Temperatura y Flujo Térmico
Storyboard
Los termorreceptores cutáneos detectan temperatura absoluta y cambios de temperatura mediante canales iónicos termosensibles de la familia TRP (Transient Receptor Potential). Los canales TRPV1 se activan por encima de 43°C (también por capsaicina), TRPV2 por encima de 52°C, TRPM8 por debajo de 28°C (también por mentol). Cada canal tiene un umbral de temperatura fijo dado por la energía de activación de la transición conformacional.
El flujo de calor q = -k·T/ es la magnitud física detectada, no la temperatura absoluta. Esto explica por qué el metal a temperatura ambiente se percibe más frío que la madera aunque ambos estén a la misma temperatura: el metal tiene mayor conductividad k, transfiriendo más calor por unidad de tiempo desde la piel al objeto. Lo que se siente es la tasa de pérdida de calor.
La difusión térmica en la piel sigue T/t = ·²T/x², con _skin 9×10 m²/s. La profundidad de penetración en 1 segundo es _T 2(t) 0.6 mm, donde están los termorreceptores cutáneos (a 0.21 mm de profundidad). Esto significa que los termorreceptores responden con un retardo de t (/2)²/ 0.11 s, lo que coincide con el tiempo de reacción al tocar un objeto caliente.
La adaptación del termorreceptor r(t) = r·exp(-t/) + r_ explica por qué un baño caliente se percibe progresivamente menos caliente: la tasa de disparo cae exponencialmente desde el valor inicial r (alta respuesta al cambio) hacia un estado estacionario r_ proporcional a la temperatura absoluta. El sistema es más sensible a cambios que a temperaturas constantes.
El umbral de detección de cambio de temperatura es sorprendentemente bajo: humanos detectan T 0.02°C en condiciones óptimas (cambio lento sobre area grande). Esto requiere que los termorreceptores amplifiquen pequeñas variaciones de flujo de calor en cambios significativos de potencial de membrana, una ganancia interna de 50100 imp/s·°C. Serpientes como la pitón detectan presas de sangre caliente a T 0.003°C con su órgano loreal.
ID:('ky', 576)
Temperatura y Flujo Térmico
Descripción
Cálculos
Cálculos
Variables
ID:(0, 576)
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile
