Mecanismos de termorregulación corporal humana


Es interesante referir se a la temperatura corporal como un mecanismo adaptativo desarrollado y perfeccionado durante el proceso de la evolución. Los mamíferos, por ejemplo, a diferencia de los anfibios, logramos durante el proceso evolutivo que la temperatura interna fuera constante y por lo tanto independiente de la temperatura del medio ambiente que nos rodea. Para que esto fuera posible la naturaleza nos dotó de mecanismos homeostáticos que a activarse, o bien estimulan la pérdida de calor, o bien estimulan la ganancia de calor, siempre buscando que nuestra temperatura interna permanezca en calores constantes.

La ventada de este mecanismo adaptativo salta a la vista. Independientemente de la temperatura del medio ambiente (ambientes fríos o calurosos), los mamíferos pueden llevar una vida normal hasta ciertos límites, claro está.

A diferencia de los mal llamados "animales de sangre fría" o poiquilotermos (animales cuya temperatura interna depende de la temperatura del ambiente), nosotros los mamíferos o animales homeotermos, "aprendimos" a regular nuestra temperatura corporal, lo que nos permite ser activos en condiciones de frío o calor.

Los reptiles y los anfibios no presentan esta particularidad. Su temperatura interna depende de la temperatura del medio ambiente. Si hace calor se activarán sus sistema enzimáticos, calves en el gobierno de las reacciones químicas. Si el ambiente externo se torna frío, se deprimen los sistemas enzimáticos a tal punto que el animal puede quedar prácticamente paralizado.



Es necesario aclarar que la ventaja de los animales homeotermos sobre los poiquilotermos, no es total. La acción de mantener todo el tiempo la temperatura constante es un proceso muy costoso para nuestros organismos que demandan constantemente del combustible necesario para mantener prendida a toda la "hoguera interna". El mecanismo homeotérmico nos hace esclavos y muy dependientes de los combustibles (alimentos). Se dice, por ejemplo, que la musaraña, catalogado como el mamífero más pequeño del mundo, sede consumir diariamente una cantidad de alimentos equivalentes a su propio peso corporal. Bien podemos pensar prácticamente que vive para comer y come para vivir.



Los animales de "sangre fría", al utilizar el calor que les proporciona el medio ambiente, no son tan esclavos de la "hoguera interna" ni de los combustibles (alimentos), necesarios para mantener la hoguera en combustión. Por tal razón estos animales no requieren alimentarse todos los días.

No hay duda sobre la importancia de la temperatura como constante homeostática presente en todos lo líquidos corporales, particularmente en la sangre, encargada entre otros aspectos de "transportar" y "eliminar" el calor producido por las reacciones químicas que acontecen en el interior de nuestras células. Aumentos o disminuciones de la temperatura por encima de 40°C o por debajo de 29°C respectivamente, influyen de manera drástica sobre la actividad enzimática, encargada de controlar la velocidad y la dirección de las reacciones químicas.

Bajo condiciones muy cálidas y húmedas o cuando una personas deportista tiene exceso de ropa, la temperatura corporal puede llegar a ser del orden de los 41,1 a 42,3 °C. No es raro entonces que los atletas lleguen a perder de 2 a 6 kilogramos de agua (1 Kg equivale prácticamente a 1 litro de agua) durante una actividad física desarrollada en un período de una a una hora y media o más.

En los mamíferos la principal fuente de calor es la contracción muscular: solo el 30% de la energía liberada en las reacciones químicas energéticas se emplea en en el proceso contráctil. El resto, es decir el 70%, se convierte en calor, que deberá ser eliminado para garantizar una temperatura corporal constante.



La temperatura corporal juega un papel importante durante la actividad y el ejercicio físico, por cuanto influye de manera significativa en la capacidad de trabajo de la persona. Aunque el problema de la temperatura se asocie primordialmente con la realización de ejercicios de estructura cíclica de larga duración (maratón, ciclismo a largo aliento, etc.), en condiciones climatológicas adversas (altas temperaturas y humedad relativa del medio ambiente), también juega un papel decisivo en ciertos tipos de actividad física que se realizan en espacio y lugares con temperaturas bajas (alpinismo, deportes de invierno, ciertas actividades acuáticas y subacuáticas).

