UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MEDICAS ALEJO LASCANOESCUELA DE MEDICINABIOFISICA UNIDAD 3TERMODINMICA DE LOS SISTEMAS BIOLGICOSTERMOMETRA

La termometra es la encargada de la medicin de la temperatura en sistemas o cuerpos. Para realizar dicha medicin, se utiliza un instrumento llamado termmetro, que aprovecha el fenmeno de dilatacin de los cuerpos con el calor, para poder medir la temperatura.

Qu es un termmetro?Un termmetro es un sistema aislado trmicamente, que utiliza, como ya se dijo, la propiedad termomtrica de dilatacin de los cuerpos con el calor, para medir la temperatura en su medio ambiente.

A qu se llama propiedad termomtrica?Se le llama propiedad termomtrica a cuya magnitud vara de la misma manera que la temperatura, es decir, que si sta aumenta, la propiedad termomtrica tambin aumentar.

Tambin podemos definir el calor como energa 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 aqul en el cual no entra ni sale materia, podramos decir que unsistema aislado trmicamentees aqul en el cual no sale ni entra calor.

Una propiedad caracterstica de los sistemas aislados trmicamente, 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 termmetro (que es un sistema aislado trmicamente) en agua caliente por ejemplo, la temperatura dentro de dicho instrumento aumentar hasta cierto punto, y luego de transcurrido un cierto perodo, se estabilizar, alcanzando lo que se llama equilibrio trmico.

En el equilibrio trmico, la temperatura es constante e igual en todos los puntos del sistema. La sustancia lquida incluida dentro del termmetro (habitualmente se trata de mercurio) se dilata debido al aumento de la temperatura. Dicha dilatacin es medible y directamente proporcional a la temperatura del medio ambiente (en este caso, el agua caliente).Tambin existen termmetros que en lugar de mercurio utilizan otros lquidos, por ejemplo alcohol coloreado, utilizados en el rea de meteorologa.

El largo de una varilla o hilo metlico tambin puede usarse como propiedad termomtrica, aunque la variacin de la longitud se da para un rango de temperatura no demasiado amplio, entre cero y cien grados Celsius.Tambin se puede construir un termmetro aprovechando la dilatacin de slidos con el calor. Este tipo de instrumento es llamado termmetro metlico, y se construye soldando dos lminas de distintos metales, de igual longitud a cero grado Celsius, pero con distinto coeficiente de dilatacin lineal, como latn y acero.Al aumentar o disminuir la temperatura, las lminas se dilatarn o contraern, una en mayor medida que la otra, de esta manera se curvarn en un sentido o en el contrario. El grado de la curvatura cambia de posicin una aguja que se mueve sobre una escala graduada, marcando la temperatura.Otras propiedades termomtricas incluyen la resistencia elctrica de metales, que tambin pude usarse para medir temperaturas. En los termmetros de resistencia, se usa un hilo fino de platino, cuya resistencia elctrica va variando con la temperatura. El rango que pueden medir estos termmetros es muy amplio, entre -200 grados Celsius hasta 1200 grados Celsius.

CALORIMETRA

La determinacin del calor especfico de los cuerpos constituye uno de los fines primordiales de la calorimetra.El procedimiento ms habitual para medir calores especficos consiste en sumergir una cantidad del cuerpo sometido a medicin en un bao de agua de temperatura conocida. Suponiendo que el sistema est aislado, cuando se alcance el equilibrio trmico se cumplir que el calor cedido por el cuerpo ser igual al absorbido por el agua, o a la inversa.

Mtodo de medida de calores especficos. Al sumergir un cuerpo en agua de temperatura conocida, cuando se alcanza el equilibrio trmico, el calor cedido por el cuerpo es igual al absorbido por el agua.Como la energa calorfica cedida ha de ser igual a la absorbida, se cumple que:

Siendo m la masa del cuerpo sumergido, c su calor especfico, T la temperatura inicial del cuerpo, mala masa de agua, cael calor especfico del agua, Tala temperatura inicial del agua y Tfla temperatura final de equilibrio. Todos los valores de la anterior expresin son conocidos, excepto el calor especfico del cuerpo, que puede por tanto deducirse y calcularse de la mismaTRABAJO

Enmecnica clsica, eltrabajoque realiza unafuerzasobre un cuerpo equivale a la energa necesaria para desplazareste cuerpo. El trabajo es unamagnitud fsicaescalarque se representa con la letra(del inglsWorks) y se expresa en unidades de energa, esto es enjuliosojoule(J) en elSistema Internacional de Unidades.Ya que por definicin el trabajo es un trnsito de energa,nunca se refiere a l comoincrementode trabajo, ni se simboliza comoW.Matemticamente se expresa como:

Dondees elmdulode lafuerza,es eldesplazamientoyes el ngulo que forman entre s elvectorfuerza y el vector desplazamiento (vase dibujo).Cuando el vector fuerza esperpendicularal vector desplazamiento del cuerpo sobre el que se aplica, dicha fuerza no realiza trabajo alguno. Asimismo, si no hay desplazamiento, el trabajo tambin ser nulo.CALOR

Elcalorest definido como la forma deenergaque se transfiere entre diferentescuerposo diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintastemperaturas, sin embargo en termodinmica generalmente el trmino calor significa simplemente transferencia de energa. Este flujo de energa siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura.

