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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D7 - Respirometría Intermitente vs. Flujo Continuo
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:3100
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: Modalidades y compromiso experimental
¿Cómo difieren las dos modalidades y qué compromiso experimental introduce su elección?
Grupo 2: Grupo 2: Flujo continuo y balance de oxígeno
¿Cómo se obtiene el consumo de oxígeno en flujo continuo?
Grupo 3: Grupo 3: Estado estacionario y respuesta del flujo continuo
¿Qué limita la exactitud temporal del flujo continuo ante cambios metabólicos?
Grupo 4: Grupo 4: Ciclo intermitente y renovación de oxígeno
¿Cómo alterna el sistema intermitente medición cerrada y lavado?
Grupo 5: Grupo 5: Linealidad, regresión y consumo por ciclo
¿Cómo verifica y estima el sistema intermitente un consumo estacionario?
Grupo 6: Grupo 6: Recuperación y deuda de oxígeno
¿Cómo permite la medición ciclo a ciclo estimar recuperación y deuda de oxígeno?
Grupo 7: Grupo 7: Escala biológica y desempeño comparativo
¿Qué modalidad conviene según escala del organismo y continuidad/perturbación de la medición?
ID:1053
Grupo 1: Grupo 1: Modalidades y compromiso experimental
Descripción
¿Cómo difieren las dos modalidades y qué compromiso experimental introduce su elección?
Pregunta clave: ¿Cómo difieren las dos modalidades y qué compromiso experimental introduce su elección?
La respirometría acuática, el método descrito en el modelo anterior para medir el consumo de oxígeno del pez, se implementa en la práctica de dos modalidades principales, y elegir entre ellas implica una compensación entre la precisión con la que se mide el consumo de oxígeno y qué tan naturales resultan las condiciones de nado que el pez experimenta durante la medición. Esta diferencia resume, en último término, la misma compensación planteada al comienzo de este modelo entre las dos modalidades de la respirometría acuática: el sistema intermitente ofrece un tiempo de respuesta efectivo menor y una menor acumulación de metabolitos producto del confinamiento continuo, mientras que el sistema de flujo continuo entrega datos más continuos en el tiempo y menos perturbados por los ciclos de apertura y cierre que el sistema intermitente necesariamente introduce. En la respirometría de flujo continuo, el consumo de oxígeno del pez se obtiene, en tiempo casi real, a partir de la diferencia entre la concentración de oxígeno del agua que entra a la cámara y la concentración de oxígeno del agua que sale de ella, multiplicada por el caudal de esa corriente de agua. En la respirometría intermitente, la fase de circulación cerrada ofrece una forma distinta de comprobar que el pez efectivamente alcanzó un estado metabólico estacionario dentro de ese ciclo: si la concentración de oxígeno del agua desciende de manera lineal con el tiempo durante toda la fase cerrada, eso confirma que el pez mantuvo un consumo de oxígeno constante durante ese ciclo, y la pendiente de esa recta, obtenida por regresión lineal, entrega el consumo de oxígeno del pez con una precisión alta. La primera modalidad, la respirometría de flujo continuo, mantiene una corriente de agua con una concentración conocida de oxígeno fluyendo de manera constante por la cámara que contiene al pez.
ID:5223
Grupo 2: Grupo 2: Flujo continuo y balance de oxígeno
Descripción
¿Cómo se obtiene el consumo de oxígeno en flujo continuo?
Pregunta clave: ¿Cómo se obtiene el consumo de oxígeno en flujo continuo?
