La temperatura ambiente no. Termorregulación y equilibrio térmico.
Fisiología de la termorregulación humana.
Para el funcionamiento normal del cuerpo humano, la temperatura de sus órganos internos y de la sangre es de aproximadamente 37°C, y las fluctuaciones de temperatura no deben exceder los 1,5°C. El funcionamiento del sistema de termorregulación depende en gran medida del trabajo de los termorreceptores, formaciones nerviosas que son específicamente sensibles a los cambios de temperatura ambiente.
Los termorreceptores humanos se encuentran principalmente en la piel del cuerpo, membranas mucosas de la boca y tracto respiratorio superior. También están presentes en las paredes de las venas safenas y en las membranas mucosas de los órganos internos. La mayoría de los termorreceptores se encuentran en la piel de la cara, menos en el torso y aún menos en las piernas. Hay termorreceptores de “calor” y “frío”.
Consideremos el funcionamiento de los termorreceptores "térmicos". Si la temperatura ambiente es compatible con la vida del organismo, los termorreceptores envían impulsos constantes a lo largo de las vías conductoras al sistema nervioso central, lo que afecta la termorregulación. Cuando la temperatura ambiente aumenta, por efecto directo de la radiación térmica o por un aumento en la producción de calor del cuerpo (trabajo muscular), la termorregulación se lleva a cabo utilizando reacciones de cambio de transferencia de calor. Su parte más importante es la regulación vascular, que consiste en cambiar el suministro de sangre a la piel y la tasa de flujo sanguíneo volumétrico a través de la piel cambiando el tono de sus vasos sanguíneos. En los seres humanos, la máxima dilatación de los vasos cutáneos desde un estado de máxima constricción reduce el aislamiento térmico general de la piel en una media de 6 veces. Las diferentes zonas de la piel participan de diferentes maneras en la termorregulación. Por ejemplo, de las manos se puede eliminar hasta el 60% de la producción de calor del metabolismo basal, aunque el área de las manos representa sólo aproximadamente el 6% de toda la superficie de la piel. A medida que aumenta el trabajo muscular, las áreas de piel por encima de los músculos que trabajan se vuelven especialmente importantes. Parte de la sangre que proviene de ellos corre directamente a las venas de las áreas correspondientes de la piel, lo que facilita enormemente la transferencia de calor desde los músculos por convección.
Además del componente vascular, la sudoración juega un papel importante en el sistema de termorregulación. El proceso por el que el agua se filtra a través del epitelio y su posterior evaporación se llama transpiración imperceptible y absorbe aproximadamente el 20% de la producción de calor del metabolismo basal. La transpiración insensible no está regulada y depende poco de la temperatura ambiente. El sudor es producido por glándulas sudoríparas ubicadas en la piel. Cuando existe amenaza de sobrecalentamiento del cuerpo, el sistema nervioso simpático estimula las glándulas sudoríparas, que secretan hasta 1,5 litros de sudor por hora o más durante el trabajo intenso.
Todas las reacciones para mantener una temperatura corporal constante en diferentes condiciones están controladas por centros nerviosos especiales ubicados en el cerebro. Estos centros reciben información a lo largo de vías de neuronas termosensibles ubicadas en varias partes del sistema nervioso central y de termorreceptores periféricos.
Se supone que el sistema de termorregulación responde a cambios en la suma de las temperaturas de los puntos centrales y periféricos del cuerpo y el principal objeto de su regulación es la temperatura media, que se mantiene con gran precisión. En una persona en la zona de temperatura confortable (28-30°C para una persona desnuda), la respuesta termorreguladora vascular se desarrolla cuando la temperatura corporal promedio cambia sólo 0,1°C o menos. Además, cualquier condición que impida la transferencia de calor (alta humedad y aire en calma) o aumente la producción de calor (estrés físico, aumento de la nutrición) es un factor que contribuye al sobrecalentamiento.
