Energia e corpo humano

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ – UESC
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS– DCB
FÍSICA PARA BIOLOGIA



Energia e o corpo humano
Ester Caroline Diorato Teixeira

Trabalho apresentado ao professor
Nestor Santos Correia, realizado pelaestudante do primeiro semestre em
Ciências Biológicas, Bacharelado.



ILHÉUS – BAHIA
Agosto - 2011

INTRODUÇÃO

O presente trabalho foi elaborado com o objetivo de mostra a importância da energia para amanutenção das funções do organismo como atividade do sistema nervoso;
ventilação pulmonar; circulação; excreção renal; tônus muscular; secreção glandular, síntese proteica, de hormônios, etc.. Todas as atividades do corpo humano envolvem trocas de energia. Mesmo em repouso, o corpo humano continua gastando-a. Ao longo deste trabalho será discutida a importância da energia e as suas propriedades.Energia

Energia é um conceito básico da física. Ela representa a capacidade de realização de trabalho. Na física do corpo humano energia é de importância primária. Todas as atividades do corpo humano, incluindo o pensamento, envolvem variações de energia.

Conservação de energia

A energia que utilizamos é proveniente dos alimentos e, em geral é modificada quimicamente antesde ser aproveitada. Depois da transformação química e produção de moléculas da ATP, que é a fonte de energia utilizável pelo corpo humano, esta é empregada na manutenção dos órgãos em funcionamento, manter a temperatura constante e realizar trabalho externo. Apenas uma parte (cerca de 5%) desta energia é eliminada na forma de fezes e urina. A energia empregada no funcionamento dos órgãos éparcialmente convertida em calor e uma porção desse calor é utilizada para manter a temperatura do corpo e o restante é eliminado.
A conservação de energia no corpo humano é descrita pela Primeira Lei da Termodinâmica:

E = Q - W

Sendo E a variação da energia interna ou armazenada pelo corpo, Q a quantidade de calor trocada com o ambiente e W, o trabalho realizado pelo corpo.Por convecção, a quantidade de calor Q cedida será negativa, enquanto que W será sempre o modulo de trabalho externo.

Em uma redução de calor do corpo humano ou um trabalho externo por ele executado resulta na redução de sua energia interna (E˂0).Define-se estas grandezas em um espaço de tempo(t) onde não sucede alimentação ou excreção. Tem-se então a potencia media com que o corporealiza o trabalho a partir da formula:

W /t=P

Variação da energia interna

A variação da energia interna ( E) do corpo humano pode ser calculada medindo-se o consumo de oxigênio, necessário às reações de oxidação.
Em uma reação de oxidação há uma relação entre as energias liberadas por litro de O2 consumido ou por grama de substancia oxidada.
Aquantidade precisa de energia dissipada por litro de O2 consumido depende da proporção de substâncias na dieta de uma pessoa. Esta proporção pode ser estabelecida aferindo-se o quociente respiratório R de uma pessoa.

Substância | Energia liberada por litro de O2 usado (kcal/l) | Valor calórico(kcal/g) |
Glicose | 5,1 | 3,8 |
Carboidratos | 5,3 | 4,1 |
Proteínas | 4,3 | 4,1 |
Gorduras | 4,7 |9,3 |
Dieta típica | 4,8 | - |
Gasolina | - | 11,4 |
Carvão | - | 8,0 |
Madeira(pinheiro) | - | 4,5 |

Quando completamente em repouso, a pessoa típica consome em média energia na razão de cerca de 92 kcal/h, ou 107 W, ou cerca de 1 met. Esta mais baixa razão de consumo de energia, chamada Taxa de Metabolismo Basal, e indica a quantidade de energia necessária para fazer as mínimas...
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