Seminario No.5 Termodinámica.

Temperatura.

En física, la temperatura se refiere a una magnitud utilizada para medir la energía cinética de un sistema termodinámico, que se genera con los movimientos de las partículas que son parte del sistema. A mayor movimiento, aumenta la temperatura, mientras que, a menor movimiento, la temperatura tiende a disminuir. 

La temperatura corporal se refiere al aumento o disminución de calor en un organismo. Y para controlar la temperatura, cada organismo tiene sus propios mecanismos de termorregulación.

Escalas de temperatura.

Las tres escalas de temperatura más comunes son: Celsius, Fahrenheit y Kelvin. 

La escala Celsius (°C) toma en cuenta el valor 0° para el punto de fusión del agua, mientras que el punto de ebullición del agua corresponde a 100° En el caso de la escala Fahrenheit (°F), el punto de fusión del agua está a los 32° y el de ebullición a los 212°. La escala Kelvin el punto de fusión del agua se da a los 273k y el de ebullición, a los 373 K.

La teoría cinética.

Se ocupa de los detalles del movimiento y del choque molecular, aplica las leyes de la mecánica clásica a cada una de las moléculas de un sistema y de ellas deduce, por ejemplo, expresiones de la presión, temperatura, energía interna y calores específicos.

Formas de transferir el calor 

En general, se reconocen tres modos distintos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación, aunque, solo la conducción y radiación debieran considerarse formas de transmisión de calor, porque solo ellas dependen exclusivamente de un desequilibrio térmico para producirse. 

• Conducción: Se produce cuando dos objetos a diferentes temperaturas entran en contacto. El calor fluirá a través del objeto de mayor temperatura hacia el de menor buscando alcanzar el equilibrio térmico (ambos objetos a la misma temperatura). 
• Convección: Tiene lugar en líquidos y gases. Se produce cuando las partes más calientes de un fluido ascienden hacia las zonas más frías, generando de esta manera una circulación continúa del fluido (corriente convectiva) y transmitiendo así el calor hacía las zonas frías. 
• Radiación: No necesita el contacto de la fuente de calor con el objeto que se desea calentar. A diferencia de la conducción y convección, no precisa de materia para calentar.

Leyes de termodinámica.

Primera Ley.

• La energía no se crea ni se destruye. Se conserva constante y puede interconvertirse.

Segunda Ley.

• Si bien todo el trabajo mecánico puede transformarse en calor, no todo el calor puede transformarse en trabajo mecánico.

Tercera Ley.

• No se puede enfriar un sistema termodinámico al 0 absoluto en un número finitos de procesos físicos. 

Un proceso espontáneo que ocurre en un sistema con una disminución de entropía, causa un cambio en la entropía del entorno. ¿Qué es lo que se transfiere al entorno que causa el cambio en su entropía?

Pasar de un estado a otro de desorden (entropía) implica una transferencia de energía (∆𝑄) y todo ello a una temperatura dada, ya que una misma cantidad de calor o energía transferida supone una variación menor de la entropía del sistema si este se encuentra a una temperatura elevada, porque en esas condiciones las partículas del sistema ya tienen una movilidad alta.

¿Cuál es la definición de variación de energía libre (ΔG) en términos de la entropía del universo? 

La energía libre es un proceso solo sucederá de manera espontánea, sin añadir energía.

La energía libre de Gibbs (G) de un sistema es una medida de la cantidad de energía utilizable (energía que puede realizar un trabajo) en ese sistema.

Para que un proceso sea espontáneo, ¿qué debe ocurrir con la entropía del universo? 

Un proceso espontáneo es, en termodinámica, la evolución en el tiempo de un sistema en el cual se libera energía libre, usualmente en forma de calor, hasta alcanzar un estado energético más estable. Así para que un proceso sea espontáneo debe aumentar la entropía en el universo y nunca puede ser menor que cero. 

Explique cuál es la Relación que existe entre Entropía y Entalpía con las Leyes de la Termodinámica.

Se relacionan a través de la temperatura, si se mantiene una temperatura constante, a un aumento de la entalpía provoca un aumento en su entropía, y viceversa.  

¿Qué son reacciones acopladas?

