LA REGULACIÓN DE LA TEMPERATURA

 

           

En el caso de los humanos la temperatura corporal es aproximadamente de 37ºC. Más exactamente, la temperatura promedio en humanos es 36.7ºC, aunque puede variar de un sujeto a otro, y el 95% de los sujetos tienen una temperatura entre 36.3 y 37.1ºC. Por otro lado, la temperatura en un sujeto puede variar a lo largo del día, siendo un poco más baja de madrugada y 0.5ºC más alta al anochecer. Durante el sueño la temperatura se regula peor y tiende a bajar. En las mujeres la temperatura aumenta medio grado en la segunda parte del ciclo menstrual, después de la ovulación.

La termorregulación está controlada por el hipotálamo

Para mantener constante esa temperatura, existen múltiples mecanismos, pero están controlados por el hipotálamo, que es donde se centraliza el control de la temperatura. El hipotálamo se encarga de regular las propiedades del medio interno, como la concentración de sales o la temperatura. El hipotálamo funciona de forma parecida al termostato de una casa. Cuando la temperatura de la casa es menor que aquella a la cual hemos ajustado el termostato, este pone en marcha la calefacción hasta que la temperatura es igual a la deseada. Si la temperatura de la casa es mayor del punto de ajuste, detiene la calefacción para que la temperatura baje. El hipotálamo mide la temperatura en el propio hipotálamo, en cierta región del hipotálamo existen neuronas que son sensibles a la temperatura. Además el hipotálamo recibe información de la temperatura en otros lugares del cuerpo, sobre todo de la temperatura de la piel, y esta información le llega procedente de fibras nerviosas sensoriales sensibles a la temperatura. El hipotálamo compara la temperatura en el hipotálamo y en la piel con el valor de referencia de 37ºC, si la temperatura corporal es mayor de 37ºC pone en marcha mecanismos para que disminuya, si es menor de 37ºC hace que ascienda. Cuando existe una discrepancia entre la temperatura central, en el hipotálamo, y la temperatura en la piel, por ejemplo si la temperatura en el hipotálamo es mayor de 37ºC y en la piel es menor de 37ºC, toma preferencia la temperatura central.

Si pensamos un poco, esta regulación información doble tiene mucho sentido fisiológico. La información cutánea permite al hipotálamo anticiparse a los cambios. Si la temperatura cutánea es baja, quiere decirse que estamos en un ambiente frío, y que conviene conservar el calor, así que el hipotálamo pone en marcha los mecanismos correspondientes antes de que la temperatura en el interior del organismo empiece a cambiar. Por otro lado el cerebro se daña fácilmente con los cambios de temperatura, por lo que si la temperatura en el hipotálamo empieza a aumentar, se ponen en marcha inmediatamente mecanismos para bajarla, no importa cuál sea la temperatura de la piel.

 

¿Sabía que...? 

 

¿PORQUÉ LAS BEBIDAS ALCOHÓLICAS PRODUCEN SENSACIÓN DE CALOR?

 

La sensación subjetiva de frío o calor depende de la estimulación de las terminaciones nerviosas sensibles a la temperatura que hay en la piel. Esas terminaciones miden la temperatura de la piel, por lo tanto la sensación de frío o calor depende de que la piel esté caliente o fría, y no de la temperatura del ambiente. El alcohol produce dilatación de las arterias cutáneas, con lo que llega más sangre a la piel y esta se calienta, estimulando las terminaciones nerviosas sensibles al calor. Sin embargo, esto no produce “calor” en el organismo, todo lo contrario, la dilatación de las arterias cutáneas acelera la pérdida de calor. Por eso no es buena idea tomar un trago para “calentarse” en un día frío. Un alcohólico puede morir de hipotermia en un día frío sin ni siquiera darse cuenta de lo que sucede

 

 

 

El hipotálamo puede actuar sobre la temperatura corporal mediante múltiples mecanismos.

ü     La circulación cutánea: Cuando la temperatura es baja, el hipotálamo activa las fibras nerviosas simpáticas que van a la piel, por lo que llega menos sangre a la piel. En cambio, cuando la temperatura es elevada las arterias cutáneas se dilatan, la sangre llega a la superficie de la piel y allí se enfría en contacto con el aire (por eso cuando hace calor la piel se pone enrojecida).

ü     El sudor. Cuando la temperatura es elevada las glándulas sudoríparas producen sudor, este se evapora en la superficie del cuerpo y eso elimina calor.

ü     Contracción muscular. El frío produce contracciones musculares involuntarias, que aumentan el tono muscular o contracción basal que tienen los músculos, y si es más intenso produce un templor perceptible. Estas contracciones consumen energía que se transforma en calor.

ü     Pilorección. El pelo cutáneo se levanta debido a la contracción de unos pequeños músculos que hay en la base de cada pelo. Esto produce la “carne de gallina”. En humanos este reflejo tiene poca importancia, pero en especies con un pelo tupido, hace que quede atrapada una capa de aire debajo del pelo que aísla y disminuye la pérdida de calor.

ü     Aumento del metabolismo. El hipotálamo aumenta la producción del la hormona TRH, esta estimula la producción en la hipófisis de TSH, la cual a su vez incrementa la secreción de hormonas en la glándula tiroides, y finalmente estas estimulan la producción de calor en todas las células del organismo. Esta respuesta no está muy desarrollada en humanos pero sí es importante en otras especies animales.

