LA EDUCACIÓN FÍSICA EN AMBIENTES FRÍOS: CAJATAMBO
Mg. Carlos Jesús Segura Castilla
e-mail: carlossegurac@yahoo.es
http://www.geocities.com/carlossegurac/
REGULACION TÉRMICA Y ACTIVIDAD FÍSICA
ACTIVIDAD FÍSICA EN AMBIENTES FRÍOS
La creciente participación en actividad deportivas como el triatlón, la inmersión con escafandra, las carreras el ciclismo y la natación de fondo ha motivado un nuevo interés de preocupación por la actividad física en ambientes fríos. Además, algunas ocupaciones requieren que los empleados trabajen en condiciones de frío, que pueden limitar su rendimiento. Por estos motivos, la comprensión de las respuestas fisiologías y los riesgos para la salud asociados con el estrés por el frío, son temas importante en la ciencia del ejercicio. Aquí definimos el estrés por el frío como cualquier condición ambiental que produce un perdida de calor corporal que amenaza la homeostasis. En el análisis nos centraremos en los principales estresores del frío: el aire y el agua.
El hipotálamo tiene una temperatura física de aproximación de 37°C, pero las influencias diarias en la temperatura corporal pueden ser de hasta 1°C. Una reducción en la temperatura de la piel o de la sangre facilita un impulso al centro termorregulador(el hipotálamo)para activar los mecanismos que conservarán la temperatura corporal y que aumentarán la producción de calor. Los principales medios con los que nuestro cuerpo evita un excesivo enfriamiento son:
· El temblor.
· La termogénesis de origen distinto al temblor y
· La vasoconstricción periférica.
Puesto que estos mecanismos de producción y conservación de calor con frecuencia son inadecuados, debemos valernos de la ropa y de la gasa subcutánea para facilitar el aislamiento del ambiente de nuestros tejidos corporales profundos.
El temblor-las concentraciones musculares no controladas tratadas antes- puede hacer aumentar 4 o 5 veces el ritmo de producción de calor corporal en reposo. La termogénesis de origen distinto al temblor supone la estimulación del metabolismo por le sistema nervioso simpático. El creciente ritmo metabólico aumenta la intensidad de la producción de calor interno.
La vasoconstricción periférica se produce como consecuencia de la estimulación simpática de los músculos lisos que rodean las arteriolas de la piel. Esta estimulación hace que los músculos se contraigan, lo cual contrae las arteriolas y reduce le flujo sanguíneo hacia la periferia del cuerpo, previniendo una perdida innecesaria de calor, el ritmo metabólico de la células epiteliales también se reducen cual la temperatura de la piel desciende, por lo que la piel requiere menos oxigeno.
FACTORES QUE AFECTAN LA PERDIDA DE CALOR CORPORAL
Como en el caso de estrés por el calor, la capacidad del cuerpo para satisfacer las demandas de la termorregulación es limita cuando se ve expuesto a condiciones de frío externo. Puede haber una perdida excesiva de calor. Aquellos factores(conducción, convección, radiación y evaporación) que generalmente funcionan tan eficazmente para disipar el calor producido metabolitamente durante el ejercicio en condiciones de calor también pueden, en un ambiente frío, disipar calor con mayor rapidez de la que es capaz de producir el cuerpo.
Concretar las condiciones exactas que permiten la excesiva pérdida de calor y una eventual hipotermia(temperatura corporal baja) es difícil. El equilibrio térmico depende de una amplia variedad de factores que afectan el gradiente entre la producción y la perdida de calor corporal. Hablando en general, cuanto más grande es la diferencia entre la temperatura de la piel y el ambiente frío, mayor será la perdida de calor. No obstante, un número determinado de factores anatómicos y ambientales pueden influir en le ritmo de perdida de calor. Consideremos unos pocos:
TAMAÑO Y COMPOSICIÓN CORPORAL .- el aislamiento del cuerpo frente al frío es la protección mas evidente contra la hipotermia. La grasa subcutánea es una excelente fuente de aislamiento. Las mediciones de pliegues cutáneos para conocer la cantidad de grasa subcutánea son un buen indicador de la tolerancia de un individuo a la exposición al frío. La conductividad térmica de la grasa (su capacidad para transferir el calor) es relativamente baja, por lo que impide la transferencia de calor desde los tejidos profundos hasta la superficie corporal. Las personas que tienen más masa grasa conservan más eficazmente el calor en los ambientes fríos.
El ritmo de perdida de calor se ve afectado también por la razón entre la superficie corporal y la masa corporal. Los individuos altos y pesados tienen una razón pequeña entre el área de la superficie y la masa corporal, que les hace menos susceptibles a la hipotermia. Los niños pequeños tienden a tener una razón más grande que los adultos. Esto hace que les sea más difícil mantener la temperatura corporal normal en un ambiente frío.