Las reacciones acopladas son aquellas donde la energía libre de una reacción (exergónica) es utilizada para conducir/dirigir una segunda reacción (endergónica). Por lo tanto, las reacciones acopladas representan reacciones liberadoras de energía acopladas a reacciones que requieren energía.

¿Porque decimos que el ATP es la moneda universal de la Energía?

El ATP es denominado moneda energética porque es la principal molécula que utilizan las células para obtener energía y llevar a cabo sus funciones. El ATP interviene, por ejemplo, en la contracción muscular o en las rutas de síntesis de sustancias (rutas anabólicas). 

Las pérdidas de calor en la superficie corporal.

Conducción: Pierde el 3% de calor

Convección: Pierde el 12% de calor

Evaporación: Pierde el 27% de calor

Radiación: Pierde el 68% de calor

Mecanismo de producción de la fiebre y sus fases.

El hipotálamo inicia comportamientos de producción de calor (escalofríos y vasoconstricción) que aumentan la temperatura corporal global al nuevo nivel predeterminado, y aparece la fiebre.

Fases de la fiebre: 

• Prodrómica: Ascenso térmico progresivo, comienzan a funcionar los sistemas productores de pirógenos endógeno, se incrementa la producción y conservación del calor. 
• Estacionaria: Se alcanza el nivel de fiebre con un nuevo equilibrio térmico, aumenta el gasto cardíaco, disminuye la vasoconstricción. 
• Defervescencia: El hipotálamo está tratando de recuperar su temperatura normal; nuevo ajuste con más pérdida de calor, la termólisis supera a la termogénesis y se elimina el calor acumulado.

Metabolismo Basal y Tasa metabólica basal. 

Metabolismo basal: es la energía que necesita tu cuerpo para sobrevivir, realizando las funciones básicas, como respirar, bombear el corazón, filtrar la sangre, sintetizar hormonas o parpadear.
Tasa metabólica basal: es el cálculo de las calorías mínimas que precisa una persona para realizar sus funciones orgánicas cada día. 

Como se calcula la TMB 

Existen muchas fórmulas para calcular tu TMB, pero una de las más utilizadas en todo el mundo es la fórmula de Harris Benedict:

• Mujeres: TMB= (10 × peso en Kg) + (6.25× altura en cm) - (5 × edad en años) - 161 
• Hombres: TMB= (10 × peso en Kg) + (6.25× altura en cm) - (5 × edad en años) + 5 

Calcule la TMB de mujer de 65 kg que mide 1.65 cm y tiene 24 años de edad. 

TMB= (10 × 65kg) + (6.25 × 1.65cm) - (5 × 24) - 161 
TMB= 650 + 1031.25 - 120 - 161
TMB= 1400.25

Seminario No.4 Biomecánica.

¿ Qué es carga y potencia?

• Carga: Es la medida cuantitativa y cualitativa del estímulo desarrollado durante el entrenamiento que determina las adaptaciones por su “conjunto” y no por su aplicación aislada.
• Potencia: Es la cantidad de trabajo (fuerza o energía aplicada a un cuerpo) en una unidad de tiempo. 

Tipos de fuerza.

Fuerza de contacto: Resulta de la interacción entre dos cuerpos a través de un contacto físico entre ellos. Existen distintas clases de fuerza de este tipo, como fuerza de empuje, fuerza de fricción o fuerza de tensión.

Fuerza a distancia: Resulta de la interacción entre dos cuerpos sin que exista contacto físico. Por ejemplo, las fuerzas electromagnéticas y las fuerzas gravitacionales.

Fuerza gravitacional: Es un tipo de fuerza a distancia que se define como un fenómeno físico en el que los cuerpos con una determinada masa se atraen entre ellos siempre que se encuentren dentro de su campo gravitacional. La fuerza gravitacional es especialmente importante en cuerpos de gran masa como los planetas. En este sentido, la gravedad indica el peso de un cuerpo.

Fuerza magnética o electromagnética: Se refiere a la fuerza que tienen los cuerpos cuando sus partículas se atraen o repelen según sus cargas eléctricas. Por ejemplo, los cuerpos que tienen cargas iguales se repelen, y aquellos cuerpos que tienen cargas diferentes se atraen. Cuando este tipo de fuerza ocurre en cuerpos en movimiento se generan campos electromagnéticos.