En ambos casos el problema de la temperatura es diametralmente opuesto. En el primer caso se corre el riesgo de sufrir de calambres de calor, síncopes de calor y lo más grave, "golpe de calor", es decir se presenta la hipertermia. En el segundo caso, por el contrario, se puede presentar un caso típico de hipotermia.



La consecuencia menos grave del estado de hipertermia está relacionada con la aparición de espasmos o calambres musculares, probablemente causados por la pérdida de agua y de ciertos minerales, componentes fundamentales del sudor. Los calambre por calor se tratan llevando al individuo afectado a un lugar más fresco y administrándole fluidos o una solución salina.

Un estado algo más complicado que anterior, es el síncope o agotamiento por calor. Es probable que se produzca por una incapacidad del sistema cardio-vascular y sanguíneo para satisfacer por un lado el flujo sanguíneo que demandan los músculos esqueléticos y por el otro la necesidad de que la piel reciba un flujo suficiente de sangre, que le permita garantizar los mecanismos termorreguladores. Durante el síncope de calor los mecanismos termorreguladores funcionan, pero no pueden disipar el calor con suficiente rapidez porque no hay bastante volumen de sangre para para permitir una distribución adecuada hacia la piel.

Algunos síntomas presentes durante el agotamiento o síncope de calor, son la debilidad extrema, agotamiento general, cefalea, meros, náuseas, sudoración copiosa, piel fría, taquicardia y estados de inconsciencia.

En relación con el "golpe de calor", sabemos que es un estado crítico, que puede causar la muerte de la persona y por tanto requiere de ayuda profesional. Para superar el "golpe de calor" no es suficiente una sola acción de suspender el ejercicio, por cuanto se trata de una perturbación del mecanismo termorregulador. Además de los síntomas anteriormente señalados, el "golpe de calor" puede causar marcha tambaleante, colapso, inconsciencia, pérdida de conocimiento y riesgo de muerte. Es necesario señalar que son las neuronas en general y las que se localizan en la corteza cerebral en particular, las células que más daño sufren durante un estado de hipertermia.



Respecto al estado de hipotermia, se presenta cuando el organismo se encuentra durante tiempos relativamente prolongados, en lugares cuya temperatura ambiente es muy baja. El efecto es contrario al que se presenta durante el estado de hipertermia. En estas condiciones, las reacciones químicas se tornan lentas, lo que se reflejará en el comportamiento lento del individuo. Cuando la temperatura corporal es de 29°C, no se producen lesiones importantes aunque las funciones corporales se vuelven demasiado lentas y la personas permanece en estado de animación suspendida hasta que se recaliente. Temperaturas corporales de 24°C y menores, no son compatibles con la vida de un mamífero.

En términos generales para mantener la temperatura corporal en un valor más o menos estable (37°C), es necesario un constante equilibrio entre la cantidad de calor producido por el organismo y la cantidad de calor eliminado, a través de los diferentes mecanismos termorreguladores. Este equilibrio puede alterarse por factores hormonales, digestivos, patológicos (virales, bacterianos), ambientales, así como la práctica de ejercicio físico.



Se hace referencia más en detalle a los factores ambientales y su relación con la práctica deportiva, por cuanto un desconocimiento de estos factores por parte de los entrenadores y de los mismos entrenados, fácilmente evitables, puede terminar en algún tipo de tragedia. Los "golpes de calor" suceden con cierta frecuencia en deportes tales como el atletismo, el fútbol americano, el tenis, entre otros.

Frecuentemente se pueden encontrar personas trotando en horas calurosas del día, vistiendo chaquetas deportivas de hule y por supuesto sudando intensamente. Muchos de ellos consideran que éste tipo de ejercicio físico es ideal para "quemar" grasa, cuando lo que están provocando es una intensa deshidratación del organismo y la posibilidad de que se manifiesta el "golpe de calor".



En realidad el "golpe de calor" no es sólo característico de las personas deportistas; temperaturas altas en la época de verano puede provocar perturbaciones en el estado de salud e incluso la muerte de las personas, siendo las más vulnerables las poblaciones infantil y de la tercera edad.