Las verdaderas diferencias entre el sexo en cuanto a la tolerancia al frío son mínimas. Las mujeres suelen a tener mas grasas subcutánea de las mujeres les pueden proporcionar unas ciertas ventajas durante la inmersión en agua fría. Cuando se comparan hombres y mujeres de masa grasa tamaño y nivel de fitness similares, se observan pocas diferencias en la regulación de la temperatura corporal durante la exposición al frío.
FRÍO CAUSADO POR EL VIENTO
Al igual que con el calor, la temperatura del aire no es por sí sola un índice valido de la intensidad des estrés térmico experimentado por el individuo. El viento crea un factor de enfriamiento, conocido como frío causado por el viento, al incrementar el ritmo de perdida de calor por convección y conducción. Asimismo cuanto más húmedo es el aire, mayor es el estrés fisiológico. Un día seco, sin viento y a 10°C al sol puede ser agradable. Pero en un día húmedo y ventoso, completamente cubierto de nubes, el frío a esta misma temperatura puede ser muy penetrante.
PERDIDA DE CALOR EN AGUA FRIA
Se ha investigado más sobre la exposición al frío en el agua que en el aire, por lo que nos concentramos en los efectos de la inmersión en agua fría. Mientras que la radiación y la evaporación del sudor son los principales mecanismos de perdida de calor en el aire, la conducción es lo que permite la mayor transferencia de calor durante la inmersión en el agua. Tal como se ha mencionado al comienzo de este capítulo, el agua tiene una conductividad térmica aproximadamente 26 veces mayor que el aire. Esto significa que la perdida de calor por conducción es 26 veces más rápida en el agua que en le aire, cuando se consideran todos los factores(radiación, conducción, convección y evaporación), el cuerpo generalmente pierde calor cuatro veces más deprisa en el agua que en el aire con la misma temperatura.
Los humanos generalmente mantienen una temperatura interna constante cuando permanecen activos en agua a temperaturas de alrededor de unos 32°C. Pero cuando la temperatura del agua desciende por debajo de este punto, se vuelen hipotérmicos aun ritmo proporcional a la duración de la exposición o al gradiente térmico. Debido a la gran perdida de calor que experimenta un cuerpo inmerso en agua fría, la exposición prolongada o las condiciones inusualmente frías pueden provocar una hipotermia externa y la muerte. Los individuos sumergidos en agua a 15°C experimentan una reducción de la temperatura rectal al alrededor de 2,1°C, la temperatura rectal disminuirá aun ritmo de 3,2°C por hora. El ritmo de perdida de calor se acelera todavía más si el agua fría esta en movimiento alrededor del individuo, ya que la perdida de calor por convección aumenta. En consecuencia, el tiempo de supervivencia en agua fría es muy breve. La victima se debilita y pierde la conciencia en cuestión de minutos.
En un estudio de 3 años de duración sobre los factores que limitan a los nadadores de fondo, Pugh y Edholm observaron una diversidad de respuestas a la inmersión en agua fría(temperatura del agua inferior a 21°C). La grasa subcutánea parecía desempeñar un importante papel en el aislamiento térmico contra el agua fría, ya que los sujetos con obesidad(alrededor del 30° de grasa corporal)podían nadar durante 6h. Y 50min en agua a 11,8°C sin virtualmente ningún cambio en la temperatura rectal. Pero los nadadores con relativamente poca grasa corporal (alrededor de 10%) experimentaron fuertes molestias y sus temperaturas rectales cayeron hasta los 33,7°C después de tan sólo 30min de natación en agua a la misma temperatura.
Sui el ritmo metabólico es bajo, como, por ejemplo, cuando se está en reposo, entonces incluso una temperatura del agua moderadamente fría puede causar hipotermia. Pero el ejercicio incrementa el ritmo metabólico y compensa una parte de la perdida de calor. Por ejemplo, aunque la perdida de calor aumenta cuando se nada a gran velocidad(debido a la convención), el ritmo acelerado de producción de calor metabólico del nadador compensa sobradamente la mayor transferencia de calor.
REPUESTAS FISIOLÓGICAS AL EJERCICIO EN AMBIENTES FRÍOS
Hemos vistos cómo debe esforzarse el cuerpo para mantener su temperatura interna cuando se ve expuesto a un ambiente frío. Ahora podemos considerar lo que sucede cuando a este esfuerzo le añadimos las exigencias del rendimiento físico. ¿Cómo responde el cuerpo al ejercicio cuando se está enfrentando también con la exposición al frío?
