termo

TERMODINÁMICA DEL CUERPO HUMANO
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 puede tomar como una
media de 15ºC. Por otra parte está continuamente intercambiando
materia y energía con sus alrededores (metabolismo), consumiendoenergía 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).

Fig 4A.1 El sistema humano

Actividad
baloncesto
balonmano
balonvolea
fútbol salafútbol
senderismo
escalada
andar rápido
andar paseo
natación
aeróbic
tenis
golf
esquiar
correr
andar en bici
dormir
despierto acostado
estar de pie
estar sentado
escribir
estudiar
arreglar habitación
conducir
bailar

TM(W/kg)
10
8,3
5
5,7
6,6
4
9,9
5
4,3
11
5
7,3
5
12
15
7,6
1,1
1,2
2,6
1,5
2
2
5
5
7,3

Tabla 5

kJ/h
2500
2083
1250
14581666
992
2500
1250
1083
1667
1250
1850
1250
3000
3780
1900
277
300
650
380
500
500
1250
1250
1850

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 dichoestado es necesario que elimine el
exceso de entropía que se produce continuamente inherente a los
procesos vitales: circulación de la sangre, respiración etc. Con la
alimentación conseguimos introducir en el sistema moléculas más
ordenadas, eliminando otras mucho más desordenadas (CO2 y
H2O).
Por ejemplo al ingerir 180g de glucosa, el hidrato de
carbono más conocido, y combinarse con 134,4litros de oxígeno,
se desprenden 2858 kJ, y el contenido energético por unidad de
masa sería 15878 kJ/kg. El equivalente calorífico del oxígeno se
definiría como la energía liberada entre el oxígeno consumido o sea
2858 kJ/134,4 L=21,25 kJ/L.
Cuando una persona está dormida, consume una
determinada energía que se mide por la llamada tasa metabólica
basal que corresponde a 1,2W/kg, para unalumno de 2
bachillerato, de 18 años y 70 kg de masa; una alumna de 55 kg,
consumiría aproximadamente 1,1 W/kg. En ocho horas de sueño,
un
alumno
consumiría
70
kgx1,1W/kgx8
horasx3600s/hora=2.217,6kJ y un 18% menos para la alumna.
Según la actividad desarrollada, la tasa metabólica (TM),
será diferente. Se da en la tabla 6 en función de trabajos y deportes,
referida a un alumno de 70 kg;en el caso de una alumna debería
disminuirse en un18% aproximadamente. La tabla da valores
medios; dentro de cada deporte la variación puede ser de más de un
100%, por ejemplo el ciclismo, no es lo mismo pasea en bici, cuya
tasa metabólica es de 3W/kg, con circular más o menos
rápidamente, ya que hacerlo en pista es de 15W/Kg, claro que
mientras la primera se puede hacer durante mucho tiemposeguida,
no así la segunda. Por lo general una persona de 70 kg, consume
diariamente en un trabajo sedentario unos 11000kJ.

Imaginemos que cierta alumna de 60 kg, quiere eliminar 200g de grasa (lípidos) de forma
divertida o deportiva. El contenido energético de las grasas es de 38750 kJ/kg, por lo tanto
teóricamente tendría que invertir en actividades lo que supone 38750 kJ/kg x 0,2kg osea 7750kJ. Si
elige la bici como deporte, y teniendo en cuenta la tasa metabólica y la energía a desarrollar,
supondría 4 horas de bicicleta, que supondría 2 paseos de 2 horas en 2 días. En cambio si escogiera la
gimnasia rítmica o el aeróbic implicaría casi 7 horas, o sea una cuarto de hora diario durante un mes.
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