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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A5.1 - Hipertermia y Shock Térmico
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:1972
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: Exposición térmica y dosis
Integra temperatura y duración de exposición en una dosis acumulada.
Grupo 2: Grupo 2: Desnaturalización proteica
Representa la desnaturalización enzimática por Arrhenius y su fuerte aceleración térmica.
Grupo 3: Grupo 3: Protección HSP70
Representa activación umbral de HSP70 y re-plegamiento protector.
Grupo 4: Grupo 4: Membranas celulares
Representa fluidificación lipídica, cruce del punto de fusión y pérdida de integridad.
Grupo 5: Grupo 5: Músculo y knockdown
Representa pérdida de función muscular por encima del óptimo y knockdown previo a muerte.
Grupo 6: Grupo 6: Integración y letalidad
Mantiene las tres vías en paralelo y las integra en una salida de letalidad dependiente de dosis.
ID:1153
Grupo 1: Grupo 1: Exposición térmica y dosis
Descripción
Integra temperatura y duración de exposición en una dosis acumulada.
Pregunta clave: ¿Cómo opera exposición térmica y dosis?
Integra temperatura y duración de exposición en una dosis acumulada. Qué tan letal termina siendo, en definitiva, toda esta combinación de mecanismos para el insecto no depende solamente de qué tan alta llega la temperatura, sino también de cuánto tiempo el insecto queda expuesto a ella: el modelo de temperatura letal integra temperatura y tiempo de exposición en una sola cuenta de daño acumulativo, de modo que una temperatura moderada mantenida durante mucho tiempo puede llegar a ser tan letal para el insecto como una temperatura mucho más alta sostenida solo brevemente. La primera de estas vías es la desnaturalización de las proteínas enzimáticas del insecto, que sigue la ley de Arrhenius con una energía de activación muy alta: esto hace que la tasa de daño sobre esas proteínas no crezca de forma suave con la temperatura, sino que se duplique aproximadamente con cada grado adicional de temperatura.
ID:5595
Grupo 2: Grupo 2: Desnaturalización proteica
Descripción
Representa la desnaturalización enzimática por Arrhenius y su fuerte aceleración térmica.
Pregunta clave: ¿Cómo opera desnaturalización proteica?
Representa la desnaturalización enzimática por Arrhenius y su fuerte aceleración térmica. La primera de estas vías es la desnaturalización de las proteínas enzimáticas del insecto, que sigue la ley de Arrhenius con una energía de activación muy alta: esto hace que la tasa de daño sobre esas proteínas no crezca de forma suave con la temperatura, sino que se duplique aproximadamente con cada grado adicional de temperatura.
ID:5596
Grupo 3: Grupo 3: Protección HSP70
Descripción
Representa activación umbral de HSP70 y re-plegamiento protector.
Pregunta clave: ¿Cómo opera protección hsp70?
Representa activación umbral de HSP70 y re-plegamiento protector. Frente a esta desnaturalización de proteínas, el insecto cuenta con una defensa propia: las proteínas chaperonas conocidas como HSP70 se activan por encima de un umbral de temperatura y se dedican a re-plegar las proteínas del insecto que quedaron solo parcialmente desnaturalizadas, actuando como un sistema de protección que intenta revertir parte del daño que la propia temperatura está causando.
ID:5597
Grupo 4: Grupo 4: Membranas celulares
Descripción
Representa fluidificación lipídica, cruce del punto de fusión y pérdida de integridad.
Pregunta clave: ¿Cómo opera membranas celulares?
Representa fluidificación lipídica, cruce del punto de fusión y pérdida de integridad. La segunda vía de daño, independiente de la anterior, ocurre en las membranas celulares del insecto: a alta temperatura, los lípidos que componen esas membranas se fluidifican, y por encima del punto de fusión propio de esos lípidos, las membranas del insecto pierden la integridad estructural que necesitan para funcionar.
ID:5598
Grupo 5: Grupo 5: Músculo y knockdown
Descripción
Representa pérdida de función muscular por encima del óptimo y knockdown previo a muerte.
Pregunta clave: ¿Cómo opera músculo y knockdown?
Representa pérdida de función muscular por encima del óptimo y knockdown previo a muerte. La tercera vía de daño ocurre en los músculos del insecto, y es la que se manifiesta primero, incluso antes de que el calor llegue a matar al insecto: cuando la temperatura del músculo supera el óptimo catalítico al que trabajan sus miosinas y sus actinas, el insecto pierde su capacidad de moverse, entrando en un estado de inmovilidad conocido como knockdown, que precede a la muerte del insecto pero todavía no la implica.
ID:5599
Grupo 6: Grupo 6: Integración y letalidad
Descripción
Mantiene las tres vías en paralelo y las integra en una salida de letalidad dependiente de dosis.
Pregunta clave: ¿Cómo opera integración y letalidad?
Mantiene las tres vías en paralelo y las integra en una salida de letalidad dependiente de dosis. Qué tan letal termina siendo, en definitiva, toda esta combinación de mecanismos para el insecto no depende solamente de qué tan alta llega la temperatura, sino también de cuánto tiempo el insecto queda expuesto a ella: el modelo de temperatura letal integra temperatura y tiempo de exposición en una sola cuenta de daño acumulativo, de modo que una temperatura moderada mantenida durante mucho tiempo puede llegar a ser tan letal para el insecto como una temperatura mucho más alta sostenida solo brevemente. Frente a esta desnaturalización de proteínas, el insecto cuenta con una defensa propia: las proteínas chaperonas conocidas como HSP70 se activan por encima de un umbral de temperatura y se dedican a re-plegar las proteínas del insecto que quedaron solo parcialmente desnaturalizadas, actuando como un sistema de protección que intenta revertir parte del daño que la propia temperatura está causando. La tercera vía de daño ocurre en los músculos del insecto, y es la que se manifiesta primero, incluso antes de que el calor llegue a matar al insecto: cuando la temperatura del músculo supera el óptimo catalítico al que trabajan sus miosinas y sus actinas, el insecto pierde su capacidad de moverse, entrando en un estado de inmovilidad conocido como knockdown, que precede a la muerte del insecto pero todavía no la implica.
ID:5600