¿POR QUÉ SUDAMOS? SUDOR, MECANISMO CRUCIAL PARA PRESERVAR TU BIENESTAR
Autor Chimalli Digital
Sudamos para enfriarnos, es el sistema natural más efectivo de nuestro cuerpo para equilibrar la temperatura. Esto se debe a la impresionante capacidad del cuerpo para sudar y al proceso de evaporación del sudor, que consume mucho calor.
Los humanos pueden sudar entre 1.5 y 2.5 litros por hora, y en algunos casos, más de 3 litros. Si este sudor se evapora por completo, puede liberar entre 1000 y 1700 vatios de calor.
La cantidad de calor que se puede perder sudando es mucho mayor que la que se puede perder de otras formas, como simplemente estando en contacto con aire frío.
Para que una persona pierda tanto calor sin sudar, tendría que estar desnuda, de pie, en un viento de 3 km/h en el día más frío jamás registrado en Estados Unidos (-62°C).
Sumado a ello, la sudoración supera la producción de calor que se obtiene cuando temblamos, la cual puede alcanzar hasta cinco veces la tasa metabólica en reposo, o entre 450 y 750 vatios para una persona de 60 a 100 kg.
Cabe aclarar que estos valores representan máximos teóricos, y en condiciones normales, las cifras son significativamente menores. Aun así, muestran la impresionante eficacia de la sudoración para regular la temperatura corporal.
CONOCE TUS GLÁNDULAS SUDORÍPARAS: CÓMO FUNCIONAN Y POR QUÉ IMPORTAN
GLÁNDULAS SUDORÍPARAS: ¿CUÁLES SON Y POR QUÉ SON CRUCIALES PARA TU CUERPO?
En el cuerpo humano, las glándulas sudoríparas se clasifican en dos tipos: apocrinas y ecrinas. Las glándulas apocrinas están conectadas a los folículos pilosos, ubicadas en áreas específicas como las axilas, y no contribuyen a la regulación de la temperatura.
Por otro lado, las glándulas ecrinas no están asociadas con los folículos pilosos y se encuentran en casi toda la superficie del cuerpo, actuando principalmente como reguladoras de la temperatura.
También existe un tercer tipo de glándula sudorípara, la apoecrina, que tiene características de ambas glándulas, apocrinas y ecrinas. Para este artículo, nos enfocaremos en las glándulas ecrinas y su rol en la pérdida de calor.
LA CIENCIA DETRÁS DE LA GLÁNDULA ECRINA: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
La glándula ecrina está formada por una parte enrollada, que incluye la espiral secretora y el conducto proximal, situadas en la capa dérmica de la piel.
Estas estructuras se conectan con la superficie de la piel mediante un conducto distal relativamente recto. Cada glándula está rodeada por una densa red de capilares y múltiples fibras nerviosas.
El sudor se produce en la espiral secretora, que mide entre 2 y 4 mm de largo cuando está desenrollada y tiene un diámetro de 30 a 48 μm.
El volumen total de la espiral secretora varía entre 0.001 y 0.007 mm³ y está formada por tres tipos de células. Las células claras son las encargadas de secretar el fluido primario, la principal función de la espiral secretora.
Los otros tipos de células incluyen las células oscuras, cuya función aún no está bien definida, y las células mioepiteliales, que se contraen y engrosan cuando son estimuladas, proporcionando soporte estructural a la glándula frente a la presión hidrostática generada durante la producción de sudor.
Imagen de una glándula ecrina humana aislada. La espiral secretora está identificada con la letra S y el conducto está identificado con la letra D. El conducto se subdivide en las porciones distal (D1) y proximal (D2).
Por otro lado, el conducto tiene un diámetro más estrecho y una longitud tubular similar a la de la espiral secretora. Está formado por dos capas celulares (luminal y ductal) y su función principal es la absorción de iones.
GLÁNDULA ECRINA: CÓMO LOS NERVIOS LA CONTROLAN
Las glándulas ecrinas son controladas por nervios que liberan tanto adrenalina como acetilcolina.
Aunque las glándulas ecrinas responden a los agonistas β- y α-adrenérgicos, su efecto en la sudoración es menor en comparación con la influencia de la acetilcolina.
Sumado a ello, los agonistas adrenérgicos generalmente no desempeñan un papel significativo en la sudoración natural.
Por ejemplo, la producción de sudor durante el ejercicio y las adaptaciones de las glándulas sudoríparas a la aclimatación al calor no se ven afectadas por el bloqueo local de los receptores β-adrenérgicos con propranolol.
No obstante, investigaciones recientes indican que el bloqueo β-adrenérgico local reduce la sudoración en hombres entrenados durante el ejercicio de alta intensidad, aunque la disminución en la sudoración con el bloqueo β-adrenérgico fue relativamente pequeña.
Así, la sudoración se estimula principalmente por la liberación de acetilcolina de los nervios colinérgicos, que se une a los receptores muscarínicos (subtipo M3) en la glándula sudorípara.
Aunque las glándulas sudoríparas también tienen receptores nicotínicos que pueden estimular la sudoración cuando se activan, su papel en la sudoración fisiológica aún no está claro.
Las glándulas ecrinas, tanto aisladas como en el cuerpo, responden a la acetilcolina y otros agonistas colinérgicos. Por añadidura, el bloqueo colinérgico, ya sea local o sistémico, prácticamente elimina la producción de sudor.
Una vez liberada en la hendidura sináptica, la acetilcolina es descompuesta por la enzima acetilcolinesterasa, de modo que la sudoración se regula tanto por la cantidad de acetilcolina liberada desde los nervios sudomotores como por su velocidad de degradación.
Los científicos han identificado varios neuropéptidos alrededor de las glándulas ecrinas, como el péptido intestinal vasoactivo, el péptido relacionado con el gen de la calcitonina, el péptido natriurético atrial y la galanina.
Estos neuropéptidos pueden incrementar la sudoración. Por ejemplo, el péptido relacionado con el gen de la calcitonina potencia la sudoración inducida por metacolina y acetilcolina in vivo, aunque no la estimula por sí solo.
A diferencia de esto, el péptido intestinal vasoactivo incrementa la sudoración inducida por acetilcolina en glándulas aisladas, pero no tiene efecto in vivo.
Otros estudios han demostrado que tanto el óxido nítrico como la ciclooxigenasa influyen en la producción de sudor durante el ejercicio en ambientes calurosos.
DISTRIBUCIÓN DE LAS GLÁNDULAS ECRINAS: INFORMACIÓN ESENCIAL
Se calcula que existen aproximadamente 2 millones de glándulas ecrinas funcionales repartidas por casi toda la superficie del cuerpo.
Estas glándulas se forman entre el tercer y quinto mes de desarrollo embrionario y adquieren una apariencia similar a la de las glándulas adultas alrededor del octavo mes.
El número total de glándulas ecrinas no parece cambiar después del nacimiento, por lo que su densidad depende en gran medida del tamaño corporal.
La distribución de estas glándulas puede variar entre individuos, pero generalmente se encuentran en mayor concentración en las palmas de las manos y las plantas de los pies, seguidas por la cabeza, el tronco, los brazos y las piernas.
Estas variaciones en la cantidad de glándulas sudoríparas se reflejan en diferencias notables en la cantidad de sudor producido durante exposiciones al calor.
Es importante señalar que la producción de sudor también puede variar considerablemente dentro de una misma área del cuerpo.
SECRECIÓN Y REABSORCIÓN DEL SUDOR: CLAVES PARA MANTENER EL EQUILIBRIO CORPORAL
La producción de sudor se genera mediante la liberación de un líquido inicial casi isotónico desde la espiral secretora, seguido de su reabsorción a través del conducto para formar una secreción final hipotónica en la piel.
La formación del líquido inicial isotónico se debe al transporte de sodio (Na+), cloruro (Cl–) y agua hacia el interior del lumen de la espiral secretora, un proceso descrito por el modelo de cotransporte de sodio-potasio-cloruro (NKCC1).
Cuando la acetilcolina se une a los receptores muscarínicos, desencadena un aumento en la concentración de calcio citosólico (Ca2+) mediante la liberación desde reservas dentro de la célula y la entrada de Ca2+ desde fuera de la célula.
Este aumento en Ca2+ provoca la salida de potasio (K+) hacia el espacio intercelular y de cloruro (Cl–) hacia el conducto.
Se cree que este movimiento estimula los cotransportadores basolaterales NKCC1, lo que resulta en el transporte de Na+, K+ y Cl– hacia la célula.
El Na+ y K+ ingresados son bombeados de regreso al espacio intercelular a través de la Na+/K+–ATPasa basolateral y los canales de K+.
Existe una interacción entre la base y la parte superior en el transporte de Cl–, donde el Cl– que ingresa se transporta hacia el lumen de la espiral secretora mediante canales activados por Ca2+.
La alta concentración de Cl– en el lumen de la espiral secretora crea un gradiente electroquímico negativo que facilita el transporte de Na+ a través de la célula.
A su vez, la alta concentración de NaCl en el lumen genera un gradiente osmótico que permite que el agua se desplace hacia el lumen. Se cree que este movimiento de agua hacia el lumen es facilitado principalmente por canales de acuaporina.
La secreción de sudor depende crucialmente de Ca2+ y de la Na+/K+–ATPasa.
En estudios con glándulas sudoríparas aisladas, la producción de sudor se detiene por completo cuando se elimina Ca2+ del medio, y la captación de Ca2+ del espacio intercelular o el bloqueo de los canales de Ca2+ tipo L reducen la producción de sudor inducida por acetilcolina en los seres humanos.
La inhibición de la Na+/K+–ATPasa con ouabaína también reduce la producción de sudor durante la exposición al calor en humanos y prácticamente elimina el aumento en la producción de sudor durante el ejercicio.
En contraste, la supresión de NKCC1 y los canales de K+ también disminuye la sudoración durante el ejercicio, aunque este efecto es menos evidente en comparación con la inhibición de la bomba Na+/K+–ATPasa.
Esta diferencia podría atribuirse a variaciones en la potencia y grado de antagonismo de los fármacos, o bien, a una posible redundancia en los mecanismos de los canales de K+ en la glándula ecrina.
El líquido primario generado por la espiral secretora es casi isotónico con el plasma sanguíneo o el medio en el que se encuentran las glándulas aisladas.
En este fluido, las concentraciones de Na+ y Cl– son aproximadamente 140 y 120 mEq/L, respectivamente.
No obstante, las concentraciones de Na+ y Cl– en el sudor liberado en la superficie de la piel varían entre 27-50 mEq/L y 27-37 mEq/L, respectivamente. Esta discrepancia en las concentraciones iónicas resalta el proceso de reabsorción en los conductos.
El fluido primario liberado por la espiral secretora avanza a través del conducto gracias al aumento de la presión hidrostática.