El sobrecalentamiento del cuerpo (hipertermia) es una condición caracterizada por una violación del equilibrio térmico, un aumento en el contenido de calor del cuerpo. La principal ruta de transferencia de calor durante la hipertermia humana es la evaporación de la humedad de la superficie del cuerpo y a través del tracto respiratorio. Cabe señalar que el sobrecalentamiento no está asociado con una disfunción primaria de la termorregulación.
El sobrecalentamiento del cuerpo humano se observa en industrias con altas temperaturas ambientales o en condiciones que impiden la transferencia de calor desde la superficie del cuerpo, así como en áreas con un clima cálido. A altas temperaturas ambientales, el sobrecalentamiento del cuerpo se ve facilitado por un aumento en la producción de calor que se produce durante el trabajo muscular, especialmente en ropa impermeable al vapor de agua, alta humedad y aire en calma. En condiciones de difícil transferencia de calor, los niños pequeños que tienen un sistema de termorregulación insuficientemente desarrollado, así como los adultos con función de sudoración alterada, se sobrecalientan fácilmente.
Los estudios realizados sobre el efecto de las altas temperaturas en el cuerpo humano basados en la naturaleza de los cambios en el intercambio de calor, los sistemas cardiovascular y respiratorio permitieron identificar cuatro grados de sobrecalentamiento corporal (según A.N. Azhaev):
me titulo (dispositivo estable)- la temperatura ambiente es de unos 40°C. La transferencia de calor se produce mediante la evaporación de la humedad de la superficie del cuerpo y del tracto respiratorio. La transferencia de calor es igual a la carga térmica y la temperatura corporal no aumenta. El estado general es satisfactorio, las molestias se reducen a una sensación de calor, a menudo hay letargo y somnolencia, desgana para trabajar y moverse.
segundo grado (adaptación parcial)- la temperatura ambiente es de unos 50°C. La carga de calor no se compensa con la evaporación de la humedad y el calor se acumula en el cuerpo. La temperatura corporal puede alcanzar los 38,5°C. La presión sistólica aumenta entre 5 y 15 mmHg. Art., Y la diastólica disminuye en 10-20 mm Hg. Arte. Aumentan el volumen minuto y sistólico del corazón, la ventilación pulmonar y la cantidad de oxígeno absorbido y dióxido de carbono liberado. El pulso se acelera entre 40 y 60 latidos por minuto. Hay una hiperemia aguda de la piel y sudoración profusa. Es característica una sensación de calor.
III grado (fallo del dispositivo)- cuando se expone a temperaturas de 60°C y superiores. La temperatura corporal puede alcanzar los 39,5-40°C. La presión sistólica aumenta entre 20 y 30 mmHg. Art., Y la diastólica disminuye en 30-40 mm Hg. Art., se puede escuchar el efecto del “tono infinito” (presión diastólica cero). La frecuencia cardíaca aumenta a 160 latidos por minuto, pero el volumen sistólico del corazón disminuye. Al aumentar la ventilación pulmonar, aumenta la cantidad de oxígeno absorbido y dióxido de carbono liberado. La piel está marcadamente hiperémica. El sudor gotea. Los pacientes se quejan de deterioro de la salud, sensación de calor extremo, palpitaciones, presión en las sienes y dolor de cabeza. Puede producirse excitación e inquietud motora.
grado IV (falta de dispositivo)- Esto, de hecho, es un golpe de calor, cuando se produce una grave alteración de la actividad del sistema cardiovascular y del sistema nervioso central.
Cabe señalar que la gravedad del sobrecalentamiento del cuerpo depende no solo de la magnitud de la temperatura ambiente, sino también de la duración de su impacto en el cuerpo humano.
A altas temperaturas ambientales, se desarrollan cuatro síndromes clínicos:
1) calambres por calor
2) agotamiento por calor
3) lesión por estrés térmico
4) golpe de calor
Cada una de estas condiciones se puede diferenciar en función de diferentes manifestaciones clínicas, pero hay mucho en común entre ellas y estas condiciones pueden considerarse como variedades de síndromes del mismo origen.
El complejo de síntomas de lesión térmica se desarrolla a altas temperaturas (más de 32°C) y alta humedad relativa (más del 60%).
