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3. Termodinámica
• Termodinámica, es un campo de la física que describe y
relaciona las propiedades físicas de la materia de los
sistemas macroscópicos, así como sus intercambios
energéticos.
• Termodinámica estudia los efectos de los cambios de la
temperatura, presión y volumen de los sistemas físicos a un
nivel macroscópico.
• La termodinámica estudia la circulación de la energía y
cómo la energía infunde movimiento.

4. SISTEMA
TERMODINÁMICO
La termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo
la energía infunde movimiento

5. Principios de la termodinámica
• Principio Cero: Permite definir la temperatura como una
propiedad.
• Primer Principio: Define el concepto de energía como
magnitud conservativa.
• Segundo Principio: Define la entropía como magnitud no
conservativa, una medida de la dirección de los procesos.
• Tercer Principio: Postula algunas propiedades en el cero
absoluto de temperatura.

6. • La primera ley dice que la energía no se crea ni se
destruye, sino que se transforma, mudando de una forma
en otra. La energía es una, pero tiene diversas formas.

7. SISTEMAS
ABIERTOS
Intercambian
materia y energía
con los alrededores
AISLADOS
CERRADOS

8. • La segunda ley resume el concepto de que el calor no es
transformable en otra forma de energía, y dado que la energía total
es la misma, la misma no se crea ni se destruye, sino se
transforma de una forma en otra.

9. BIOENERGETICA
Intercambios de energía de los seres vivos con su medio
ambiente
 Cambios de energía en las reacciones químicas y procesos
fisicoquímicos de los seres vivos
ALREDEDORES
SISTEMA

10. Principio de Margalef
• Los seres vivos son sistemas físicos complejos,
integrados por un sistema disipativo y uno auto
organizativo acoplados entre sí.
• El principio de Margalef apunta también que se trata
de sistemas físicos complejos, sistemas integrados
a su vez por sistemas menores, una suerte de
"sistemas subsumidos en sistemas“.

11.  Efectos Biológicos.

12. • Aplicado al estudio de la célula, pues tiene que ver desde el
proceso de alimentación y respiración celular, desde el punto
de vista de la cadena alimenticia, que desde este punto de
vista es la cadena de energía; muchas veces se compara a la
célula con una fábrica con materia, proceso de producción y
consumo de energía.

13. Termodinámica de sistemas abiertos
• Los seres vivos intercambiamos energía y materia con el medio
ambiente. Aquí nos encontramos lejos de un equilibrio
termodinámico. Los procesos son irreversibles y no reproducibles. La
flecha del tiempo es infranqueable en nuestro organismo así como
en la naturaleza. Nunca los sistemas regresan a su antiguo estado de
orden. Aquí rigen las leyes de la teoría del caos y la no-linealidad.

14. 2. Transformación de energía
a partir de los alimentos (Primera ley)

15. •los seres humanos efectuamos trabajo al
caminar, correr, levantar un objeto, etc., para
realizarlo requerimos de energía que el
organismo obtiene al transformar la energía
potencial química de los alimentos. Para las
actividades antes mencionadas se asocia el
concepto de eficiencia muscular (E), como el
cociente del trabajo mecánico realizado y la
energía suministrada al cuerpo, a través de los
alimentos. Se ha verificado que la eficiencia
muscular en el trabajo mecánico es
aproximadamente del 20%, (E = 0.2).

16. • La principal fuente de energía en el organismo la
constituyen los carbohidratos que ingerimos en nuestra
alimentación.
• La transformación de energía en el organismo, se realiza
oxidando esencialmente glucosa en el proceso de
respiración, mediante mecanismos moleculares
realizados a nivel celular, a temperatura constante y
baja.

17. Similitudes y diferencias
 Una máquina térmica y el organismo, como sistemas que realizan
trabajo, requieren de combustible, pero la primera, opera con
diferencias de temperatura y con ello la realización de trabajo, en
cambio en el organismo la oxidación se realiza a temperatura
constante y no hay transferencia de calor asociada a la realización de
trabajo.
 La transformación de energía, en la combustión como en la
oxidación, tienen el mismo principio, ya que se realizan mediante
mecanismos moleculares. La diferencia radica en la velocidad con
que se realizan; combustión es violenta y la reacción se mantiene por
sí, la oxidación es un proceso lento y controlado, por lo que, la
energía se transforma de acuerdo a los requerimientos del
organismo.