FUNCIÓN MUSCULAR
El enfriamiento muscular produce debilitamiento. El sistema nervioso responde al enfriamiento muscular alterando los modelos normales de movilización de las fibras musculares. Algunos investigadores han sugerido que este cambio en la selección de las fibras para desarrollar fuerza reduce la eficacia de las acciones musculares. La reducción de la velocidad y de la potencia del acortamiento muscular disminuye significativamente cuando baja la temperatura. Si las personas intentan trabajar a la misma velocidad y con la misma producción de fuerza cuando el músculo está a 25°C que cuando está a 35°C, experimentan fatiga más pronto. Por lo tanto, tienen la posibilidad de elegir entre desarrollar una actividad a menor velocidad o consumir más energía.
Sé el aislamiento proporcionado por la ropa y el metabolismo de ejercicio son suficientes por mantener la temperatura corporal en un ambiente frío, entonces el rendimiento del ejercicio puede no verse perjudicado. No obstante, la producción de calor corporal decrece gradualmente. Las carreras, la natación y el esquí de fondo en ambientes fríos pueden exponer al participante a tales condiciones. Al inicio de estas actividades, el deportista puede ejercitarse a un ritmo que genera suficiente calor interno para mantener la temperatura corporal. No obstante, en una posterior de la actividad, cuando las reservas de energía han disminuido, la intensidad del ejercicio declina y ello reduce la producción de calor metabólico. La subsecuente hipotermia hace que el individuo se fatigue todavía más y que sea menos capaz de generar calor. En tales condiciones, el deportista se ve enfrentando a una situación potencialmente peligrosa.
RESPUESTAS METABÓLICAS
Tal como hemos aprendido antes, el ejercicio incrementa la movilización de ácidos grasos libres. El principal estímulo para este mayor metabolismo de los lípidos es la liberación de catecolaminas(adrenalina y noradrenalina)en el sistema vascular. La exposición al frío provoca una notable incremento en la secreción de adrenalina y noradrenalina, pero los niveles de los ácidos grasos libres aumentan sustancialmente menos que durante la realización de ejercicios prolongados en condiciones más cálidas, la exposición al frío activa la vasoconstricción de los vasos que abastecen la piel y los tejidos subcutáneos, el tejido subcutáneo es el principal depósito para los lípidos( tejido adiposo). Por lo que esta vasoconstricción reduce el flujo sanguíneo hacia el área desde la que se movilizarán los ácidos grasos libres. Por lo tanto, los niveles de éstos no aumentan tanto como podrían indicar los mayores niveles de adrenalina y de noradrenalina.
La glucosa de la sangre juega un importante papel en la tolerancia al frío y en la capacidad de resistencia durante el ejercicio. La hipoglucemia (bajo contenido de azúcar en sangre), por ejemplo, suprime el temblor y reduce significativamente la temperatura rectal. Las razones de estos cambios son desconocidas. Afortunadamente, el nivel de glucosa en sangre se mantiene razonablemente bien durante la exposición al frío. El glucógeno muscular, por otro lado, se utiliza a un ritmo algo más elevado en agua fría que en condiciones más cálidas. No obstante, la cantidad de estudios llevados a cabo sobre el metabolismo durante el ejercicio es limitada, y nuestros conocimientos en relación con la regulación hormonal del metabolismo en clima frío son demasiado limitados como para establecer cualquier conclusión definitiva.
RIESGOS PARA LA SALUD DURANTE EL EJERCICIO EN AMBIENTES FRÍOS
Si los humanos hubiesen retenido la capacidad de loa animales, como los reptiles, para tolerar temperaturas corporales bajas, podríamos sobrevivir a la hipotermia extrema. Desgraciadamente en los humanos, la evolución de la termorregulación ha ido acompañada por una perdida de la capacidad de los tejidos vitales para funcionar cuando se enfrían algo más de unos pocos grados. Examinemos brevemente lo que sucede durante la hipotermia y la congelación.
HIPOTERMIA
Datos de los infames experimentos de Dacha, recogidos por Alexander después de la segunda guerra mundial, muestran que personas que fueron sumergidas en agua casi congelada murieron cuando su temperatura rectales descendieron hasta situarse en 24,2 y 25.7°C. datos obtenidos de hipotermia accidentales y de pacientes quirúrgicos que son sometidos intencionalmente a hipotermia revelan que él limite inferior letal de temperatura corporal se sitúa generalmente entre 23 y 25°C, aunque ha habido pacientes que se han recuperado después de haber tenido temperaturas rectales inferiores a 18°C. Ya en el año 1958, una mujer deliberadamente enfriada hasta una temperatura recta de 9°C bajo anestesia fue reanimada satisfactoriamente a pesar de una parada cardíaca de más de 60min.
