GUIA 3 FLORALBA GUTIERRREZ

GUIA 3

1 ¿CÓMO SE DEMUESTRA EL TEOREMA DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA EN LA VIDA COTIDIANA?

Es tal vez el fuego es la manifestación más potente de la energía. De la importancia de su aparición en la vida humana dan cuenta multitud de vestigios arqueológicos, y las antiguas leyendas narran su procedencia divina y cómo el robo de una antorcha encendida, cometida por el héroe Prometeo, proporcionó al hombre el poder de dominar la naturaleza. La energía es la capacidad que poseen los cuerpos y sistemas para realizar un trabajo. Esta propiedad se evidencia en formas diversas que pueden transformarse e interrelacionarse. Un trabajo efectuado sobre un cuerpo o sistema de cuerpos supone un aumento de su energía. Así, el curvar un arco o someter a torsión un muelle, se almacena en ellos energía en forma elástica que se pone de manifiesto al lanzar la flecha o desenrollar el muelle. En este proceso se produce sólo cesión de energía entre los componentes del sistema, de modo que el balance global es nulo. Este fenómeno, conocido como principio de conservación de la energía no se crea ni se destruye, sufriendo únicamente transformaciones de unos estados a otros, y constituyó uno de los axiomas de la física hasta que fue superado tras la aparición de las teorías relativistas de Albert Einstein.

2. ¿CÓMO AFECTAN LAS TEMPERATURAS EXTREMAS (ALTAS O BAJAS) LA SALUD DE LOS HUMANOS?

El cambio climático puede exacerbar muchas de las amenazas que enfrentan las poblaciones humanas, particularmente en los países de pocos recursos. Estas amenazas incluyen: escasez de agua y de alimentos debido a eventos climáticos extremos, ondas de calor, propagación de enfermedades transmitidas por vectores y por el agua.

Las temperaturas extremas, tanto altas como bajas, pueden causar disturbios fisiológicos y daños a diferentes órganos provocando enfermedad o la muerte en los seres humanos. Una de las consecuencias más seguras y directas del cambio climático es un aumento en la morbilidad y la mortalidad humanas en períodos de clima extremosos como son las olas de calor. La letalidad de una ola de este tipo aumenta si ocurre al principio del verano (cuando la población todavía no ha podido aclimatarse al calor), si es de larga duración y si hay temperaturas nocturnas elevadas. Estos efectos son peores en las ciudades debido al “efecto de isla de calor urbano” que involucra la liberación nocturna del calor almacenado durante el día en el cemento y los materiales metálicos urbanos. Como ejemplo se puede citar la ola de calor que causó la muerte de más de 500 personas en julio de 1995 en la ciudad de Chicago, EE.UU. (WHO 2001). Las personas mayores con problemas cardiacos o respiratorios son particularmente vulnerables porque el calor extremo puede exacerbar estas condiciones preexistentes. La falta de acceso a sistemas de aire acondicionado aumenta también el riesgo de muerte por calor lo que introduce un factor socio-económico.  La contaminación del aire provoca también una serie de consecuencias serias para la salud y un aumento en la temperatura puede incrementar la formación de contaminantes secundarios como el ozono en la troposfera (parte baja de la atmósfera). El cambio climático podría causar un aumento en la frecuencia de periodos muy calurosos combinados con altas concentraciones de contaminantes dando lugar a cierta sinergia entre los efectos negativos de ambos fenómenos. El calor prolongado también puede provocar un aumento en la dispersión de alérgenos, como esporas de hongos y polen, incrementando las reacciones alérgicas y asma. (Balbus 2001) .Por otra parte, está demostrado que una mayor proporción de radiación ultravioleta de origen solar alcanza actualmente la superficie terrestre debido a la disminución del ozono en la estratosfera (parte alta de la atmósfera). Aunque la causa básica de la destrucción de la capa de ozono es la presencia de clorofluorocarbonos (CFC) y es ajena a la concentración de gases de efecto invernadero en la parte baja de la atmósfera, existen interacciones químicas y físicas entre estos dos fenómenos. Podría de hecho darse una interacción entre el cambio climático y una exposición mayor a los rayos ultravioletas y afectar de manera negativa la salud humana. Se anticipa que una exposición mayor a estos rayos causará mayor incidencia de cáncer de piel en poblaciones de piel clara, lesiones oculares como cataratas, y posiblemente también debilitará al sistema inmune, lo que tendría graves implicaciones para el riesgo de enfermedades infecciosas y respuestas a vacunaciones. (Balbus. 2001

PREGUNTAS GENERADORAS

1 ¿CUÁL ES LA EQUIVALENCIA ENTRE MASA Y ENERGÍA?

La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de la teoría... En un Sistema de Unidades Naturales,  adquiere el valor 1 y la fórmula sería: .... E = mc2  solo se aplica en este caso particular.

2. CÓMO SE REGULA EL CALOR EN EL SER HUMANO?

El organismo humano mantiene su temperatura corporal constante. La regulación de la temperatura implica aumentar o disminuir la producción de calor y aumentar o disminuir la pérdida de calor en la superficie corporal; el mantenimiento de una temperatura constante requiere que la ganancia iguale a la pérdida de calor. El organismo humano pierde calor al exterior por conducción, convección, radiación y evaporación, mientras que su fuente primaria de calor es la oxidación de la glucosa y otros compuestos orgánicos. También gana energía a través de la energía radiante o por contacto con el aire que se encuentre a mayor temperatura que la corporal;

Los principales procesos que intervienen en la termorregulación están a cargo del sistema neuroendocrino. Un "termostato" ubicado en el sistema nervioso central (hipotálamo) recibe e integra la información recogida por las células receptoras hipotalámicas y las de distintos receptores de temperatura esparcidos por todo el cuerpo;

Entre los mecanismos que permiten regular la elevación de la temperatura corporal se encuentran la vasodilatación periférica, la transpiración, la disminución del metabolismo celular y la reducción de la actividad muscular. Cuando se trata del descenso de la temperatura corporal, los mecanismos reguladores incluyen la vasoconstricción periférica, el aumento de la contracción muscular (voluntaria o involuntaria) y el incremento del metabolismo celular

3. CÓMO SE REGULA EL CALOR EN LOS ANIMALES

La temperatura corporal se regula por medio de la tasa de irradiación de calor por la piel y por la evaporación del agua. La transpiración o sudoración (evaporación a través de los poros de la piel) y el jadeo con la lengua (evaporación a través de los poros de la boca) son reguladores habituales de la temperatura en los animales de sangre caliente. Estos fenómenos están controlados de forma involuntaria por el cerebro. Los animales homeotermos han desarrollado mecanismos fisiológicos que les permiten tener una temperatura corporal constante. Sin embargo, el equilibrio calórico de un organismo se puede perder con gran facilidad y ocasionar alteraciones como la fiebre.

La fiebre es una alteración del «termostato» corporal, ubicado en el hipotálamo, que conduce a un aumento de la temperatura corporal sobre el valor normal. La actividad física eleva la temperatura corporal ya que el músculo activo libera más calor, por ello, el temblor (o tiritón) es una forma particular de actividad física que pone en movimiento ciertos músculos para estimular el metabolismo y de ese modo calentar el cuerpo.La temperatura corporal presenta variaciones entre el día y la noche,  las cuales no van más allá de 0,25º C.

Estos pueden ser causados por:

Enfermedades infecciosas bacterianas

Lesiones cerebrales

golpes de calor.