Termodinamica

ASPECTOS TERMODINAMICOS DE LOS SISTEMAS BIOLOGICOS

El cuerpo humano es la maquina termodinámica más compleja de todas, ya que su misma sencillez lo hace más difícil de estudiar. El cuerpo humano tiene alrededor de 100 billones de células que trabajan cada una también como un sistema termodinámico ya que reciben algunas moléculas que descomponen y forman energía u otras moléculas, las células son las que nos mantienen vivos, dejando al cuerpo a la temperatura a la que debe estar, además de tener un alto nivel de actividad que se conoce como metabolismo que se refiere a la combustión de alimentos.

Existe una tasa para medir el metabolismo, que al estar el cuerpo en descanso se le conoce como metabolismo basal, que es la tasa en la que el cuerpo desarrolla las actividades necesarias y vitales como respirar mientras el cuerpo está sin actividad.

La tasa metabólica es el consumo de energía de un cuerpo. La tasa metabólica no es la misma para nadie, ya que el metabolismo de las personas varía dependiendo de la edad, la actividad física etc. El cuerpo convierte la energía que toma de los alimentos y la disipa en forma de calor hacia el ambiente y lo que queda de energía se elimina por transpiración. El cerebro y el hígado efectúan el 50% del metabolismo basal en un cuerpo, en los niños pequeños casi la mitad del metabolismo basal se efectúa solo en el cerebro.

Las células trabajan normalmente con una presión, volumen y temperatura constantes, pero la temperatura de la célula sube cuando hay alguna energía y esta se va al sistema circulatorio, que la saca en forma de calor por la piel. Las células de los músculos son como motores diminutos que transforman la energía en trabajo aunque si el cuerpo no lo efectúa, también se convierte en calor, por lo que al final toda la energía que entran al cuerpo en forma de alimentos, termina por salir al ambiente en forma de calor.

ALIMENTO Y EJERCICIO

El cuerpo requiere de energía que se ingiere en forma de alimentos, que contienen nutrimentos alimenticios que son las proteínas, los carbohidratos y las grasas. El azúcar y el pan son las fuentes principales de los carbohidratos. Las proteínas son moléculas grandes que son esenciales para la construcción y la recuperación de los tejidos, y están formadas por moléculas más pequeñas que se llaman aminoácidos.

La energía que contiene cada alimento se puede medir con un artefacto llamado calorímetro de bomba que es una cámara de combustión rodeada de agua, donde se pone el alimento y al quemarse y transfiere el calor al agua y se mide con un termómetro.

Los alimentos libres tienen ciertas cantidades de los nutrimentos alimenticios, pero el cuerpo no puede metabolizarlos por completo y los desecha, pero los alimentos que se consumen normalmente tienen un contenido más alto de agua que no contiene energía. Como las grasas poseen más energía que los carbohidratos

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