Biofísica das Trocas de Calor Corporal

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Biofísica das Trocas de Calor Corporal
Disciplina: Biofísica
Prof. Ms. Raphael Cezar C. Martins
Metabolismo X Metabolismo Basal
 # Metabolismo: Conjunto de reações químicas exotérmicas que ocorrem no interior das células vivas.
 
METABOLISMO = TRABALHO CELULAR
 # Podemos relacioná-lo à todos os sinais vitais importantes:
 
 - Frequência cardíaca (bcpm)
 - Frequência respiratória (irpm)
 - Produção de calor (Kcal)
 - Consumo de oxigênio
 - Eliminação de CO2
 # METABOLISMO BASAL – Menor consumo de oxigênio de um indivíduo sob condições controladas de temperatura e alimentação.
METABOLISMO BASAL = MENOR TRABALHO CELULAR
Homeostase Térmica
 A manutenção da homeostase térmica (variação fisiológica da temperatura corporal) tem uma importância muito grande na manutenção da vida visto que uma queda ou elevação da temperatura além de níveis suportáveis pode trazer danos irreparáveis.
VARIAÇÃO DE TEMPERATURA FISIOLÓGICA 
Temperatura Central = 37º - 37,6ºC
Temperatura Periférica = 36,6º - 37ºC
Formas de Manutenção da Temperatura Corporal em Condições Adversas
 O organismo humano não pode estar suscetível às constantes variações de temperatura ambiente que atacam nosso organismo de forma sistêmica ou local. Para manter a homeostase térmica utilizamos dois mecanismos principais:
 TERMOGÊNESE = Geração de calor. 
 TERMÓLISE = Eliminação de calor.
 
Termogênese
 A Termogênese é um conjunto de mecanismos, dos quais, o organismo humano lança mão para PRODUZIR CALOR quando este organismo foi exposto à uma redução da temperatura ambiente de forma súbita e/ou lenta.
Podemos dividir a Termogênese em dois mecanismos, que são:
 #Termogênese Mecânica: Contração da musculatura esquelética de forma desordenada e involuntária (calafrio).
 A termogênese mecânica ocorre quando o organismo é exposto subitamente ao frio. 
 O “tremor” ou “calafrio” pode, através da contração muscular, aumentar o consumo de oxigênio de 4 a 5 vezes.
 O calafrio pode ser acompanhado da “horripilação”, que é a ativação da musculatura piloeretora com o intuito de posicionar uma camada maior de ar entre a pele e o ambiente utilizando este como isolante térmico.
 
 #Termogênese Química: Aceleração metabólica dos lipídios, das proteínas e dos carboidratos.
 A termogênese química ocorre quando o organismo é exposto de forma lenta ao frio ou quando o ambiente perde calor lentamente.
 As clínicas de estética utilizam o raciocínio da termogênese química para tratamento de gordura localizada na forma de bandagens frias (gel crioterápico.)
Termólise Biológica
		Vaporização
	Radiação
	Convecção
	Condução
# Vaporização: transformação do estado líquido para o estado gasoso.
		 Ebulição: Vaporização através da elevação da temperatura de um líquido até sua temperatura de ebulição. Obs.: Temperatura de ebulição da água pura (100ºC ao nível do mar e a 45º de latitude).
	
			Calefação: Vaporização quando um líquido entra em contato com uma superfície superaquecida. 
	
			Evaporação: Vaporização realizada de forma lenta e a baixas temperaturas.
	
Obs.: O organismo humano VAPORIZA seus líquidos por EVAPORAÇÃO.
			Evaporação
		 #Pele e Pulmões
 #20 a 25% do total de calor perdido pelo corpo 
 #Cada grama de suor o corpo perde 0,58 Kcal
 #Taquipnéia e Febre
 #Grandes Queimados
 Perspiração: Sudorese “perspiratio”
 Perspiração Insensível: Liberação de calor na forma de vapor d’água produzido ao nível dos alvéolos pulmonares e liberado pela fala e respiração “perspiratio insensibilis”.
 # Radiação:
		Ondas eletromagnéticas (infravermelho)
	60% do total de calor perdido pelo corpo
	Fluxo do corpo mais quente para o mais frio
	A pele é a principal fonte
	Poder emissivo de 97%
# Convecção:
		Transferência de energia térmica através da movimentação de massa de fluido
	Correntes da regiões mais frias para as mais quentes e vice-versa.
	Diferença entre o empuxo do meio e o peso das partículas do fluido
	Efeito refrigerador = clima privado
# Condução:
		Equação do fluxo de calor:
			F = -k x A x G
Onde:
	F=fluxo
	K=constante de condutividade térmica da barra
	A=área da barra
	G=gradiente de temperatura ao longo da barra
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
Fatores Que Afetam a Temperatura Da Pele
		Fatores Externos
	Roupa
	Temperatura
	Movimento do ar
	Fatores Internos
	Características físicas da pele
	Circulação sanguínea
	Ingestão de alimentos
 Fatores Externos
		Roupa
	Altera pouco a dissipação de calor por radiação
	Influencia a troca por convecção
	Protege a pele das variações rápidas de temperatura
 Fatores Externos
		Movimento do ar
	Aumentam a evaporação
	Dependência
	Temperatura
	Velocidade do vento
Sensibilidade ao Frio em Função da Temperatura Ambiente e do Vento
 Fatores Internos
		Características físicas da pele
	Pele branca reflete 40 a 50% da luz
	Emissão térmica 97% independente da cor
	Lei de Stefan-Boltzmann (fluxo de calor emitido por uma determinada área da pele)
	Calor dissipado varia de acordo com a região do corpo
Fluxo Emitido Por Área de Pele
	Fatores Internos
		Circulação sanguínea
		Ingestão de alimentos