Células Sensoriales
Luz, color, aroma, olor, ruido y movimiento son estímulos externos que tienen
características diferentes y que logramos percibir gracias a células receptoras
especializadas. Estas células poseen una forma y fisiología únicas, que les
permite detectar los diversos estímulos del entorno, transformarlos en
impulsos nerviosos que viajan a través de ciertos nervios hasta el sistema
nervioso central (médula espinal y corteza cerebral), que los interpreta y da
origen a la sensación, ya sea esta de olor, sabor, sonido, temperatura, presión
o imagen.
Las células sensoriales están agrupadas formando órganos sensoriales, tal como
ocurre con las células fotorreceptoras en la retina del ojo, las mecanorreceptoras
en el oído, las gustativas en la lengua, las quimiosensoriales del olfato en la
nariz, y otras que se encuentran dispersas en distintas partes del cuerpo, como
las táctiles de la piel.
TRANSPIRACIÓN
En animales la transpiración ocurre en la piel, porque en ella se ubican las
glándulas sudoríparas (glándulas productoras de sudor) que fabrican el sudor
que sale por los poros. En los mamíferos es el proceso que permite regular la
temperatura corporal sobre todo en ambientes cálidos o en momentos de alta actividad física. La transpiración es un proceso fisiológico que está controlado principalmente
por el sistema nervioso.
Uno de los pocos mamíferos que no posee poros en la piel que
le permitan la transpiración es el perro, que tiene que evaporar el agua de su
lengua y empieza a jadear para facilitarlo. Otrocaso es el del
cerdo, que prácticamente no posee glándulas sudoríparas y que para eliminar el
exceso de calor y conservar su temperatura en un valor adecuado, se refresca
revolcándose sobre el lodo o el agua disponible.
En los humanos el exceso de transpiración puede ser un
problema médico (Hiperhidrosis).
En las plantas, el agua llega en gran cantidad de agua a las hojas, absorbida
por las raíces, pero de la misma, sólo una pequeña parte se utiliza en la
fotosíntesis. El resto, pasa al exterior en forma de vapor, proceso conocido como
transpiración.
El sudor es un líquido claro y salado producido por
glándulas en la piel. La transpiración es la manera que el cuerpo tiene para
enfriarse. El sudor se produce principalmente debajo de los brazos,
en los pies y las palmas
de las manos. Cuando el sudor se mezcla con las bacterias de la piel puede
causar olor. Bañarse con regularidad y usar
antitranspirantes o desodorantes puede ayudar a controlar el olor.
Cuando hace calor, practica ejercicios, está ansioso o tiene
fiebre es normal transpirar mucho. También ocurre durante
la menopausia. Sin embargo, si transpira demasiado (hiperhidrosis), puede
deberse a un trastorno de la tiroides o del sistema nervioso, disminución del azúcar en la sangre u otro problema de
salud.
Transpirar demasiado poco (anhidrosis), puede poner en riesgo
la vida porque el cuerpo puede sobrecalentarse. Entre
las causas de anhidrosis se incluyen la deshidratación, las quemaduras y
algunos trastornos de la piel y los nervios.
La convección
Es una delas tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se
produce por intermedio de un fluido (aire, agua) que
transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se
produce únicamente por medio de materiales fluidos. Estos, al
calentarse, aumentan de volumen y, por lo tanto, su densidad disminuye y
ascienden desplazando el fluido que se encuentra en la parte superior y que
está a menor temperatura. Lo que se llama convección en sí, es el
transporte de calor por medio de las corrientes
ascendente y descendente del
fluido.
La transferencia de calor implica el transporte de calor en un
volumen y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías
de un gas o un líquido. Se incluye también el intercambio de energía entre una
superficie sólida y un fluido o por medio de una
bomba, un ventilador u otro dispositivo mecánico (convección mecánica, forzada
o asistida).
En la transferencia de calor libre o natural un fluido
es más caliente o más frío y en contacto con una superficie sólida, causa una
circulación debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de
temperaturas en el fluido.
