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¿Por qué los humanos tienen la temperatura que tienen?

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Obviamente, es muy oneroso generar calor, aunque tiene ventajas. No tenemos que tumbarnos al sol como un cocodrilo para calentarnos. Y evitamos la congelación del agua de nuestro cuerpo por nuestros propios medios. ¿Pero no sería suficiente un poco de calor?

¿Por qué los humanos llegan tan lejos como 37 C? ¿No podríamos tener una temperatura de 10 ° C para evitar congelarnos pero permanecer así?


Simplemente no es posible que los humanos vivan con una temperatura corporal absoluta por debajo de 20 C por la simple razón biofísica de que evitaría el flujo de proteínas a través del Golgi y, por lo tanto, las vías biosintéticas y secretoras, así como la endocitosis. Las membranas lipídicas se vuelven demasiado "rígidas" para funcionar correctamente.

Mi propia sensación es que la temperatura corporal nominal de 37 C es el resultado de todas las reacciones de hidrólisis de ATP que ocurren todo el tiempo. La reacción química no es eficiente y parte de esa energía se absorbe, calentando el tejido.

Hay varios grados de hipotermia, desde leve (33-35 ° C) hasta grave (<28 ° C). La muerte por hipotermia se produce solo por una exposición prolongada, por ejemplo, estar en agua helada provoca la muerte después de 50-100 minutos. El mecanismo básico es que el cuerpo muere por una combinación de disminución de la conductancia eléctrica de los nervios del marcapasos en el corazón y una frecuencia cardíaca más lenta incompatible con el sustento de la vida. En última instancia, la muerte por hipotermia es una desregulación del mecanismo termorregulador del cuerpo, más que un problema bioquímico inmediato, como he señalado anteriormente. Para una revisión detallada, hay un artículo de acceso abierto que detalla la etiología y fisiopatología de la hipotermia.

M.L. Mazo. Fisiopatología de la hipotermia accidental. QJM (2002) 95 (12): 775-785.


Si tuviera que adivinar, la razón por la que los humanos tienen la temperatura corporal que nosotros tenemos es porque los antepasados ​​de los mamíferos placentarios tenían esa temperatura corporal. Notará que todos los mamíferos placentarios tienen casi la misma temperatura corporal http://www.infonet-biovision.org/AnimalHealth/Tools-livestock-care-and-treatment

Dicho esto, las aves tienen una temperatura corporal más alta que los mamíferos placentarios http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/030096299190122S

Pero, ¿por qué la temperatura corporal más alta ... como usted dice, por qué no lo suficientemente alta para la actividad muscular?

Una posible respuesta es que a temperaturas más altas, los animales pueden resistir mejor las infecciones por hongos por la sencilla razón de que la mayoría de las especies de hongos no crecen bien a temperaturas superiores a la temperatura ambiente. Disminución del 6% de especies por cada aumento de 1C https://www.sciencedaily.com/releases/2010/12/101222121610.htm. El óptimo, calculado en términos de costo energético para mantener esa alta temperatura corporal frente al número de especies de hongos contra las que luchar, se estimó en 36,7 ° C, aproximadamente la temperatura corporal para los mamíferos y la temperatura corporal en reposo para las aves.


Cómo su entorno afecta el sueño

Hasta hace poco, la mayoría de los humanos asumían que controlamos cuándo dormimos. Empiezas a sentirte cansado, te acuestas y el sueño simplemente llega. Ahora, sin embargo, sabemos que el proceso de conciliar el sueño es mucho más complicado.

Su entorno determina la calidad de su sueño, así como si se queda dormido en primer lugar, de manera asombrosa. Por un lado, los niveles de luz juegan un papel muy importante. Cuando sus retinas perciben la luz, envían señales al hipotálamo de su cerebro. Esto da como resultado que se produzcan menos hormonas que lo ayudan a dormir (como la melatonina) y más las que lo mantienen despierto.

