Universidad de Buenos Aires

Facultad de Medicina C.B.C.

TermorregulacinLic. Magdalena Veronesi

TermorregulacinEs la capacidad del cuerpo para regular su temperatura, dentro de ciertos rangos, temperatura incluso cuando la temperatura circundante es muy diferente. Los animales homeotermos tienen capacidad para regular su propia temperatura.

CALOREs una manifestacin de la energa relacionada con el movimiento (agitacin) molecular. -Al igual que el trabajo, es energa transferida. -Se mide y se expresa en unidades de energa: Calora (cal) Kilocalora (kcal) Joules (1 cal = 4,1855 J)

TEMPERATURA-Podra definirse como una medida de la intensidad o nivel" de calor. -Esta asociada con el movimiento traslacional de las molculas

TermorregulacinLa temperatura corporal normal, de acuerdo con la American Medical Association (Asociacin Mdica Estadounidense), puede oscilar entre 36,5 y 37,2 C.

En el hipotlamo se encuentra el termostato del organismo

CONDUCTA TERMORREGULATORIA

VasoconstriccinEn el hipotlamo posterior existe el centro nervioso simptico encargado de enviar seales que causa una disminucin del dimetro de los vasos sanguneos cutneos; sta es la razn por la cual la gente palidece con el fro.

CONDUCTA TERMORREGULATORIA

PiloereccinLa estimulacin del sistema nervios simptico provoca la contraccin de los msculos erectores, ubicados en la base de los foliculos pilosos, lo que ocasiona que se levanten. Esto cierra los poros y evita la prdida de calor. Tambin crea una capa densa de aire pegada al cuerpo, evitando perder calor por conveccin.

TRANSFERENCIA DE CALOREl calor fluye de sitios de mayor temperatura hacia sitios de menor temperatura por:

Conduccin Conveccin Radiacin

Conduccin-Existe un medio material a travs de cual el calor fluye. -No existe transporte neto de materia. -Resulta de: choques moleculares (en gases y lquidos). movimiento de electrones (en conductores metlicos). vibraciones de la red cristalina (en slidos aislantes).(intercambio de fonones, cuantos de vibracin de la matriz cristalina)

ley de Fourier de la conduccin del calor.

TC TF dQ P= = k A dt l

donde:

k conductividad trmica gradiente trmico

TC TF T = l l

Conveccin-Existe un medio fluido hacia el cual el calor fluye. -Existe transporte neto de materia. -Resulta en un movimiento de fluido debido a cambios de peso especfico por dilatacin al calentarse y enfriarse; o bien puede forzarse dicho movimiento.

Radiacin:-Los sistemas que intercambien calor no necesitan estar en contacto. -No es necesario que exista un medio material por donde fluya la energa. -El calor se transmite sin transporte de materia.

Ley de Stefan-Boltzmann

P = ATDonde:

4

P A T

potencia radiada total rea de la superficie radiante temperatura absoluta en

K

Cte de S-B = 5,67033 x10-8 W/m2K4

La comunidad cientfica trat de determinarla experimentalmente

Emisividad

Ley de Wien

mx T = Cte = 0,002898 m.K

Veamos algunas curvas de radiacin para diferentes temperaturas

BIOENERGTICA El Conjunto de los Procesos Celulares por medio de los cuales se Transforma la Energa de las Sustancias Nutricias (Hidratos de Carbono, Grasas y Protenas) a una Forma Energtica Biolgicamente til

TERMODINMICA

El Campo de las Ciencias Fsicas que estudia los Intercambios de Energa entre Conjuntos de materia

Para determinar si una reaccin es o no espontnea, es necesario estudiar su termodinmica. Esta rama de la ciencia permite termodinmica calcular la cantidad de trabajo til producido por una reaccin.

