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Física y Química Biológica
Licenciatura en Enfermería
Docente:
CALOR
Calor es energía fluyendo de un cuerpo a otro
Tc : temperatura del comienzoTf : temperatura finalQ : Calor= energía
• Implica cambios de temperatura o cambios de estado • El calor es una forma de energía que puede transformarse en otra,
el camino inverso también es posible
Calorimetría
Es la medida del calor de los cuerpos. • Todos los cálculos de la calorimetría se
fundamentan en los siguientes principios:• Cuando se ponen en contacto dos cuerpos
a temperaturas distintas el más caliente cede calor al frío hasta que ambos quedan a una temperatura intermedia de las que tenían al principio.
• El calor ganado por un cuerpo es exactamente igual al cedido por el otro.
Calorimetría
Calorimetría indirecta• Calcula el calor que los
organismos vivos producen a partir de la producción de dióxido de carbono y de nitrógeno y del consumo de oxígeno.
Unidad
Caloría (cal)
Cal-gr: cantidad de calor necesaria para elevar en 1ºC la temperatura de 1 g de H2O.
Kcal : cantidad de calor necesaria para elevar en 1ºC la temperatura de 1 Kg de H2O.
Temperatura
La temperatura es una manifestación
de la materia detectable por los
sentidos de nuestra piel y puede
ser medida con los termómetros
Temperatura corporal
Es el grado de calor mantenido en el cuerpo por el equilibrio entre la
termogénesis y la termólisis.
• Regulación de Temperatura: el termostato corporal se encuentra en el Hipotálamo del cerebro.
• CENTRO TERMOREGULADOR
• Mediante las rutas del sistema nervioso autónomo regula la temperatura corporal en torno a los 37 º C
Termogénesis y Termólisis
La termogénesis es el calor producido
Producción de calor: Metabolismo basal Actividad muscular (ejercicio físico) Hormonas (adrenalina, tiroxina).
La termólisis es el calor perdido.
Pérdidas de calor: Evaporación (sudor y respiración) Radiación (hacia objetos fríos) Conducción (hacia superficies frías) Convección
(hacia corrientes de aire)
Termogénesis y Termólisis
El sistema termorregulador tiene tres mecanismos para reducir el calor corporal
Cuando la temperatura se eleva:
1º VASODILATACIÓN DE LA PIEL, por inhibición simpática, el hipotálamo posterior produce vasodilatación, multiplicando la transferencia de calor a la piel hasta 8 veces.
2º SUDORACIÓN, por el efecto vasodilatador aumenta la transpiración cutánea con efecto evaporador. Todo incremento adicional de 1ºC de la temperatura corporal, causa sudoración suficiente para eliminar 10 veces la tasa basal de producción de calor corporal.
3º DISMINUCIÓN DE CALOR, se inhiben los mecanismos de producción de tiritones y la termogénia química.
Cuando la temperatura disminuye:
1º VASOCONSTRICCIÓN DE TODA LA PIEL, centros simpáticos del hipotálamo posterior (para conservar temperatura y no perder más calorías)
2º PILOERECCIÓN, es la erección de los pelos cutáneos por contracción de los músculos, poco importante en el ser humano, pero muy valioso en los animales, pues atrapa una porción de aire aislante próxima a la piel, evitando trasferencia de calor al entorno.
3º AUMENTO DE LA TERMOGENIA (PRODUCCIÓN DE CALOR), aumenta la tasa metabólica corporal con aumento de tiroxina y estímulo simpático con aumento de tiritones.
El sistema termorregulador tiene tres mecanismos para aumentar el calor corporal
Valoración de la temperatura corporal
Procedimiento que se realiza para medir el grado de calor del organismo humano.
La medición de la temperatura se puede hacer mediante un termómetro axilar, rectal u oral. También se puede medir con un termómetro timpánico sobre todo en niños pequeños
La determinación de la temperatura corporal proporciona con frecuencia una indicación valiosa en cuanto a la gravedad de la patología del paciente. El aumento de la temperatura corporal es una respuesta a un proceso patológico.
La temperatura normal del cuerpo de una persona varía dependiendo de su género, con la edad , clima, ejercicio, consumo de alimentos y líquidos, la hora del día y en las mujeres: de la fase del ciclo menstrual en la que se encuentren.
Factores que afectan la temperatura corporal
1.-Edad. El recién nacido presenta problemas de regulación de la temperatura debido a su inmadurez, de tal modo que le afectan mucho los cambios externos. En el anciano la temperatura corporal suele estar disminuida (36 oC).
2.-La hora del día. La temperatura presenta un ritmo circadiano, mínimo a 6:00 a.m. y máximo 4 – 6 p.m. La temperatura oral máxima a las 6:00 a.m es 37.2oC y a las 4:00 p.m es de 37.7oC. Se define FIEBRE, cuando la temperatura supera los niveles del ritmo circadiano.
3.-Ejercicio: La actividad muscular incrementa transitoriamente la temperatura corporal
Factores que afectan la temperatura corporal
4.- Hormonas: En la segunda mitad del ciclo, desde la ovulación hasta la menstruación, la temperatura se puede elevar entre 0.3-0.5 oC.
5.- Estrés: La emociones intensas como el enojo o la ira activan el sistema nervioso autónomo, pudiendo aumentar la temperatura.
6.- La temperatura ambiente y la ropa que se lleve puesta.
7.- Los tratamientos farmacológicos.
8.- La ingesta reciente de alimentos calientes o fríos, la aplicación de una enema y la humedad de la axila o su fricción
FiebreEs la elevación de la temperatura corporal por
encima de la variación diaria normal como resultado de un cambio en el centro
regulador.
Se produce debido a que ciertas sustancias llamadas “pirógenos”
incrementan el punto de ajuste del centro termorregulador (“giran el termostato”).
Cuando se produce este reajuste en elCentro termorregulador se ponen en marcha mecanismos que aumentan la temperatura corporal:Mecanismos que conservan el calor
(evitan la pérdida de calor).Mecanismos que incrementan la
producción de calor.Termogénesis > Termólisis.
Vasoconstricción periférica
Temblores
Retorno de la temperatura al valor de origen
Temperatura ambiental
Temperatura corporal
Pérdida calor corporal
Pérdida calor corporal
Producción de calor
CONTROL DE LA TEMPERATURA
PirógenosExógenos: se originan fuera del organismo y generalmente son
microorganismos, productos derivados de los mismos o toxinas secretadas por ellos. Actúan induciendo la producción de pirógenos endógenos mediante la estimulación de macrófagos o monocitos. Ejemplo: endotoxina de los BGN (bacilos GramPositivos), Ac. Lipoteico y el peptidoglicano de los GramPositivos.
Endógenos: son polipéptidos producidos principalmente por monocitos y macrófagos. Estas sustancias entran en la sangre y estimulan el hipotálamo anterior y como consecuencia se produce la elevación de la temperatura corporal. Estos polipéptidos se llaman “citoquinas” y además son producidas también por otras células como las células endoteliales, hepatocitos y células epiteliales. Las principales citoquinas son la IL-1, IL-6 y el Interferón.
Mecanismo de producción de la fiebreLos pirógenos actúan liberandoprostaglandinas por células epiteliales delhipotálamo que actúan elevando el nivel de regulación del hipotálamo, y a su vez, mediante nervios eferentes de tipo simpático inicia las medidas necesarias para elevar la temperatura al nuevo nivel de regulación. Estas medidas se basan en producir vasoconstricción para conservar el calor y otras medidas que aumentan a su vez la producción de calor, y se mantendrán hasta que la sangre que está en contacto con el hipotálamo llegue a la temperatura del nuevo nivel. Los pirógenos endógenos liberan prostaglandinas (PGE) en el hipotálamo anterior y esto es lo que provocará que el termostato “gire”.Esto se produce hasta que llega a la nuevatemperatura marcada por el termostato. Los antipiréticos actúan sobre la producción de prostaglandinas y por lo tanto paran la producción de calor. Por ejemplo, la aspirina y el paracetamol inhiben la producción de PGE a partir de su precursor porque inhibe la COX (ciclooxigenasa).
Antipiréticos
(AAS, Ibuprofeno
Paracetamol)
Síntomas y signos relacionados: - Cardiovasculares:
Aumento del gasto cardiaco.
Taquicardia: aumento del caual cardíaco.
- Respiratorios:
Taquipnea: aumento de FR (Frecuencia respiratoria).
Batispnea: respiraciones más profundas.
- Neurológicos:
Cefalea
Delirio
Convulsiones, sobretodo en niños pequeños.
- Osteomuscular:
Artrálgias
Mialgias
- Renales:
Oligúria e hiperconcentración
Deshidratación.
- Metabólicos:
Aumento del metabolismo
Gluconeogénesis y pérdida de masa muscular
- Hematológicos:
Anemia, aumento de la VSG, leucocitosis.
- Endocrinológicos:
Hipersecreción de corticoides, hormonas tiroideas, antidiurética.
Nutrición y metabolismo
Los alimentos ingeridos poseen dos destinos:
1. En parte se emplean para crear estructuras y moléculas celulares y para sustituir los desgastados
2. La mayor parte se emplea como combustible metabólico, se oxidan y se obtiene ATP (energía química)
La mayor parte de las rutas catabólicas aerobias de glúcidos, lípidos y proteínas convergen en
unos pocos productos finales
• Pueden considerarse tres etapas fundamentales:
• 1. Degradación de las macromoléculas en sus unidades constitutivas.2. Degradación de esas unidades en moléculas más simples: Pyr y AcCoA3. Oxidación total de esas unidades en el ciclo del ácido cítrico (Krebs)
Las vías catabólicas aerobias convergen todas en el ciclo de Krebs, que es uno de los puntos claves del metabolismo celular que ya hemos visto
El valor energético de los alimentos se mide en
calorías o kilocalorías, se obtiene de ellos la Energía necesaria para la función
celular. Durante el catabolismo la
Energía de los nutrientes es liberada para formar ATP y
calor