Aunque la luz es la influencia más conocida y estudiada sobre el sueño, también existen otros factores. Cuando comes parece jugar un papel en la regulación de tu ritmo circadiano y ciclo de sueño-vigilia. Sorprendentemente, la temperatura a tu alrededor también parece influir.

A medida que la humanidad evolucionó, nuestros cuerpos evolucionaron para quedarse dormidos cuando cayó la noche. Esto significó sentir todos los cambios que nos rodean por la noche y responder con un aumento de los bioquímicos que nos ayudan a disfrutar de un sueño de calidad. En la mayoría de los casos, el anochecer llega no solo con una disminución de la luz, sino también con una disminución de la temperatura.


Temperatura corporal

Es importante mantener una temperatura constante para que los organismos vivos puedan mantener el metabolismo. Hay dos tipos de regulación del calor: endotérmico donde la especie controla su propia temperatura (mamíferos, aves), y ectotérmico donde la temperatura refleja la temperatura ambiental (lagartos, peces).

La temperatura en los mamíferos es detectada por termorreceptores en la piel y el hipotálamo que está en el cerebro. Los cambios de temperatura provocan impulsos nerviosos desde el cerebro a los músculos y glándulas que provocarán cambios dependiendo de si hace calor o frío.


¿Qué es una fiebre?

Llegas a casa de la escuela sintiéndote fatal y con dolor de garganta. Tu mamá te toma la temperatura con un termómetro. En unos minutos, escuchas la palabra fiebre.

Pero, ¿qué son las fiebres exactamente? ¿Por qué los niños los tienen? ¿Por qué los padres y los médicos se preocupan tanto por ellos? Vamos a averiguar.

¿Qué causa la fiebre?

La mayoría de los seres humanos tienen una temperatura corporal de alrededor de 98,6 ° F (37 ° C). Algunas personas tendrán una temperatura normal que es un poco más alta, otras tendrán una temperatura normal que será un poco más baja.

La temperatura corporal de la mayoría de las personas incluso cambia un poco durante el transcurso del día: por lo general, es un poco más baja por la mañana y un poco más alta por la noche. Para la mayoría de los niños, su temperatura corporal se mantiene prácticamente igual de un día para otro y mdash hasta que los gérmenes entran en escena.

¿Recuerdas esa faringitis estreptocócica que te hizo sentir tan podrido? ¿O en otro momento en que la gripe le hizo sentir cansado y adolorido? Este tipo de infecciones son causadas por gérmenes que ingresan a su cuerpo, generalmente en forma de bacterias (por ejemplo: bak-TEER-ee-uh) o virus.

Cuando estos gérmenes ingresan y lo enferman, el termostato de su cuerpo aumenta. En lugar de decir que su cuerpo debería estar a 98,6 ° F (37 ° C), el termostato de su cuerpo podría decir que debería estar a 102 ° F (38,9 ° C).

¿Por qué su cuerpo cambia a una nueva temperatura? Los investigadores creen que aumentar la temperatura es la forma en que el cuerpo lucha contra los gérmenes y hace que su cuerpo sea un lugar menos cómodo para ellos.

La fiebre también es una buena señal para ti, tus padres y tu médico de que estás enfermo. Sin fiebre, es mucho más difícil saber si una persona tiene una infección. Por eso los adultos se preocupan cuando tienes fiebre.

Lucha contra la fiebre

Para casi todos los niños, la fiebre no es un gran problema. Cuando la causa de la fiebre se trata o desaparece por sí sola, la temperatura de su cuerpo vuelve a la normalidad y se siente como antes. La mayoría de los médicos están de acuerdo en que muchos niños con fiebre no necesitan tomar ningún medicamento especial a menos que la fiebre los haga sentir incómodos.

