Pensándolo bien...
Nada nuevo. Los pitagóricos ya propusieron que todo era número. Por número entendían los naturales y proponían que todo el Universo, desde el movimiento de los planetas, hasta la música, respondía a una explicación numérica y las relaciones entre los números. Pese a que se superó la propuesta, no dejaba de tener un atractivo especial, por cuanto, la reflexión les llevaba a tratar de comprender qué era lo que podía explicar el orden del Universo. Una de las cosas, cuya paternidad es de Pitágoras y no se suele efectuar la atribución, es que fue el primero en descubrir que la Naturaleza se regía por leyes, y no eran los dioses los que determinaban el devenir y que había que encontrar las leyes que subyacían. Hoy puede parecer obvio, pero fue el primero que, inspirándose en el sonido producido en una herrería, cuya altura (tono) dependía de la longitud de la barra de hierro que se golpeaba, dedujo que había leyes y que había que trabajar por encontrarlas.
Ha pasado tiempo y el avance intelectual de la Humanidad es notable. No obstante, destacamos que, desde Pitágoras hasta Galileo, pasaron más de quince siglos, para que reverdeciera la siembra que aquél hizo y Galileo retomó después; nos ha llevado donde nos encontramos hoy día. A la Ciencia debemos todo y a la reflexión humana, la de los científicos, el haber dilucidado hasta donde hemos llegado.
La referencia última al número es reciente, actual. Se propone una formulación matemática denominada “ley del fuego de la vida” o “ley de Skreiber” que pretende encontrar la mínima energía que permite la existencia de los seres vivos. Es decir, se trata de relacionar el metabolismo con la esperanza de vida, como propone el Doctor en Astrofísica Teórica de la Universidad de Yale, el astrofísico chileno Andrés Escala, de la Universidad de Chile, que presentó una increíble formulación matemática que podría dar pistas con respecto al "número de la vida", con la pretensión de justificar el por qué ciertas especies viven más o menos. Curiosamente, ha descubierto que desde una ameba hasta una ballena consumen a lo largo de sus respectivas vidas la misma energía por gramo, con incidencia tan solo de la temperatura y los latidos del corazón. Significa, por tanto, que todas las especies deberían vivir aproximadamente lo mismo, en función de sus ciclos respiratorios. Y, justamente, este número de ciclos de los organismos vivientes se le denomina "el número de la vida". Esto hay que conciliarlo con que, en el mundo animal, la vida sobre la Tierra se extiende desde menos de un día, como ocurre con algunas moscas, a cientos de años, como exhiben ciertas tortugas.
A nivel empírico es un logro de alcance, por cuanto, del estudio de los ciclos respiratorios y los productos consecuencia del proceso respiratorio, deben contener información relevante sobre las bases del envejecimiento y habría que encontrar explicación quimicofísica a nivel molecular de la muerte natural.
La ley de Kleiber formulada en 1932 relaciona el metabolismo basal (B) en mamíferos que sigue una ley potencial con su masa (M) con exponente 3/4, es decir, B = c M3/4. En muchos organismos, como aves e insectos, la ley surgió la propuesta de Ballesteros y col. con una ley suma de las dos anteriores, B = a M + b M 2/3. De esta forma se interpola la disipación calórica pasiva, el término alométrico, B = b M 2/3, con el gasto energético mínimo por célula, es decir, el término isométricoc B = a M. La ventaja de la nueva ley generalizada es que da cuenta de la curvatura observada en ciertos estudios empíricos, interpolar la disipación calórica pasiva, el término alométrico B = b M2/3, y el gasto energético mínimo por célula, el término isométrico B = a M. Parte de la energía que se ingresa en el organismo vivo, se emplea en su funcionamiento y parte se disipa en forma de calor. Si toda la energía que se incorpora se transformara en calor, el organismo sería una estufa con B = b M2/3. Si la eficiencia del consumo de esa energía por las células fuera máxima, el consumo sería proporcional a su número, es decir, su masa, B = a M. En la práctica los organismos interpolan entre ambos extremos, B = f k M + (1−f) k'M2/3, donde k y k' son los coeficientes de Meeh, que varían según los organismos.
Un modelo termodinámico propuesto por Ballesteros y col. para estimar los coeficientes de Meeh. propone, k' = d (hR+hC) ΔT ρ-2/3, donde d es un parámetro adimensional que depende de la geometría del cuerpo, hR y hC son los coeficientes de transferencia térmica por radiación y convección, respectivamente, ΔT = Ts − Te es la diferencia entre la temperatura del cuerpo Ts y la del entorno Te, y ρ es la densidad del cuerpo; un valor típico para mamíferos es k' ≈ 0,1, y como b = k'(1 − f) ≈ 0,079, resulta f ≈ 0,21 (luego k = a/f ≈ 0,0076 kJ/hg). Este valor es razonable ya que se estima que solo el 42% de la energía almacenada en una molécula de glucosa se captura en forma de ATP (el 58% se disipa en forma de calor), el coeficiente f ≤ 0,42, y que el 50% del ATP se consume en reacciones biológicas, luego se espera que f ≈ 0,21.