El transporte de iones fuera del lumen del conducto se facilita mediante la acción de la Na+/K+–ATPasa, que permite que el Na+ se desplace hacia la célula a través de los canales de sodio en el epitelio apical, siguiendo su gradiente electroquímico.
Se crea también un gradiente para que el Cl– se dirija hacia la célula mediante el regulador de conductancia transmembrana de fibrosis quística (CFTR) en el lado apical.
La importancia de la Na+/K+–ATPasa se evidencia por la reducción en la reabsorción de Na+ observada después de la administración de ouabaína durante la sudoración térmica.
Sumado a ello, la importancia de los canales CFTR en la reabsorción de Cl– se evidencia por su activa regulación y las mutaciones genéticas que afectan este canal en pacientes con fibrosis quística y disfunción iónica del sudor.
La ausencia de canales CFTR funcionales en estos pacientes conduce a una menor permeabilidad del conducto sudoríparo al Cl–, lo que también afecta la actividad de los canales de sodio en el epitelio, resultando en un alto contenido de NaCl en el sudor expulsado.
¿QUÉ CONTIENE EL SUDOR?
El sudor liberado en la superficie de la piel consiste principalmente en agua, que constituye el 99% de su composición.
Además del agua, el sudor contiene la mayoría de las sustancias solubles en agua presentes en el plasma.
El sodio (Na+) y el cloruro (Cl–) son particularmente importantes entre los electrolitos del sudor, no solo por sus altas concentraciones, sino también por su papel crucial en mantener el equilibrio electrolítico, el cual puede verse afectado durante períodos de sudoración intensa.
Las concentraciones de sodio (Na+) y cloruro (Cl–) en el sudor varían considerablemente entre personas y también muestran diferencias según la región del cuerpo.
Un factor clave que influye en las concentraciones de Na+ y Cl– en el sudor es la velocidad a la que la espiral secretora produce el fluido primario.
A medida que la velocidad de secreción del fluido primario se incrementa, las concentraciones de Na+ y Cl– en el sudor aumentan en la superficie de la piel.
Esto ocurre porque la reabsorción de Na+ disminuye en comparación con su secreción, debido a que el tiempo de tránsito a través del conducto es menor.
CÓMO REGULA TU CUERPO LA SUDORACIÓN: ASPECTOS FISIOLÓGICOS
La sudoración, al igual que otros efectores térmicos, se regula mediante la integración de múltiples señales aferentes provenientes de los termorreceptores centrales y periféricos, lo que genera una actividad neural eferente hacia las glándulas ecrinas.
CÓMO TU CUERPO CONTROLA LA SUDORACIÓN: MECANISMOS CENTRALES
Para la sudoración en particular, la integración de señales aferentes de los termorreceptores periféricos y centrales resulta en una mayor actividad del sistema nervioso simpático en la piel, la cual es la señal neural eferente que desencadena la producción de sudor.
En los seres humanos, se puede registrar directamente la actividad del sistema nervioso simpático de la piel utilizando la técnica microneurográfica, que implica insertar un microelectrodo en un fascículo nervioso periférico.
Cuando nos exponemos al calor, inicialmente hay una reducción en la actividad del sistema nervioso simpático de la piel desde los valores normales de temperatura neutra, debido a la disminución en la contracción de los vasos sanguíneos.
Con el calentamiento prolongado, se produce un aumento marcado en esta actividad, que aumenta de manera proporcional al aumento de la temperatura corporal.
Vale la pena notar que la actividad nerviosa simpática de la piel es la señal integrada que regula diversas funciones cutáneas, como la sudoración, la circulación sanguínea y la contracción del vello.
Durante la exposición al calor, los picos de esta actividad están estrechamente relacionados con la velocidad, la intensidad y el volumen del sudor que se expulsa.
No obstante, el 70% de los picos están seguidos tanto por la expulsión de sudor como por la dilatación de los vasos sanguíneos en la piel.
Por lo tanto, los registros de la actividad nerviosa simpática de la piel no pueden atribuirse exclusivamente a un solo mecanismo de termorregulación durante la exposición al calor.
En cambio, deben interpretarse como la señal nerviosa integrada que estimula ambos mecanismos para la pérdida de calor.
CÓMO TU CUERPO LOGRA MANTENERTE FRESCO
En estudios pioneros con humanos, se estableció una relación directa entre la sudoración y la temperatura central del cuerpo, como la temperatura rectal o timpánica, lo que sugiere que la temperatura central era el factor principal que desencadenaba la sudoración.
No obstante, investigaciones adicionales indicaron que la temperatura de la piel también puede influir en la producción de sudor. Actualmente, se reconoce que la sudoración está controlada por la combinación de las temperaturas corporal central y de la piel.
Un estudio innovador llevado a cabo en monos rhesus demostró esta integración utilizando “thermodes” implantados en el hipotálamo anterior.
Estos “thermodes” permitieron ajustar la temperatura hipotalámica de forma independiente a los cambios en la temperatura central (rectal) y de la piel.
Los resultados revelaron una relación directa y proporcional entre la temperatura hipotalámica y la producción de sudor.
Para investigar cómo la temperatura de la piel afecta esta relación, se evaluaron monos en entornos con temperaturas ambientales de 38°C y 36°C.
En condiciones de temperatura más alta, la piel alcanzó aproximadamente 37.62°C en promedio, y se observó que la sudoración comenzaba a una temperatura hipotalámica de alrededor de 38.46°C.
En contraste, con una temperatura ambiental más baja, la piel promedió aproximadamente 36.82°C, y la sudoración solo se inició a una temperatura hipotalámica de aproximadamente 38.83°C.