En la respirometría de flujo continuo, el consumo de oxígeno del pez se obtiene, en tiempo casi real, a partir de la diferencia entre la concentración de oxígeno del agua que entra a la cámara y la concentración de oxígeno del agua que sale de ella, multiplicada por el caudal de esa corriente de agua. La primera modalidad, la respirometría de flujo continuo, mantiene una corriente de agua con una concentración conocida de oxígeno fluyendo de manera constante por la cámara que contiene al pez. La exactitud de esta medición depende de que el pez haya alcanzado un estado metabólico estacionario, porque el consumo de oxígeno que se calcula es, en realidad, la diferencia entre lo que entra y lo que sale del sistema en ese instante; si el pez cambia su nivel de actividad, el sistema completo tarda un cierto tiempo de respuesta en reflejar ese nuevo consumo de oxígeno, un tiempo que es mayor cuanto más grande es el volumen efectivo del sistema y menor cuanto mayor es el caudal con que se renueva el agua dentro de él. En la respirometría intermitente, la fase de circulación cerrada ofrece una forma distinta de comprobar que el pez efectivamente alcanzó un estado metabólico estacionario dentro de ese ciclo: si la concentración de oxígeno del agua desciende de manera lineal con el tiempo durante toda la fase cerrada, eso confirma que el pez mantuvo un consumo de oxígeno constante durante ese ciclo, y la pendiente de esa recta, obtenida por regresión lineal, entrega el consumo de oxígeno del pez con una precisión alta. La respirometría acuática, el método descrito en el modelo anterior para medir el consumo de oxígeno del pez, se implementa en la práctica de dos modalidades principales, y elegir entre ellas implica una compensación entre la precisión con la que se mide el consumo de oxígeno y qué tan naturales resultan las condiciones de nado que el pez experimenta durante la medición.
ID:5224
Grupo 3: Grupo 3: Estado estacionario y respuesta del flujo continuo
Descripción
¿Qué limita la exactitud temporal del flujo continuo ante cambios metabólicos?
Pregunta clave: ¿Qué limita la exactitud temporal del flujo continuo ante cambios metabólicos?
La exactitud de esta medición depende de que el pez haya alcanzado un estado metabólico estacionario, porque el consumo de oxígeno que se calcula es, en realidad, la diferencia entre lo que entra y lo que sale del sistema en ese instante; si el pez cambia su nivel de actividad, el sistema completo tarda un cierto tiempo de respuesta en reflejar ese nuevo consumo de oxígeno, un tiempo que es mayor cuanto más grande es el volumen efectivo del sistema y menor cuanto mayor es el caudal con que se renueva el agua dentro de él. En la respirometría intermitente, la fase de circulación cerrada ofrece una forma distinta de comprobar que el pez efectivamente alcanzó un estado metabólico estacionario dentro de ese ciclo: si la concentración de oxígeno del agua desciende de manera lineal con el tiempo durante toda la fase cerrada, eso confirma que el pez mantuvo un consumo de oxígeno constante durante ese ciclo, y la pendiente de esa recta, obtenida por regresión lineal, entrega el consumo de oxígeno del pez con una precisión alta. Esta diferencia resume, en último término, la misma compensación planteada al comienzo de este modelo entre las dos modalidades de la respirometría acuática: el sistema intermitente ofrece un tiempo de respuesta efectivo menor y una menor acumulación de metabolitos producto del confinamiento continuo, mientras que el sistema de flujo continuo entrega datos más continuos en el tiempo y menos perturbados por los ciclos de apertura y cierre que el sistema intermitente necesariamente introduce. En la respirometría de flujo continuo, el consumo de oxígeno del pez se obtiene, en tiempo casi real, a partir de la diferencia entre la concentración de oxígeno del agua que entra a la cámara y la concentración de oxígeno del agua que sale de ella, multiplicada por el caudal de esa corriente de agua. La segunda modalidad, la respirometría intermitente, en cambio, alterna fases de circulación cerrada, durante las cuales el pez consume el oxígeno del volumen fijo de agua del sistema, con fases de lavado que renuevan ese oxígeno antes de que comience el siguiente ciclo cerrado.
ID:5225
Grupo 4: Grupo 4: Ciclo intermitente y renovación de oxígeno
Descripción
¿Cómo alterna el sistema intermitente medición cerrada y lavado?
Pregunta clave: ¿Cómo alterna el sistema intermitente medición cerrada y lavado?