La energa puede ser transferida por diferentes mecanismos de transferencia, estos son laradiacin, laconducciny la conveccin, aunque en la mayora de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado. Cabe resaltar que los cuerpos no tienen calor, sinoenerga trmica. La energa existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el proceso mediante el cual la energa se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.

ESCALAS TERMOMTRICAS

En todo cuerpo material la variacin de la temperatura va acompaada de la correspondiente variacin de otras propiedades medibles, de modo que a cada valor de aqulla le corresponde un solo valor de sta. Tal es el caso de la longitud de una varilla metlica, de la resistencia elctrica de un metal, de la presin de un gas, del volumen de un lquido, etc. Estas magnitudes cuya variacin est ligada a la de la temperatura se denominan propiedades termomtricas, porque pueden ser empleadas en la construccin de termmetros. Para definir una escala de temperaturas es necesario elegir una propiedad termomtrica que rena las siguientes condiciones:a. La expresin matemtica de la relacin entre la propiedad y la temperatura debe ser conocida.b. La propiedad termomtrica debe ser lo bastante sensible a las variaciones de temperatura como para poder detectar, con una precisin aceptable, pequeos cambios trmicos.c. El rango de temperatura accesible debe ser suficientemente grande

Escala CelsiusUna vez que la propiedad termomtrica ha sido elegida, la elaboracin de una escala termomtrica o de temperaturas lleva consigo, al menos, dos operaciones; por una parte, la determinacin de los puntos fijos o temperaturas de referencia que permanecen constantes en la naturaleza y, por otra, la divisin del intervalo de temperaturas correspondiente a tales puntos fijos en unidades o grados.El cientfico sueco Anders Celsius (1701-1744) construy por primera vez la escala termomtrica que lleva su nombre. Eligi como puntos fijos el de fusin del hielo y el de ebullicin del agua, tras advertir que las temperaturas a las que se verificaban tales cambios de estado eran constantes a la presin atmosfrica. Asign al primero el valor 0 y al segundo el valor 100, con lo cual fij el valor del grado centgrado o grado Celsius (C) como la centsima parte del intervalo de temperatura comprendido entre esos dos puntos fijos.Escala FahrenheitEn los pases anglosajones se pueden encontrar an termmetros graduados en grado Fahrenheit (F). La escala Fahrenheit difiere de la Celsius tanto en los valores asignados a los puntos fijos, como en el tamao de los grados. As al primer punto fijo se le atribuye el valor 32 y al segundo el valor 212. Para pasar de una a otra escala es preciso emplear la ecuacin:t(F)= 1,8 t(C)+ 32Donde t(F) representa la temperatura expresada en grados Fahrenheit y t(C) la expresada en grados Celsius o centgrados.Escala KelvinLa escala de temperaturas adoptada por el SI es la llamada escala absoluta o Kelvin. En ella el tamao de los grados es el mismo que en la Celsius, pero el cero de la escala se fija en el - 273,16 C. Este punto llamado cero absoluto de temperaturas es tal que a dicha temperatura desaparece la agitacin molecular, por lo que, segn el significado que la teora cintica atribuye a la magnitud temperatura, no tiene sentido hablar de valores inferiores a l. El cero absoluto constituye un lmite inferior natural de temperaturas, lo que hace que en la escala Kelvin no existan temperaturas bajo cero (negativas). La relacin con la escala centgrada viene dada por la ecuacin:T(K)= t(C)+ 273,16SiendoT(K) la temperatura expresada en grados Kelvin o simplemente en Kelvin.

PROPAGACIN DEL CALORMecanismosElcalores una energa que se transmite de unos cuerpos a otros mediantetres tipos de mecanismos diferentes: Conduccin: Laconduccines la manera de transferir calor desde una masa de temperatura ms elevada a otra de temperatura inferior por contacto directo

El coeficiente de conduccin de un material mide la capacidad del mismo para conducir el calor a travs de la masa del mismo. Los materiales aislantes tienen un coeficiente de conduccin pequeo por lo que su capacidad para conducir el calor es reducida, de ah su utilidad.

Conveccin: La transmisin de calor porconveccines 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 fro baja, o bien mediante mecanismos de conveccin forzada.