Respiración
Por respiración generalmente se entiende al proceso fisiológico indispensable
para la vida de organismos aeróbicos.Gracias a la respiración podemos tener
energía y a llevar a cabo nuestra alimentación y nuestra vida diaria.
Según los distintos hábitats, los distintos seres vivos aeróbicos han
desarrollado diferentes sistemas de intercambio de gases: cutáneo, traqueal,branquial, pulmonar. Consiste en un
intercambio gaseoso osmótico (o por difusión) con su medio ambiente en el que
se capta oxígeno, necesario para la respiración celular, y se desecha dióxido
de carbono, como subproducto del metabolismo energético y vapor de agua.
Plantas y animales, lo mismo que otros organismos de
metabolismo equivalente, se relacionan a nivel macroecológico por la dinámica
que existe entre respiración y fotosíntesis. En la respiración se
emplean el oxígeno del aire, que a su vez es un producto de la fotosíntesis
oxigénica, y se desecha dióxido de carbono; en la fotosíntesis se utiliza el
dióxido de carbono y se produce el oxígeno, necesario luego para la respiración
aeróbica.
La reacción química global de la respiración es la siguiente
C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía (ATP)
Todos los seres humanos vivimos una primera experiencia al nacer. Al momento de
ser separados del
cordón umbilical, ese vehículo de alimentación durante la gestación, nos
enfrentamos a nuestra primera acción como
unidad independiente, cual es: respirar. Aquí, adquirimos esa individualidad
que somos dentro de un contexto social, en el que
vamos a desarrollar nuestras actividades cotidianas.
Al convertirnos en habitantes de la biosfera (esa delicada franja que cubre
nuestro planeta, la cual es apta para la vida de los seres humanos), la
respiración se convierte en un suministro continuo de
oxígeno, constituyéndose, además, en un alimento vital para la vida. El
prescindir de este alimento, por unos segundos o
minutos, es fatal.Sabemos por información de los medios de comunicación, sobre
casos en los que algunas personas han pasado días o semanas sin comer o beber
bajo circunstancias traumáticas y, han logrado sobrevivir. Pero la falta de
aire es algo totalmente diferente, este hecho es lo
que marca la desaparición como
estructura viva.
La respiración no es solamente una actividad de los pulmones. Todo el organismo
respira a través del
pulmón. Quien captura el oxígeno y quien expulsa el anhídrido
carbónico es todo el organismo. Sus miles de millones
de células consumen oxígeno incansablemente para liberar de los azúcares la
energía necesaria e indispensable para realizar sus actividades.
En el proceso de inhalación, llevamos oxígeno a la sangre y expulsamos el aire
con el dióxido de carbono indeseado. En la respiración,
también, llevamos consigo una gran cantidad de elementos contaminantes y polvo,
pero la nariz cuenta con una serie de filamentos que sirven de filtro para
retener aquellos de mayor tamaño. De ahí, que se
recomienda realizar el proceso de respiración por la nariz. La boca no
cuenta con estos filtros y desde luego no está preparada para retener ese tipo de partículas nocivas para nuestra salud.
Vasodilatación
Es la capacidad de los vasos sanguíneos (arterias y venas) de dilatarse frente a estímulos químicos secretados por células inflamatorias,
el endotelio (óxido nítrico), aferencias nerviosas o fármacos. Esto genera una disminución de la presión arterial cuando ocurre en
el territorio arterial. Se utiliza también para latermorregulación al
vasodilatarse la circulación periférica
ï‚· Vasodilatación cutánea: produce derivación de la sangre hacia capilares
cutáneos, aumentando la temperatura de la piel y la consiguiente pérdida de
calor por radiación, convección y conducción. Esta transferencia de calor se anula o invierte si la temperatura
ambiental es igual o mayor a la corporal.