Estos resultados muestran claramente que una temperatura más baja en la piel eleva la temperatura hipotalámica necesaria para iniciar la sudoración, sin alterar la pendiente de la relación subsecuente.
Mono Rhesus
Según los investigadores, el aumento de la temperatura en el hipotálamo no pudo iniciar la sudoración cuando los monos se habían aclimatado a temperaturas ambientales por debajo de 25°C, incluso cuando la temperatura hipotalámica alcanzaba los 40°C.
En investigaciones realizadas por Nadel y su equipo, se demostró que en humanos existe una integración de las temperaturas centrales y de la piel para regular la sudoración.
Estos estudios establecieron que la sudoración está influenciada tanto por la temperatura central como por la temperatura de la piel: primero, la sudoración se relaciona directamente con la temperatura central cuando la temperatura de la piel se mantiene constante; segundo, se relaciona con la temperatura de la piel cuando la temperatura central se mantiene constante.
Aparte de las temperaturas centrales y de la piel, investigaciones recientes sugieren que la sudoración puede también estar influenciada por las temperaturas en el abdomen y los músculos.
En su investigación, Morris y su equipo evidenciaron que consumir agua fría (1.5°C) reduce significativamente la producción de sudor durante el ejercicio, sin alterar las temperaturas centrales ni cutáneas.
Además, observaron que este impacto del agua fría está mediado por cambios en la temperatura abdominal.
La introducción directa de agua fría en el estómago a través de un tubo nasogástrico resultó en una rápida disminución de la sudoración local, mientras que simplemente agitar agua fría en la boca no afectó la sudoración.
Estos hallazgos sugieren que los receptores de temperatura abdominal contribuyen al control fisiológico de la sudoración.
Para investigar cómo la temperatura muscular podría afectar la sudoración, Todd y su equipo de científicos examinaron la relación temporal entre la producción de sudor, las temperaturas centrales (medidas esofágicamente) y la temperatura activa del músculo esquelético durante el ejercicio.
El protocolo de ejercicio incluyó cambios sinusoidales en la intensidad para inducir variaciones en la sudoración y en las temperaturas centrales y musculares.
A diferencia de esto, la temperatura de la piel se mantuvo estable a lo largo del estudio.
Aunque la sudoración mostró una relación con los cambios en las temperaturas centrales y musculares, se observó que el tiempo de reacción entre un cambio en la temperatura muscular y un aumento posterior en la sudoración (aproximadamente 26 segundos) fue menor que el tiempo de reacción entre un cambio en la temperatura central y un aumento subsiguiente en la producción de sudor (aproximadamente 47 segundos).
Esto sugiere que los receptores de calor en los músculos también juegan un papel en el control fisiológico de la sudoración en los seres humanos.
CÓMO EL CONTROL LOCAL DE LA SUDORACIÓN CONTRIBUYE A MANTENER LA FRESCURA CORPORAL
Además de ser influenciada por la combinación de temperaturas centrales, de la piel, abdominal y muscular, la sudoración puede verse afectada por la temperatura local en el área donde se realiza la medición.
Nadel y su equipo de científicos descubrieron que, a niveles constantes de temperaturas centrales o de la piel, calentar el área local donde se mide la sudoración aumenta la respuesta sudomotora, mientras que enfriarla tiene el efecto contrario.
Dicha regulación de la sudoración por la temperatura local podría estar asociada a un impacto directo de la temperatura en las glándulas sudoríparas y/o a efectos secundarios en el flujo sanguíneo de la piel.
Para explorar estas ideas, Wingo y su equipo de investigadores compararon cómo la exposición al calor afecta la sudoración entre un área de medición enfriada a unos 20°C y un área de control mantenida a unos 34°C, manteniendo el flujo sanguíneo cutáneo farmacológicamente elevado en ambos sitios.
Durante la exposición al calor, se observó un aumento en la tasa de sudoración en ambos sitios, aunque el incremento relativo en la sudoración respecto al aumento en la temperatura central fue menor en el sitio de medición mantenido fresco.
Esto indica que la temperatura local de la piel afecta la sudoración de forma independiente de cualquier cambio en el flujo sanguíneo cutáneo que pueda ocurrir.
Es posible que el efecto directo de la temperatura local sobre la glándula sudorípara se deba a su influencia en la liberación de neurotransmisores y/o la sensibilidad de los receptores colinérgicos.
Curiosamente, Wingo y su equipo también descubrieron que los aumentos en el flujo sanguíneo cutáneo son indispensables para que la respuesta de sudoración se exprese completamente durante la exposición al calor.
En un estudio separado, compararon la sudoración en un sitio donde se bloqueó el aumento del flujo sanguíneo cutáneo (utilizando infusión local de norepinefrina) con otro sitio donde el flujo sanguíneo cutáneo aumentó normalmente durante la exposición al calor.
La ausencia de un aumento en el flujo sanguíneo cutáneo limitó el incremento en la sudoración con respecto al aumento de la temperatura central.
Estos datos señalan una conexión funcional entre la sudoración y el flujo sanguíneo cutáneo durante un desafío térmico, aunque no está claro si esta relación es crucial en condiciones fisiológicas típicas.
Por ejemplo, la disminución del flujo sanguíneo hacia la piel mediante la deshidratación inducida por la ingestión de furosemida no altera las respuestas de sudoración cuando se enfrenta a un ambiente cálido y húmedo.
Además, parece que un aumento sostenido en el flujo sanguíneo cutáneo no es necesario para iniciar la sudoración en tales condiciones.