19. Patologías

20. •El metabolismo basal.
Es el consumo energético necesario para
mantener las funciones vitales y la
temperatura corporal del organismo. Su
formula es simple: 24 Kcal/kg de peso.
Este valor se ve afectado por otros factores
variables, a saber: La superficie corporal,
la masa magra, el sexo, la edad,
embarazos (en el caso de las madres),
raza, clima, alteraciones hormonales,
estados nutricionales actuales, y otros.

21. •Efecto termogénico.
De los alimentos es el consumo energético que
aparece como consecuencia de la digestión de
los propios alimentos.
Así la energía utilizada es de un 30% si se
ingieren solo proteínas, de un 6% si se ingieren
solo hidratos de carbono y de un 14% si se
ingieren solo grasas.
Este efecto aumenta con el valor calórico o si
aumenta el fraccionamiento de las comidas.

22. • Trabajo muscular o factor de actividad.
Es el gasto energético necesario para el desarrollo de las
diferentes actividades. En una persona moderadamente
activa representa del 15% al 30% de las necesidades
totales de la energía
• Injuria.
Es la energía adicional utilizada por el organismo para
tratar enfermedades o problemas. Según la patología que
padezca cada individuo, este factor varia según el grado
de severidad, extensión o duración del proceso
patológico.

23. Terapias
•Tener una dieta saludable para que el gasto de
energía sea menor teniendo una mejor
digestión.
•Hacer ejercicio por lo menos una vez al día y
de esa forma mejorar la eficiencia muscular.
•Al presentar una patología de las anteriormente
mencionadas realizar un control de la misma
para que no se vuelva un problema mas
severo.

24. SERES VIVOS
Máquinas
químicas
que operan
a T y P
constantes
Sistemas
termodinámicos
abiertos en
estado
estacionario

25. ENERGÍA
UTILIZACIÓN
INCORPORACIÓN
DEGRADACIÓN

26. ENERGÍA
INCORPORACIÓN
AUTOTROFOS HETEROTROFOS
UTILIZACIÓN
DEGRADACIÓN
CALOR Aumento de
ENTROPÍA
DESECHOS
Energía
solar
Alimentos

27. NUTRIENTES
Hidratos de carbono
Proteínas
Lípidos
Otros : vitaminas,
minerales
Aportan energía

28. METABOLISMO
Suma de todas las transformaciones
químicas que se producen en una célula u
organismo
Procesos en los cuales se obtiene y
utiliza la energía

29. ESTUDIO DE PROCESOS DE COMBUSTIÓN
Liberación de calor
Consumo de O2
Liberación de CO2
Glucosa + O2 CO2 + H2O + calor
cámaras
calorimétricas
OXIDACIONES BIOLOGICAS

30. Primera Ley de la Termodinámica
En todo cambio la energía no se crea ni se destruye,
se transforma.
DU = q + w

31. Energía de
alimentos
Calor
Trabajo
El individuo mantiene su peso constante
Energía química Calor, trabajo

32. Energía de
alimentos
Calor
Trabajo
Crecimiento, embarazo
Energía química Energía química de sustancias de reserva

33. Energía de
alimentos
Calor
Trabajo
Pérdida de peso
Energía química
de sustancias de reserva
Calor, Trabajo

34. UTILIZACION DE LA ENERGIA
METABOLISMO BASAL
TRABAJO
MECANICO
CALOR DE COMBUSTION
DE ALIMENTOS

35. TASA DE METABOLISMO BASAL (TMB)
FORMULA:
VARON:
TMB = (10 x peso de Kg) + (6,25 x altura en cm) – (5 x edad en años) + 5
MUJER:
TMB = (10 x peso en kg) + (6,25 x altura en cm) – (5 x edad en años) – 161
EN REPOSO
ACTIVIDAD FISICA que realiza la persona :
Poco o ningún ejercicio = TMB x 1,2
Ejercicio ligero (1 - 3 días por semana) = TMB x 1,375
Ejercicio moderado (3 - 5 días por semana) = TMB x 1,55
Ejercicio fuerte (6 - 7 días por semana) = TMB x 1,725
Ejercicio muy fuerte (dos veces al día, entrenamientos muy duros) = TMB x 1,9
RESULTADO FINAL EN Kcal.