Termorregulación
La termorregulación es la capacidad del cuerpo para regular su
temperatura, dentro de ciertos rangos, incluso cuando la temperatura
circundante es muy diferente. Los animales homeotermos tienen
capacidad para regular su propia temperatura.
La temperatura normal del cuerpo de una persona varía dependiendo de su sexo,
su actividad reciente, el consumo de alimentos y líquidos, la hora del día y,
en las mujeres, de la fase del ciclo menstrual en la que se encuentren. La
temperatura corporal normal, de acuerdo con la American Medical Association
(Asociación Médica Estadounidense), puede oscilar entre 36
y 37,2 °C.
Previamente, la temperatura media oral en adultos saludables se consideraba en
37,0 °C, mientras se consideraba normal el rango entre 36,1 °C y
37,8 °C.
Tres estudios diferentes recientes sugieren que la temperatura promedio en
adultos saludables es de 36 °C. Las variaciones
entre los tres estudios (con una sola desviación estándar) son las siguientes:
* 36 a 37,1 °C.
* 36 a 37,1 °C en varones; 36,5 a 37,3 °C en
mujeres.
* 36 a 37,3 °C.
Mecanismos de pérdida de calor
El animal siempre está perdiendo calor, ya sea ambientales o porprocesos
biológicos, éstos puede ser externos o internos. Una
vez producido el calor es transferido y repartido a los distintos órganos y
sistemas.
Mecanismos externos de pérdida de calor
En estas se incluyen radiación, conducción, convección y evaporación.
Radiación
Como todo cuerpo con temperatura mayor que 26 °C,
los seres vivos también irradian calor al ambiente por medio de ondas
electromagnéticas. Es el proceso en que más se pierde calor: el 60%. La
radiación es la propagación de energía a través del espacio vacío,
sin requerir presencia de materia. De esta manera, el Sol
—que está mucho más caliente que los planetas y el espacio de alrededor— trasmite
su energía en el vacío.
Conducción
La conducción es la transferencia de calor por contacto con el aire, la ropa,
el agua, u otros objetos (una silla, por ejemplo). Si la temperatura del medio circundante es
inferior a la del cuerpo, la transferencia
ocurre del
cuerpo al ambiente (pérdida), sino, la transferencia se invierte (ganancia). En
este proceso se pierde el 3% del calor, si el medio circundante es aire a
temperatura normal. Si el medio circundante es agua, la transferencia aumenta
considerablemente porque el coeficiente de transmisión térmica del agua es mayor que el del aire.
Es el flujo de calor por gradiente. El
fundamento físico es la transferencia de energía calorífica entre moléculas.
Convección
Este proceso, que ocurre en todo fluido, hace que el aire caliente ascienda y
sea reemplazado por aire más frío. Así se pierde el 12% del
calor. La tela(ropa) disminuye la pérdida. Si existe
una corriente de aire (viento o ventilador mecánico) se produce una convección
forzada y la transferencia es mayor. Si no hay aire más fresco para hacer el
reemplazo el proceso se detiene. Esto sucede, por ejemplo, en
una habitación pequeña con muchas personas.
Evaporación
Mediante la evaporación del sudor se pierde el 22% del calor corporal, debido a
que el agua tiene un elevado calor específico, y para evaporarse necesita
absorber calor, y lo toma del cuerpo, el cual se enfría. Una corriente de aire
que reemplace el aire húmedo por el aire seco, aumenta la evaporación.
Para que se evapore 1 g de sudor de la superficie de la piel se requieren
aproximadamente 0 kcal las cuales se obtienen del tejido cutáneo, con
lo que la piel se enfría y consecuentemente el organismo.
La evaporación de agua en el organismo se produce por los siguientes
mecanismos:
* Evaporación insensible o perspiración: se realiza en todo momento y a través
de los poros de la piel, siempre que la humedad del aire sea
inferior al 100%. También se pierde agua a través de las vías
respiratorias.
* Evaporación superficial: formación del sudor por parte de las
glándulas sudoríparas, que están distribuidas por todo el cuerpo, pero
especialmente en la frente, palmas de manos, pies, axilas y pubis.