Radiacin: Es un mecanismo de transmisin de calor en el que el intercambio se produce mediante la absorcin y emisin de energa por ondas electromagnticas, por lo que no existe la necesidad de que exista un medio material para el transporte de la energa. El sol aporta energa exclusivamente por radiacin

TERMODINMICALa termodinmica puede definirse como el tema de la Fsica que estudia los procesos en los que se transfiere energa como calor y como trabajo. Sabemos que se efecta trabajo cuando la energa se transfiere de un cuerpo a otro por medios mecnicos. El calor es una transferencia de energa de un cuerpo a un segundo cuerpo que est a menor temperatura. O sea, el calor es muy semejante al trabajo.El calor se define como una transferencia de energa debida a una diferencia de temperatura, mientras que el trabajo es una transferencia de energa que no se debe a una diferencia de temperatura.Al hablar de termodinmica, con frecuencia se usa el trmino "sistema". Por sistema se entiende un objeto o conjunto de objetos que deseamos considerar. El resto, lo dems en el Universo, que no pertenece al sistema, se conoce como su "ambiente". Se consideran varios tipos de sistemas. En un sistema cerrado no entra ni sale masa, contrariamente a los sistemas abiertos donde s puede entrar o salir masa. Un sistema cerrado es aislado si no pasa energa en cualquiera de sus formas por sus fronteras.Previo a profundizar en este tema de la termodinmica, es imprescindible establecer una clara distincin entre tres conceptos bsicos: temperatura, calor y energa interna. Como ejemplo ilustrativo, es conveniente recurrir a la teora cintica de los gases, en que stos sabemos estn constituidos por numerossimas molculas en permanente choque entre s. La temperatura: Es una medida de la energa cintica media de las molculas individuales. El calor es una transferencia de energa, como energa trmica, de un objeto a otro debida a una diferencia de temperatura. La energa interna (o trmica): Es la energa total de todas las molculas del objeto, o sea incluye energa cintica de traslacin, rotacin y vibracin de las molculas, energa potencial en molculas y energa potencial entre molculas. Para mayor claridad, imaginemos dos barras calientes de un mismo material de igual masa y temperatura. Entre las dos tienen el doble de la energa interna respecto de una sola barra. Notemos que el flujo de calor entre dos objetos depende de sus temperaturas y no de cunta energa trmica o interna tiene cada uno. El flujo de calor es siempre desde el objeto a mayor temperatura hacia el objeto a menor temperatura.

LEYES DE TERMODINMICAPrimera Ley de la TermodinmicaEsta ley se expresa como:Eint= Q - WCambio en la energa interna en el sistema = Calor agregado (Q) - Trabajo efectuado por el sistema (W)Notar que el signo menos en el lado derecho de la ecuacin se debe justamente a que W se define como el trabajo efectuado por el sistema.Para entender esta ley, es til imaginar un gas encerrado en un cilindro, una de cuyas tapas es un mbolo mvil y que mediante un mechero podemos agregarle calor. El cambio en la energa interna del gas estar dado por la diferencia entre el calor agregado y el trabajo que el gas hace al levantar el mbolo contra la presin atmosfrica.Segunda Ley de la TermodinmicaLa primera ley nos dice que la energa se conserva. Sin embargo, podemos imaginar muchos procesos en que se conserve la energa, pero que realmente no ocurren en la naturaleza. Si se acerca un objeto caliente a uno fro, el calor pasa del caliente al fro y nunca al revs. Si pensamos que puede ser al revs, se seguira conservando la energa y se cumplira la primera ley.En la naturaleza hay procesos que suceden, pero cuyos procesos inversos no. Para explicar esta falta de reversibilidad se formul la segunda ley de la termodinamica, que tiene dos enunciados equivalentes:Enunciado de Kelvin - Planck:Es imposible construir una mquina trmica que, operando en un ciclo, no produzca otro efecto que la absorcin de energa desde un depsito y la realizacin de una cantidad igual de trabajo.Enunciado de Clausius:Es imposible construir una mquina cclica cuyo nico efecto sea la transferencia continua de energa de un objeto a otro de mayor temperatura sin la entrada de energa por trabajo.

Tercera Ley de la Termodinmica y Ley CeroAlgunas fuentes se refieren incorrectamente al postulado de Nernst como "la tercera de las leyes de la termodinmica". Es importante reconocer que no es una nocin exigida por la termodinmica clsica por lo que resulta inapropiado tratarlo de ley, siendo incluso inconsistente con la mecnica estadstica clsica y necesitando el establecimiento previo de la estadstica cuntica para ser valorado adecuadamente.

La mayor parte de la termodinmica no requiere la utilizacin de este postulado. El postulado de Nernst, llamado as por ser propuesto porWalther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual alcero absolutomediante un nmero finito de procesos fsicos. Puede formularse tambin como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropa tiende a un valor constante especfico. La entropa de los slidos cristalinos puros puede considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto.Es importante remarcar que los principios o leyes de la termodinmica son vlidas siempre para los sistemas macroscpicos, pero inaplicables a nivel microscpico. La idea deldemonio de Maxwellayuda a comprender los lmites de la segunda ley de la termodinmica jugando con las propiedades microscpicas de las partculas que componen un gas.