SUDORACIÓN Y ADAPTACIÓN TÉRMICA: EJERCICIO Y EXPOSICIÓN AL CALOR
Tanto el ejercicio como la exposición pasiva al calor representan desafíos únicos para la regulación de la temperatura en los seres humanos.
Durante el ejercicio, se produce una gran cantidad de calor metabólico debido a la ineficiencia relativa del cuerpo humano para convertir energía en trabajo físico.
En el mejor de los casos, la eficiencia mecánica del cuerpo humano es del 30%, dependiendo del tipo de ejercicio realizado.
Por consiguiente, un mínimo del 70% de la energía metabólica requerida para hacer trabajo externo se libera como calor, el cual debe disiparse para mantener una temperatura corporal adecuada.
En cambio, durante la exposición pasiva al calor, la ganancia de calor seco del entorno presenta un desafío para la regulación térmica cuando la temperatura ambiente es mayor que la de la piel.
Ya sea durante el ejercicio o la exposición pasiva al calor, un desequilibrio inicial de calor causa una acumulación de calor en el cuerpo.
Esto eleva las temperaturas de la piel y/o del interior del cuerpo, provocando la sudoración ecrina una vez que se supera el umbral de activación.
El sudor comienza a secretarse en la superficie de la piel de manera casi simultánea en todo el cuerpo.
El incremento inicial en la tasa de sudoración se debe a la activación de un mayor número de glándulas sudoríparas, mientras que un aumento adicional en la sudoración se logra incrementando la producción de sudor de cada glándula.
En consecuencia, las diferencias en la sudoración entre individuos están más relacionadas con la capacidad máxima de producción de sudor por glándula que con la cantidad de glándulas activadas.
Los científicos han calculado matemáticamente que el nivel de sudoración alcanzado durante un desafío térmico está directamente relacionado con la cantidad de evaporación requerida para mantener el equilibrio de temperatura.
Para alcanzar el equilibrio térmico durante un desafío de calor, la evaporación del sudor debe compensar la carga térmica producida por el calor metabólico y el intercambio de calor seco.
La relación entre la producción de sudor y la evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico se observa al analizar la tasa de sudoración en función de la temperatura del aire.
Se sabe que la producción de sudor aumenta en ambientes más cálidos, ya sea durante el ejercicio o en una exposición pasiva.
Esto significa que a medida que la producción de sudor aumenta, la evaporación juega un papel más importante en la pérdida total de calor conforme la temperatura ambiente aumenta.
Durante el ejercicio en climas frescos (5–10°C), la mayor parte de la pérdida total de calor ocurre a través del intercambio de calor seco, con una mínima contribución de la evaporación.
Sin embargo, a medida que la temperatura del aire aumenta, la evaporación del sudor se vuelve cada vez más importante, mientras que el intercambio de calor seco disminuye.
Cuando la temperatura del aire alcanza los 35°C, el intercambio de calor seco incluso puede convertirse en una fuente de ganancia de calor desde el ambiente.
En estas condiciones, la evaporación del sudor se convierte en el principal mecanismo del cuerpo para la pérdida de calor.
Dado que la pérdida de calor a través de la evaporación depende de la producción de calor metabólico y de la temperatura del aire, es evidente que la producción de sudor estará estrechamente ligada a estos factores durante un desafío térmico.
Por ejemplo, la cantidad de sudor generado durante el ejercicio se relaciona directamente con la cantidad de evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico.
Esto se evidenció al medir directamente la cantidad de sudor de todo el cuerpo en diferentes niveles de evaporación necesarios para mantener el equilibrio térmico, al variar la temperatura del aire y la intensidad del ejercicio.
Cuando el ejercicio se realizó con una producción de calor metabólico constante, la cantidad de sudor de todo el cuerpo aumentó de manera proporcional al incremento de la temperatura del aire.
En esta situación, el incremento en la producción de sudor estuvo relacionado con una mayor absorción de calor seco del entorno.
En contraste, la producción de sudor se asoció directamente con la producción de calor metabólico cuando el ejercicio se realizó a diferentes niveles de intensidad, pero con la temperatura del aire mantenida estable.
Por ende, el aumento en la producción de sudor estuvo directamente vinculado con una mayor producción de calor metabólico.
Al consolidar los datos de todas las condiciones de temperatura del aire y niveles de ejercicio, las fluctuaciones en la evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico fueron responsables de aproximadamente el 95% de las variaciones en la producción total de sudor.
Los desafíos térmicos también pueden ser incompensables, donde la evaporación del sudor no puede igualar la cantidad requerida para alcanzar el equilibrio térmico.
Esto lleva a un continuo almacenamiento de calor y a un aumento de la temperatura central que no puede ser controlado.
Para determinar si un desafío térmico es compensable o no, dos factores principales entran en juego.
En primer lugar, la capacidad de evaporación del sudor en la piel depende del gradiente de presión de vapor de agua entre la piel y el ambiente, del coeficiente de transferencia de calor por evaporación (afectado por la velocidad del aire) y de la resistencia de transferencia de calor por evaporación a través de la ropa.
Por lo tanto, condiciones como alta humedad, baja velocidad del aire o uso de ropa impermeable pueden influir directamente en la evaporación del sudor.
El segundo factor crucial es cuando la combinación del calor generado por el metabolismo y el intercambio de calor seco supera la capacidad máxima de sudoración de una persona.
En estas circunstancias, el individuo no puede generar suficiente sudor para facilitar la evaporación necesaria y alcanzar así el equilibrio térmico.