TERMODINMICA SistemaConjunto de Materia

MedioTodo el Resto de la Materia

UniversoSistema + Medio

Aspectos que Estudia la Termodinmica

METABOLISMO

Suma Total de los Procesos Qumicos involucrados en la liberacin y utilizacin de Energa dentro de la clula

Metabolismo Celular Anabolismo Proceso de Sntesis Recurre a Energa para Elaborar Molculas Mayores a Partir de Molculas Pequeas

Catabolismo Proceso de Descomposicin Fragmentacin de Molculas Grandes a Molculas Pequeas con la Liberacin de Energa y Calor

Homeostasia: Balance Constante entre el Catabolismo y Anabolismo

El hombre como un sistema termodinmico Estudia el intercambio entre distintas formas de energa El hombre es un sistema capaz de transformar un tipo de energa en otro. Existe adems un flujo continuo de informacin codificada.

Sistemas Termodinmicos

Sistemas Termodinmicos

Primera ley de la TermodinmicaLa primera ley no es otra cosa que el principio de conservacin de la energa aplicado a un sistema de muchsimas partculas. A cada estado del sistema le corresponde una energa interna U. Cuando el sistema pasa del estado A al estado B,

U=UB-UA

1 Ley de la Termodinmica

Q = W + U W = P.V

Conservacin de la Energa

T

S

F

VQ

Transformaciones Iscora o a volumen constante

Transformaciones Isbara o a presin constante

Transformaciones Isoterma o a temperatura constante

pV=nRT

Transformaciones Adiabtica o aislada trmicamente, Q=0

Primera ley de la TermodinmicaEsta ley establece que la energa total de un sistema aislado es constante, es decir "La suma de las energas cintica y potencial permanece constante, aun cuando una de la dos puede aumentar o disminuir a expensas de la otra".

ENTALPAPara expresar el calor absorbido liberado en un proceso se usa una cantidad llamada

entalpa.El cambio de entalpa para un proceso a presin constante, se define como el calor Liberado (exotrmica) absorbido (endotrmica) por el sistema en el proceso qumico

CalorEl calor se considera positivo cuando fluye hacia el sistema, cuando incrementa su sistema energa interna. El calor se considera negativo cuando fluye desde el sistema, por lo que sistema disminuye su energa interna.

Calor especficoLa cantidad de calor tomada o cedida por un cuerpo para variar en una cantidad su temperatura es directamente proporcional a . su masa.

ENTALPA

H = U + P.V H es la entalpa (en julios). U es la energa interna (en julios). p es la presin del sistema (en pascales). V es el volumen del sistema (en metros cbicos).

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

ENTROPIA- Establece cuales procesos de la naturaleza pueden ocurrir o no. - Ordenado un sistema termodinmico un desorden del sistema termodinmico.

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

ENTROPIAEl calor jams fluye espontneamente de un objeto fro a un objeto caliente.

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

ENTROPIAEl cambio de entropa, dS (J/Kg) entre dos estados est dado por el calor transferido, dQ, dividido entre la temperatura absoluta T del sistema, en ese intervalo. Es decir:

Q S = T

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

ENTROPIAUn arreglo desordenado es ms probable que uno ordenado, si se dejan actuar las leyes de la naturaleza sin interferencia.

Los sistema aislados tienden al desorden y la entropa es una medida de ese desorden

Existen dos fuerzas que compiten en la estabilizacin de las sustancias. La entalpa: estabiliza a los materiales al generar enlaces ms fuertes y hacer compuestos ms ordenados. La entropa: Estabiliza a los materiales al desordenarlos.

Los dos fenmenos afectan a una reaccin y deciden la manera en que procede. Por ello requerimos de una cantidad que los considere a ambos.

TERCERA LEY DE LA TERMODINAMICA Afirma que no se puede alcanzar el cero absoluto en un nmero finito de etapas. Al llegar al cero absoluto (0 K) cualquier proceso de un sistema se detiene. Al llegar al 0 absoluto (0 K) la entropa alcanza un valor constante.

Energa LibreEl comportamiento de un sistema, siempre tiende hacia el aumento de entropa y hacia la mnima entalpa, siendo la ENERGIA LIBRE DE GIBBS la magnitud que evala simultneamente ambas tendencias.

G = H T .SIndica la energa til disponible mxima que puede obtenerse a T y P constantes, en forma de trabajo.

Energa Libre de Gibbs

G = H T .S

G < 0

El proceso es espontneo PROCESO EXERGNICO

G = 0 G > 0

El sistema est en equilibrio La reaccin es no espontnea. PROCESO ENDERGNICO

Gracias