No obstante, es una cuestión muy controvertida con debilidades notorias, según los especialistas. Si el único factor de importancia fuese la superficie corporal, el metabolismo se incrementaría siguiendo el crecimiento del tamaño del animal a un ritmo equivalente a la masa elevada a una potencia dos tercios. Pero la ley de Kleiber supone que esa potencia es tres cuartos y se ha comprobado en múltiples observaciones.
Ahora, Andrés Escala concluye que las especies deben vivir lo mismo en términos de ciclos respiratorios, "número de la vida". Corrige la ley de Kleiber y concluye con que cada ser vivo debe consumir en torno a 8000 mililitros de oxígeno por gramo y latido. De aquí se desprende el consumo energético de un organismo vivo. Es posible calcular el consumo energético de los organismos vivos conforme sube la temperatura de la Tierra, cosa en estos momentos muy importante para estimar el impacto del calentamiento global. El artículo titulado "Universal relation for life-span energy consumption in living organismos: insights for the origin of aging", recoge la hipótesis de que el consumo de energía se ha creído, desde siempre, que jugaba un papel central en el proceso de envejecimiento. En todas las especies un gramo de tejido consume en promedio, aproximadamente, la misma cantidad de energía durante su vida. La restricción de energía se ha evidenciado como un factor de incremento de la esperanza de vida.
Los resultados de esta investigación referida se pueden encontrar bajo el nombre "Relación universal para el consumo de energía a lo largo de la vida en los organismos vivos: perspectivas para la comprensión del origen del envejecimiento" en la revista Scientific Reports. De siempre, se ha pensado en que la energía que obtiene el metabolismo ha jugado un papel central en el envejecimiento. Un gramo de tejido consume, en promedio, una cantidad parecida en todo el periodo de vida. Hay evidencias de que las restricciones en la energía han incrementado la esperanza de vida, retardando los cambios asociados a la edad. Hay excepciones significativas cuando se comparan distintas clases. Se ha propuesto una relación universal que relaciona el consumo energético con variables fisiológicas, como la masa corporal, la temperatura y la relación velocidad del corazón y velocidad respiratoria, que se revela válida para las especies que representan las distintas clases de organismos vivos, desde los unicelulares hasta los grandes mamíferos. Se desvela que hay evidencia de la existencia de un número total constante, aproximadamente, de ciclos respiratorios en el tiempo de vida de todos los organismos que se han estudiado, que predeterminan efectivamente la extensión de la vida por medio de la energética básica de la respiración. Es un incentivo para efectuar estudios que determinan con precisión los ciclos de vida debidos a las velocidades de producción de radicales libres y otros oxidantes o mecanismos alternativos, que pueden dar lugar a restricciones definitivas sobre las causas del envejecimiento. Poco a poco vamos conociendo las entrañas que guarda la Naturaleza, gran parte en forma químicofísica y revestido de matemática.
Ha pasado tiempo y el avance intelectual de la Humanidad es notable. No obstante, destacamos que, desde Pitágoras hasta Galileo, pasaron más de quince siglos, para que reverdeciera la siembra que aquél hizo y Galileo retomó después; nos ha llevado donde nos encontramos hoy día. A la Ciencia debemos todo y a la reflexión humana, la de los científicos, el haber dilucidado hasta donde hemos llegado.
La referencia última al número es reciente, actual. Se propone una formulación matemática denominada “ley del fuego de la vida” o “ley de Skreiber” que pretende encontrar la mínima energía que permite la existencia de los seres vivos. Es decir, se trata de relacionar el metabolismo con la esperanza de vida, como propone el Doctor en Astrofísica Teórica de la Universidad de Yale, el astrofísico chileno Andrés Escala, de la Universidad de Chile, que presentó una increíble formulación matemática que podría dar pistas con respecto al "número de la vida", con la pretensión de justificar el por qué ciertas especies viven más o menos. Curiosamente, ha descubierto que desde una ameba hasta una ballena consumen a lo largo de sus respectivas vidas la misma energía por gramo, con incidencia tan solo de la temperatura y los latidos del corazón. Significa, por tanto, que todas las especies deberían vivir aproximadamente lo mismo, en función de sus ciclos respiratorios. Y, justamente, este número de ciclos de los organismos vivientes se le denomina "el número de la vida". Esto hay que conciliarlo con que, en el mundo animal, la vida sobre la Tierra se extiende desde menos de un día, como ocurre con algunas moscas, a cientos de años, como exhiben ciertas tortugas.
A nivel empírico es un logro de alcance, por cuanto, del estudio de los ciclos respiratorios y los productos consecuencia del proceso respiratorio, deben contener información relevante sobre las bases del envejecimiento y habría que encontrar explicación quimicofísica a nivel molecular de la muerte natural.
