energético diario, es decir, lo que un cuerpo necesita diariamente para seguir funcionando. A ese cálculo hay que añadir las actividades físicas que se pueden hacer cada día.
El metabolismo basal es el gasto energético diario, es decir, lo que un cuerpo necesita diariamente para seguir funcionando. A ese cálculo hay que añadir las actividades físicas que se pueden hacer cada día.
El ejercicio aeróbico y un
aumento de la masa muscular pueden incrementar esta tasa. Al gasto general de
energía también pueden afectarle las enfermedades, los alimentos y bebidas
consumidos, la temperatura del entorno y los niveles de estrés. Para medir el
metabolismo basal, la persona debe estar en completo reposo pero despierta.
El metabolismo basal de una persona se mide después de haber permanecido en reposo total en un lugar con una temperatura agradable, en torno a los 20 ºC y de haber estado en ayunas 12 ó más horas.
El metabolismo basal de una persona se mide después de haber permanecido en reposo total en un lugar con una temperatura agradable, en torno a los 20 ºC y de haber estado en ayunas 12 ó más horas.
Para calcular un aproximado del
metabolismo basal diario, podemos calcularlo de manera aproximada con
la siguiente forma mediante las ecuaciones de Harris Benedict:
Mujer: 66,551 + (9,463 x masa
(kg)) + (4,8496 x estatura (cm)) - (4,6756 x edad (años))
Hombre: 66,473 + (13,751 x masa (kg)) + (5,0033 x estatura (cm)) - (6,55 x edad (años))
Hombre: 66,473 + (13,751 x masa (kg)) + (5,0033 x estatura (cm)) - (6,55 x edad (años))
El metabolismo basal se calcula
en kilocalorías/día y depende del sexo, la altura y el peso, entre otros
factores.
TIPOS DE METABOLISMO BASAL
Depende de cómo quemamos
las calorías podemos definir el metabolismo basal como:
Metabolismo basal normal: Es el
que corresponde a la mayoría de las personas.
Metabolismo basal lento: Es aquel
en el que el organismo en estado de repose tiene un gasto calórico inferior a
lo que sería normal. Las personas con metabolismo basal lento suelen tener
problemas de peso o de obesidad.
Metabolismo
basal rápido Es aquel en que el organismo en estado de reposo
presenta un gasto calórico superior a lo que sería normal. Las personas con
este tipo de metabolismo suelen ser delgadas o presentar un aspecto musculoso.
FACTORES QUE DETERMINAN EL METABOLISMO BASAL
Þ TAMAÑO, PESO Y TALLA
A mayor tamaño corporal, mayor tasa de metabolismo basal
Þ COMPOSICIÓN CORPORAL
El tener más parte grasa o más parte magro. Si pasa lo 1º la TMB menos (reserva para quemar), si pasa lo 2º la TMB es mayor porque en los músculos existe mayor energía metabólica.
A mayor tamaño corporal, mayor tasa de metabolismo basal
Þ COMPOSICIÓN CORPORAL
El tener más parte grasa o más parte magro. Si pasa lo 1º la TMB menos (reserva para quemar), si pasa lo 2º la TMB es mayor porque en los músculos existe mayor energía metabólica.
Þ EDAD
Mayor TMB en etapas de crecimiento, cuando se tiene más procesos anabólicos mayor energía hasta los 20 años, a partir de ahí hacia abajo. Los niños hasta 4- 5 años que tienen un crecimiento muy rápido de los órganos, se les da un suplemento de 5Kcal/Kg por peso
Mayor TMB en etapas de crecimiento, cuando se tiene más procesos anabólicos mayor energía hasta los 20 años, a partir de ahí hacia abajo. Los niños hasta 4- 5 años que tienen un crecimiento muy rápido de los órganos, se les da un suplemento de 5Kcal/Kg por peso
TEMPERATURA CORPORAL NORMAL
El ser humano es un animal
homeotermo que en condiciones fisiológicas normales mantiene una temperatura
corporal constante y dentro de unos límites muy estrechos, entre 36,6 +/-
0,38ºC, a pesar de las amplias oscilaciones de la temperatura ambiental. Esta
constante biológica se mantiene gracias a un equilibrio existente entre la
producción de calor y las pérdidas del mismo y no tiene una cifra exacta.
Existen variaciones individuales y puede experimentar cambios en relación al
ejercicio, al ciclo menstrual, a los patrones de sueño y a la temperatura del
medio ambiente. La temperatura axilar y bucal es la más influida por el medio
ambiente, la rectal puede ser modificada por el metabolismo del colon y el
retorno venosos de las extremidades inferiores y la timpánica por la
temperatura del pabellón auricular y del conducto auditivo externo. También
existen diferencias regionales importantes, pudiendo encontrarse diferencias de
hasta 10-15ºC entre la existente en los órganos centrales (corazón, cerebro y
tracto gastrointestinal) y las puntas de los dedos. La medición más fiable es
la tomada en el esófago (en su cuarto inferior), siendo ésta especialmente útil
en las situaciones de hipotermia, ya que presenta la ventaja de modificarse al
mismo tiempo que la de los territorios más profundos del organismo . Recientes
trabajos realizados sobre pacientes hipotérmicos víctimas de sepultamiento por
avalanchas han demostrado también la utilidad de la medición de la temperatura timpánica
en estas situaciones .
CONTROL DE LA TEMPERATURA CORPORAL
El mantenimiento de una
temperatura corporal dentro de los límites anteriormente expuestos solo es
posible por la capacidad que tiene el cuerpo para poner en marcha una serie de
mecanismos que favorecen el equilibrio entre los que facilitan la producción de
calor y los que consiguen la pérdida del mismo. Estos mecanismos se exponen a
continuación.