Fuerza de rozamiento o fricción: La fuerza de rozamiento o fricción es aquella que surge cuando un objeto o cuerpo se mueve sobre otro, por lo que sus superficies entran en contacto generando resistencia ya que uno se opone al movimiento. Por ejemplo, deslizar una caja sobre la superficie del suelo.

Fuerza estática: Se refiere a la poca variación de la intensidad, lugar o dirección de la fuerza que actúa sobre un cuerpo, por lo que esta suele ser constante. Por ejemplo, el peso de una casa.

Fuerza dinámica: Es la fuerza que varía de manera violenta de dirección, punto de aplicación o intensidad. Por ejemplo, un impacto fuerte e inesperado sobre un cuerpo en reposo.

Fuerza de acción: Son aquellas fuerzas exteriores que actúan sobre un cuerpo con el objetivo de desplazarlo o deformar su estructura. Por ejemplo empujar un objeto de gran peso y tamaño.

Fuerza de reacción: Se refiere a las fuerzas que son generadas como respuesta o reacción por el cuerpo u objeto que recibe una fuerza de acción a fin de mantener el equilibrio. Por ejemplo, si tratamos de mover una caja de gran tamaño y peso, esta generará una fuerza de reacción para mantener el equilibrio.

Fuerza elástica: Se refiere a la fuerza que poseen ciertos cuerpos para recuperar su forma o estructura original luego de ser deformados, por tanto se trata de un tipo de fuerza que depende en gran medida de las propiedades físicas del cuerpo. Por ejemplo, un resorte.

Fuerza de tensión: Se trata de un tipo de fuerza que se transmite a través de diferentes cuerpos diferentes, se trata de dos fuerzas opuestas afectan a un mismo cuerpo pero en direcciones opuestas. Por ejemplo, una polea.

Leyes de Newton. 

Primera Ley: Principio de Inercia 

• Un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza o actúan varias que se anulan entre si, el cuerpo permanecerá en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme.

Segunda Ley: Principio de Aceleración 

• La aceleración que adquiere un cuerpo bajo la acción de una fuerza, es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a su masa.

Tercera Ley: Principio de acción y reacción 

• Si un cuerpo ejerce una fuerza-acción sobre otro, este reacciona con una fuerza igual y opuesta.

Ley de Hooke.

La Ley de Hooke describe fenómenos elásticos como los que exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformación elástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad.

Módulo de Young.

El módulo de Young o módulo de elasticidad es la constante que relaciona el esfuerzo de tracción o compresión con el respectivo aumento o disminución de longitud que tiene el objeto sometido a estas fuerzas. 

Las fuerzas externas aplicadas a los objetos no solamente pueden cambiar el estado de movimiento de estos, sino que también son capaces de cambiar su forma o incluso romperlos o fracturarlos.

Tipos de palancas.

Primer género. 

• El punto de apoyo se halla entre la fuerza y la resistencia. También se la llama palanca de equilibrio.

Segundo género.

• La resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza

Tercer género.

• La fuerza se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia.

Ley de la palanca.

En física, la ley que relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa mediante la ecuación:

P ⋅ Bp = R ⋅ Br

Ley de la palanca^: Potencia por su brazo es igual a resistencia por el suyo.

 Siendo P la potencia, R la resistencia, y Bp y Br las distancias medidas desde el fulcro hasta los puntos de aplicación de P y R respectivamente, llamadas brazo de potencia y brazo de resistencia.

 

La ley de la palanca establece que en cualquier palanca se cumple que el producto de la potencia P por la distancia de su brazo Bp es equivalente al producto de la resistencia Rp por la longitud de su brazo.

Equilibrio de los Cuerpos Rígidos.

Cuando un cuerpo está sometido a un sistema de fuerzas, que la resultante de todas las fuerzas y el momento resultante sean cero, entonces el cuerpo está en equilibrio.  Esto, físicamente, significa que el cuerpo, a menos que esté en movimiento uniforme rectilíneo, no se trasladará ni podrá rotar bajo la acción de ese sistema de fuerzas.

¿Qué es Torque?

Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, dicho cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje.

Ahora bien, la propiedad de la fuerza aplicada para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.

Entonces, se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto.

Biomecánica.

El cuerpo humano es una máquina perfecta que produce movimiento y puede desplazarse de un punto a otro mediante la transformación de energía. Se mueve en un determinado espacio y tiempo que permite pueda realizar un sinfín de movimientos y actividades que son parte de la vida diaria de cada individuo. Estas actividades están encaminadas al bienestar y confort personal, sin profundizar más allá del movimiento como termino aislado. Por lo tanto sabemos que el cuerpo puede moverse, pero muchas veces desconocemos como se mueve.

La Biomecánica del cuerpo humano se define como la interdisciplina que describe, analiza y asesora las estructuras de carácter mecánico que existen en el cuerpo humano. Es un área del conocimiento que se apoya en diversas ciencias básicas y biomédicas como la mecánica, ingeniería, anatomía, fisiología y otras, para estudiar el comportamiento del cuerpo humano y resolver los problemas derivados de las diversas condiciones a las que se somete.

La Biomecánica se divide en dos componentes que forman parte muy estrecha de su estudio:

• La cinemática: que describe propiamente los movimientos, sitúa a los cuerpos en el espacio y detalla sus movimientos basándose en los desplazamientos, las velocidades y aceleraciones. En éste componente no se toman en cuenta las fuerzas que lo provocan. Las variables utilizadas son desplazamiento, velocidad y aceleración.
• La cinética: Contrario a la cinemática, la cinética estudia las fuerzas que provocan en movimiento. Las variables utilizadas son masa, fuerza y energía.

Conceptos básicos de biomecánica.

Resistencia muscular (fuerza resistencia): capacidad para repetir acciones musculares, o para mantener una acción estática. Cambia con el entrenamiento. 

Elasticidad: Capacidad de recuperar la forma original de un cuerpo cuando ha sido sometido a una deformación

Fuerza: Es toda acción capaz de cambiar el estado de reposo o de movimiento, o de producir en él alguna deformación.

Generación de fuerza.

Depende de : 

• Número de unidades motoras activadas 
• Tipo de unidades motoras activadas 
• Tamaño del músculo 
• Longitud del músculo al iniciar el movimiento: máxima alrededor de un 20 % más que en la posición de reposo. La base molecular es que en esta situación el número de puentes cruzados que se puede formar es máximo. 
• Ángulo de la articulación.
• Velocidad de acción del músculo. Depende del tipo de esfuerzo. Para un movimiento concéntrico la fuerza máxima decrece a velocidades altas. Para un movimiento excéntrico aplica lo contrario. 

Disciplinas relacionadas con la biomecánica.

• Física 
• Estática
• Mecánica
• Cinética 
• Dinámica 
• Cinemática

Características de una fuerza. 

Las características de una fuerza son: 

• Magnitud 
• Linea de acción 
• Dirección
•  Punto de aplicación La fuerza se considera una cantidad vectorial porque tiene magnitud y dirección y por lo tanto puede representarse por un vector.

Fuerzas naturales:

• Gravitatorias. 
  
• Eléctricas 
• Magnéticas. 
• Fuerza nucleares fuertes. 
• Fuerza nucleares débiles. 

Seminario No.3 Contracción muscular.

Concepto de sarcolema.

El sarcolema es una fina membrana que envuelve a una fibra musculoesquelética. Formada por una membrana celular verdadera, denominada  membrana plasmática, y una cubierta externa formada por una capa delgada de material polisacárido que contiene numerosas fibrillas delgadas de colágeno. 

En cada uno de los dos extremos de la fibra muscular la capa superficial   del sarcolema se fusiona con una fibra tendinosa. Las fibras tendinosas a su vez se agrupan en haces para formar los tendones musculares, que después insertan los músculos en los huesos. Las miofibrillas están formadas por filamentos de actina y miosina.

Cada fibra muscular contiene varios cientos a varios miles de miofibrillas. Cada miofibrilla está formada por aproximadamente 1.500 filamentos de miosina y 3.000 filamentos de actina adyacentes entre  sí, que son grandes moléculas proteicas polimerizadas responsables de la contracción muscular real.