Una vez la temperatura corporal por debajo de 34,5°C, el hipotálamo comienza a perder su capacidad de regulación de la temperatura corporal. Esta capacidad se pierde completamente cuando la temperatura interna cae hasta unos 29,5°C. Esta perdida de función va asociada con la perdida de velocidad de las reacciones metabólicas hasta la mitad de su nivel normal de cada 10°C de reducción de la temperatura celular. En consecuencia, el enfriamiento del cuerpo puede causar somnolencia e incluso coma.
EFECTOS CARDIORRESPIRATORIOS
Entre los peligros de la excesiva exposición al frío se cuentan las potenciales lesiones los tejidos periféricos y en los sistemas cardiovasculares y respiratorios que sostienen la vida. El efecto más importante de la hipotermia es sobre el corazón. La muerte por hipotermia se produce por parada cardiaca mientras la respiración todavía funciona. El enfriamiento influye principalmente en el nódulo senoauricular-el marcapasos del corazón-. Incluso en fecha tan temprana como en le año 1912, Knowlton y Starling demostraron que preparaciones de enfriamiento del corazón y los pulmones de perros provocaban un progresivo declive de la frecuencia cardíaca seguido por parada cardíaca. Las reducciones combinadas de la temperatura corporal central y de la frecuencia cardíaca producen un rápido declive del gasto cardíaco.
Muchas personas se han preguntado si el respirar con rapidez y profundamente aire frío puede producir congelación o daños al tracto respiratorio. De hecho el aire frío que pasa por la boca y la tráquea se calienta rápidamente, incluso cuando el aire inspirado está a menos de –25°C. Incluso con esta temperatura, el aire ha calentado hasta llegar aproximadamente a 15°C, cuando ha recorrido unos 5 cm. Por el conductor nasal.
TRATAMIENTO DE LA HIPOTERMIA
La hipotermia leve puede ser tratada protección contra el frío a la persona y facilitándose ropa seca y bebidas calientes. Los casos entre moderados y graves de hipotermia precisan una manipulación suave para evitar el inicio de una arritmia cardíaca. Ello requiere recalentar lentamente a la victima. Los casos graves de hipotermia requieren hospitalización y cuidados médicos.
CONGELACIÓN
La piel puede congelarse cuando su temperatura desciende por debajo de tan sólo unos pocos grados del punto de congelación (0°C).Dada la influencia calentadora de la circulación y la producción de calor metabólico, la temperatura del aire ambiental(incluido el frío debido al viento) requerida para congelar los dedos, la nariz y las orejas expuestos de una persona es de alrededor de –29°C. Recordemos de nuestro análisis anterior que la vasoconstricción periférica ayuda al cuerpo a retener calor. Desgraciadamente durante la exposición al frío externo, la circulación en la piel puede reproducirse hasta el punto de que el tejido muere por falta de oxígeno y de nutrientes. Estos comúnmente se llaman congelación. Si no se trata pronto, las lesiones por congelación pueden ser graves, conduciendo a la gangrena y a la perdida de tejido. Las partes congeladas deben dejarse sin tratar hasta que se puedan descongelar, preferiblemente en un hospital, sin riesgo de volverse a congelar.
ACLIMATACIÓN
La información existente sobre la aclimatación al frío es limitada, pero algunos datos indican que la exposición diaria al agua fría incrementa la grasa corporal subcutánea. Una gran parte de nuestra información relativa a la habituación al frío se ha obtenido de observaciones sobre los aborígenes, los nativos del desierto australiano, donde normalmente se ven expuestos a baja temperatura por la noche y altas temperaturas durante le día. Comparados con los europeos no aclimatados los aborígenes eran capaces de dormir más cómodamente en el frío como poca protección, experimentado sólo cambios menores en su metabolismo y en su temperatura rectal. Los europeos, por otro lado, experimentaron significativas molestias y considerables dificultades para mantener una temperatura corporal normal.
Aunque algunos datos indican que la exposición repetida al frío altera el flujo sanguíneo periférico y la temperatura de la piel, estos cambios son pequeños y los descubrimientos están inconclusos. Estudios de campo han demostrado que la exposición crónica de algunas áreas de la piel, tales como las manos, puede proporcionar una mayor tolerancia. Por ejemplo, los pescadores que deben trabajar con sus manos sumergidas en agua fría durante muchas horas desarrollan una mayor vasodilatación y un calentamiento global de esta piel expuesta. La intensidad y el grado de adaptación a estas condiciones no se han explicado plenamente. Por lo tanto, la aclimatación al frío no se conoce tan perfectamente, como la aclimatación al estrés por el calor ambiental.
