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La energía en los seres vivos Esta energía química se utiliza en: Antes de considerar cómo se obtiene esta energía química tan necesaria, pensemos brevemente en una de las maneras en que obtenemos energía para calentarnos cuando estamos de campamento. En ese caso, solemos encender un fogón, para lo cual se quema leña en un proceso llamado combustión. Para que la leña pueda quemarse, se requiere oxígeno. Si cubrimos la llama inicial con demasiado material de hojas secas, ramitas o papel, ésta se apagará. Con esta referencia en mente, analicemos qué sucede en el interior de las células. En todas las células del cuerpo se obtiene energía a partir de sustancias extraídas de los alimentos (que serían el equivalente de la leña en el fogón). Tienen así lugar procesos de oxidación controlada por moléculas llamadas enzimas, en los que se consume oxígeno (de allí la necesidad de respirar, ya que si el organismo no incorpora oxígeno estos procesos no pueden realizarse). Estos procesos de oxidación controlada serían una forma muy regulada y microscópica de combustión. Existen otros conjuntos de reacciones químicas por los que se obtiene energía de esas mismas sustancias pero en ausencia de oxígeno cuando éste es escaso. El ritmo con el que un animal produce energía es usualmente llamado "ritmo metabólico". Los ritmos metabólicos varían según los organismos. ¿A qué se debe esa variación? El número total de células en un animal es proporcional, de modo aproximado, a su masa total y por ende a su volumen, es decir al espacio que ocupa. La energía no utilizada directamente en trabajo muscular se transforma en calor que debe transferirse al medio ambiente. Este proceso, que podemos llamar "intercambio de calor" se produce en la superficie del cuerpo, la piel. Ahora bien, sabemos que si aumentamos una dimensión lineal, la superficie y el volumen aumentan de distinta manera. Por ejemplo, si duplicamos la longitud de un lado de un cuadrado, la superficie aumenta cuatro veces y el volumen de un cubo aumenta ocho veces. Los ritmos metabólicos de distintos animales se realizan de manera que la producción de calor por unidad de superficie es aproximadamente la misma en todos ellos. La pérdida de calor se lleva a cabo a través de su piel. Por eso un colibrí necesita comer todo el tiempo, en cambio un elefante sólo consume por día una pequeña fracción de su peso. Para un ser humano adulto la energía producida por unidad de tiempo (potencia) es del orden de 80 a 90 kcal/ hora (equivalente a unos 105 Watts). Si lo que se come por día es más que esto (tras restar la nada despreciable energía consumida por el proceso de digestión), el organismo almacena una reserva de grasas. Para eliminarla, se debe restringir la alimentación o aumentar la actividad para usarlas como combustible (lo más eficiente es combinar las dos cosas, ya que hay muchos nutrientes esenciales que no se almacenan). Por esto mismo las dietas reductoras deben ser hechas por nutricionistas. Veamos cómo se distribuye, de modo aproximado, la energía proveniente de lo que comemos, en condiciones de baja actividad física (esto se llama gasto fisiológico basal): El ritmo metabólico también aumenta según el ritmo de actividad, y las proporciones varían si algunos de los órganos se ven exigidos. ¿No es sorprendente la energía requerida por el cerebro? ¿En qué se emplea? Los impulsos nerviosos se producen porque las células nerviosas, las neuronas, mantienen una diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana que las delimita. Producir, mantener y variar ese potencial eléctrico (del orden de 90 milivoltios) requiere de energía. Nuestro cerebro tiene del orden de diez mil millones de neuronas, cada una de las cuales puede estar interconectada con miles de vecinas.
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