Las hormonas tiroxina y adrenalina aumentan el metabolismo de las células de muchos tejidos, provocando un aumento del calor producido por las reacciones químicas. A la hormona adrenalina se le conoce como la hormona de la alarma, por cuanto pone en alerta al animal o al humano en las situaciones de tensión o peligro.

Los procesos digestivos aumentan significativamente el calor producido internamente. Una comida rica en proteínas por ejemplo, puede aumentar el metabolismo hasta en un 30%, efecto denominado acción dinámica específica de los alimentos.



En relación con cierto tipo de enfermedades de tipo viral o bacteriana, se sabe que producen un aumento en la temperatura corporal, denominado fiebre, estado que se presenta por la acción de los piréticos (proteínas o poliscaráridos anormales), que llevados por la sangre provocan un desajuste en el funcionamiento del termostato hipotalámico.

El sentido biológico de la fiebre en ciertos tipos de enfermedades virales y bacterianas, se entiende en la medida en que la temperatura elevada destruye por ejemplo los gonococos y los treponemas de la sífilis. Sin duda, la fiebre en estos casos se debe percibir como un mecanismo de defensa de nuestro organismo contra cierto tipo de virus o bacterias.

En relación con los factores ambientales, se sabe que nuestro organismo puede perder y/o ganar calor utilizando mecanismos físicos y fisiológicos:

Mecanismos físicos presentas en la termorregulación: radiación, conducción, convección.



1. Pérdida o ganancia de calor por radiación:




Nuestro organismo intercambia en la distancia calor constante con el medio ambiente. Todos los cuerpos irradian calor en forma de ondas electromagnéticas, sien el sol la principal fuente irradiadora de calor. Mientras la temperatura corporal sea mayor que la temperatura del ambiente, nuestro cuerpo podrá eliminar calor a través del mecanismo de la radiación. Entre más amplio el diapasón observado entre la temperatura corporal (TC) y la temperatura del medio ambiente (TA), más efectivo será el mecanismo de pérdida de calor por radiación. Por ejemplo, la ausencia de sudoración en condiciones de reposo, cuando nos encontramos en lugares muy fríos, precisamente por la efectividad del mecanismo de la radiación.

Por radiación se entiende el intercambio de calor que ocurre entre dos cuerpos que se encuentran distantes entre sí. El calor se dirigirá del cuerpo que se encuentra más caliente al cuerpo que se encuentra menos caliente.

2. Pérdida o ganancia de calor por conducción:




Los mismos principios que explican la transferencia de calor entre dos cuerpos observados en el mecanismo de la radiación, se observan en relación al mecanismo de la conducción. La diferencia radica en que la transferencia de calor por conducción se presenta cuando hay contacto directo entre los cuerpos u objetos. Cuando hablamos de radiación se hacia referencia al intercambio de calor entre dos cuerpos distantes entre sí. Por ejemplo, si nos encontramos dentro de una habitación, cuya temperatura ambiente es menor que la temperatura corporal, nuestro cuerpo irradiará calor hacia las paredes de la habitación en cuestión.

Si nuestro cuerpo hace contacto con un objeto determinado, se presentará el intercambio de calor entre ambos cuerpos. La dirección de este intercambio depende del gradiente de calor de los cuerpos comprometidos. Por ejemplo, si estando desnudos en un ambiente frío, nos sentamos en una silla metálica, sentimos inmediatamente una sensación desagradable a causa del frío del metal. Pasados unos minutos la sensación desaparece. Nuestro cuerpo termina "calentando" la silla, es decir hemos transferido calor, por medio del mecanismo de la conducción.

3. Pérdida de calor por convección:




La pérdida de calor por convección es una variante del mecanismo de la conducción. Se habla de la pérdida de calor por convección cuando el objeto hace contacto directo con nuestra piel, o bien es el aire, o bien es el agua. Mientras la temperatura corporal sea mayor que la temperatura del aire o del agua que nos rodea, nuestro organismo puede perder calor por medio del mecanismo de la convección, siempre y cuando existan corrientes de agua o de aire, que continuamente estén remplazando el aire o el agua que entran en contacto directo con nuestra superficie corporal.

