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Celulas sensoriales - TRANSPIRACIÓN, La convección, Respiración, Vasodilatación, Espasmos musculares



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.





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