ENTALPIA

Laentalpaes la cantidad deenerga calorficade una sustancia.En unareaccin qumica, si laentalpade los productos es menor que la de los reactantes se libera calor y decimos que es una reaccinexotrmica. Si laentalpade los productos es mayor que la de los reactantes se toma calor del medio y decimos que es unareaccin endotrmica. El cambio de entalpa se denominaHy se define como:H = Hproductos- HreactantesLaentalpa de formacin(Hf0) es la variacin de energa calorfica en la reaccin de formacin deun molde un compuesto a partir de suselementosen susfases estndaren condiciones de presin y temperatura estndar ambientales(TPEA), que son temperatura de298 K(25 C) y presin de100 kPa( 1 atm.).Laentalpa de formacinde unelementoesceropor definicin.Ejemplo 1:En las tablas encontramos que Hf0(CO2) = -394 kJ/mol, esto indica que H para la reaccin.C(s) + O2(g) CO2(g) en condiciones TPEA es -394 kJ/molEjemplo 2:En las tablas encontramos que Hf0(CO) = -111 kJ/mol, esto indica que H para la reaccin:C(s) + 1/2 O2(g) CO(g)en condiciones TPEA es -111 kJ/molPor combinacin de las Hf0podemos determinarentalpas de reaccinde otras reacciones distintas, puesto que laentalpaes unafuncin de estado(slo depende de los estados inicial y final, no del camino recorrido)La H de la reaccin CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g)ser:H0= Hproductos- Hreactantes= Hf0(CO2) - Hf0(CO) = -283 kJ/mo.

ENTROPA

La entropa, como todas las variables de estado, dependen slo de los estados del sistema, y debemos estar preparados para calcular el cambio en la entropa de procesos irreversibles, conociendo slo los estados de principio y al fin. Consideraremos dos ejemplos:1.- Dilatacin libre: Dupliquemos el volumen de un gas, haciendo que se dilate en un recipiente vaco, puesto que no se efecta reaccin alguna contra el vaco, y, como el gas se encuentra encerrado entre paredes no conductoras, . por la primera ley se entiende que o:

Donde y se refieren a los estados inicial y final (de equilibrio). Si el gas es ideal, depende nicamente de la temperatura y no de la presin o el volumen, y la ecuacin.En realidad, la dilatacin libre es irreversible, perdemos el control del medio ambiente una vez que abrimos la llave. Hay sin envergo, una diferencia de entropa, entre los estados de equilibrio inicial y final, pero no podemos calcularla con la ecuacin, porque esta relacin se aplica nicamente a trayectorias reversibles; si tratamos de usar la ecuacin, tendremos inmediatamente la facultad de que Q = 0 para la dilatacin libre - adems - no sabremos cmo dar valores significativos de T en los estados intermedios que no son de equilibrio.Entonces, Cmo calcularemos Sf - Si para estos estados?, lo haremos determinando una trayectoria reversible (cualquier trayectoria reversible) que conecte los estados y f, para as calcular el cambio de entropa de la trayectoria. En la dilatacin libre, un trayecto reversible conveniente (suponiendo que se trate de un gas ideal) es una dilatacin isotrmica de VI a Vf (=2Vi). Esto corresponde a la dilatacin isotrmica que se lleva a cabo entre los puntos a y b del ciclo del Carnot.Esto representa un grupo de operaciones muy diferentes de la dilatacin libre y tienen en comn la nica condicin de que conectan el mismo grupo de estados de equilibrio, y f. De la ecuacin y el ejemplo 1 tenemos.Esto es positivo, de tal manera que la entropa del sistema aumenta en este proceso adiabtico irreversible. Ntese que la dilatacin libre es un proceso que, en la naturaleza se desarrolla por s mismo una vez iniciado. Realmente no podemos concebir lo opuesto, una compresin libre en la que el gas que en un recipiente aislado se comprima en forma espontnea de tal manera que ocupe solo la mitad del volumen que tiene disponible libremente. Toda nuestra experiencia nos dice que el primer proceso es inevitable y virtualmente, no se puede concebir el segundo.2.- Transmisin irreversible de calor. Como otro ejemplo, considrense dos cuerpos que son semejantes en todo, excepto que uno se encuentra a una temperatura TH y el otro a la temperatura TC, donde TH> TC. Si ponemos ambos objetos en contacto dentro de una caja con paredes no conductoras, eventualmente llegan a la temperatura comn Tm, con un valor entre TH y TC; como la dilatacin libre, el proceso es irreversible, por que perdemos el control del medio ambiente, una vez que colocamos los dos cuerpos en la caja. Como la dilatacin libre, este proceso tambin es adiabtico (irreversible), porque no entra o sale calor en el sistema durante el proceso.