Mg. Carlos Jesús Segura Castilla
e-mail: carlossegurac@yahoo.es
http://www.geocities.com/carlossegurac/
REGULACION TÉRMICA Y ACTIVIDAD FÍSICA
ACTIVIDAD FÍSICA EN AMBIENTES FRÍOS
La creciente participación en actividad deportivas como el triatlón, la inmersión con escafandra, las carreras el ciclismo y la natación de fondo ha motivado un nuevo interés de preocupación por la actividad física en ambientes fríos. Además, algunas ocupaciones requieren que los empleados trabajen en condiciones de frío, que pueden limitar su rendimiento. Por estos motivos, la comprensión de las respuestas fisiologías y los riesgos para la salud asociados con el estrés por el frío, son temas importante en la ciencia del ejercicio. Aquí definimos el estrés por el frío como cualquier condición ambiental que produce un perdida de calor corporal que amenaza la homeostasis. En el análisis nos centraremos en los principales estresores del frío: el aire y el agua.
El hipotálamo tiene una temperatura física de aproximación de 37°C, pero las influencias diarias en la temperatura corporal pueden ser de hasta 1°C. Una reducción en la temperatura de la piel o de la sangre facilita un impulso al centro termorregulador(el hipotálamo)para activar los mecanismos que conservarán la temperatura corporal y que aumentarán la producción de calor. Los principales medios con los que nuestro cuerpo evita un excesivo enfriamiento son:
· El temblor.
· La termogénesis de origen distinto al temblor y
· La vasoconstricción periférica.
Puesto que estos mecanismos de producción y conservación de calor con frecuencia son inadecuados, debemos valernos de la ropa y de la gasa subcutánea para facilitar el aislamiento del ambiente de nuestros tejidos corporales profundos.
El temblor-las concentraciones musculares no controladas tratadas antes- puede hacer aumentar 4 o 5 veces el ritmo de producción de calor corporal en reposo. La termogénesis de origen distinto al temblor supone la estimulación del metabolismo por le sistema nervioso simpático. El creciente ritmo metabólico aumenta la intensidad de la producción de calor interno.
La vasoconstricción periférica se produce como consecuencia de la estimulación simpática de los músculos lisos que rodean las arteriolas de la piel. Esta estimulación hace que los músculos se contraigan, lo cual contrae las arteriolas y reduce le flujo sanguíneo hacia la periferia del cuerpo, previniendo una perdida innecesaria de calor, el ritmo metabólico de la células epiteliales también se reducen cual la temperatura de la piel desciende, por lo que la piel requiere menos oxigeno.
FACTORES QUE AFECTAN LA PERDIDA DE CALOR CORPORAL
Como en el caso de estrés por el calor, la capacidad del cuerpo para satisfacer las demandas de la termorregulación es limita cuando se ve expuesto a condiciones de frío externo. Puede haber una perdida excesiva de calor. Aquellos factores(conducción, convección, radiación y evaporación) que generalmente funcionan tan eficazmente para disipar el calor producido metabolitamente durante el ejercicio en condiciones de calor también pueden, en un ambiente frío, disipar calor con mayor rapidez de la que es capaz de producir el cuerpo.
Concretar las condiciones exactas que permiten la excesiva pérdida de calor y una eventual hipotermia(temperatura corporal baja) es difícil. El equilibrio térmico depende de una amplia variedad de factores que afectan el gradiente entre la producción y la perdida de calor corporal. Hablando en general, cuanto más grande es la diferencia entre la temperatura de la piel y el ambiente frío, mayor será la perdida de calor. No obstante, un número determinado de factores anatómicos y ambientales pueden influir en le ritmo de perdida de calor. Consideremos unos pocos:
TAMAÑO Y COMPOSICIÓN CORPORAL .- el aislamiento del cuerpo frente al frío es la protección mas evidente contra la hipotermia. La grasa subcutánea es una excelente fuente de aislamiento. Las mediciones de pliegues cutáneos para conocer la cantidad de grasa subcutánea son un buen indicador de la tolerancia de un individuo a la exposición al frío. La conductividad térmica de la grasa (su capacidad para transferir el calor) es relativamente baja, por lo que impide la transferencia de calor desde los tejidos profundos hasta la superficie corporal. Las personas que tienen más masa grasa conservan más eficazmente el calor en los ambientes fríos.
El ritmo de perdida de calor se ve afectado también por la razón entre la superficie corporal y la masa corporal. Los individuos altos y pesados tienen una razón pequeña entre el área de la superficie y la masa corporal, que les hace menos susceptibles a la hipotermia. Los niños pequeños tienden a tener una razón más grande que los adultos. Esto hace que les sea más difícil mantener la temperatura corporal normal en un ambiente frío.