Por ejemplo, las personas que han sufrido quemaduras graves pueden tener una capacidad de sudoración limitada debido a la falta de glándulas sudoríparas funcionales en las áreas de la piel tratadas con injertos de grosor parcial.
La reducción en la capacidad de sudoración está directamente relacionada con el área total de piel que ha sido injertada, lo cual puede disminuir significativamente la capacidad máxima de pérdida de calor por evaporación en un paciente quemado.
Por lo tanto, la cantidad de sudor producido durante un desafío térmico está directamente vinculada a la cantidad de evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico, a menos que factores ambientales o la capacidad máxima de sudoración de una persona restrinjan la cantidad de evaporación posible.
SUDORACIÓN Y ADAPTACIÓN TÉRMICA: EJERCICIO Y EXPOSICIÓN AL CALOR
Tanto el ejercicio como la exposición pasiva al calor representan desafíos únicos para la regulación de la temperatura en los seres humanos.
Durante el ejercicio, se produce una gran cantidad de calor metabólico debido a la ineficiencia relativa del cuerpo humano para convertir energía en trabajo físico.
En el mejor de los casos, la eficiencia mecánica del cuerpo humano es del 30%, dependiendo del tipo de ejercicio realizado.
Por consiguiente, un mínimo del 70% de la energía metabólica requerida para hacer trabajo externo se libera como calor, el cual debe disiparse para mantener una temperatura corporal adecuada.
En cambio, durante la exposición pasiva al calor, la ganancia de calor seco del entorno presenta un desafío para la regulación térmica cuando la temperatura ambiente es mayor que la de la piel.
Ya sea durante el ejercicio o la exposición pasiva al calor, un desequilibrio inicial de calor causa una acumulación de calor en el cuerpo.
Esto eleva las temperaturas de la piel y/o del interior del cuerpo, provocando la sudoración ecrina una vez que se supera el umbral de activación.
El sudor comienza a secretarse en la superficie de la piel de manera casi simultánea en todo el cuerpo.
El incremento inicial en la tasa de sudoración se debe a la activación de un mayor número de glándulas sudoríparas, mientras que un aumento adicional en la sudoración se logra incrementando la producción de sudor de cada glándula.
En consecuencia, las diferencias en la sudoración entre individuos están más relacionadas con la capacidad máxima de producción de sudor por glándula que con la cantidad de glándulas activadas.
Los científicos han calculado matemáticamente que el nivel de sudoración alcanzado durante un desafío térmico está directamente relacionado con la cantidad de evaporación requerida para mantener el equilibrio de temperatura.
Para alcanzar el equilibrio térmico durante un desafío de calor, la evaporación del sudor debe compensar la carga térmica producida por el calor metabólico y el intercambio de calor seco.
La relación entre la producción de sudor y la evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico se observa al analizar la tasa de sudoración en función de la temperatura del aire.
Se sabe que la producción de sudor aumenta en ambientes más cálidos, ya sea durante el ejercicio o en una exposición pasiva.
Esto significa que a medida que la producción de sudor aumenta, la evaporación juega un papel más importante en la pérdida total de calor conforme la temperatura ambiente aumenta.
Durante el ejercicio en climas frescos (5–10°C), la mayor parte de la pérdida total de calor ocurre a través del intercambio de calor seco, con una mínima contribución de la evaporación.
Sin embargo, a medida que la temperatura del aire aumenta, la evaporación del sudor se vuelve cada vez más importante, mientras que el intercambio de calor seco disminuye.
Cuando la temperatura del aire alcanza los 35°C, el intercambio de calor seco incluso puede convertirse en una fuente de ganancia de calor desde el ambiente.
En estas condiciones, la evaporación del sudor se convierte en el principal mecanismo del cuerpo para la pérdida de calor.
Dado que la pérdida de calor a través de la evaporación depende de la producción de calor metabólico y de la temperatura del aire, es evidente que la producción de sudor estará estrechamente ligada a estos factores durante un desafío térmico.
Por ejemplo, la cantidad de sudor generado durante el ejercicio se relaciona directamente con la cantidad de evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico.
Esto se evidenció al medir directamente la cantidad de sudor de todo el cuerpo en diferentes niveles de evaporación necesarios para mantener el equilibrio térmico, al variar la temperatura del aire y la intensidad del ejercicio.
Cuando el ejercicio se realizó con una producción de calor metabólico constante, la cantidad de sudor de todo el cuerpo aumentó de manera proporcional al incremento de la temperatura del aire.
En esta situación, el incremento en la producción de sudor estuvo relacionado con una mayor absorción de calor seco del entorno.
En contraste, la producción de sudor se asoció directamente con la producción de calor metabólico cuando el ejercicio se realizó a diferentes niveles de intensidad, pero con la temperatura del aire mantenida estable.
Por ende, el aumento en la producción de sudor estuvo directamente vinculado con una mayor producción de calor metabólico.
Al consolidar los datos de todas las condiciones de temperatura del aire y niveles de ejercicio, las fluctuaciones en la evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico fueron responsables de aproximadamente el 95% de las variaciones en la producción total de sudor.
Los desafíos térmicos también pueden ser incompensables, donde la evaporación del sudor no puede igualar la cantidad requerida para alcanzar el equilibrio térmico.
Esto lleva a un continuo almacenamiento de calor y a un aumento de la temperatura central que no puede ser controlado.
Para determinar si un desafío térmico es compensable o no, dos factores principales entran en juego.