Fibras blancas y Fibras rojas. 

Características	Fibras Blancas	Fibras Rojas
Vascularización	Muy poca o escaza	Abundante
Inervación	Por fibras más grandes	Por fibras pequeñas
Diámetro	Grande	Pequeño
Contracción	Rápida, pero con fatiga	Lenta y repetida, no se fatiga con facilidad
Retículo sarcoplásmico	Extenso	No extenso
N° de mitocondrias	Pocas	Numerosas
Mioglobina	Poca	Abundante (estas les dan el color rojo a estas fibras)
Enzimas oxidativas	Pocas (++fosforilasas y trifosfatasa de adenosina)	-Trifosfato de adenosina
Localización	En las zonas del sistema muscular donde se necesitan realizar actividades de fuerza y no de resistencia. En los brazos y piernas	Se encuentra mayormente en el tronco, es decir, en los músculos que controlan la postura
Función	Es producir fuerza y velocidad de reaccionar	Es dar forma, grosor e inserción (palancas) a los músculos

Tipos de contracción.

• Isométrica: el músculo se contrae y su longitud no varía, solo cambia la tensión. 
• Isotónica: el músculo varía su longitud pero se mantiene constante la Fuerza durante la contracción. 
• Auxotónica: varían tanto la longitud como la fuerza. 
• Isocinética: Contracción máxima a una velocidad constante en toda la gamma de movimientos. 
• Tetánica: En estas acciones el músculo siempre se contrae pero puede o no cambiar de longitud.

Pasos de la Contracción Muscular.

1.  El impulso nervioso viaja por la motoneurona. 
2. Se libera Ach en el espacio intersináptico. 
3. La Ach se une a R Nicotínicos de la familia de canales de Na+ . 
4.  Se produce la apertura de canales de Na+ . Se propaga por el sarcolema. 
5. El P.A. llega a los túbulos T abriendo canales de Ca+2 del retículo sarcoplásmico. 
6. El Ca+2 se une a la Troponina C.

Teoría del desplazamiento.

Dícese de la teoría que explica la forma en que se contraen los músculos; cada sarcómero (unidad funcional del músculo) contiene filamentos finos (actina) y gruesos (miosina) superpuestos que se interconectan mediante puentes cruzados.

Según la teoría, el acortamiento de la longitud de una sarcómero se produce por los dos tipos de filamentos que se deslizan unos sobre otros mediante un mecanismo parecido al rachet de los puentes cruzados; las grandes fuerzan intermoleculares entre la cabeza de miosina y el puente cruzado provocan la inclinación de la cabeza. 

Mediante este deslizamiento de potencia, los filamentos finos se introducen entre los filamentos gruesos de cada sarcómero. La contracción se desencadena por un impulso nervioso estimulador que provoca que un potencial de acción se extienda por la sarcómero. El potencial de la acción genera la liberación de iones de calcio en torno a los filamentos, y los puentes de miosina se unen a los filamentos de actina (en ausencia de calcio, los puntos de unión quedan bloqueados por la tropomiosina). El adenosintrifosfato aporta la energía necesaria para el mecanismo rachet (complejo troponina-tropomiosina).

1.  Papel del ATP en la Contracción Muscular.

La contracción muscular depende de la energía que aporta el ATP, aunque son necesarias cantidades pequeñas para:

• Bombear iones calcio desde el sarcoplasma hacia el interior del retículo sarcoplásmico después de que haya finalizado la contracción.
• Para bombear iones sodio y potasio a través de la membrana de la fibra muscular para mantener un entorno iónico adecuado para la propagación de los potenciales de acción de la fibra muscular.

La contracción de ATP en la fibra muscular es suficiente para mantener la contracción completa durante sólo 1 a 2 s como máximo. El ATP se escinde para formar ADP, que transfiere la energía de la molécula de ATP a la maquinaria contráctil de la fibra muscular.

 Regulación de la contracción Muscular.

El proceso completo se denomina mecanismo de contracción muscular y se puede resumir en tres pasos:

1.    Un mensaje viaja desde el sistema nervioso hasta el sistema muscular, y desencadena reacciones químicas.   
2. Las reacciones químicas hacen que las fibras musculares se reorganicen de manera que acortan el músculo; esa es la contracción.  
3. Cuando la señal del sistema nervioso ya no está presente, el proceso químico se revierte y las fibras musculares se reordenan nuevamente y se relaja el músculo.