Si un niño tiene fiebre más alta y se siente incómodo, es posible que el médico le diga a los padres que le administren medicamentos. Los dos medicamentos recomendados con mayor frecuencia son paracetamol (diga: uh-SEE-tuh-min-uh-fen) o ibuprofeno (diga: ojo-byoo-PRO-fen). El medicamento bloquea los químicos que le dicen al cuerpo que suba la temperatura. Los niños deberían Nunca tome aspirina para tratar la fiebre porque puede causar una enfermedad rara pero grave.

Si tiene fiebre, es probable que su mamá o su papá le pidan que beba más líquidos de lo habitual. Eso es importante porque a medida que su cuerpo se calienta, es fácil que se deshidratado (diga: dee-HI-dray-ted). Esto significa que no hay suficiente agua en su cuerpo. Tiene muchas opciones cuando se trata de líquidos y jugos mdash, agua, bebidas deportivas, sopas, gelatina saborizada e incluso paletas heladas.

Antes de que te des cuenta, tu mamá o tu papá te sacarán el termómetro de la boca y dirán: "Tu temperatura es normal. ¡No más fiebre!"


Ejemplos de homeostasis

Casi todos los organismos vivos exhiben ampliamente homeostasis. Está sucediendo constantemente lo cual es casi imposible encontrar algún organismo que no lo realice. Los siguientes son solo algunos ejemplos del cuerpo humano y nuestros ecosistemas.

1. Mantenimiento de la temperatura corporal

Uno de los ejemplos más comunes de homeostasis es la regulación de la temperatura corporal. En los humanos, el rango normal cae en 37 grados Celsius o 98. 6 grados Fahrenheit. Para mantener esto, el cuerpo controla la temperatura produciendo calor o liberando el exceso de calor. Cuando la temperatura corporal supera los 98.6 F, la persona fiebre y si cae por debajo de este límite, la persona obtendría hipotermia.

2. Mantenimiento del nivel de glucosa

Un tipo especial de azúcar en nuestro torrente sanguíneo llamado Glucosa y debe estar nivelado para que la persona esté sana. Si este nivel de azúcar aumenta demasiado, el páncreas libera una hormona llamada insulina para equilibrar la glucosa en el torrente sanguíneo. Por el contrario, si el nivel de azúcar desciende demasiado, entonces el glucógeno almacenado (forma de azúcar) en el hígado y músculos convertirse en glucosa para mantener el equilibrio óptimo.

3. Protección contra infecciones

El sistema inmunológico se activa para mantener la homeostasis cuando un virus rebelde o bacterias entra en el cuerpo, combate y protege de contraer infecciones antes de que enfermen a la persona.

4. Mantenimiento de la presión arterial

La presión arterial (PA) saludable para los seres humanos es 120/80 (120 y # 8211 presión sistólica / 80 y # 8211 presión diastólica). Si la presión arterial es demasiado alta, el cerebro envía señales al corazón para reducir la velocidad del bombeo cardíaco y normalizar la presión. Del mismo modo, si la PA es demasiado baja, el corazón lo compensa aumentando la presión en las arterias para mantener el equilibrio. Toda esta orquestación se realiza a través de los nervios y sistemas endocrinos.

5. Mantenimiento del volumen de líquido

La homeostasis también es importante para regular el líquido (es decir, el agua) y la concentración de iones en el cuerpo. En animales, los principales órganos asignados para esta tarea son los riñones. Aparte de dichas funciones, el riñón también mantiene la homeostasis al retener sustancias esenciales (por ejemplo, azúcares y proteinas) así que son no enrojecido fuera del cuerpo.

6. Mantenimiento de patrones respiratorios

La respiración es una acción involuntaria y la sistema nervioso ayuda a mantener la homeostasis asegurando que el cuerpo obtenga su oxígeno más esencial (O2) por apropiado patrones de respiración.

7. Eliminación de desechos / toxinas

El sistema linfático (red de tejidos y órganos para ayudar a eliminar las toxinas del cuerpo) mantiene la homeostasis al eliminar toxinas como orina, heces, CO2, bilis, sudor y células desgastadas del cuerpo.

