La máquina humana extraordinaria

Observar el funcionamiento muscular desde el punto de vista biomecánico y bioquímico representa un desafío abierto para los estudiosos.

Leonardo da Vinci se sumergió en el estudio de la mecánica muscular más allá de sus intereses principales relacionados con la pintura.

Hace ciento cincuenta años, el físico Herman Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821 - 1894) observó que el músculo no podía funcionar de acuerdo con el ciclo de Carnot de una máquina térmica.

Lazare-Nicolas Carnot (1753-1823) entendió que una máquina, aunque perfeccionada, no agrega nada a la fuerza motriz, ya que solo transforma el esfuerzo para que sea más fácil superarlo.

La eficiencia de una máquina térmica nunca podría ser del 100%, incluso en condiciones de fricción cero, porque un porcentaje de energía térmica pasa desde la fuente de la máquina (caldera) a la fuente fría (condensador) de la cual tiende a elevar la temperatura.

El músculo, por otro lado, representa un "caso especial" en el campo de la termología, ya que involucra ATP (trifosfato de adenosina) que introduce mecanismos "entrópicos" en el funcionamiento de los organismos vivos y su metabolismo celular.

En el siglo XIX, Alexandr Alexandrovic Herzen (1839 - 1906) declaró que, paradójicamente, el músculo en ciertas circunstancias puede "enfriarse", en contraste con las leyes de la termodinámica, para las cuales, por ejemplo, una máquina no puede hacer un trabajo reduciendo la temperatura Esto parece contradecir la misma termodinámica muscular, pero en realidad la acción "sintrópica", es decir, la entropía negativa de la ATP puede ser tal que produzca movimientos cíclicos que, a pesar del desarrollo del trabajo, disminuyen la temperatura.

Según una visión sistémica de la pregunta, parece que la "máquina biológica", el ser vivo que mantiene valores constantes de volumen y temperatura, puede compararse con un sistema termodinámico forzado a ingerir alimentos para mantener el nivel requerido de "energía libre" para Compensación por pérdidas ordinarias de energía. La producción de orden, al reducir la entropía, reduce la temperatura, con la liberación de energía en forma de calor a dispersar. De hecho, la segunda ley de la termodinámica establece que todo sistema físico tiende a su nivel de energía más bajo (entropía universal).

En mecánica, el uso deteriora el medio productor de trabajo, pero una visión computarizada del problema tendería a mostrar que los subsistemas biológicos funcionan a la inversa, de forma "sintrópica", lo que ralentiza la transición progresiva del orden al desorden y, por lo tanto, produce ellos mismos ordenan

Según Helmholtz, si el orden de un sistema disminuye, su energía interna también disminuye. De ahí la necesidad de alimentos para los seres vivos con el fin de mantener la "energía libre" a un nivel constante para compensar la pérdida de orden.

Se dijo que la necesidad de comer se debía a la necesidad de adquirir materiales y energías indispensables para los procesos vitales relacionados con la fisiología y las habilidades motoras del organismo vivo. Todo esto fue considerado como una función del primer principio de la termodinámica (conservación de la energía). En cambio, gracias al segundo principio de la termodinámica (entropía) que se refiere a los procesos vitales de los organismos vivos, podemos interpretar los comportamientos de nutrición y energía de estos organismos de manera diferente.

La frase tomada del "Mahabharata" subraya la sabiduría misteriosa de los antiguos, tal vez ya consciente del principio científico de la entropía. El principio de vitalidad y orden universal está representado por "BUSHI", el "guerrero noble", cuya tarea principal es "controlar el desorden". Nos sorprende observar que no hay un "constructor" directo de todo esto, como un ensamblador de dispositivos mecánicos. De hecho, la vida biológica se presenta como la realización de una programación ascendente contenida en el núcleo de una célula (ADN).

Los seres humanos saben cómo diseñar y construir materialmente una "máquina" que tendrá que funcionar de acuerdo con una guía. La máquina biológica, por otro lado, no requiere constructores o guías: está construida, regulada y guiada por sí misma. Funciona como un sistema abierto que, interactuando con el medio ambiente, a través de un intercambio de energía y materiales, funciona, crece e incluso se reproduce.