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Desempenho termodinâmico do corpo humano e seus subsistemas: aplicações à medicina, desempenho esportivo e conforto térmico (2013)

  • Authors:
  • Autor USP: MADY, CARLOS EDUARDO KEUTENEDJIAN - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: CONFORTO TÉRMICO; EXERGIA (ANÁLISE); TEMPERATURA CORPORAL
  • Language: Português
  • Abstract: A análise exergética é aplicada ao ser humano para avaliar a qualidade dos processos de conversão de energia no corpo e seus sistemas, assim como nos processos bioquímicos do metabolismo. Sabe-se que a vida tem um início, um desenvolvimento e um fim, ou seja, um típico exemplo de processo irreversível. Como tanto a idade cronológica como a entropia gerada são grandezas positivas (caminham no mesmo sentido), esta última passa a ser denominada de “flecha do tempo” (arrow of time). Assim, a partir da aplicação da Segunda Lei da Termodinâmica, torna-se possível desenvolver e aplicar índices baseados no conceito de exergia destruída/entropia gerada e rendimento exergético para diferentes áreas do conhecimento como medicina (comparação de técnicas de hipotermia), esportes (teste ergoespirométrico) e engenharia (conforto térmico). Para tal, propõe-se um modelo do corpo humano que leva em conta a transferência de exergia para o ambiente, a qual é causada pela radiação, convecção, vaporização e respiração. O metabolismo exergético é calculado com base na variação da exergia de três reações de oxidação: carboidratos, lipídeos e aminoácidos. Para condições ambientais transientes, calcula-se a variação temporal da exergia do corpo, e ainda, o máximo trabalho que o corpo pode executar a partir da hidrólise do ATP (adenosina trifosfato). O corpo humano aproveita aproximadamente 60% da exergia dos macronutrientes ingeridos na forma de ATP, 5% é dissipada na forma de calor e o restante destruída. Se o indivíduo estiver em repouso, toda a exergia da molécula de ATP é destruída ou dissipada na forma de calor. A exergia destruída tende a diminuir em função da idade tanto para condição basal como também para atividades físicas. Calculou-se que a exergia destruída durante uma vida equivale a 3091MJ/kg (ou entropia gerada de 10,2MJ/kgK).O rendimento exergético, no entanto, diminui em decorrência da idade para condição basal, porém aumenta durante atividades físicas. Pode-se ainda afirmar que o corpo destrói menos exergia e é mais eficiente quando submetido a condições de alta temperatura operativa e baixa umidade relativa. A análise exergética acarretou em interpretações complementares ao balanço de energia, pois, a partir de sua aplicação, foi possível distinguir corredores de acordo com o nível de atividade física, ou seja, corredores mais bem treinados podem realizar mais trabalho para o mesmo valor de exergia destruída. Finalmente, foi possível identificar diferentes técnicas de hipotermia tomando por base a comparação das eficiências exergéticas.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 09.12.2013
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      MADY, Carlos Eduardo Keutenedjian; OLIVEIRA JÚNIOR, Silvio de; SALDIVA, Paulo Hilário Nascimento. Desempenho termodinâmico do corpo humano e seus subsistemas: aplicações à medicina, desempenho esportivo e conforto térmico. 2013.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2013. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-21102014-110723/pt-br.php >.
    • APA

      Mady, C. E. K., Oliveira Júnior, S. de, & Saldiva, P. H. N. (2013). Desempenho termodinâmico do corpo humano e seus subsistemas: aplicações à medicina, desempenho esportivo e conforto térmico. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-21102014-110723/pt-br.php
    • NLM

      Mady CEK, Oliveira Júnior S de, Saldiva PHN. Desempenho termodinâmico do corpo humano e seus subsistemas: aplicações à medicina, desempenho esportivo e conforto térmico [Internet]. 2013 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-21102014-110723/pt-br.php
    • Vancouver

      Mady CEK, Oliveira Júnior S de, Saldiva PHN. Desempenho termodinâmico do corpo humano e seus subsistemas: aplicações à medicina, desempenho esportivo e conforto térmico [Internet]. 2013 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-21102014-110723/pt-br.php


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