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