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 dicho estado es necesario que elimine el exceso de entropía que
se produce continuamente inherente a los procesos vitales: circulación de la
sangre, respiración, etc.
La primera ley de la termodinámica
nos dice que la energía no se crea ni se destruye solo se trasforma , en
organismos vivientes las reacciones más frecuentes son irreversibles y no son
hechas en condiciones adiabática y es por eso que la aplicación de las leyes de
la termodinámica se limita bastante , en sistemas biológicos el proceso de
clasificación de las propiedades de sistemas es más complicado pero en general
podemos decir que los seres vivos no son sistemas en equilibrio , estos
organismos son organismos abiertos que intercambian energía y materia con el
entorno.
Los seres vivos cumplen con la
segunda ley de la termodinámica, como cualquier otro sistema físico, a veces se
piensa que los seres vivos, finalmente mueren "en cumplimiento" de la
segunda ley, porque la creciente entropía acaba con ellos.
En la definición de vida, desde el
punto de vista de la termodinámica los sistemas vivos son regiones localizadas
donde se produce un continuo incremento de orden sin intervención externa. Esta
definición se basa en el segundo principio de la termodinámica, el cual dice
que la entropía o desorden, del universo siempre aumenta.
Aplicado al estudio de la célula,
pues tiene que ver desde el proceso de alimentación y respiración celular,
desde el punto de vista de la cadena alimenticia, que desde este punto de vista
es la cadena de energía; muchas veces se compara a la célula con una fábrica
con materia prima, proceso de producción y consumo de energía.
Cuando los sistemas físicos
biológicos recuperan la energía como información, no "crean" la
información, sino tan sólo la tornan disponible para el sistema.
En otras palabras, la segunda ley
no puede explicar por qué la recuperación de energía como información crece
(cuando el sistema se auto organiza), o decae (cuando el sistema declina o
envejece). Luego, ¿por qué envejecen los seres vivos?, ¿por qué se originan y
auto organizan?
Los seres vivos intercambiamos
energía y materia con el medio ambiente. Aquí nos encontramos lejos de un
equilibrio termodinámico. Los procesos son irreversibles y no reproducibles. La
flecha del tiempo es infranqueable en nuestro organismo así como en la naturaleza.
Nunca los sistemas regresan a su antiguo estado de orden. Aquí rigen las leyes
de la teoría del caos y la no-linealidad.
Composición
química del cuerpo humano
El 4% restante se compone por otros
pocos elementos y bien podríamos decir que el 99% del cuerpo está compuesto por
6 elementos: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio, y fósforo.
Oxígeno
(65%)
|
El 60% del peso del cuerpo se
constituye por agua. El oxígeno (O,8) ocupa el primer lugar de la lista y
compone el 65% del organismo.
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Carbono
(18%)
|
El carbono (C,6) es uno de los
elementos más importantes para la vida. Mediante los enlaces carbono, que
pueden formarse y romperse con una mínima cantidad de energía, se posibilita
la química orgánica dinámica que se produce a nivel celular.
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Hidrógeno
(10%)
|
El hidrógeno (H,1) es el elemento
químico que más abunda en todo el universo. En nuestro organismo sucede algo
muy similar y junto al oxígeno en forma de agua.
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Nitrógeno
(3%)
|
Presente en muchísimas moléculas
orgánicas, el nitrógeno (N,7) constituye el 3% del cuerpo humano. Se
encuentra, por ejemplo, en los aminoácidos que forman las proteínas y en los
ácidos nucleicos de nuestro ADN.
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Calcio
(1.5%)
|
De los minerales que componen el
organismo, el calcio (Ca,20) es el más abundante y es vital para nuestro desarrollo.
Se encuentra prácticamente a lo largo de todo el cuerpo, en los huesos y por
ejemplo en los dientes. Además, son muy importantes en la regulación de
proteínas.
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Fósforo
(1%)
|
El
fósforo (P,15) también es muy importante para las estructuras óseas del
cuerpo en donde abunda. No obstante, igualmente predominan en las moléculas
de ATP proporcionándole energía a las células
|
Tabla 3-Composición del Cuerpo
Humano
Autor: Nathaly Morales y Rommel Rosales
Fuente: http://ljto94.galeon.com/
Autor: Nathaly Morales y Rommel Rosales
Fuente: http://ljto94.galeon.com/
El ser humano es una
"mezcla" heterogénea, pues dentro del organismo podemos
observar distintas composiciones. Por ejemplo, los músculos, los huesos, los
sistemas dentro del sistema, etc.
