termodinamica humana

La temperatura del cuerpo humano y la Termodinámica
Mantener una temperatura casi constante es una de las funciones fisiológicas primarias del cuerpo humano, a pesar de las variaciones del clima, de los niveles de actividad física y de los períodos de alta actividadmetabólica, como después de una comida. La temperatura corporal normal se encuentra en un intervalo de 35,8 a 37,2 ºC. Estereducido intervalo de temperatura es esencial para el buen funcionamiento de los músculos y para controlar la velocidad de las reacciones bioquímicas del cuerpo. El hipotálamo, el cual es una parte del tallo encefálico humano, actúa como termostato de la temperatura corporal. Cuando la temperatura se eleva por encima del límite superior, el hipotálamo acciona mecanismos para bajar la temperatura. Deigual manera, acciona mecanismos para elevar la temperatura, si esta desciende demasiado. 
El cuerpo, como sistema termodinámico, aumenta su contenido en energía interna mediante la ingestión de alimentos de su entorno. De esta forma, los alimentos como la glucosa (C6H12O6), se metabolizan en un proceso que consiste esencialmente en una oxidación controlada de dióxido de carbono y agua: C6H12O6(s) +6O2(g) --> 6CO2(g) + 6H2O(l) ∆H = - 2803 KJ. 
Aproximadamente el 40% de la energía producida, se utiliza para realizar trabajo en forma de contracciones musculares y de actividad celular nerviosa. La energía restante se libera como calor, parte del cual se utiliza para mantener la temperatura corporal. Cuando el cuerpo produce demasiado calor, como en ocasiones sucede cuando se realizaun ejercicio físico intenso, éste disipa el exceso al entorno en forma de radiación, convección y evaporación. La radiación consiste en la pérdida directa de calor hacia un entorno más frío, mientras que la convección es la pérdida de calor en virtud del calentamiento del aire que se encuentra en contacto con el cuerpo. El enfriamiento por evaporación ocurre cuando las glándulas sudoríparas provocan latranspiración en la superficie de la piel, eliminando el calor cuando el sudor se evapora hacia el entorno.
Cuando el hipotálamo percibe que la temperatura corporal se elevó demasiado, éste aumenta la pérdida de calor del cuerpo de dos formas principales. La primera consiste en el incremento del flujo de sangre cerca de la superficie de la piel, lo que permite que aumente el enfriamiento por radiacióny convección. En la segunda, el hipotálamo estimula la secreción de sudor de las glándulas sudoríparas, lo cual aumenta el enfriamiento por evaporación. Durante los períodos de actividad extrema, la cantidad de líquido expulsado durante la transpiración puede ser tan elevada como de 2 a 4 litros por hora. Como resultado, el cuerpo debe reabastecerse de agua durante estos períodos. Si el cuerpopierde demasiados fluidos a través de la transpiración, no será capaz de enfriarse y el volumen de sangre disminuirá, lo que puede provocar unagotamiento por calor, o algo más serio como un golpe de calor.
Cuando la temperatura corporal desciende demasiado, el hipotálamo disminuye el flujo de sangre hacia la superficie de la piel, con lo que disminuye la pérdida de calor. Por otra parte, tambiénacciona pequeñas contracciones involuntarias de los músculos, que cuando se vuelven suficientemente prolongadas, como cuando sentimos escalofríos el cuerpo tirita. Si el cuerpo no es capaz de mantener una temperatura por encima de los 35ºC, puede producirse una hipotermia.
Una vez leido este texto trata de responder a las siguientes cuestiones. Para ello puedes buscar en libros, revistascientíficas o internet. 














Organismo humano, ¿una máquina térmica?
Introducción
Uno de los recursos en el proceso de enseñanza-aprendizaje, es el uso de analogías, por lo que se sugiere tener claridad en las similitudes, diferencias, ventajas y considerar los riesgos que representa el utilizarlas.
A continuación se ofrece una reflexión sobre una analogía empleada en algunos...