En primer lugar, la capacidad de evaporación del sudor en la piel depende del gradiente de presión de vapor de agua entre la piel y el ambiente, del coeficiente de transferencia de calor por evaporación (afectado por la velocidad del aire) y de la resistencia de transferencia de calor por evaporación a través de la ropa.
Por lo tanto, condiciones como alta humedad, baja velocidad del aire o uso de ropa impermeable pueden influir directamente en la evaporación del sudor.
El segundo factor crucial es cuando la combinación del calor generado por el metabolismo y el intercambio de calor seco supera la capacidad máxima de sudoración de una persona.
En estas circunstancias, el individuo no puede generar suficiente sudor para facilitar la evaporación necesaria y alcanzar así el equilibrio térmico.
Por ejemplo, las personas que han sufrido quemaduras graves pueden tener una capacidad de sudoración limitada debido a la falta de glándulas sudoríparas funcionales en las áreas de la piel tratadas con injertos de grosor parcial.
La reducción en la capacidad de sudoración está directamente relacionada con el área total de piel que ha sido injertada, lo cual puede disminuir significativamente la capacidad máxima de pérdida de calor por evaporación en un paciente quemado.
Por lo tanto, la cantidad de sudor producido durante un desafío térmico está directamente vinculada a la cantidad de evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico, a menos que factores ambientales o la capacidad máxima de sudoración de una persona restrinjan la cantidad de evaporación posible.
SUDORACIÓN VS. EVAPORACIÓN: POR QUÉ NO TODO EL SUDOR SE EVAPORA
Hasta este punto, hemos hablado de escenarios ideales donde todo el sudor se evapora para regular la temperatura corporal (es decir, una eficiencia de sudoración del 100%).
No obstante, en la realidad, puede ocurrir goteo de sudor a medida que aumenta la producción de sudor.
La relación entre la producción de sudor y el goteo de sudor se puede entender considerando la proporción entre la cantidad de evaporación necesaria para el equilibrio térmico y la capacidad máxima de evaporación del entorno.
Cuando el entorno tiene una alta capacidad de evaporación, como durante la exposición al calor seco o en condiciones de alta velocidad del aire, existe un amplio diferencial de presión de vapor de agua entre la piel y el aire circundante, lo cual facilita la evaporación del sudor.
En situaciones donde el ambiente presenta una capacidad de evaporación reducida, como durante la exposición al calor húmedo o en condiciones de escaso movimiento del aire, el gradiente de presión de vapor de agua entre la piel y el aire circundante es mínimo, limitando así la evaporación del sudor.
Por lo tanto, la eficiencia de la sudoración, que refleja la proporción entre la evaporación del sudor y su producción, disminuye a medida que la evaporación necesaria para el equilibrio térmico se acerca al límite máximo de evaporación del entorno.
Esto es crucial porque para que el sudor funcione eficazmente como un mecanismo para disipar el calor corporal, debe evaporarse desde la superficie de la piel.
Cuando la eficiencia de la sudoración es baja, se necesita una mayor cantidad de sudor para lograr una cantidad específica de evaporación.
Por ende, la producción de sudor durante un desafío térmico está relacionada con cómo la evaporación necesaria para el equilibrio térmico se compara con la capacidad máxima de evaporación del ambiente.
FACTORES QUE ALTERAN LA SUDORACIÓN: CLAVES PARA ENTENDER TU RESPUESTA AL CALOR
A pesar de que la sudoración responde a cambios en las temperaturas corporales y de la piel, hay varios factores que pueden alterar cómo el cuerpo reacciona al enfrentarse a situaciones de calor.
CÓMO EL CALOR Y FACTORES BIOFÍSICOS INFLUENCIAN LA PRODUCCIÓN DE SUDOR
Durante situaciones de estrés térmico, la cantidad de sudor producido varía ampliamente entre las personas.
Varios estudios han investigado factores biológicos como el tamaño y la composición corporal (masa, área de superficie, cantidad de grasa), el nivel de condición física aeróbica y el género como posibles causas de esta variación.
Si bien estos factores pueden influir en la producción de sudor durante un desafío térmico, a menudo es complejo distinguir cómo afectan estos factores biofísicos a las variaciones en la evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico.
Pese a ello, al considerar el requerimiento para alcanzar un equilibrio térmico, la influencia de los factores biofísicos adicionales es limitada.
Dos excepciones notables relacionadas con el efecto modulador incluyen la capacidad aeróbica y el género.
Específicamente, individuos entrenados en resistencia y hombres presentan respuestas más robustas de las glándulas sudoríparas a los agonistas colinérgicos.
Una mayor respuesta a los agonistas colinérgicos podría permitir que individuos entrenados y hombres alcancen tasas más altas de sudoración máxima.
De hecho, investigaciones recientes indican que el entrenamiento aeróbico puede aumentar la activación de las glándulas sudoríparas durante la exposición al calor, resultando en una mayor humedad máxima de la piel.
Esto podría explicar por qué se observa que hombres entrenados pueden generar mayores tasas de sudoración en todo el cuerpo, lo que facilita una mayor pérdida de calor por evaporación en comparación con hombres no entrenados.
Del mismo modo, los hombres pueden lograr mayores tasas de sudoración en todo el cuerpo en comparación con las mujeres, aunque estas diferencias solo se hacen evidentes cuando se supera cierto límite de evaporación para el equilibrio térmico.
A pesar de esto, la capacidad aeróbica y el sexo no parecen tener efecto sobre la sudoración durante el ejercicio en condiciones donde se necesita una evaporación baja o moderada para mantener el equilibrio térmico.