La ley de Kleiber formulada en 1932 relaciona el metabolismo basal (B) en mamíferos que sigue una ley potencial con su masa (M) con exponente 3/4, es decir, B = c M3/4. En muchos organismos, como aves e insectos, la ley surgió la propuesta de Ballesteros y col. con una ley suma de las dos anteriores, B = a M + b M 2/3. De esta forma se interpola la disipación calórica pasiva, el término alométrico, B = b M 2/3, con el gasto energético mínimo por célula, es decir, el término isométricoc B = a M. La ventaja de la nueva ley generalizada es que da cuenta de la curvatura observada en ciertos estudios empíricos, interpolar la disipación calórica pasiva, el término alométrico B = b M2/3, y el gasto energético mínimo por célula, el término isométrico B = a M. Parte de la energía que se ingresa en el organismo vivo, se emplea en su funcionamiento y parte se disipa en forma de calor. Si toda la energía que se incorpora se transformara en calor, el organismo sería una estufa con B = b M2/3. Si la eficiencia del consumo de esa energía por las células fuera máxima, el consumo sería proporcional a su número, es decir, su masa, B = a M. En la práctica los organismos interpolan entre ambos extremos, B = f k M + (1−f) k'M2/3, donde k y k' son los coeficientes de Meeh, que varían según los organismos.
Un modelo termodinámico propuesto por Ballesteros y col. para estimar los coeficientes de Meeh. propone, k' = d (hR+hC) ΔT ρ-2/3, donde d es un parámetro adimensional que depende de la geometría del cuerpo, hR y hC son los coeficientes de transferencia térmica por radiación y convección, respectivamente, ΔT = Ts − Te es la diferencia entre la temperatura del cuerpo Ts y la del entorno Te, y ρ es la densidad del cuerpo; un valor típico para mamíferos es k' ≈ 0,1, y como b = k'(1 − f) ≈ 0,079, resulta f ≈ 0,21 (luego k = a/f ≈ 0,0076 kJ/hg). Este valor es razonable ya que se estima que solo el 42% de la energía almacenada en una molécula de glucosa se captura en forma de ATP (el 58% se disipa en forma de calor), el coeficiente f ≤ 0,42, y que el 50% del ATP se consume en reacciones biológicas, luego se espera que f ≈ 0,21.
No obstante, es una cuestión muy controvertida con debilidades notorias, según los especialistas. Si el único factor de importancia fuese la superficie corporal, el metabolismo se incrementaría siguiendo el crecimiento del tamaño del animal a un ritmo equivalente a la masa elevada a una potencia dos tercios. Pero la ley de Kleiber supone que esa potencia es tres cuartos y se ha comprobado en múltiples observaciones.
Ahora, Andrés Escala concluye que las especies deben vivir lo mismo en términos de ciclos respiratorios, "número de la vida". Corrige la ley de Kleiber y concluye con que cada ser vivo debe consumir en torno a 8000 mililitros de oxígeno por gramo y latido. De aquí se desprende el consumo energético de un organismo vivo. Es posible calcular el consumo energético de los organismos vivos conforme sube la temperatura de la Tierra, cosa en estos momentos muy importante para estimar el impacto del calentamiento global. El artículo titulado "Universal relation for life-span energy consumption in living organismos: insights for the origin of aging", recoge la hipótesis de que el consumo de energía se ha creído, desde siempre, que jugaba un papel central en el proceso de envejecimiento. En todas las especies un gramo de tejido consume en promedio, aproximadamente, la misma cantidad de energía durante su vida. La restricción de energía se ha evidenciado como un factor de incremento de la esperanza de vida.
Los resultados de esta investigación referida se pueden encontrar bajo el nombre "Relación universal para el consumo de energía a lo largo de la vida en los organismos vivos: perspectivas para la comprensión del origen del envejecimiento" en la revista Scientific Reports. De siempre, se ha pensado en que la energía que obtiene el metabolismo ha jugado un papel central en el envejecimiento. Un gramo de tejido consume, en promedio, una cantidad parecida en todo el periodo de vida. Hay evidencias de que las restricciones en la energía han incrementado la esperanza de vida, retardando los cambios asociados a la edad. Hay excepciones significativas cuando se comparan distintas clases. Se ha propuesto una relación universal que relaciona el consumo energético con variables fisiológicas, como la masa corporal, la temperatura y la relación velocidad del corazón y velocidad respiratoria, que se revela válida para las especies que representan las distintas clases de organismos vivos, desde los unicelulares hasta los grandes mamíferos. Se desvela que hay evidencia de la existencia de un número total constante, aproximadamente, de ciclos respiratorios en el tiempo de vida de todos los organismos que se han estudiado, que predeterminan efectivamente la extensión de la vida por medio de la energética básica de la respiración. Es un incentivo para efectuar estudios que determinan con precisión los ciclos de vida debidos a las velocidades de producción de radicales libres y otros oxidantes o mecanismos alternativos, que pueden dar lugar a restricciones definitivas sobre las causas del envejecimiento. Poco a poco vamos conociendo las entrañas que guarda la Naturaleza, gran parte en forma químicofísica y revestido de matemática.
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