La segunda modalidad, la respirometría intermitente, en cambio, alterna fases de circulación cerrada, durante las cuales el pez consume el oxígeno del volumen fijo de agua del sistema, con fases de lavado que renuevan ese oxígeno antes de que comience el siguiente ciclo cerrado. En la respirometría intermitente, la fase de circulación cerrada ofrece una forma distinta de comprobar que el pez efectivamente alcanzó un estado metabólico estacionario dentro de ese ciclo: si la concentración de oxígeno del agua desciende de manera lineal con el tiempo durante toda la fase cerrada, eso confirma que el pez mantuvo un consumo de oxígeno constante durante ese ciclo, y la pendiente de esa recta, obtenida por regresión lineal, entrega el consumo de oxígeno del pez con una precisión alta. La exactitud de esta medición depende de que el pez haya alcanzado un estado metabólico estacionario, porque el consumo de oxígeno que se calcula es, en realidad, la diferencia entre lo que entra y lo que sale del sistema en ese instante; si el pez cambia su nivel de actividad, el sistema completo tarda un cierto tiempo de respuesta en reflejar ese nuevo consumo de oxígeno, un tiempo que es mayor cuanto más grande es el volumen efectivo del sistema y menor cuanto mayor es el caudal con que se renueva el agua dentro de él. La primera modalidad, la respirometría de flujo continuo, mantiene una corriente de agua con una concentración conocida de oxígeno fluyendo de manera constante por la cámara que contiene al pez. En la respirometría de flujo continuo, el consumo de oxígeno del pez se obtiene, en tiempo casi real, a partir de la diferencia entre la concentración de oxígeno del agua que entra a la cámara y la concentración de oxígeno del agua que sale de ella, multiplicada por el caudal de esa corriente de agua.
ID:5226
Grupo 5: Grupo 5: Linealidad, regresión y consumo por ciclo
Descripción
¿Cómo verifica y estima el sistema intermitente un consumo estacionario?
Pregunta clave: ¿Cómo verifica y estima el sistema intermitente un consumo estacionario?
En la respirometría intermitente, la fase de circulación cerrada ofrece una forma distinta de comprobar que el pez efectivamente alcanzó un estado metabólico estacionario dentro de ese ciclo: si la concentración de oxígeno del agua desciende de manera lineal con el tiempo durante toda la fase cerrada, eso confirma que el pez mantuvo un consumo de oxígeno constante durante ese ciclo, y la pendiente de esa recta, obtenida por regresión lineal, entrega el consumo de oxígeno del pez con una precisión alta. En la respirometría de flujo continuo, el consumo de oxígeno del pez se obtiene, en tiempo casi real, a partir de la diferencia entre la concentración de oxígeno del agua que entra a la cámara y la concentración de oxígeno del agua que sale de ella, multiplicada por el caudal de esa corriente de agua. La exactitud de esta medición depende de que el pez haya alcanzado un estado metabólico estacionario, porque el consumo de oxígeno que se calcula es, en realidad, la diferencia entre lo que entra y lo que sale del sistema en ese instante; si el pez cambia su nivel de actividad, el sistema completo tarda un cierto tiempo de respuesta en reflejar ese nuevo consumo de oxígeno, un tiempo que es mayor cuanto más grande es el volumen efectivo del sistema y menor cuanto mayor es el caudal con que se renueva el agua dentro de él. Esta capacidad de medir ciclo por ciclo le permite además a la respirometría intermitente medir el metabolismo de recuperación del pez después de hacer ejercicio, cuantificando el exceso de consumo de oxígeno que el pez registra tras el esfuerzo, por encima de su consumo de oxígeno en reposo, como forma de estimar la deuda de oxígeno que el pez acumuló durante la actividad anaeróbica previa. La segunda modalidad, la respirometría intermitente, en cambio, alterna fases de circulación cerrada, durante las cuales el pez consume el oxígeno del volumen fijo de agua del sistema, con fases de lavado que renuevan ese oxígeno antes de que comience el siguiente ciclo cerrado.