CÓMO LA ACLIMATACIÓN AL CALOR MODIFICA TU RESPUESTA DE SUDORACIÓN
La aclimatación al calor, un proceso en el que el cuerpo se adapta fisiológicamente tras exposiciones repetidas a estrés térmico controlado, emerge como uno de los mayores influenciadores de la sudoración.
Las adaptaciones comunes de la sudoración al aclimatarse al calor incluyen: niveles máximos de sudoración más altos, un umbral de inicio de temperatura corporal más bajo y una mayor sensibilidad térmica en la respuesta.
Varios estudios científicos reportan que aclimatarse al calor resulta en una mayor tasa de sudoración durante un desafío térmico, debido a un aumento general de la sudoración en toda la piel.
Esta sudoración extendida permite cubrir una mayor proporción de la piel con sudor, lo cual, en condiciones que permiten una evaporación completa, incrementa considerablemente la capacidad del cuerpo para perder calor a través de la evaporación.
La aclimatación al calor, a pesar de aumentar la tasa de sudoración durante un desafío térmico, reduce las concentraciones de Na+ y Cl– en el sudor.
Así, para una misma tasa de sudoración, la concentración de Na+ en el sudor es menor tras la aclimatación al calor, lo que indica una mayor reabsorción de Na+ en el conducto del sudor.
Se sugiere que la aldosterona podría mediar en esta mayor reabsorción, haciendo que la glándula ecrina sea más sensible a sus efectos.
Las adaptaciones en la sudoración tras la aclimatación al calor incluyen cambios tanto centrales como periféricos. Se ha sugerido que la mayor frecuencia de sudoración después de aclimatarse es una adaptación central.
Además, la aclimatación al calor reduce el umbral de temperatura corporal para empezar a sudar, lo que refleja una adaptación central.
No obstante, la disminución del umbral de sudoración se relaciona con la reducción de la temperatura corporal en reposo, que también ocurre con la aclimatación al calor.
Por lo tanto, el cambio en la temperatura corporal necesario para iniciar la sudoración generalmente no se altera por la aclimatación.
Aún no está claro si estas observaciones respaldan o contradicen la idea de que la aclimatación al calor modifica centralmente la respuesta de sudoración.
Contrariamente, hay pruebas sólidas que sustentan una modificación periférica en la respuesta de sudoración después de aclimatarse al calor.
En especial, la aclimatación al calor eleva la sensibilidad de las glándulas ecrinas a los agonistas colinérgicos in vivo.
Considerando que la producción de sudor y la sensibilidad colinérgica de las glándulas se correlacionan con su tamaño, es probable que las adaptaciones estructurales en las glándulas ecrinas sean la causa de la mayor termosensibilidad en la respuesta de sudoración después de aclimatarse al calor.
CÓMO LA DESHIDRATACIÓN AFECTA LA REGULACIÓN DE TU TEMPERATURA CORPORAL
Cuando la producción de sudor no es compensada por una adecuada ingesta de líquidos, se produce una pérdida neta de líquidos corporales.
La deshidratación impacta la sudoración durante un desafío térmico según el grado de deshidratación.
Una disminución en la sudoración debido a la deshidratación finalmente limita la capacidad del cuerpo para regular su temperatura, lo que puede generar una tensión fisiológica significativa y afectar tanto la salud como el rendimiento.
Durante los desafíos térmicos, la producción de sudor provoca una reducción en el volumen plasmático y un aumento en la osmolaridad plasmática.
Esta deshidratación hipovolémica-hiperosmótica puede disminuir la sudoración a través de la acción de los barorreceptores (debido a la hipovolemia) y/o de los osmorreceptores (debido a la hiperosmolaridad).
Para aislar la influencia de los barorreceptores, la mayoría de los estudios utilizan técnicas como la presión negativa/positiva en la parte inferior del cuerpo y la inclinación de la cabeza hacia abajo o hacia arriba.
Otros estudios usan la infusión rápida de solución salina e inyecciones intravenosas de agentes farmacológicos para diferenciar entre las poblaciones de barorreceptores arteriales y cardiopulmonares.
Sin importar el método utilizado, parece que la influencia de los barorreceptores en la sudoración depende del tipo de desafío térmico.
En particular, los barorreceptores regulan la sudoración durante y después del ejercicio dinámico, pero no durante la exposición pasiva al calor.
Por otro lado, hay pruebas contundentes que indican que una mayor osmolaridad plasmática disminuye la sudoración.
Este efecto se ha estudiado principalmente mediante la administración intravenosa de una solución salina hiperosmótica para aumentar la osmolaridad plasmática antes de someterse a un desafío térmico.
La hiperosmolaridad plasmática incrementa consistentemente el umbral de temperatura corporal necesario para comenzar a sudar, sin alterar la sensibilidad térmica de la respuesta. Este retraso en el inicio de la sudoración se debe a un aumento y retraso en la actividad simpática de los nervios de la piel.
En conjunto, parece que la hiperosmolaridad plasmática desempeña un papel más significativo en reducir la producción de sudor durante la deshidratación.
Sin embargo, la mayoría de los estudios sobre el efecto de la deshidratación en la sudoración han inducido grandes pérdidas de líquidos (hasta el 7-8%) antes de un desafío térmico.
Si los individuos inician un desafío térmico bien hidratados, se requiere una sudoración abundante y sostenida para alcanzar niveles de deshidratación que puedan afectar la capacidad de sudar.
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