Las verdaderas diferencias entre el sexo en cuanto a la tolerancia al frío son mínimas. Las mujeres suelen a tener mas grasas subcutánea de las mujeres les pueden proporcionar unas ciertas ventajas durante la inmersión en agua fría. Cuando se comparan hombres y mujeres de masa grasa tamaño y nivel de fitness similares, se observan pocas diferencias en la regulación de la temperatura corporal durante la exposición al frío.
FRÍO CAUSADO POR EL VIENTO
Al igual que con el calor, la temperatura del aire no es por sí sola un índice valido de la intensidad des estrés térmico experimentado por el individuo. El viento crea un factor de enfriamiento, conocido como frío causado por el viento, al incrementar el ritmo de perdida de calor por convección y conducción. Asimismo cuanto más húmedo es el aire, mayor es el estrés fisiológico. Un día seco, sin viento y a 10°C al sol puede ser agradable. Pero en un día húmedo y ventoso, completamente cubierto de nubes, el frío a esta misma temperatura puede ser muy penetrante.
PERDIDA DE CALOR EN AGUA FRIA
Se ha investigado más sobre la exposición al frío en el agua que en el aire, por lo que nos concentramos en los efectos de la inmersión en agua fría. Mientras que la radiación y la evaporación del sudor son los principales mecanismos de perdida de calor en el aire, la conducción es lo que permite la mayor transferencia de calor durante la inmersión en el agua. Tal como se ha mencionado al comienzo de este capítulo, el agua tiene una conductividad térmica aproximadamente 26 veces mayor que el aire. Esto significa que la perdida de calor por conducción es 26 veces más rápida en el agua que en le aire, cuando se consideran todos los factores(radiación, conducción, convección y evaporación), el cuerpo generalmente pierde calor cuatro veces más deprisa en el agua que en el aire con la misma temperatura.
Los humanos generalmente mantienen una temperatura interna constante cuando permanecen activos en agua a temperaturas de alrededor de unos 32°C. Pero cuando la temperatura del agua desciende por debajo de este punto, se vuelen hipotérmicos aun ritmo proporcional a la duración de la exposición o al gradiente térmico. Debido a la gran perdida de calor que experimenta un cuerpo inmerso en agua fría, la exposición prolongada o las condiciones inusualmente frías pueden provocar una hipotermia externa y la muerte. Los individuos sumergidos en agua a 15°C experimentan una reducción de la temperatura rectal al alrededor de 2,1°C, la temperatura rectal disminuirá aun ritmo de 3,2°C por hora. El ritmo de perdida de calor se acelera todavía más si el agua fría esta en movimiento alrededor del individuo, ya que la perdida de calor por convección aumenta. En consecuencia, el tiempo de supervivencia en agua fría es muy breve. La victima se debilita y pierde la conciencia en cuestión de minutos.
En un estudio de 3 años de duración sobre los factores que limitan a los nadadores de fondo, Pugh y Edholm observaron una diversidad de respuestas a la inmersión en agua fría(temperatura del agua inferior a 21°C). La grasa subcutánea parecía desempeñar un importante papel en el aislamiento térmico contra el agua fría, ya que los sujetos con obesidad(alrededor del 30° de grasa corporal)podían nadar durante 6h. Y 50min en agua a 11,8°C sin virtualmente ningún cambio en la temperatura rectal. Pero los nadadores con relativamente poca grasa corporal (alrededor de 10%) experimentaron fuertes molestias y sus temperaturas rectales cayeron hasta los 33,7°C después de tan sólo 30min de natación en agua a la misma temperatura.
Sui el ritmo metabólico es bajo, como, por ejemplo, cuando se está en reposo, entonces incluso una temperatura del agua moderadamente fría puede causar hipotermia. Pero el ejercicio incrementa el ritmo metabólico y compensa una parte de la perdida de calor. Por ejemplo, aunque la perdida de calor aumenta cuando se nada a gran velocidad(debido a la convención), el ritmo acelerado de producción de calor metabólico del nadador compensa sobradamente la mayor transferencia de calor.
REPUESTAS FISIOLÓGICAS AL EJERCICIO EN AMBIENTES FRÍOS
Hemos vistos cómo debe esforzarse el cuerpo para mantener su temperatura interna cuando se ve expuesto a un ambiente frío. Ahora podemos considerar lo que sucede cuando a este esfuerzo le añadimos las exigencias del rendimiento físico. ¿Cómo responde el cuerpo al ejercicio cuando se está enfrentando también con la exposición al frío?