Mecanismos internos de pérdida de calor
Son controlados por el organismo.
Sudoración
Cuando el cuerpo se calienta de manera excesiva, se envía información al área
preóptica, ubicada en el cerebro, por delante delhipotálamo. Éste desencadena la producción de sudor. El humano puede
perder hasta 1 L de sudor por hora.
Transpiración insensible
Cada persona, en promedio, pierde 800 mL de agua diariamente. Ésta proviene de las células e impregna la ropa, que adquiere el
olor característico.
Vasodilatación
Cuando la temperatura corporal aumenta, los vasos periféricos se dilatan y la
sangre fluye en mayor cantidad cerca de la piel para enfriarse. Por eso,
después de un ejercicio la piel se enrojece, ya que
está más irrigada.
Mecanismos de ganancia de calor
Al igual de la pérdida de calor, éstos pueden ser externos e internos.
Mecanismos externos de ganancia de calor
Se incluyen la radiación directa del Sol y la
irradiación de la atmósfera.
Radiación directa del
sol
La superficie del cuerpo absorbe una gran
cantidad de calor como
radiación infrarroja. Se ha calculado que el cuerpo humano obtiene un 92% cita requerida]
Irradiación desde la atmósfera
La atmósfera actúa como
una pantalla amplificadora frente a las radiaciones provenientes del Sol, y
hace incidir las radiaciones infrarrojas directamente sobre el cuerpo.
Mecanismos internos de ganancia de calor
Vasoconstricción
En el hipotálamo posterior existe el centro
nervioso simpático encargado de enviar señales que causa una disminución del diámetro de los
vasos sanguíneos cutáneos; ésta es la razón por la cual la gente palidece con
el frío.
Piloerección
La estimulación del
sistema nervioso simpático provoca la contracción de los músculos erectores,
ubicados en la base de losfoliculos pilosos, lo que ocasiona que se levanten. Esto cierra los poros y evita la pérdida de calor. También crea una capa densa de aire pegada al cuerpo, evitando
perder calor por convección.
Termogénesis química
En el organismo, la estimulación del sistema nervioso simpático puede
incrementar la producción de adrenalina y noradrenalina, ocasionando un aumento
de metabolismo celular y, por ende, del calor producido, pues el consumo de
oxígeno dentro de las células es un proceso exotérmico. El
metabolismo (controlado por la glándula tiroides) es quien regula en la mayor
parte de los caso la temperatura corporal.
Otro mecanismo de termogénesis química, pero a largo plazo,
lo es la hormona tiroxina. Este incremento no es inmediato ya que
necesita de varias semanas para que la glándula tiroides se hipertrofie y
alcance un nuevo nivel de secreción de tiroxina.
Espasmos musculares
En el hipotálamo se encuentra el «termostato» del organismo; son
estructuras nerviosas, encargadas de controlar y regular la temperatura
corporal. En el posterior se produce la tiritación (tiritones).
Fiebre
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.
Estos pueden ser causados por:
*enfermedades infecciosas bacterianas
* lesiones cerebrales
* golpes de calor.
Enfermedades infecciosas bacterianas
Es el caso de las bacterias que generan toxinas, que afectan al hipotálamo,
aumentando el termo estado. Esto afecta a los
mecanismos de ganancia de calor, los cuales se activan. Los compuestos químicos que generan aumento de temperatura son los
pirógenos.
Lesiones cerebrales
Al practicar cirugías cerebrales se puede causar daño involuntariamente en el
hipotálamo, el cual controla la temperatura corporal. En ocasiones el
hipotálamo durante la gestación puede no desarrollarse completamente lo cual
contribuye a una pérdida total o parcial de la sensibilidad a los cambios de
temperatura en la piel, estos casos suelen darse en 1 de cada 16 000
personas y puede ser de manera moderada a notoria.