REACCIONES ENDOTRMICAS Y REACCIONES EXOTRMICAS

En las ecuaciones termoqumicas indicadas previamente aparecen los correspondientes valores de entalpa estndar de reaccin para diversas reacciones, y todas ellas tienen signo negativo.

Qu significa el signo de la entalpa? Segn el criterio establecido por la IUPAC, que hemos explicado al hablar de la transferencia de energa en forma de calor, es negativo el calor desprendido por el sistema, y positivo el calor absorbido por el sistema. As, si la entalpa de reaccin es negativa, significa que durante el transcurso de la reaccin, el sistema pierde o libera calor hacia el entorno, mientras que si la entalpa de reaccin es positiva significa que durante el transcurso de la reaccin, el sistema absorbe calor del entorno.

En funcin del signo de la entalpa,las reacciones se clasifican como endotrmicas y exotrmicas:

Unareaccin exotrrmicaes aquella cuyovalor de entalpa es negativo, es decir, el sistema desprende o libera calor al entorno (H < 0). Unareaccin endotrmicaes aquella cuyovalor de entalpa es positivo, es decir, el sistema absorbe calor del entorno (H > 0).Por ejemplo, la reaccin que hemos considerado previamente, de oxidacin del monxido de carbono para dar dixido de carbono, tiene variacin de entalpa negativa:

Esto significa que se desprende calor en el transcurso de la misma y es, por tanto, una reaccin exotrmica, mientras que si consideramos la misma reaccin pero en sentido contrario, el valor absoluto de la entalpa se mantiene, pero el signo cambia, siendo en este caso la entalpa positiva y, por tanto, una reaccin endotrmica:

TEMPERATURA, RADIACCION Y TERMODINAMICA DE LOS SERES VIVOS Adems del calor proveniente del exterior, por las radiaciones infrarrojas del Sol, los animales poseen calor propio, proveniente de los procesos de transformacin u oxidacin de los alimentos.

En base a esta produccin de calor y a la velocidad de intercambio entre el organismo y el medio, se distinguen animales de temperatura cambiante o "sangre fra", denominados poiquilotermos, y animales de temperatura constante o "sangre caliente", denominados homotermos.

RadiacinEl fenmeno de laradiacinconsiste en la propagacin deenergaen forma deondas electromagnticaso partculas subatmicas a travs del vaco o de un medio material.

Termodinmica de los seres vivos Latermodinmicaes una rama de lafsicaque estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscpico. Constituye unateora fenomenolgica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sinmodelizary sigue un mtodo experimental.Los cambios estudiados son los detemperatura,presinyvolumen, aunque tambin estudia cambios en otras magnitudes, tales como laimanacin, elpotencial qumico, la fuerza electromotrizy el estudio de losmedios continuosen general.

PROCESO DE ALIMENTACION

Ingestin:Se produce cuando se come un alimento, es decir, cuando el alimento es llevado a la boca.

Digestin: Mecnica: Se produce en la boca mediante la trituracin del alimento con los dientes, y en el estmago como consecuencia de las contracciones del msculo liso que tapiza las paredes de dicho rgano.

Qumica: Se produce en la boca a partir de las enzimas presentes en la saliva, en el estmago por la presencia de jugos gstricos, y en el intestino delgado por la presencia de jugos intestinales y pancreticos. Estas sustancias qumicas ayudan a que las grandes molculas por ejemplo carbohidratos, lpidos, y protenas de los alimentos que comemos se dividan en otras ms pequeas, por hidrlisis.Enzimas: catalizan las reacciones de hidrlisis.

Jugos digestivosJugo gstrico:Lquido segregado por el estmago que provoca la desintegracin de los alimentos para que se sigan digiriendo. Formado por agua, cido clorhdrico, y enzimas.Jugo pancretico:Lquido segregado por el pncreas que acta 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 accin termina el proceso de degradacin, para pasar a la absorcin de nutrientes.

Absorcin:Se produce en el intestino delgado. Los nutrientes obtenidos de los alimentos ingresan a las clulas epiteliales que tapizan la luz del intestino delgado por transporte activo o difusin.

Finalmente:Los nutrientes se transportan por lasangrea todos los tejidos y llegan a lasclulaspara cumplir determinados fines.

ESTRATEGIAS METABLICAS DE LOS SERES VIVOS

Laestrategiabsica del metabolismo es formar ATP,poderreductor y precursores para labiosntesis. El ATP es la unidad biolgica universal de energa. El elevado potencial para transferirgruposfosforilos capacita al ATP para ser utilizado como fuente de energa en la contraccin muscular,transporteactivo, amplificacin desealesy biosntesis.