Todos hemos sentido la sensación desagradable al introducirnos en una piscina cuya agua se encuentra a temperaturas muy bajas. Si nos quedamos inmóviles durante cierto tiempo, desaparece un poco la sensación de frío. Ha sucedido que nuestro cuerpo ha calentado, utilizando el mecanismo de la convección, la capa de agua que está en contacto directo con nuestra superficie corporal. En el momento de cambiar de posición, se vuelve a sentir el agua fría, por cuanto la capa de agua que calentamos con anterioridad ha sido remplazada por una nueva capa de agua, que debemos calentar utilizando el mecanismo de la convección.

4. Pérdida de calor por la evaporación del sudor:




La pérdida de calor por la evaporación del sudor se intensifica cuando se realizan actividades físicas en sitios que presentan una alta temperatura ambiental. Es claro que en la medida en que disminuya el gradiente de temperatura entre nuestro cuerpo y el medio ambiente, perderán eficacia los mecanismos de radiación, conducción y convección, y ganará eficacia el mecanismo de la evaporación del sudor. Sólo que en este último caso se presenta un atenuante. No basta que la sudoración sea copiosa para garantizar la efectividad del mecanismo de la sudoración. El sudor debe ser evaporado, o de lo contrario estaremos deshidratándonos sin perder calor producido por la actividad física.

En este momento entra en juego una nueva propiedad climatológica: la humedad relativa el aire. En ambientes en donde la humedad relativa del aire es muy alta, se dificulta mucho la pérdida de calor por la evaporación del sudor. Lo anterior sucede en los lugares cercanos a grandes fuentes de agua, particularmente fuentes de agua de mar. En estos sitios por lo general la temperatura del ambiente es alta, al igual que la humedad relativa del aire. Al realizar un ejercicio físico sudaremos copiosamente, pero no estaremos eliminando el calor producido por nuestros músculos. Se siente una sensación desagradable de "sudor pegajoso", aún en condiciones de reposo.

5. Mecanismos fisiológicos presentes en la termorregulación:




La temperatura corporal es regulada por el sistema nervioso central, a través del hipotálamo, en donde se localizan neuronas sensibles a los cambios de temperatura en la sangre. Cuando estos sensores captan una disminución de la temperatura corporal, se activará el centro hipotalámico protector del calor, con el propósito de aumentar la temperatura corporal. Por el contrario, cuando los sensores nerviosos del hipotálamo captan un aumento en la temperatura corporal, se activará el centro de eliminación de calor, con el objeto de disminuir la temperatura corporal.

6. Reacciones fisiológicas que aumentan la producción de calor:




Cuando estamos expuestos al frío ocurre una vasoconstricción generalizada de los vasos sanguíneos de la piel; lo anterior significa que los vasos sanguíneos reducen su diámetro, disminuyendo el flujo de sangre que se dirige hacia la superficie corporal, evitándose la pérdida de calor. En estas circunstancias, es común que involuntariamente comencemos a temblar, reacción que aumenta la producción de calor por parte de la musculatura esquelética.

En condiciones de frío se produce un aumento de la hormona tiroidea por parte de la glándula tiroides, lo cual intensifica el metabolismo de las células y en consecuencia se produce una cantidad extra de calor.

7. Reacciones fisiológicas que incrementan la eliminación de calor:




Cuando estamos expuestos al calor, o cuando a través del ejercicio físico estamos produciendo una gran cantidad de calor, ocurre un mecanismo reflejo a nivel delos vasos sanguíneos de la piel, denominado vasodilatación.

La sangre encargada de transportar el calor producido en las reacciones químicas, particularmente de carácter energético, fluye hacia la superficie corporal para estimular la pérdida de calor por mecanismos físicos y fisiológicos. El aspecto colorado de nuestra cara en condiciones de ejercicio es una muestra clara de que la sangre se ha dirigido hacia la superficie corporal.

En esta circunstancias ocurre también la estimulación de las glándulas sudoríparas, que filtran hacia la superficie una copiosa cantidad de sudor, en espera de que éste se evapore si las condiciones climatológicas así lo permiten.

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1 comentarios

  1. +10 maquina lo necesitava para maar a mi perro buen aporte sigue asi maquinola intergalactica

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