      Efecto Fenn y como se aplica a la contracción muscular.

Durante el proceso de contracción se escinden grandes cantidades de ATP para formar ADP; cuanto mayor sea la magnitud del trabajo que realiza el músculo, mayor será la cantidad de ATP que se escinde, lo que se denomina Efecto Fenn, es decir a mayor trabajo efectuado por el músculo, mayor será el consumo de ATP. 

Contracción tetánica:  

Sucede cuando al músculo le llega un tren de potenciales de acción, como consecuencia hay una contracción mantenida. En el movimiento hay un código de frecuencias de potenciales de acción con sus pausas para que eso sea ordenado. 

Ø    Sacudida Muscular:

    Ocurre cuando al músculo le llega un solo potencial de acción y como consecuencia produce una concentración ( sacudía muscular), por la insuficiencia de Ca y Mg, por el estrés, ansiedad  y también ataques de pánico.

ØFatiga Muscular:  

   La fatiga muscular, se da mediante las alteraciones del pH, de la temperatura y del flujo sanguíneo, la acumulación de productos del metabolismo celular (especialmente de los que resultan de la hidrólisis del ATP, como el ADP, AMP, IMP, Pi y amonio), la pérdida de la homeostásis del ion Ca2+, el papel de la cinética de algunos iones en los medios intra y extracelular (como el K+, Na+, Cl- Mg2+), la lesión muscular (inducida por el ejercicio) y el stress oxidativo ,  Otro factor habitualmente discutido, como posible causa de la fatiga, es el acumulo de lactato o acidosis metabólica, inducida por el ejercicio de alta intensidad y de corta duración .

Contracción muscular.

Definición. 

Es un tejido contráctil formado por células llamadas fibras musculares que ejercen tracción mediante tendones sobre un sistema de palancas articuladas (huesos y articulaciones) 
Tipos: 

• Músculo esquelético.

• Músculo cardíaco. 

• Músculo liso.

Filamentos gruesos y delgados.

• Filamentos delgados: Actina, Tropomiosina, Troponina: T, C, I 

• Filamentos gruesos: Miosina.

*La característica molecular más importante desde el punto de vista de la rapidez o lentitud de una fibra es el tipo de miosinas (cabeza) que tiene y la velocidad a la que la ATPasa de la miosina hidroliza el ATP

Propiedades del Tejido Muscular.

• Excitabilidad o Irritabilidad: Capacidad de recibir y responder a un estímulo (un neurotransmisor produce un impulso eléctrico y una contracción). 
• Contractilidad: Capacidad de contraerse o acortarse. 
• Extensibilidad: Capacidad de ser extendido o estirado. 
• Elasticidad: Capacidad de recuperar su longitud original tras ser estirado.

Evento mecánico de la contracción muscular.

1. El Ca+2 se une a la Troponina C que en el músculo en reposo se encuentra unida a la Actina. El Ca+2 debilita la interacción Actina Miosina y deja libre los sitios de Actina. 
2. Las cabezas de Miosina interactúan con Actina.
3. Las cabezas hidrolizan ATP y se vuelven rígidas, se distorsionan y provocan el GOLPE DE FUERZA. 
4. Las cadenas ligeras se desplazan sobre las gruesas.

Bioelectricidad.

Es una rama de las ciencias biológicas que estudia los fenómenos consistentes en la producción de campos eléctricos producidos por seres vivos.

Electrostática

Es el área de la física que se encarga de estudiar fenómenos asociados a cargas eléctricas en reposo.

La electrostática es el punto de partida para el estudio del fenómeno de la Electricidad.

Electrodinámica. 

Parte de la física que estudia las cargas eléctricas en movimiento y los fenómenos que da origen el movimiento de las cargas eléctrica.

Carga

• Propiedades intrínseca de electrones y protones. 
• Puede ser positiva o negativa.

Diferencia de potencial. 