8. Regulación de la entrada de luz en los ojos.

La forma en que los ojos mantienen la homeostasis es contrayendo la pupila cuando el exceso de luz entra en el contraste, la pupila se expande cuando se expone a la oscuridad para tener una idea de lo visual.

9. Población estable en un ecosistema

En una perspectiva ecológica, un ecosistema mantiene el equilibrio de una manera diferente. Un ecosistema en homeostasis ocurre cuando hay un número relativamente estable de población de organismos. Un ejemplo de esto ocurre cuando un gran número de la población es aniquilado debido a desastres naturales de antropogénico ocupaciones.


Medios de transferencia de calor

El calor se puede intercambiar entre un animal y su entorno a través de cuatro mecanismos: radiación, evaporación, convección y conducción. La radiación es la emisión de ondas electromagnéticas y de calor. El calor irradia del mismo modo el sol y la piel seca. Cuando un mamífero suda, la evaporación elimina el calor de una superficie con un líquido. Las corrientes de aire de convección eliminan el calor de la superficie de la piel seca a medida que el aire pasa sobre ella. El calor se puede conducir de una superficie a otra durante el contacto directo con las superficies, como un animal que descansa sobre una roca caliente.

Figura ( PageIndex <1> ): Mecanismos para el intercambio de calor: El calor se puede intercambiar mediante cuatro mecanismos: (a) radiación, (b) evaporación, (c) convección o (d) conducción.


Los inuit viven en climas muy fríos, ¿por qué tienen la piel oscura?

A pesar del paisaje gélido y cubierto de hielo del norte de Canadá y Alaska, los inuit permanecen calientes debajo de las parkas de piel de animales. Cálido y & # 8230tan. A pesar de que apenas ve la luz del día, la piel de los nativos conserva un brillo de bronce.

Incluso a principios del siglo XX, los científicos intentaban comprender y mapear el color de la piel. Felix Von Luschan, médico y antropólogo, creó una distribución de color de piel humana que contiene 36 mosaicos de colores diferentes para caracterizar los tonos de piel. Cuanto más alejados están los antepasados ​​de una persona del ecuador, más clara debe ser la piel de la persona, según su escala.

Más recientemente, los antropólogos de Penn State Nina Jablonski y George Chaplin escribieron en una edición de 2000 de Ciencias que existe una correlación entre el color de la piel en las personas que residen en un área durante más de 500 años y su exposición a la luz ultravioleta. Incluso idearon una ecuación que determinaba los pigmentos de una población en función de la exposición al sol y el tiempo que pasaba viviendo en un área. Pero ni su investigación ni la de Von Luschan respondieron a la pregunta de una tez bronceada de Inuk sin exposición a una gran cantidad de sol.

Sin embargo, Jablonski y Chaplin estaban en algo cuando se dieron cuenta de que la interacción del cuerpo con los rayos ultravioleta del sol estaba ligada al tono de la piel. El color de la piel se determina genéticamente. Los genes le dicen al cuerpo qué cantidad de los dos tipos de melanina, el pigmento que ayuda a determinar el color de la piel, debe producir. La feomelanina produce pigmentos de color amarillo rojizo y la eumelanina da un color marrón oscuro. Pero el tono de la piel no es todo genético: se produce más melanina cuando se expone al sol. La exposición a la luz solar hace que el nervio óptico le indique a la pituitaria que está contenta de liberar más melanina. Así, te bronceas.

Los rayos ultravioleta o UV del sol son los responsables de activar la melanina. A medida que aumentan los niveles de melanina y se oscurece el pigmento natural de nuestro cuerpo, aumenta la protección contra los rayos del sol. Demasiada exposición a los rayos UV puede agotar la vitamina B folato, que utilizan las células para crear ADN. A menor escala, los rayos también pueden causar dolorosas quemaduras solares, con una exposición excesiva que conduce al cáncer.

Sin embargo, los rayos ultravioleta no son todos malos para nosotros: naturalmente convierten el colesterol en vitamina D, que es crucial para proteger el cuerpo contra ciertos cánceres, enfermedades cardíacas, diabetes y enfermedades mentales.

Cuando los antepasados ​​del hombre moderno se separaron de los simios, estaban cubiertos de pelo. Poca luz ultravioleta llegaba a su piel y, como resultado, los antropólogos creen que eran de piel clara. Sin embargo, a medida que los humanos modernos evolucionaron, el vello de su cuerpo se volvió más y más delgado, dejando su piel más expuesta al sol ecuatorial. Para adaptarse, sus cuerpos produjeron más melanina para protegerlos de los dañinos rayos UV. El aumento de melanina hizo que su piel se volviera más oscura.

A medida que los primeros humanos comenzaron a migrar hacia el norte hacia Europa y hacia el este hacia Asia, estuvieron expuestos a diferentes cantidades de sol. Aquellos que se fueron al norte encontraron que su piel oscura les perjudicaba y les impedía absorber suficiente luz solar para crear vitamina D. Para adaptarse, estos humanos comenzaron a producir menos melanina.

Pero los inuit y la ingesta de vitamina D no dependían del sol. Obtienen todo lo que necesitan de su dieta, rica en tipos de pescados grasos que son naturalmente ricos en vitamina D. Las abundantes cantidades de vitamina les impidieron desarrollar menos melanina. De hecho, antes de que la leche se fortificara con D, las personas que vivían fuera del norte de Canadá y Alaska cargaban sus dietas con productos a base de pescado, como aceite de hígado de bacalao, para obtener su suplemento diario. Entonces, a pesar de su clima frío y la falta de exposición al sol, es la dieta inuit la que los ha mantenido en su brillo natural.

Nota del editor & # 8217s: El contenido de esta historia se ha cambiado en base al comentario & # 8217s de un lector sobre el uso plural y singular de la palabra inuit. Donde & # 8216Inuit & # 8217 originalmente hacía referencia a una sola persona, la palabra se ha cambiado a Inuk.


Cómo funciona el metabolismo

El metabolismo tiene dos vías metabólicas. La primera es la vía catabólica, que descompone compuestos complejos, como glucosa y proteínas, en compuestos simples. Esto hace que la energía esté disponible para el funcionamiento de la célula. La segunda vía es la vía anabólica, que construye compuestos complejos que el cuerpo necesita, como proteínas para los músculos, a partir de estos compuestos simples. Debido a que las reacciones químicas son impredecibles, es posible que no produzcan los compuestos correctos o la cantidad requerida, las células necesitan enzimas para regular la actividad metabólica. Las enzimas reúnen las sustancias químicas adecuadas y aceleran las reacciones químicas. Por tanto, las enzimas son catalizadores de reacciones químicas.


Ejemplos de un ectotermo

Iguanas de Galápagos

La iguana de Galápagos (Amblyrhynchus cristatus), también llamada iguana marina, es un ejemplo perfecto de ectotermo termorregulador. Por la mañana, la iguana emerge de su madriguera y toma posición sobre una roca de lava negra. La temperatura de la iguana es realmente baja, ya que la iguana la deja caer durante la noche. Cuando el sol golpea a la iguana y las rocas a su alrededor, la iguana absorbe la radiación solar e infrarroja que golpea su cuerpo. Incluso girará la mayor superficie de su cuerpo hacia el sol, como un panel solar, para absorber la máxima cantidad de calor. Finalmente, la iguana está caliente y lista para estar activa, como se ve en la imagen de abajo. Las iguanas marinas son especiales porque buscan algas bajo el agua.