El ATP se genera en la oxidacin de molculas combustibles, comoglucosa,cidosgrasos y aminocidos. El intermediario comn en la mayora de estas oxidaciones es el acetil-CoA. La gluclisis es otroprocesogenerador de ATP, pero la cantidad que se forma es mucho menor que en la fosforilacin oxidativa.

Sin embargo, la gluclisis puede transcurrir rpidamente durante un cortotiempoen condiciones anaerbicas, mientras que la fosforilacin oxidativa requiere del suministro continuado de O2.

REGULACION DEL CALOR EN LOS ANIMALES

La regulacin de los animales est dada por la temperatura del ambiente y la eficacia del hipotlamo por lograr mantener la temperatura interna constante en el animal, as mismo el animal debe tener reservas de grasas para quemarlas cuando sea necesario y as el lograr producir calor y mantener la temperatura adecuada:

1. Regulacin de la temperatura: La temperatura con que la sangre llega al hipotlamo ser el principal determinante de la respuesta corporal a los cambios climticos. El hipotlamo tiene un doble sistema de regulacin de la temperatura. As, la porcin anterior o rostral, compuesta por centros parasimpticos, es la encargada de disipar el calor, mientras que en la posterior con centros simpticos, conserva y mantiene la temperatura corporal.

Cuando se origina un dao en la regin posterior en animales de experimentacin, la respuesta que se obtiene es:

hipotermia prolongada e incapacidad para reaccionar al fro. Parece ser, tambin, que la poiquilotermia relativa es el resultado de lesiones en la porcin posterior del hipotlamo. Lesiones localizadas en la regin anterior o rostral incapacitan al animal de experimentacin para perder calor.

INTERCAMBIO DE GASES

El aire atmosfrico atraviesa las vas respiratorias y llega hasta los alvolos pulmonares. Estos tienen unas paredes muy finas y estn rodeados por multitud de capilares sanguneos, tambin con paredes muy finas.Los capilares vienen con sangre pobre en oxgeno y rica en dixido de carbono, pero en el alvolo la sangre se carga de nuevo de oxgeno y cede el dixido de carbono.Este proceso es el intercambio de gases. Como resultado, el aire de los alvolos se empobrece en oxgeno y se carga de dixido de carbono.

El intercambio gaseoso se realiza por difusin simple, desde el lugar en el que su concentracin es mayor hacia donde es menor.La sangre cargada de oxgeno lleva este gas a todas las clulas del organismo, de ellas recoge el dixido de carbono, producido en la respiracin celular, y lo lleva a los pulmones.

PRESIONES RESPIRATORIAS

Las presiones que se encuentra en el sistema respiratorio se encuentran en relacin con todo lo que es el trax, pulmn y ventilacin. Los movimientos que se realizan en la fase inspiratoria, incluyendo el cambio de presiones est dado por los msculos inspiratorios, entre ellos el ms principal es el diafragma, este musculo tiene una forma especial ya que es cncavo por abajo y convexo por arriba, y en la inspiracin este musculo se aplana, cuyo origen e insercin 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 presin son inversamente proporcionales, es decir a la temperatura constante del sistema respiratorio mientras a mayor volumen intratorcico, la presin intratorcica se disminuye.

Las presiones intratorcica que podemos encontrar son 3:

Presiones intraalveolar (PA): Es la presin que se encuentra al interior de los alveolos pulmonares, muchas veces es llamada intrapulmonar, cuando la glotis se encuentra abierta esta presin se iguala a la de presin atmosfrica.

Presin intrapleural (PIP) : Es la presin que se encuentra entre las 2 pleuras es decir en el espacio pleural, esta presin suele ser negativa comparada con la presin atmosfrica.

Presin transpleural: (PTP): Presin se encuentra entre las presin intraalveolar (PA) y la intrapleural (PIP) diferida durante la fase inspiratorio en el ciclo respiratorio, donde es positiva. Presin de retraccin: esta presin como su nombre lo dice, se produce por la capacidad que tiene los pulmones de retraerse, est en relacin con las paredes que deben de estirar a los pulmones durante la inspiracin.

Presin pleural (Ppl): Ocurre la respiracin espontnea es habitualmente negativa, porque el tamao de reposo del pulmn es menor que el del trax. Presin en las vas areas. Es la que impulsa el flujo areo, se dice que la direccin de esta presin es de tipo decreciente hacia el alvolo o hacia la boca. Presin transpulmonar (Ptp) es la diferencia entre la presin en la boca y la presin pleural.

MECANISMOS QUE LLEVAN Y SE OPONEN AL COLAPSO PULMONAR

Atelectacia

Consiste en una aireacin incompleta o nula de los pulmones.Laatelectasia agudase observa como una zona de pulmn deprimida, bien delimitada, rojo oscuro, hmeda, con escasa o nula crepitacin.