Dentro del ser humano existen
partes que son más homogéneas que otras, por ejemplo la sangre tiene una
composición similar en todas partes. No obstante ni en este ejemplo podemos
afirmarlo, ya que la concentración de oxigeno es diferente en la sangre antes y
después de pasar por las células, la concentración de iones metálicos y urea es
distinta después del paso por los riñones, etc.
PRINCIPIO
DE MARGALEF
§
§
El principio de
Margalef apunta también que se trata de sistemas físicos complejos, sistemas
integrados a su vez por sistemas menores, una suerte de "sistemas
subsumidos en sistemas“.
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Ilustración
45-Principio de Margalef
https://www.google.com/search?biw=1517&bih=694&tbm=isch&sa=1&ei=mg.... |
§ Ninguno, salvo los seres vivos, es
capaz de recuperar la energía que disipa como información. Recuperar la energía
disipada como información, es la gran diferencia.
§ La auto-organización puede
definirse como la capacidad del sistema para generar y/o modificar su propia
estructura, a partir de la información que recupera de la propia energía
disipada.
§ No todos los sistemas auto
organizativos son a su vez, homeostáticos. La homeostasis en física se define
como la "capacidad de un sistema físico para sortear perturbaciones
Los seres humanos efectuamos
trabajo al caminar, correr, levantar un objeto, etc., para realizarlo
requerimos de energía que el organismo obtiene al transformar la energía
potencial química de los alimentos. Para las actividades antes mencionadas se
asocia el concepto de eficiencia muscular (E), como el cociente del trabajo
mecánico realizado y la energía suministrada al cuerpo, a través de los
alimentos. Se ha verificado que la eficiencia muscular en el trabajo mecánico
es aproximadamente del 20%, (E = 0.2).
Con la alimentación conseguimos
introducir en el sistema moléculas más ordenadas, eliminando otras mucho más
desordenadas (CO2 y H2O)
La transformación de energía en el
organismo, se realiza oxidando esencialmente glucosa en el proceso de
respiración, mediante mecanismos moleculares realizados a nivel celular, a
temperatura constante y baja.
Por ejemplo al ingerir 180g de
glucosa, el hidrato de carbono más conocido, y combinarse con 134,4 litros 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/134,4L = 21,25 kJ/L
RADIACIÓN
la de un cuerpo negro que se halla a la
mencionada temperatura (cuerpo negro es esencialmente un radiador o absorbente
perfecto, que es capaz de absorber todas las longitudes de onda). (Anónimo,
Galeon.com, s.f.)
El cuerpo humano
emite radiaciones cuya longitud de onda está comprendida entre 5 y 20 micrones.
Si se calcula de acuerdo a la ley de Wien de la radiación, puede hallarse que
la longitud de onda máxima emitida (máximo de la curva de radiación) está en 10
micrones, para un cuerpo de unos 300K
Todos los cuerpos calientes emiten
radiación electromagnética, y será infrarroja la longitud de onda predominante
cuando el cuerpo tenga cierta temperatura. Ósea que existe una relación entre
la cantidad de radiación electromagnética emitida (energía emitida) y la
temperatura del cuerpo.
El organismo humano es un radiador
que presenta propiedades similares a la de un cuerpo negro que se halla a la
mencionada temperatura (cuerpo negro es esencialmente un radiador o absorbente
perfecto, que es capaz de absorber todas las longitudes de onda). (Anónimo, Galeon.com, s.f.)
Véase también en:
http://ljto94.galeon.com/
entonces de estas leyes de la termodinámica se deprende este concepto de "equilibrio energético" el cual menciona "si comes mas de lo que gastas subes de peso" "si comes lo mismo que gastas te mantienes en tu peso" "si comes menos de lo que gastas bajas de peso" pero desde mi p unta de vista estas aseveraciones dejan de lado completamente el complejo mecanismo hormonal. Sin embargo la 2 ley de la termodinámica es concreta y debe existir un desequilibrio para que el sistema se mueva... básicamente me siento confundido.
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