Más vulnerables:
personas de edad avanzada
personas que padecen una enfermedad mental
personas que sufren de alcoholismo
personas que toman medicamentos antipsicóticos, diuréticos y anticolinérgicos
personas en áreas con mala ventilación
Especialmente muchos síndromes de celo se desarrollan en los primeros días de celo, antes de que se produzca la aclimatación.
Aclimatación
Normalmente la aclimatación dura de 4 a 7 días.
1.La aclimatación no eleva el umbral. transpiración, que es la forma natural más eficaz de combatir el estrés térmico y puede ocurrir con cambios menores y, a veces, incluso sin cambios en la temperatura de las partes medias del cuerpo. Mientras continúe la sudoración, una persona puede soportar un aumento significativo de temperatura, lo que garantiza que el cuerpo recupere el agua y el cloruro de sodio, los componentes fisiológicos más importantes del sudor. El principal mecanismo de retención de sal en climas cálidos es la capacidad de secretar sudor con un contenido muy bajo de cloruro de sodio.
2. Otra forma en que el cuerpo se adapta a las altas temperaturas es dilatación de los vasos sanguíneos periféricos, que ayuda a disipar el calor.
Otros cambios incluyen:
Disminución del volumen sanguíneo circulante total.
disminución del flujo sanguíneo renal
aumento de los niveles de hormona antidiurética (ADH) y aldosterona
disminución del contenido de sodio en la orina
aumento de la frecuencia respiratoria y la frecuencia cardíaca
Hiperaldosteronismo conduce a la pérdida de potasio, que puede aumentar cuando se reemplaza la pérdida de sodio sin un reemplazo adecuado de potasio. Inicialmente, se observa un aumento en el gasto cardíaco, pero a medida que persiste la carga de calor, se reduce el retorno venoso, lo que puede conducir al desarrollo de insuficiencia cardíaca. Si la temperatura ambiente excede la temperatura corporal durante mucho tiempo, se retiene el calor y se desarrolla hiperpirexia.
Calambres por calor
Los calambres que se producen cuando los músculos se tensan en condiciones de sobrecalentamiento, los llamados calambres del minero o calambres del bombero, se consideran las lesiones térmicas más benignas.
Los calambres se caracterizan por espasmos dolorosos en los músculos que se contraen voluntariamente, y que generalmente ocurren durante un trabajo extenuante. Como regla general, este síndrome se desarrolla sólo en personas entrenadas.
Temperatura ambiente No puede superar la temperatura corporal, así como no es necesaria una exposición prolongada al sol. Temperatura corporal no aumenta. Los calambres musculares generalmente ocurren después de una sudoración profusa y pueden desarrollarse en personas no entrenadas que usan ropa ajustada durante una actividad física intensa, incluso en temperaturas ambiente bajas. Durante el trabajo físico, la carga principal recae sobre los músculos de las extremidades, por lo que son más susceptibles a desarrollar calambres. En el periodo interictal El examen físico no revela ningún cambio.
en análisis de sangre Generalmente se observa un aumento en la concentración de elementos formados y una disminución en el contenido de cloruro de sodio. Un rasgo característico es Disminución de la excreción urinaria de sodio.
Tratamiento realizado con cloruro de sodio. El cese casi inmediato de las convulsiones cuando se administraron cloruro de sodio y agua sugirió que la causa de las convulsiones era una disminución en el contenido corporal de estos electrolitos esenciales.
A veces, los músculos de la pared abdominal también están involucrados en los espasmos, que pueden parecerse a la imagen de un abdomen agudo. Estos pacientes pueden someterse a una intervención quirúrgica por error, lo que a menudo conduce a resultados extremadamente desfavorables. En tales casos, la administración previa de solución salina puede evitar una cirugía innecesaria.
Agotamiento por calor
El agotamiento por calor (choque de calor, agotamiento) es una condición que ocurre durante la exposición prolongada (muchas horas) a altas temperaturas ambientales.
Agotamiento por calor Es uno de los síndromes de calor más comunes. Choque térmico por igual se desarrolla tanto durante la actividad física como en reposo. Comenzar generalmente repentino duración el shock es breve.