FUNCIÓN MUSCULAR
El enfriamiento muscular produce debilitamiento. El sistema nervioso responde al enfriamiento muscular alterando los modelos normales de movilización de las fibras musculares. Algunos investigadores han sugerido que este cambio en la selección de las fibras para desarrollar fuerza reduce la eficacia de las acciones musculares. La reducción de la velocidad y de la potencia del acortamiento muscular disminuye significativamente cuando baja la temperatura. Si las personas intentan trabajar a la misma velocidad y con la misma producción de fuerza cuando el músculo está a 25°C que cuando está a 35°C, experimentan fatiga más pronto. Por lo tanto, tienen la posibilidad de elegir entre desarrollar una actividad a menor velocidad o consumir más energía.
Sé el aislamiento proporcionado por la ropa y el metabolismo de ejercicio son suficientes por mantener la temperatura corporal en un ambiente frío, entonces el rendimiento del ejercicio puede no verse perjudicado. No obstante, la producción de calor corporal decrece gradualmente. Las carreras, la natación y el esquí de fondo en ambientes fríos pueden exponer al participante a tales condiciones. Al inicio de estas actividades, el deportista puede ejercitarse a un ritmo que genera suficiente calor interno para mantener la temperatura corporal. No obstante, en una posterior de la actividad, cuando las reservas de energía han disminuido, la intensidad del ejercicio declina y ello reduce la producción de calor metabólico. La subsecuente hipotermia hace que el individuo se fatigue todavía más y que sea menos capaz de generar calor. En tales condiciones, el deportista se ve enfrentando a una situación potencialmente peligrosa.
RESPUESTAS METABÓLICAS
Tal como hemos aprendido antes, el ejercicio incrementa la movilización de ácidos grasos libres. El principal estímulo para este mayor metabolismo de los lípidos es la liberación de catecolaminas(adrenalina y noradrenalina)en el sistema vascular. La exposición al frío provoca una notable incremento en la secreción de adrenalina y noradrenalina, pero los niveles de los ácidos grasos libres aumentan sustancialmente menos que durante la realización de ejercicios prolongados en condiciones más cálidas, la exposición al frío activa la vasoconstricción de los vasos que abastecen la piel y los tejidos subcutáneos, el tejido subcutáneo es el principal depósito para los lípidos( tejido adiposo). Por lo que esta vasoconstricción reduce el flujo sanguíneo hacia el área desde la que se movilizarán los ácidos grasos libres. Por lo tanto, los niveles de éstos no aumentan tanto como podrían indicar los mayores niveles de adrenalina y de noradrenalina.
La glucosa de la sangre juega un importante papel en la tolerancia al frío y en la capacidad de resistencia durante el ejercicio. La hipoglucemia (bajo contenido de azúcar en sangre), por ejemplo, suprime el temblor y reduce significativamente la temperatura rectal. Las razones de estos cambios son desconocidas. Afortunadamente, el nivel de glucosa en sangre se mantiene razonablemente bien durante la exposición al frío. El glucógeno muscular, por otro lado, se utiliza a un ritmo algo más elevado en agua fría que en condiciones más cálidas. No obstante, la cantidad de estudios llevados a cabo sobre el metabolismo durante el ejercicio es limitada, y nuestros conocimientos en relación con la regulación hormonal del metabolismo en clima frío son demasiado limitados como para establecer cualquier conclusión definitiva.
RIESGOS PARA LA SALUD DURANTE EL EJERCICIO EN AMBIENTES FRÍOS
Si los humanos hubiesen retenido la capacidad de loa animales, como los reptiles, para tolerar temperaturas corporales bajas, podríamos sobrevivir a la hipotermia extrema. Desgraciadamente en los humanos, la evolución de la termorregulación ha ido acompañada por una perdida de la capacidad de los tejidos vitales para funcionar cuando se enfrían algo más de unos pocos grados. Examinemos brevemente lo que sucede durante la hipotermia y la congelación.
HIPOTERMIA
Datos de los infames experimentos de Dacha, recogidos por Alexander después de la segunda guerra mundial, muestran que personas que fueron sumergidas en agua casi congelada murieron cuando su temperatura rectales descendieron hasta situarse en 24,2 y 25.7°C. datos obtenidos de hipotermia accidentales y de pacientes quirúrgicos que son sometidos intencionalmente a hipotermia revelan que él limite inferior letal de temperatura corporal se sitúa generalmente entre 23 y 25°C, aunque ha habido pacientes que se han recuperado después de haber tenido temperaturas rectales inferiores a 18°C. Ya en el año 1958, una mujer deliberadamente enfriada hasta una temperatura recta de 9°C bajo anestesia fue reanimada satisfactoriamente a pesar de una parada cardíaca de más de 60min.
