termodin mica y ejercicio f sico

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Termodinámica y Ejercicio Físico
CHAPTER · JULY 2009
DOI: 10.13140/2.1.5081.3127

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Javier Miragaya Otero

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Retrieved on: 13 August 2015

Termodinámica y Ejercicio Físico
Francisco Fraga López
Departamento de Física Aplicada. Universidad de Santiago de Compostela.

José Manuel Martínez Ageitos
Departamento de Ingeniería Química. Universidad de Santiago de Compostela.

Javier Miragaya Otero
Departamento de FísicaAplicada. Universidad de Santiago de Compostela.

Eugenio Rodríguez Núñez
Departamento de Física Aplicada. Universidad de Santiago de Compostela.

1.

Introducción

Los sistemas vivos necesitan energía para funcionar, es decir, son entidades
termodinámicas en las que el proceso térmico se caracteriza por el flujo de energía en el
interior del cuerpo, y entre el cuerpo y el ambiente que lo rodea.
Elcuerpo humano necesita regular su temperatura y lo hace mediante mecanismos
de retroalimentación (feedback) neuronales que funcionan principalmente a través del
hipotálamo. Estos mecanismos son responsables de que el cuerpo humano sude cuando la
temperatura de la piel supera los 37ºC, con el fin de que la evaporación del sudor ayude a
mantener la temperatura corporal. Si la temperatura de la pieldesciende por debajo de ese
límite se ponen entonces en marcha otros procesos que persiguen conseguir un ahorro
energético e incrementar la producción de calor: vasoconstricción para reducir el flujo
calorífico hacia la piel, cese de la sudoración, temblar para incrementar la producción de
calor en los músculos y la secreción de determinadas hormonas que incrementan la
producción de calor.
A pesar deque la cultura del ejercicio físico comenzó a finales de los 70, los
primeros estudios sobre el efecto de la actividad física en el consumo energético y la
actividad metabólica tardarían en aparecer1. Uno de los trabajos más interesantes e
ilustrativos publicados en este sentido fue divulgado en 1985 y analizaba las leyes de la
termodinámica en relación con los procesos energéticos que tienen lugardurante la
actividad metabólica del cuerpo humano2.

1

Taubes Gary, The Scientist and the Stairmaster, New York Magazine, Septiembre 2007.
Clark, R.P. and Edholm, O.G., A review of “Man and his Thermal Environment”, Ergonomics,
Edward Arnold, London 1366-5847, 28, 9, pp. 1396 – 1397. 1985

2

97

TERMODINÁMICA Y EJERCICIO FÍSICO

GESTIÓN DE ACTIVIDADES DEPORTIVAS

2.

Las leyes de latermodinámica y el cuerpo humano

La Termodinámica es una rama de la Física de gran interés para interpretar los
procesos involucrados en el ejercicio físico del cuerpo humano y de la respuesta energética
del organismo ante una determinada actividad.

2.1. La primera ley
Es obvio que el ser humano necesita comer para vivir, pero la razón de esto es
menos obvia. La idea de que los animales necesitan energíaporque consumen energía, en
rigor, es incorrecta.
La primera ley de la termodinámica nos indica que la energía no se crea ni se
destruye, sólo se transforma. Este principio se cumple estrictamente en el cuerpo humano,
puesto que éste no consume o destruye la energía adquirida a través de la nutrición, sino
que simplemente la transforma en otras formas de energía: el trabajo realizado y la energíacalorífica disipada. Por lo tanto, el ser humano necesita, para vivir una fuente de energía
externa, que es el alimento. El cuerpo transforma la energía presente en la estructura
química de la comida en calor.

2.2. La segunda ley
El cuerpo humano es un sistema altamente ordenado, prueba de ello es que una
simple proteína está constituida por la unión de un millón de átomos con una secuencia...