Esta alteración ocurre también por tumores que crecen en el
cerebro, específicamente en el hipotálamo, de manera que el termostato corporal
se daña, desencadenando estados febriles graves. Cualquier lesión a esta importante estructura puede alterar el control de la
temperatura corporal ocasionando fiebre permanente.
Golpes de calor
El límite de calor que puede tolerar el ser humano está relacionado con la
humedad ambiental. Así, si el ambiente es seco y con viento, se pueden generar corrientes
de convección que enfrían el cuerpo.
Por el contrario, si la humedad ambiental es alta, no
se producen corrientes
de convección y la sudoración disminuye, el cuerpo comienza a absorber calor y
se genera un estado de hipertermia.Esta situación se agudiza más aún si el
cuerpo está sumergido en agua caliente.
En el humano se produce una aclimatación a las temperaturas altas,
así nuestra temperatura corporal puede llegar a igualar la del ambiente sin peligro de muerte. Los
cambios físicos que conducen a esta aclimatación son: el aumento de la
sudoración, el incremento del
volumen plasmático y la disminución de la pérdida de sal a través del sudor.
Reacciones en el ser humano a las diferentes temperaturas corporales
Calor
* 36 °C: temperatura normal del
cuerpo, que puede oscilar entre 36 a 37,8 °C
* 38 °C: se produce un ligero sudor con sensación desagradable y un mareo leve.
* 39 °C (pirexia): existe abundante sudor acompañado de rubor, con
taquicardias y disnea. Puede surgir agotamiento. Los
epilépticos y los niños pueden sufrir convulsiones llegados a este punto.
* 40 °C: mareos, vértigos, deshidratación, debilidad, náuseas, vómitos,
cefalea y sudor profundo.
* 41 °C (urgencia médica): todo lo anterior más acentuado, también puede
existir confusión, alucinaciones, delirios y somnolencia.
* 42 °C: además de lo anterior, el sujeto puede tener palidez o rubor. Puede llegar al coma, con hiper o hipotensión y una gran
taquicardia.
* 43 °C: normalmente aquí se sucede la muerte o deja como secuelas
diversos daños cerebrales, se acompaña de continuas convulsiones y shock. Puede existir el paro cardiorrespiratorio.
* 44 °C: la muerte es casi segura; no obstante,
existen personas que han llegado a soportar 46 °C.
* 47 °C osuperior: no se tienen datos de personas que hayan experimentado
esta temperatura.
Frío
* 35 °C: se llama hipotermia cuando es inferior a 35 °C. Hay temblor intenso, entumecimiento y coloración azulada/gris de la
piel.
* 34 °C: temblor grave, pérdida de capacidad de movimiento en los dedos,
cianosis y confusión. Puede haber cambios en el
comportamiento.
* 33 °C: confusión moderada, adormecimiento, arreflexia, progresiva
pérdida de temblor, bradicardia, disnea. El sujeto no
reacciona a ciertos estímulos.
* 32 °C (emergencia médica): alucinaciones, delirio, gran confusión, muy
adormilado pudiendo llegar incluso al coma. El temblor
desaparece, el sujeto incluso puede creer que su temperatura es normal. Hay arreflexia, o los reflejos son muy débiles.
* 31 °C: existe coma, es muy raro que esté consciente. Ausencia
de reflejos, bradicardia grave. Hay posibilidad de que surjan graves
problemas de corazón.
* 28 °C: alteraciones graves de corazón, pueden acompañarse de apnea e
incluso de aparentar estar muerto.
* 26-24 °C o inferior: aquí la muerte normalmente ocurre por alteraciones
cardiorrespiratorias, no obstante, algunos pacientes han
sobrevivido a bajas temperaturas aparentando estar muertos a temperaturas
inferiores a 14 °C.
Este proceso de pérdida de calor es normal en algunas personas a tal punto de
parecer muertas, la piel fría, cuerpo frío, y piel pálida es normal y es
conocido como fríos invernales; las mismas características pero con la piel más
morena es conocido como fríos de verano.