Las principales fuentes de
producción basal del calor son a través de la termogénesis tiroidea y la acción
de la trifosfatasa de adenosina (ATPasa) de la bomba de sodio de todas las
membranas corporales . La ingesta alimentaria incrementa el metabolismo
oxidativo que se produce en condiciones basales. Estos mecanismos son obligados
en parte, es decir, actúan con independencia de la temperatura ambiental, pero
en determinadas circunstancias pueden actuar a demanda si las condiciones
externas así lo exigen .
La actividad de la musculatura
esquelética tienen también una gran importancia en el aumento de la producción
de calor . La cantidad de calor producida puede variar según las necesidades.
Cuando está en reposo contribuye con un 20%, pero durante el ejercicio esta
cifra puede verse incrementada hasta 10 veces más . El escalofrío es el
mecanismo más importante para la producción de calor y este cesa cuando la
temperatura corporal desciende por debajo de los 30ºC. El metabolismo muscular
aumenta la producción de calor en un 50% incluso antes de iniciarse el
escalofrío, pero cuando éste alcanza su intensidad máxima la producción
corporal de calor puede aumentar hasta 5 veces lo normal .
El calor del cuerpo se pierde por
radiación, convección, conducción y evaporación y pueden explicarse de la
manera siguiente .
La pérdida de calor por radiación
significa pérdida de calor en forma de rayos infrarrojos, que son ondas
electromagnéticas. Es decir, existe un intercambio de energía electromagnética
entre el cuerpo y el medio ambiente u objetos más fríos y situados a distancia.
La cantidad de radiación emitida varía en relación al gradiente que se
establece entre el cuerpo y el medio ambiente. Hasta el 60% de la pérdida de
calor corporal puede tener lugar por este mecanismo.
Es la transferencia de calor
desde el cuerpo hasta las partículas de aire o agua que entran en contacto con
él. Estas partículas se calientan al entrar en contacto con la superficie
corporal y posteriormente, cuando la abandonan, su lugar es ocupado por otras
más frías que a su vez son calentadas y así sucesivamente. La pérdida de calor
es proporcional a la superficie expuesta y puede llegar a suponer una pérdida
de hasta el 12%.
Es la perdida de pequeñas
cantidades de calor corporal al entrar en contacto directo la superficie del
cuerpo con otros objetos más fríos como una silla, el suelo, una cama, etc.
Cuando una persona desnuda se sienta por primera vez en una silla se produce
inmediatamente una rápida conducción de calor desde el cuerpo a la silla, pero
a los pocos minutos la temperatura de la silla se ha elevado hasta ser casi
igual a la temperatura del cuerpo, con lo cual deja de absorber calor y se
convierte a su vez en un aislante que evita la pérdida ulterior de calor.
Habitualmente, por este mecanismo, se puede llegar a una pérdida de calor
corporal del 3%. Sin embargo, este mecanismo adquiere gran importancia cuando
se produce una inmersión en agua fría, dado que la pérdida de calor por conductividad
en este medio es 32 veces superior a la del aire.
Es la pérdida de calor por
evaporación de agua. En lo dicho anteriormente sobre la radiación, convección y
conducción observamos que mientras la temperatura del cuerpo es mayor que la
que tiene el medio vecino, se produce pérdida de calor por estos mecanismos.
Pero cuando la temperatura del medio es mayor que la de la superficie corporal,
en lugar de perder calor el cuerpo lo gana por radiación, convección y
conducción procedente del medio vecino. En tales circunstancias, el único medio
por el cual el cuerpo puede perder calor es la evaporación, llegando entonces a
perderse más del 20% del calor corporal por este mecanismo. Cuando el agua se
evapora de la superficie corporal, se pierden 0,58 calorías por cada gramo de
agua evaporada. En condiciones basales de no sudoración, el agua se evapora
insensiblemente de la piel y los pulmones con una intensidad de 600 ml al día,
provocando una pérdida contínua de calor del orden de 12 a 16 calorías por
hora. Sin embrago, cuando existe una sudoración profusa puede llegar a perderse
más de un litro de agua cada hora. El grado de humedad del aire influye en la
pérdida de calor por sudoración y cuanto mayor sea la humedad del medio
ambiente menor cantidad de calor podrá ser eliminada por este mecanismo. Con la
edad aparece una mayor dificultad para la sudoración, con la consiguiente
inadaptación a las situaciones de calor, hecho similar que se reproduce en
algunas personas con alteración de las glándulas sudoríparas . Por contra,
existen determinadas enfermedades de la piel que favorecen la pérdida de agua a
través de la misma .
Están basados fundamentalmente en
la capacidad intelectual mediante la cual se modifica la vestimenta, se aumenta
o disminuye la actividad física y se busca un medio ambiente confortable en
relación a la temperatura ambiental. Otro mecanismo muy desarrollado en los
animales, como la erección pilosa, apenas tiene importancia en el hombre como
mecanismo moderador del calor corporal .
El control de la temperatura
corporal, que integra los diferentes mecanismos de producción y pérdida de calor
con sus correspondientes procesos físicos y químicos, es una función del
hipotálamo. En concreto, en la región preóptica del hipotálamo anterior se ha
situado al centro que regula el exceso de calor y en el hipotálamo posterior al
centro de mantenimiento del calor que regula el exceso de frío y la pérdida de
calor. Esta teoría dualista es bastante simplista para ser plenamente aceptada
y, al parecer, existen complejos y múltiples circuitos entre estos dos centros
hipotalámicos que todavía no se han descubierto.
No hay comentarios:
Publicar un comentario