Una vez la temperatura corporal por debajo de 34,5°C, el hipotálamo comienza a perder su capacidad de regulación de la temperatura corporal. Esta capacidad se pierde completamente cuando la temperatura interna cae hasta unos 29,5°C. Esta perdida de función va asociada con la perdida de velocidad de las reacciones metabólicas hasta la mitad de su nivel normal de cada 10°C de reducción de la temperatura celular. En consecuencia, el enfriamiento del cuerpo puede causar somnolencia e incluso coma.
EFECTOS CARDIORRESPIRATORIOS
Entre los peligros de la excesiva exposición al frío se cuentan las potenciales lesiones los tejidos periféricos y en los sistemas cardiovasculares y respiratorios que sostienen la vida. El efecto más importante de la hipotermia es sobre el corazón. La muerte por hipotermia se produce por parada cardiaca mientras la respiración todavía funciona. El enfriamiento influye principalmente en el nódulo senoauricular-el marcapasos del corazón-. Incluso en fecha tan temprana como en le año 1912, Knowlton y Starling demostraron que preparaciones de enfriamiento del corazón y los pulmones de perros provocaban un progresivo declive de la frecuencia cardíaca seguido por parada cardíaca. Las reducciones combinadas de la temperatura corporal central y de la frecuencia cardíaca producen un rápido declive del gasto cardíaco.
Muchas personas se han preguntado si el respirar con rapidez y profundamente aire frío puede producir congelación o daños al tracto respiratorio. De hecho el aire frío que pasa por la boca y la tráquea se calienta rápidamente, incluso cuando el aire inspirado está a menos de –25°C. Incluso con esta temperatura, el aire ha calentado hasta llegar aproximadamente a 15°C, cuando ha recorrido unos 5 cm. Por el conductor nasal.
TRATAMIENTO DE LA HIPOTERMIA
La hipotermia leve puede ser tratada protección contra el frío a la persona y facilitándose ropa seca y bebidas calientes. Los casos entre moderados y graves de hipotermia precisan una manipulación suave para evitar el inicio de una arritmia cardíaca. Ello requiere recalentar lentamente a la victima. Los casos graves de hipotermia requieren hospitalización y cuidados médicos.
CONGELACIÓN
La piel puede congelarse cuando su temperatura desciende por debajo de tan sólo unos pocos grados del punto de congelación (0°C).Dada la influencia calentadora de la circulación y la producción de calor metabólico, la temperatura del aire ambiental(incluido el frío debido al viento) requerida para congelar los dedos, la nariz y las orejas expuestos de una persona es de alrededor de –29°C. Recordemos de nuestro análisis anterior que la vasoconstricción periférica ayuda al cuerpo a retener calor. Desgraciadamente durante la exposición al frío externo, la circulación en la piel puede reproducirse hasta el punto de que el tejido muere por falta de oxígeno y de nutrientes. Estos comúnmente se llaman congelación. Si no se trata pronto, las lesiones por congelación pueden ser graves, conduciendo a la gangrena y a la perdida de tejido. Las partes congeladas deben dejarse sin tratar hasta que se puedan descongelar, preferiblemente en un hospital, sin riesgo de volverse a congelar.
ACLIMATACIÓN
La información existente sobre la aclimatación al frío es limitada, pero algunos datos indican que la exposición diaria al agua fría incrementa la grasa corporal subcutánea. Una gran parte de nuestra información relativa a la habituación al frío se ha obtenido de observaciones sobre los aborígenes, los nativos del desierto australiano, donde normalmente se ven expuestos a baja temperatura por la noche y altas temperaturas durante le día. Comparados con los europeos no aclimatados los aborígenes eran capaces de dormir más cómodamente en el frío como poca protección, experimentado sólo cambios menores en su metabolismo y en su temperatura rectal. Los europeos, por otro lado, experimentaron significativas molestias y considerables dificultades para mantener una temperatura corporal normal.
Aunque algunos datos indican que la exposición repetida al frío altera el flujo sanguíneo periférico y la temperatura de la piel, estos cambios son pequeños y los descubrimientos están inconclusos. Estudios de campo han demostrado que la exposición crónica de algunas áreas de la piel, tales como las manos, puede proporcionar una mayor tolerancia. Por ejemplo, los pescadores que deben trabajar con sus manos sumergidas en agua fría durante muchas horas desarrollan una mayor vasodilatación y un calentamiento global de esta piel expuesta. La intensidad y el grado de adaptación a estas condiciones no se han explicado plenamente. Por lo tanto, la aclimatación al frío no se conoce tan perfectamente, como la aclimatación al estrés por el calor ambiental.
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