• La diferencia de potencial entre A y B se relaciona con la diferencia de energía asociada al movimiento de carga entre los puntos A y B, bajo la influencia de un campo eléctrico: Δ VAB = ΔE / q 
• Cuando la energía asociada al desplazamiento de 1 Coulomb es de 1 Joule, la diferencia de potencial es 1 volt Volt = Joule/Coulomb

Ecuación de Nernst.

Se utiliza para calcular el potencial de membrana, antes las variaciones en las concentraciones de electrolíticos, como por ejemplo: Diarreas, Vómitos, o cualquier condición que lleve a deshidratación. (concentración 1 M, presión de 1 atm, temperaturas 298 K).

Equilibrio de Gibbs Donnan.

Es el equilibrio que se produce entre los iones que pueden atravesar la membrana y los que no son capaces de hacerlo.

Corriente eléctrica. 

Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material.

Conductancia (g).

• Permeabilidad del ion se expresa como inversa a la resistencia.
• La unidad de conductancia es el siemens (S).

Capacitor.

Estructura que puede almacenar cargas, el cual está formado por dos láminas conductoras separadas por un material aislante, ejemplo una membrana.

El cuerpo humano como resistencia eléctrica.

El cuerpo humano actúa como una resistencia eléctrica, como la oposición al paso de dicha corriente cuya unidad de medida es el Ohm y que además, en caso de una descarga eléctrica, dicha corriente buscaría el menor camino de resistencia en el cuerpo (tejido, piel, músculos, etcétera), teniéndose por lo regular una salida en extremidades como son los brazos y pies, etc.

Potencial de membrana.

Es la diferencia de potencial en ambos lados de una membrana que separa dos soluciones de diferente concentración de iones.

El potencial, por ende, estará determinado por el ion con mayor permeabilidad.

Termodinámica.

¿Qué es?

• 
  Es una rama de la física que estudia las relaciones entre el calor y las demás formas de energía. Estudia los procesos de intercambio, transformación y circulación de la energía en los procesos naturales y de origen humano. 
• Es indispensable para comprender procesos en los organismos vivos, tales como la producción de trabajo por el músculo, las fotosíntesis, la concentración de solutos por parte del riñón, etc., todos regidos por relaciones termodinámicas. 
• La termodinámica trata fundamentalmente de las transformaciones de calor en trabajo mecánico y de las transformaciones opuestas de trabajo mecánico en calor.

Bioenergética. 

Especialidad de la termodinámica que estudia de forma cuantitativa las transducciones de la energía en los organismos vivos y los mecanismos mediante los cuales los estos adquieren, almacenan, utilizan y liberan la energía.

Importancia médica. 

Nos permite interpretar eventos Fisiológicos: 

• Producción – Eliminación de Calor Corporal. 
• (Hipertermias – Hipotermias). 
• Anabolismo: Síntesis de macromoléculas. 
• Metabolismo Energético: Uso y producción de Energía a partir de alimentos. (Calorías). 
• Contracción Muscular.

Conceptos básicos de termodinámica. 

Sistema: Es la porción de universo que tomamos como objeto de estudio. 

Existen tres tipos de sistemas: 

• Sistemas aislados: No tienen intercambio con el exterior. 
• Sistemas cerrados: Solo intercambian energía con el exterior. 
• Sistemas abiertos: Intercambian energía y materia. 

Estado de un sistema: Es el conjunto de propiedades que permiten definirlo.

SISTEMA + ENTORNO= UNIVERSO

Funciones termodinámicas y sus variaciones. 

Funciones:

a) Energía interna, (U) 

b) Entalpía, (H) 

c) Entropía, (S) 

d) Energía libre.(G)

Variaciones: 

• Cuando un sistema se transforma en otro las funciones termodinámicas tienen valores diferentes U’, H’, S’, F’. 
• La reacción va acompañada entonces de una variación de energía interna ΔU =U’ – U; de una variación de entalpía ΔH = H’ – H; de una variación de entropía ΔS = S’ – S; de una variación de la energía libre ΔG =G’ –G.

Energía total de un sistema. 

• La suma de todas las formas de energía de un sistema se denomina energía total, la cuales son la suma de las energía
  s cinética, potencial e interna.
• La energía interna representa la energía molecular de un sistema (energía de las moléculas, sus interacciones, energía de protones, etc.)