El coeficiente de temperatura Q 10 es una medida de sensibilidad a la temperatura basada en las reacciones químicas. Un aumento de la temperatura en 10 unidades no implica duplicar o triplicar la velocidad de un proceso dado, como suele suponerse en la literatura relevante. [1]
![Un gráfico de la dependencia de la temperatura de las tasas de reacciones químicas y varios procesos biológicos, para varios coeficientes de temperatura Q10 diferentes.](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/9/90/Q10TemperatureCoefficientPlot.svg/500px-Q10TemperatureCoefficientPlot.svg.png)
El Q 10 se calcula como:
dónde;
Reescribiendo esta ecuación, la suposición detrás de Q 10 es que la velocidad de reacción R depende exponencialmente de la temperatura:
Q 10 es una cantidad sin unidades, ya que es el factor por el cual cambia una tasa, y es una forma útil de expresar la dependencia de la temperatura de un proceso.
Para la mayoría de los sistemas biológicos, el valor de Q 10 es de ~ 2 a 3. [1]
En rendimiento muscular
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/6/64/Q10_graphs.svg/400px-Q10_graphs.svg.png)
La temperatura de un músculo tiene un efecto significativo sobre la velocidad y la potencia de la contracción muscular, y el rendimiento generalmente disminuye al disminuir la temperatura y aumenta con el aumento de la temperatura. El coeficiente Q 10 representa el grado de dependencia de la temperatura que exhibe un músculo medido por las tasas de contracción. [2] Una Q 10 de 1.0 indica la independencia térmica de un músculo, mientras que un valor de Q 10 creciente indica una dependencia térmica creciente. Los valores inferiores a 1,0 indican una dependencia térmica negativa o inversa, es decir, una disminución del rendimiento muscular a medida que aumenta la temperatura. [3]
Los valores de Q 10 para procesos biológicos varían con la temperatura. La disminución de la temperatura muscular da como resultado una disminución sustancial del rendimiento muscular, de modo que una disminución de la temperatura de 10 grados Celsius da como resultado una disminución de al menos un 50% en el rendimiento muscular. [4] Las personas que han caído al agua helada pueden perder gradualmente la capacidad de nadar o agarrarse de los cables de seguridad debido a este efecto, aunque otros efectos como la fibrilación auricular son una causa más inmediata de muerte por ahogamiento. A algunas temperaturas mínimas, los sistemas biológicos no funcionan en absoluto, pero el rendimiento aumenta con el aumento de la temperatura ( Q 10 de 2-4) hasta un nivel máximo de rendimiento e independencia térmica ( Q 10 de 1,0-1,5). Con el aumento continuo de la temperatura, el rendimiento disminuye rápidamente ( Q 10 de 0,2-0,8) hasta una temperatura máxima a la que cesa de nuevo toda función biológica. [5]
Dentro de los vertebrados, la diferente actividad del músculo esquelético tiene, en consecuencia, diferentes dependencias térmicas. La velocidad de las contracciones y relajaciones musculares es térmicamente dependiente ( Q 10 de 2.0-2.5), mientras que la contracción máxima, p. Ej., La contracción tetánica, es térmicamente independiente. [6]
Músculos de algunas especies ectotérmicas. por ejemplo, los tiburones muestran menos dependencia térmica a temperaturas más bajas que las especies endotérmicas [4] [7]
Ver también
Referencias
- ↑ a b Reyes BA, Pendergast JS, Yamazaki S (febrero de 2008). "Los osciladores circadianos periféricos de mamíferos tienen compensación de temperatura" . Revista de ritmos biológicos . 23 (1): 95–8. doi : 10.1177 / 0748730407311855 . PMC 2365757 . PMID 18258762 .
- ^ Mundim KC, Baraldi S, Machado HG, Vieira FM (2020-09-01). "Coeficiente de temperatura (Q10) y sus aplicaciones en sistemas biológicos: más allá de la teoría de Arrhenius". Modelización ecológica . 431 : 109127. doi : 10.1016 / j.ecolmodel.2020.109127 . ISSN 0304-3800 .
- ^ Bennett AF (agosto de 1984). "Dependencia térmica de la función muscular". La Revista Estadounidense de Fisiología . 247 (2 Pt 2): R217-29. doi : 10.1152 / ajpregu.1984.247.2.R217 . PMID 6380314 .
- ^ a b Deban SM, Lappin AK (abril de 2011). "Efectos térmicos sobre la dinámica y el control motor de la captura balística de presas en sapos: manteniendo un alto rendimiento a baja temperatura" . La Revista de Biología Experimental . 214 (Pt 8): 1333–46. doi : 10.1242 / jeb.048405 . PMID 21430211 .
- ^ Bennett AF (agosto de 1990). "Dependencia térmica de la capacidad locomotora". La Revista Estadounidense de Fisiología . 259 (2 Pt 2): R253-8. doi : 10.1152 / ajpregu.1990.259.2.R253 . PMID 2201218 .
- ^ Bennett AF (marzo de 1985). "Temperatura y músculo". La Revista de Biología Experimental . 115 : 333–44. PMID 3875678 .
- ^ Donley JM, Shadwick RE, Sepulveda CA, Syme DA (abril de 2007). "Dependencia térmica de las propiedades contráctiles del músculo locomotor aeróbico en el tiburón leopardo y el marrajo dientuso" . La Revista de Biología Experimental . 210 (Parte 7): 1194-203. doi : 10.1242 / jeb.02730 . PMID 17371918 .