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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A3.5 - Reparación y Cicatrización del Exoesqueleto
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:2014
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Sellado hemostático inicial
La lesión abre una brecha; hemocitos llegan y la hemolinfa coagula para sellarla como respuesta de emergencia. El estado puente es la fracción sellada.
Grupo 2: Grupo 2: Depósito epidérmico de nueva cutícula
Tras el sellado, epidermocitos depositan nueva cutícula. La tasa aumenta con ecdisona local y con el área aún por cubrir, conservando ambas dependencias explícitas.
Grupo 3: Grupo 3: Cierre activo por tracción muscular
La tracción muscular aproxima los bordes y reduce directamente el área de herida pendiente. Este cierre actúa en paralelo con la deposición cuticular.
Grupo 4: Grupo 4: Difusión de componentes de hemolinfa
Los componentes reparadores se transportan gradualmente hacia la lesión siguiendo Fick. Se conserva un gradiente espacial y un flujo difusivo hacia la zona dañada.
Grupo 5: Grupo 5: Calidad mecánica de la cicatriz
La cutícula reparada queda con menor tenacidad que la original. La razón de tenacidad se mantiene en el intervalo fuente de 0.30 a 0.70 y determina fragilidad residual.
Grupo 6: Grupo 6: Recuperación funcional y renovación por muda
La eficiencia de sellado, cobertura y refuerzo determina la recuperación de vuelo y locomoción. La próxima muda elimina la cicatriz acumulada y restaura un exoesqueleto completo.
ID:1167
Grupo 1: Grupo 1: Sellado hemostático inicial
Descripción
La lesión abre una brecha; hemocitos llegan y la hemolinfa coagula para sellarla como respuesta de emergencia. El estado puente es la fracción sellada.
Pregunta clave: ¿Cómo opera sellado hemostático inicial?
La lesión abre una brecha; hemocitos llegan y la hemolinfa coagula para sellarla como respuesta de emergencia. El estado puente es la fracción sellada. El insecto tiene una capacidad limitada de reparar su propio exoesqueleto cuando este se daña entre una muda y la siguiente: apenas se produce una herida en el exoesqueleto, los hemocitos —las células inmunes que circulan por el cuerpo del insecto— acuden al lugar y sellan la brecha abierta con hemolinfa que se coagula sobre ella, como una primera respuesta de emergencia. Una vez que la hemolinfa coagulada ha sellado la herida, los epidermocitos que se encuentran debajo de esa zona comienzan a depositar nueva cutícula sobre la brecha sellada.
ID:5554
Grupo 2: Grupo 2: Depósito epidérmico de nueva cutícula
Descripción
Tras el sellado, epidermocitos depositan nueva cutícula. La tasa aumenta con ecdisona local y con el área aún por cubrir, conservando ambas dependencias explícitas.
Pregunta clave: ¿Cómo opera depósito epidérmico de nueva cutícula?
Tras el sellado, epidermocitos depositan nueva cutícula. La tasa aumenta con ecdisona local y con el área aún por cubrir, conservando ambas dependencias explícitas. El insecto no se limita a esperar que la deposición de cutícula avance por sí sola: también recurre a un cierre activo por tracción muscular, que aproxima los bordes de la herida entre sí y así reduce directamente el área que los epidermocitos todavía tienen que cubrir con nueva cutícula. Una vez que la hemolinfa coagulada ha sellado la herida, los epidermocitos que se encuentran debajo de esa zona comienzan a depositar nueva cutícula sobre la brecha sellada. La rapidez con que avanza esa deposición de cutícula depende de dos factores a la vez: de la concentración de ecdisona, la misma hormona de muda que en este caso se libera de forma local en la zona de la herida, y del área de la herida que hay que cubrir —cuanto mayor es cualquiera de los dos, más rápido avanza la deposición de nueva cutícula.
ID:5555
Grupo 3: Grupo 3: Cierre activo por tracción muscular
Descripción
La tracción muscular aproxima los bordes y reduce directamente el área de herida pendiente. Este cierre actúa en paralelo con la deposición cuticular.
Pregunta clave: ¿Cómo opera cierre activo por tracción muscular?