Laatelectasia crnicase observa como un rea deprimida, limitada, anmica, seca con escasa o nula crepitacin. La atelectasia crnica conduce con frecuencia a lainduracin atelectsica. Se produce en estos casos fibrosis intersticial con organizacin del edema (carnificacin), hiperplasia del epitelio alveolar y un aumento del tejido elstico (cirrosis elstica) y frecuentemente organizacin del exudado alveolar.VOLUMENES Y CAPACIDADES PULMONARES

La inspiracin dura aproximadamente 2 segundos, y la espiracin 2 3 segundos.Porlotanto,elcicloventilatoriodura45segundos.LaFrecuenciarespiratoriaeselnmerodeciclosqueserepitenen1minuto, yesde12a15(resp./min.).FR=60/45=1215resp/minLacantidaddeairequeentraencadainspiracin,queesigualalamismaquese expulsaencadaespiracin,esaproximadamente500ml(05l.),ysellamaVolumen corriente (V.C.).El volumenminuto (V.m)eslacantidaddeairequeentraenlospulmonesenunminuto.Vm=VcxFr=500x1215=6.0007.500ml

Elaireextraquepodemosintroducirenunainspiracinforzadarecibeelnombre deVolumeninspiratoriodereserva(V.I.R),queoscilasobrelos3.100ml.Elvolumendeairequepodemosexpulsarenunaespiracinforzadadespusde unainspiracinnormal sellama Volumenespiratoriodereserva(V.E.R),quese sitaentornoalos1.200ml.Elaireresidualquenosquedaenlospulmonestrasunaespiracinforzada,se llamaVolumenresidual(V.R),queestsobrelos1200ml.No todo el aire que llega a los pulmones (500 ml), llega a la zona de intercambio,hayunapartequesequedeenelespaciomuertoanatmico,quesonlaspartes del aparato respiratorio que notienen alvolos (trquea), la cantidadesta alrededordelos150ml.

RADIACIN, EVAPORACIN Y SUDOR.

RADIACIN

Consiste en la propagacin deenergaen forma deondas electromagnticasopartculas subatmicasa travs del vaco o de un medio material. Clasificacin de las radiaciones electromagnticasLas ondas o radiaciones electromagnticas se pueden clasificar en: Radiacin no ionizante:No tienen la suficiente energa como para romper los enlaces que unen los tomos del medio que irradian (ondas de radio y TV, microondas, luz visible, etc.). Radiacin ionizante:Tienen suficiente energa como para producir ionizaciones de los tomos del medio o materia que es irradiado. Van desde los rayos X hasta la radiacin csmica.Clasificacin de las radiaciones ionizantesLa radiactividad es un fenmeno fsico por el cual algunos cuerpos o elementos qumicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotogrficas, ionizar gases, producir fluorescencia, etc.Es uno de los grandes descubrimientos del hombre contemporneo y, a la par que se fueron conociendo sus efectos, tambin 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, biologa y otras muchas ramas.La emisin de radiaciones ionizantes es una caracterstica comn a muchos tomos en cuyo ncleo el nmero de neutrones resulta escaso o excesivo, lo que les hace inestables (radiactivos), por lo que sus ligaduras nucleares se transforman buscando configuraciones ms estables, a la vez que se libera energa, asociada a la radiacin emitida.EVAPORACIN

Laevaporacines un proceso fsico que consiste en el paso lento y gradual de un estadolquidohacia un estadogaseoso, tras haber adquirido suficiente energa para vencer latensin superficial. A diferencia de laebullicin, la evaporacin se puede producir a cualquier temperatura, siendo ms rpido cuanto ms elevada sea esta. No es necesario que toda la masa alcance elpunto de ebullicin. Cuando existe un espacio libre encima de un lquido, una parte de sus molculas est en formagaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define lapresin de vaporsaturante, la cualnodepende delvolumen, pero vara segn la naturaleza del lquido y la temperatura. Si la cantidad de gas es inferior a la presin de vapor saturante, una parte de las molculas pasan de la fase lquida a la gaseosa: eso es la evaporacin. Cuando la presin de vapor iguala a la atmosfrica, se produce laebullicin.1Enhidrologa, la evaporacin es una de lasvariables hidrolgicasimportantes al momento de establecer elbalance hdricode una determinada cuenca hidrogrfica o parte de esta. En este caso, se debe distinguir entre la evaporacin desde superficies libres y la evaporacin desde el suelo. La evaporacin de agua es importante e indispensable en la vida, ya que elvapor de agua, alcondensarsese transforma en nubesy vuelve en forma delluvia,nieve,nieblaoroco.SUDOR