ID:5227
Grupo 6: Grupo 6: Recuperación y deuda de oxígeno
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¿Cómo permite la medición ciclo a ciclo estimar recuperación y deuda de oxígeno?
Pregunta clave: ¿Cómo permite la medición ciclo a ciclo estimar recuperación y deuda de oxígeno?
Esta capacidad de medir ciclo por ciclo le permite además a la respirometría intermitente medir el metabolismo de recuperación del pez después de hacer ejercicio, cuantificando el exceso de consumo de oxígeno que el pez registra tras el esfuerzo, por encima de su consumo de oxígeno en reposo, como forma de estimar la deuda de oxígeno que el pez acumuló durante la actividad anaeróbica previa. La exactitud de esta medición depende de que el pez haya alcanzado un estado metabólico estacionario, porque el consumo de oxígeno que se calcula es, en realidad, la diferencia entre lo que entra y lo que sale del sistema en ese instante; si el pez cambia su nivel de actividad, el sistema completo tarda un cierto tiempo de respuesta en reflejar ese nuevo consumo de oxígeno, un tiempo que es mayor cuanto más grande es el volumen efectivo del sistema y menor cuanto mayor es el caudal con que se renueva el agua dentro de él. La respirometría acuática, el método descrito en el modelo anterior para medir el consumo de oxígeno del pez, se implementa en la práctica de dos modalidades principales, y elegir entre ellas implica una compensación entre la precisión con la que se mide el consumo de oxígeno y qué tan naturales resultan las condiciones de nado que el pez experimenta durante la medición. En la respirometría intermitente, la fase de circulación cerrada ofrece una forma distinta de comprobar que el pez efectivamente alcanzó un estado metabólico estacionario dentro de ese ciclo: si la concentración de oxígeno del agua desciende de manera lineal con el tiempo durante toda la fase cerrada, eso confirma que el pez mantuvo un consumo de oxígeno constante durante ese ciclo, y la pendiente de esa recta, obtenida por regresión lineal, entrega el consumo de oxígeno del pez con una precisión alta. En la respirometría de flujo continuo, el consumo de oxígeno del pez se obtiene, en tiempo casi real, a partir de la diferencia entre la concentración de oxígeno del agua que entra a la cámara y la concentración de oxígeno del agua que sale de ella, multiplicada por el caudal de esa corriente de agua.
ID:5228
Grupo 7: Grupo 7: Escala biológica y desempeño comparativo
Descripción
¿Qué modalidad conviene según escala del organismo y continuidad/perturbación de la medición?
Pregunta clave: ¿Qué modalidad conviene según escala del organismo y continuidad/perturbación de la medición?
Esta diferencia resume, en último término, la misma compensación planteada al comienzo de este modelo entre las dos modalidades de la respirometría acuática: el sistema intermitente ofrece un tiempo de respuesta efectivo menor y una menor acumulación de metabolitos producto del confinamiento continuo, mientras que el sistema de flujo continuo entrega datos más continuos en el tiempo y menos perturbados por los ciclos de apertura y cierre que el sistema intermitente necesariamente introduce. La respirometría de flujo continuo, por su parte, resulta más adecuada para estudiar cardúmenes completos o animales de gran tamaño, precisamente porque no depende de encerrar al pez en ciclos sucesivos. La exactitud de esta medición depende de que el pez haya alcanzado un estado metabólico estacionario, porque el consumo de oxígeno que se calcula es, en realidad, la diferencia entre lo que entra y lo que sale del sistema en ese instante; si el pez cambia su nivel de actividad, el sistema completo tarda un cierto tiempo de respuesta en reflejar ese nuevo consumo de oxígeno, un tiempo que es mayor cuanto más grande es el volumen efectivo del sistema y menor cuanto mayor es el caudal con que se renueva el agua dentro de él.
ID:5229