La tracción muscular aproxima los bordes y reduce directamente el área de herida pendiente. Este cierre actúa en paralelo con la deposición cuticular. El insecto no se limita a esperar que la deposición de cutícula avance por sí sola: también recurre a un cierre activo por tracción muscular, que aproxima los bordes de la herida entre sí y así reduce directamente el área que los epidermocitos todavía tienen que cubrir con nueva cutícula. La rapidez con que avanza esa deposición de cutícula depende de dos factores a la vez: de la concentración de ecdisona, la misma hormona de muda que en este caso se libera de forma local en la zona de la herida, y del área de la herida que hay que cubrir —cuanto mayor es cualquiera de los dos, más rápido avanza la deposición de nueva cutícula.
ID:5556
Grupo 4: Grupo 4: Difusión de componentes de hemolinfa
Descripción
Los componentes reparadores se transportan gradualmente hacia la lesión siguiendo Fick. Se conserva un gradiente espacial y un flujo difusivo hacia la zona dañada.
Pregunta clave: ¿Cómo opera difusión de componentes de hemolinfa?
Los componentes reparadores se transportan gradualmente hacia la lesión siguiendo Fick. Se conserva un gradiente espacial y un flujo difusivo hacia la zona dañada. Al mismo tiempo, los componentes de la hemolinfa que el insecto necesita para reparar la herida no llegan de golpe a toda la zona lesionada, sino que se difunden hacia ella siguiendo un patrón gradual, más concentrado cerca del punto de la herida y decreciente hacia los bordes de la zona sana, tal como describe la ecuación de difusión de Fick para este tipo de frente de avance. La rapidez con que avanza esa deposición de cutícula depende de dos factores a la vez: de la concentración de ecdisona, la misma hormona de muda que en este caso se libera de forma local en la zona de la herida, y del área de la herida que hay que cubrir —cuanto mayor es cualquiera de los dos, más rápido avanza la deposición de nueva cutícula.
ID:5557
Grupo 5: Grupo 5: Calidad mecánica de la cicatriz
Descripción
La cutícula reparada queda con menor tenacidad que la original. La razón de tenacidad se mantiene en el intervalo fuente de 0.30 a 0.70 y determina fragilidad residual.
Pregunta clave: ¿Cómo opera calidad mecánica de la cicatriz?
La cutícula reparada queda con menor tenacidad que la original. La razón de tenacidad se mantiene en el intervalo fuente de 0.30 a 0.70 y determina fragilidad residual. A pesar de todo este proceso, la cutícula de reparación que termina cubriendo la herida rara vez alcanza la calidad de la cutícula original del exoesqueleto: su tenacidad, es decir, su capacidad de resistir la propagación de una grieta, suele quedar entre un treinta y un setenta por ciento de la tenacidad original, y esa diferencia deja una cicatriz que es estructuralmente más frágil que el resto del exoesqueleto.
ID:5558
Grupo 6: Grupo 6: Recuperación funcional y renovación por muda
Descripción
La eficiencia de sellado, cobertura y refuerzo determina la recuperación de vuelo y locomoción. La próxima muda elimina la cicatriz acumulada y restaura un exoesqueleto completo.
Pregunta clave: ¿Cómo opera recuperación funcional y renovación por muda?
La eficiencia de sellado, cobertura y refuerzo determina la recuperación de vuelo y locomoción. La próxima muda elimina la cicatriz acumulada y restaura un exoesqueleto completo. Qué tan bien haya funcionado toda esta reparación —la eficiencia con la que el insecto logró sellar, cubrir y reforzar la herida— determina si el insecto puede retomar sus funciones normales de vuelo y locomoción incluso con esa cicatriz más frágil, o si debe arreglárselas con una capacidad reducida hasta que llegue la próxima muda. Es recién en esa próxima muda cuando el insecto vuelve a contar con un exoesqueleto completo y renovado, sin ninguna de las cicatrices que había ido acumulando desde la última vez que mudó. El insecto tiene una capacidad limitada de reparar su propio exoesqueleto cuando este se daña entre una muda y la siguiente: apenas se produce una herida en el exoesqueleto, los hemocitos —las células inmunes que circulan por el cuerpo del insecto— acuden al lugar y sellan la brecha abierta con hemolinfa que se coagula sobre ella, como una primera respuesta de emergencia.
ID:5559