Elsudores producido generalmente como unmedio de refrigeracincorporal conocido comotranspiracin. El sudor tambin puede ser causado por una respuesta fsica a la estimulacin y elmiedo, ya que estos estmulos aumentan la excitacin que elsistema nervioso simpticoejerce sobre lasglndulas sudorparas.El cuerpo logra su mejor funcionamiento cuando se encuentra a una temperatura de aproximadamente 98.6F (37C). 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 hipotlamo, enva un mensaje a tu cuerpo, indicndole que sude.Despus, unas glndulas especiales que se encuentran en la piel denominada "glndulas sudorparas" comienzan a producir el sudor. El sudor tambin se conoce con el nombre de "transpiracin" y est formado principalmente de agua, con pequeas cantidades de otras sustancias qumicas como el amonaco, urea, sales y azcar. (Tanto el amonaco como la urea son desechos que el cuerpo produce al procesar las protenas).El sudor sale de la piel a travs de unos agujeritos pequeos 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, t te enfras.El sudor es un gran sistema de enfriamiento, pero si ests sudando demasiado en un da de mucho calor, o despus de jugar de una manera muy activa, es posible que ests perdiendo mucha agua a travs de la piel. Entonces, es necesario que repongas esta agua en el cuerpo bebiendo mucho lquido para no deshidratarte.

NUTRIENTES PRINCIPALESCLASIFICACINNuestro cuerpo realiza muchas actividades, algunas las vemos (como el crecimiento de nuestras uas, de nuestro cabello, etc.) y otras se dan internamente (como la produccin de energa, la digestin de los alimentos, etc.), para las que requiere del combustible necesario para todas estas importantes tareas.La manera en la que nuestro cuerpo obtienetodo lo necesario para funcionares con los nutrientes, que los adquirimos con los alimentos, y que se pueden clasificar enmacronutrientes(como las protenas, carbohidratos y grasas) y enmicronutrientes(como las vitaminas y los minerales). Veamos cada uno de los nutrientes:PROTENASLas protenas son muy importantes, porque muchos procesos que ocurren en nuestro cuerpo la utilizan, como para la formacin de nuestros tejidos, as como para formar energa que se utiliza como la ltima opcin (despus de que se hayan utilizado los carbohidratos y las grasas). Participan en la formacin de nuestros msculos y de muchos sistemas, por lo que es esencial que consumamosalimentos ricos en protenas, como las carnes, lcteos, huevos, nueces y legumbres.

CARBOHIDRATOSLos carbohidratos tambin participan en muchos procesos de nuestro organismo y se caracterizan por ser la primera fuente de energa que utiliza el cuerpo para echar a andar nuestro organismo.Para movernos, para mantenernos despiertos, para todo necesitamos energa, y en primer lugar se obtiene de los carbohidratos. Para que podamos funcionar es necesario que comamos arroz, pastas, patatas, cereales, maz y alimentos azucarados, que nos permitirn tener la energa para mantenernos.GRASASNuestras clulas se mantienen por un tipo de grasa (lpidos) que conforman su membrana, as como muchas vitaminas contienen grasas en su estructura qumica. Muchas hormonas tambin las requieren, por lo que son esenciales para nuestro organismo. Existendistintos tipos de grasas, como las saturadas, las monoinstauradas y las poliinsaturadas, que requerimos para vivir, aunque no deben ser en exceso.Las grasas tambin son una fuente de energa, a la que se echa mano despus de utilizar los carbohidratos. Es por esto que nuestro cuerpo almacena grasa, por si gastamos ms energa que la que nos proveen los carbohidratos. Es necesario que consumamos grasas a travs de los alimentos, pero no en exceso, a travs de productos de origen animal: debemos cuidarnos de comer muchas frituras y alimentos muy grasosos.VITAMINASLas vitaminas son muy importantes para nuestro organismo, ya que muchos procesos las requieren, como nuestro sistema inmunolgico (que nos defiende de los agente externos), y muchos rganos tambin (como la visin que requiere la vitamina A).Para que las adquiramos es necesario que consumamos muchas frutas y verduras, adems de lcteos y carnes.

MINERALESLos minerales son fundamentales para distintos procesos que ocurren a nivel celular y tambin para nuestros sistemas corporales. Elcalcio, elsodio, elmagnesio, elpotasio, elcloro, 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 ayudar 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.Si quieres comer adecuadamente para asegurarte la presencia de todos los nutrientes en tu alimentacin, no dejes de leereste artculo, donde te mostramos algunosconsejos para una alimentacin balanceada.BIBLIOGRAFIA:

Miguel Nunez.(2002).Fisica/ Physics.(Pg45). https://books.google.com.ec/books?isbn=9681863208Cristbal Valenzuela Calahorro.(1995).Qumica general. Introduccin a la Qumica Terica.(Pg 360).Teresa Audesirk, Gerald Audesirk, Bruce E. Byers.(2003). Biologa: la vida en la tierra .(Pg 5).https://books.google.com.ec/books?isbn=9702603706

Frank Kreith.(2012). Principios de transferencia de calor.(Pg 71). https://books.google.com.ec/books?isbn=6074816158

Dayana Bajaa20