La iguana corre por los acantilados y se sumerge en el agua fría del océano. El agua comienza a extraer rápidamente el calor del cuerpo de la iguana. Debe darse prisa para alimentarse antes de que haga demasiado frío para mover sus músculos. Si bien las iguanas pueden contener la respiración durante más de 30 minutos, deben regresar a la orilla poco después de esto para comenzar a recuperar el calor. La iguana regresa a la superficie después de alimentarse y nada hasta la orilla. Ahora debe volver a subir por los acantilados y comenzar a reabsorber el calor. De esta manera, la iguana está regulando activamente su temperatura para proporcionarse suficiente calor para alimentarse de manera eficiente. Por la noche, la iguana volverá a su madriguera y asumirá una temperatura corporal mucho más baja, cercana a la del aire.

Tres ranas

Las ranas arborícolas son un ectotermo que tiene un conjunto diferente de problemas. La selva tropical es un lugar muy cálido, incluso de noche. La mayoría de las ranas arborícolas no necesariamente tienen que reducir sus niveles de actividad durante la noche. Su ciclo de temperatura suele basarse en un fenómeno diferente: el de la evaporación. Durante el día, los árboles absorben agua del suelo y la transfieren al aire por encima del dosel. Por la tarde, el aire está saturado y comienza a llover. Este ciclo constante del agua también afecta a las ranas arborícolas. A medida que el aire se seca en la parte más calurosa del día, el agua de la rana comienza a evaporarse. Esto no solo seca la rana, sino que también reduce la temperatura corporal de la rana.

Pero las ranas arborícolas no están exentas de trucos. Algunas ranas saltarán a cuerpos de agua durante esta parte del día, ya que el agua estancada suele estar bastante caliente y no perderán agua por evaporación. Otras ranas han adaptado poses extrañas, que protegen sus áreas más sensibles de la pérdida de agua. Luego, cuando las lluvias de la tarde comienzan a caer, las ranas pueden comenzar a cazar y alimentarse de insectos. Esto ocurre perfectamente con la llegada de la noche, cuando emergen muchos insectos.

Pescado congelado

El último ejemplo es el de un ectotermo no regulador. Varias especies de peces existen en aguas tan frías que los peces normales se congelarían. Para que el agua se convierta en hielo, es necesario que exista un par de factores. Primero, debe estar lo suficientemente frío. En segundo lugar, debe haber algún tipo de molécula que actúe como una "semilla" sobre la que se establezcan los cristales de hielo. Por último, el agua no debe contener moléculas que impidan la formación de hielo. Los peces que existen en estas condiciones son poiquilotermos o ectotermos que no regulan. Si bien estos animales no necesitan mucho calor para mantener sus niveles de actividad, sí evitan que se congelen.

Estos animales filtran activamente las impurezas de su sangre y crean proteínas especiales que evitan la formación de hielo. Esto permite que los animales vivan en temperaturas muy por debajo del punto de congelación, congelándose a sí mismos. El agua salada no se congela hasta temperaturas mucho más bajas debido a las sales disueltas, pero el agua dentro de las células animales es mucho menos salada y debería congelarse antes que el agua salada. Un pez normal se congelaría de las branquias casi instantáneamente en estas aguas. Estos peces evitan que esto suceda y pueden prosperar en un nicho que otros no pueden alcanzar.

1. ¿Cuál de los siguientes es un ectotermo?
UNA. Cebra
B. Avestruz
C. Serpiente

2. ¿Cuál es una de las ventajas de ser un ectotermo?
UNA. Estas caliente todo el tiempo
B. Usas considerablemente menos energía para regular tu temperatura
C. Puedes recoger comida a cualquier temperatura.

3. Encontraste un nuevo animal. Lo controlas a lo largo del día y ves que su temperatura fluctúa mucho. También ve que se mueve activamente a diferentes posiciones cuando su temperatura alcanza ciertos extremos. Este animal es un:
UNA. Poiquilotermo
B. Endotermo
C. Ectotermo


Ver el vídeo: Qué distingue al ser humano de los demás animales? (Agosto 2022).