 

En general, en los humanos están mejor desarrollados los mecanismos para resistir al calor que aquellos para resistir al frío, lo que probablemente refleja el hecho de que la especie evolucionó en un clima cálido. En comparación, los perros, que proceden del lobo, un animal del clima frío, soportan relativamente bien el frío, pero sufren fácilmente un choque de calor si la temperatura es elevada.

 

¿Sabía que...? 

 

¿PORQUÉ HUELE EL SUDOR?

 

En realidad, el sudor no huele. El sudor que producen la mayoría de las glándulas sudoríparas es agua con una pequeña cantidad de sales, y no huele en absoluto. El olor corporal procede, principalmente, de unas glándulas sudoríparas especiales que se encuentran en las axilas y región pubiana. Estas glándulas producen una secreción que contiene ácidos grasos y proteínas, que son fermentados por las bacterias en la superficie de la piel y eso es lo que causa el olor. Estas glándulas no intervienen en la regulación de la temperatura, comienzan a funcionar en la adolescencia por estímulo hormonal, y probablemente representaban una señal sexual.

Entonces ¿Porqué se produce el olor de los pies? Las glándulas sudoríparas en los pies son como las del resto del la piel, y producen un sudor inoloro. El olor de los pies se debe a que están encerrados en los zapatos y eso facilita que se acumulen restos y detritus. Si mantuviéramos cualquier otra parte del cuerpo constantemente encerrada, probablemente olería igual.

 

 

 

Hipotermia e hipertermia

Puede suceder que el sistema termorregulador fracase en su función de mantener la temperatura corporal, y que esta disminuya o aumente por debajo o por encima de 37ºC. En el primer caso se produce hipotermia (por ejemplo, en un sujeto que queda aislado en medio de una nevada). A medida que la temperatura corporal disminuye, se enlencen la respiración y la frecuencia cardiaca y se pierde la conciencia. Cuando la temperatura corporal baja a 28ºC, el hipotálamo deja de funcionar y la temperatura comienza a descender rápidamente hasta la muerte del sujeto. Sin embargo, si en este punto se le aplica calor externo todavía puede recuperarse. Puede disminuirse la temperatura corporal hasta cerca del punto de congelación, y recuperarse si luego se aplica calor. Pero si la temperatura disminuye por debajo de 0ºC se forman cristales de hielo que rompen los tejidos y producen daños irreversibles

 Cuando la temperatura aumenta excesivamente se produce hipertermia o choque de calor. En este caso aparece dolor de cabeza, confusión, pérdida de la conciencia, aumento de la frecuencia cardiaca, disminución de la presión arterial (porque todas las arterias se dilatan tratando de eliminar calor), y si la temperatura aumenta a 42-43ºC se produce daño cerebral. El choque de calor es más grave si el sujeto está deshidratado, porque entonces su capacidad de eliminar calor sudando es menor.

Lo que hay que hacer en un caso de hipotermia o de hipertermia es bien simple: en la hipotermia hay que calentar al sujeto (abrigándolo, colocándolo cerca de un radiador) y en la hipertermia enfriarlo (mojándolo con agua fría o aplicándole hielo).

 

¿Sabía que...? 

 

LA HIBERNACIÓN

 

Puesto que durante el invierno es más difícil encontrar comida, muchos animales pasan esa estación en un estado de suspensión, llamada hibernación, para ahorrar energía. Una de las especies que hibernan más profundamente es la marmota. Durante la hibernación la temperatura corporal de la marmota puede bajar hasta menos de 10ºC. Como la actividad celular depende de la temperatura, todas sus funciones biológicas se enlentecen hasta casi detenerse. La frecuencia cardiaca desciende a 2 ó 3 latidos por minuto (lo normal en esta especie es 130 latidos por minuto), y respira una vez cada cinco minutos. El consumo de energía se reduce proporcionalmente, de manera que la marmota puede pasar seis meses en ese estado sin comer, gastando solo las reservas de grasa que ha acumulado durante el verano. Otros animales, como los osos, también pasan el invierno en un estado de inactividad, pero en los osos no disminuye la temperatura corporal, así este letargo de los osos no es hibernación propiamente dicha. Los mecanismos de la hibernación no se conocen bien, pero como cabría esperar el hipotálamo es importante para la hibernación. Los animales con lesiones en el hipotálamo pierden la capacidad de hibernar. Durante la hibernación aparece en la sangre una sustancia llamada HIT (Hibernation Inducement Trigger). Cabe suponer que esa sustancia se produce cuando llega el invierno, y actúa sobre el hipotálamo para que desencadene los cambios fisiológicos de la hibernación.

Aunque los humanos no hibernan, se puede disminuir artificialmente la temperatura corporal  hasta 21-24ºC,  y luego recuperarla hasta 37ºC de nuevo. Esto se ha aplicado durante algunas operaciones de cirugía muy prolongadas para minimizar el daño a los tejidos.

 

 

 

Durante el ejercicio se produce calor en el organismo por el gasto de energía metabólica, por lo que enseguida aumenta la temperatura central en el hipotálamo y se ponen en marcha los mecanismos de eliminación de calor (vasodilatación cutánea, sudor) aunque la temperatura ambiente sea fría. Durante el ejercicio se dilatan las arterias de los músculos para aumentar el aporte de sangre a estos, pero también se dilatan las arterias de la piel para eliminar calor. Si el sujeto no  está entrenado puede suceder que el corazón no tenga suficiente fuerza para impulsar sangre a los dos sitios y que se produzca una caída peligrosa de la presión arterial.