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¿Por qué sudamos?

Todos sabemos que sudamos para refrigerarnos.

En este artículo voy a intentar, de forma muy sencilla, razonar esa necesidad.

Cuando realizamos cualquier actividad, y cualquiera es toda, nuestro cuerpo necesita energía. Incluso cuando dormimos utilizamos energía.

¿Y qué hacemos para conseguirla?

Recurrir a nuestra dispensa; esos pastelitos que nos comimos el día anterior.

Con ayuda del oxigeno que respiramos y de los azúcares del pastelito, se produce lo que conocemos como reacción de oxidación, en la cual, los azúcares y el O2, producen CO2, agua y una cantidad de energía que se desprende en forma de calor.

Pues bien, es esa energía la que nos sirve para realizar cualquier actividad, aunque sea dormir como ya he comentado.

¿Se puede cuantificar cuanta energía se requiere para cada actividad?

Sí. Es el consumo de oxígeno el dato que me va a permitir calcular cuánta energía genero en cada actividad, y por tanto, podré conocer un dato muy importante y utilizado: el calor metabólico o tasa metabólica (M). Su valor se expresa en vatios (En otro artículo, os explicaré cómo calcular esto)

Pero lo que nos interesa ahora, es saber algunos de los valores estandarizados de este dato. Os pongo algunos datos que aparecen en la Norma ISO 8996.

 

Actividad

Tasa metabólica

(W)

Actividad

Tasa metabólica

(W)

Caminar en plano a 2 Km/h

110

Correr a 15 Km/h

550

Caminar en plano a 3 Km/h

140

Patinar sobre hielo a 12 Km/h

225

Caminar en plano a 4 Km/h

165

Patinar sobre hielo a 15 Km/h

285

Caminar en plano a 5 Km/h

200

Patinar sobre hielo a 18 Km/h

360

Caminar cuesta arriba a 3 Km/h y 5º de inclinación

195

Limpiar una casa

De 100  a 200

 

Como veréis, actividades más fuertes generan mayor tasa metabólica porque implican mayor trabajo mecánico para nuestro cuerpo; respiro con mayor intensidad y uso más azúcares para que se produzca la reacción de oxidación con la generación correspondiente de energía que se transforme en ese esfuerzo mecánico concreto.

Y es aquí donde aparece un problemilla; el rendimiento.                 

Si toda la energía generada en la combustión se transformase en trabajo mecánico no tendríamos problema de sobrecalentamiento. Pero no es así.

No toda la energía que genero se traduce en actividad. Para nuestro asombro, sólo el 20% y en los mejores casos el 25% de la energía generada se utiliza para realizar el propio esfuerzo mecánico. También puedo plantearlo como que para realizar una actividad, debo producir un 75% más de la energía necesaria para realizarla por las pérdidas de la misma.

Si simbolizamos como W el trabajo mecánico realizado que implica el consumo del 25% de la energía generada, podremos entender que el calor neto que se me puede quedar en el cuerpo es M-W

Entonces, ¿qué hago con el “extra” de energía?

Disiparlo como pueda.

Y aquí, me permito introducir el concepto de calor por convección y radiación; mientras mi cuerpo, que genera calor en una actividad, presente una diferencia de temperatura con el ambiente donde me encuentro, se puede producir intercambio de calor. Y me explico.

El ser humano tiene una temperatura corporal de 35-37º C y el ambiente donde genero mi actividad está en este caso a 10º C. Nada impide que el exceso de calor en mi cuerpo se disipe al ambiente (si excluimos la ropa que puede actuar como barrera, claro. Esto es otra cosa que os contaré en otro momento).

Es un proceso espontáneo de transferencia de energía.

                                

Pero, ¿qué pasa cuando la actividad que realizo es muy fuerte y me encuentro en un ambiente térmico de unos 30 ºC?

Me encuentro en que tenemos que disipar más calor y la posibilidad de disipar esta energía calorífica en forma de convección o radiación se ve menguada por la disminución de la diferencia de temperatura entre ambiente /cuerpo.

 Por decirlo de alguna forma, es un proceso “no espontáneo” o “menos espontáneo” (no es una correcta utilización del sentido estricto de espontaneidad, sólo lo utilizo como  aclaración).

Aunque he simplificado enormemente las contribuciones de pérdidas de calor, puedo entender que se ha creado la necesidad de que el cuerpo encuentre una forma distinta de disipar calor: LA SUDORACIÓN.

¿Qué es el sudor?

El sudor es un líquido incoloro con cierta concentración de electrolitos. Su característica fundamental ahora es su elevado calor latente de evaporación  (CLe). Un elevado calor latente de evaporación significa que se necesita mucha energía, calor en este caso, para que el sudor en estado líquido pase a su estado gaseoso y que pueda emerger así a través de los poros de la piel al exterior del cuerpo. (CLe = 2427 KJ/Kg).

Es decir, que cuando mi cuerpo encuentra una cantidad elevada de calor generado en una actividad, mi cuerpo lo utiliza para calentar el sudor que pasa de líquido a gas y sale al exterior del cuerpo por los canales de la piel. Sólo evaporándose  puede emerger.

He conseguido así consumir una gran cantidad de calor metabólico que se podía almacenar de manera peligrosa aumentando la temperatura corporal y al mismo tiempo, refrescar la piel con dicho sudor.

Para finalizar, voy a poner un ejemplo numérico para que veáis de lo que es capaz el sudor.

Un hombre que trabaje con un consumo de oxigeno de 2.3 L/min producirá un calor metabólico neto (M – W) de aproximadamente 640 W.

Esta energía intentará disiparla por radiación, convección, respiración, disminuir el riego sanguíneo….(conceptos que todavía no hemos explicado), y con sudoración. Lo que está claro es que si no la disipa, aumentaría su temperatura corporal a niveles peligrosos..

Si toda esta energía la eliminase SOLO por sudoración, una evaporación eficiente de unos 16 gramos de sudor por minuto (aprox. 1L/h), conseguirían que la velocidad de la pérdida de calor puede igualar a la velocidad de acumulación, de manera que la temperatura interna del organismo se mantuviese estable.

No quiero finalizar sin comentar varios factores que influyen en el volumen de sudor producido por un individuo:

  • Depende directamente del número de glándulas y tamaño de las glándulas sudoríparas. El hecho de que algunas personas suden más que otras puede atribuirse principalmente a ello.
  • La aclimatación al calor es otro factor importante que determina la producción de sudor.
  • Con la edad, se acentúa la disminución de la producción de sudor debido al envejecimiento de las glándulas.
  • La sudoración se ve afectada por factores no térmicos como una hidratación insuficiente.
  • La pérdida de calor por evaporación depende del gradiente de la presión  del vapor de agua entre la piel humana y el aire que la rodea. Así, una elevada humedad ambiental y el uso de prendas gruesas o impermeables, limitan la pérdida de calor por evaporación, mientras que el aire seco, las corrientes de aire sobre el cuerpo y prendas de vestir finas y porosas facilitan la evaporación.
  • En un trabajo intenso se produce una sudoración importante, pero la pérdida de calor por evaporación puede verse limitada por la capacidad del organismo para producir sudor, que como máximo se sitúa entre 1 y 2 L/h.
  • Incluso en ambientes confortables, existe pérdidas de pequeñas cantidades de sudor.

Nada más por ahora. Poco a poco iremos explicando nuevos conceptos relacionados con este artículo.

Un saludo.