Ocurre debido a una respuesta insuficiente de los vasos del corazón a temperaturas extremadamente altas y se desarrolla especialmente en personas mayores que toman diuréticos.
El agotamiento por calor también puede ser causado por una pérdida excesiva de líquidos debido a la sudoración excesiva, lo que a su vez provoca fatiga, presión arterial baja y, en ocasiones, colapso. La exposición a altas temperaturas puede hacer que usted pierda demasiado líquido a través del sudor, especialmente durante el trabajo físico o el ejercicio extenuante. Las sales (electrolitos) también se pierden con los líquidos, lo que agrava la alteración de la circulación sanguínea y la función cerebral. Como resultado, se puede desarrollar agotamiento por calor. Al mismo tiempo, la condición humana es motivo de preocupación, pero rara vez tiene consecuencias graves.
Síntomas y diagnóstico.
El agotamiento por calor (agotamiento) debido a la deshidratación ocurre cuando el cuerpo pierde una gran cantidad de líquido (a través del sudor, el aire exhalado, etc.) sin reponerlo adecuadamente.
La deficiencia de agua superior al 2,5% del peso corporal provoca trastornos iniciales
con un déficit de agua del 5,5-6,5%, se desarrollan trastornos graves
Un déficit de agua del 7-14% provoca una enfermedad grave
Un déficit de agua del 15-25% provoca la muerte.
El shock puede ir precedido de:
debilidad
mareo
dolor de cabeza
anorexia
náuseas vómitos
ganas de defecar
desmayo
En el agotamiento por calor debido a la deshidratación, la víctima tiene sed; la cara es de color gris pálido, los labios están apelmazados, los ojos hundidos, la piel y las mucosas están secas, la piel pierde su elasticidad y en ocasiones se cubre de una erupción parecida al mijo. La temperatura corporal es moderadamente elevada (hasta 37,5-38°C). La producción de orina se reduce o se detiene por completo. No hay salivación, la articulación del habla está alterada y luego se altera la deglución. Se reduce la presión arterial. En casos graves, se observan alteraciones graves en la función cerebral: dolor de cabeza, zumbidos en los oídos, trastornos de coordinación, espasmos de grupos de músculos individuales, parestesia (pérdida de sensibilidad), ansiedad, alucinaciones, pérdida del conocimiento. El agotamiento por calor (agotamiento) debido a la pérdida de sales (sodio, potasio, calcio, etc.) se desarrolla con sudoración profusa, vómitos y también si se utiliza agua sin sal para calmar la sed. Las manifestaciones aumentan gradualmente. Aparecen fatiga, debilidad, somnolencia, dolores de cabeza y mareos. La sed no se expresa. La piel está pálida, húmeda, sin pérdida de elasticidad, las mucosas también están húmedas. El flujo de orina no se ve afectado o reducido ligeramente. A menudo se observan náuseas, los vómitos son menos comunes; El agua potable se tolera mal. La temperatura corporal es normal o ligeramente elevada. Se caracteriza por pulso rápido, disminución de la presión arterial y trastornos ortostáticos pronunciados: cuando se mueve a una posición vertical, se levanta la cabeza, a menudo se produce desmayo o colapso. En casos graves, es posible que se produzcan convulsiones y pérdida del conocimiento.
El agotamiento por calor se diagnostica fácilmente basándose en estos síntomas.
Durante la aguda En esta etapa, la piel del paciente adquiere un color gris ceniza, se vuelve fría y húmeda al tacto y las pupilas se dilatan. La presión arterial puede ser baja con presión de pulso elevada. Dado que la debilidad extrema se desarrolla muy rápidamente, la temperatura corporal se mantiene normal o incluso disminuye ligeramente. La duración de la carga de calor y el volumen de líquido perdido a través del sudor determinan la gravedad de la hemoconcentración.
Tratamiento
Se traslada al paciente a una habitación fresca y se lo coloca en posición acostada. Suele producirse una restauración espontánea de la conciencia.
El tratamiento se reduce principalmente a reponer la pérdida de líquidos y sales. En caso de agotamiento por calor por pérdida de líquido, se realiza un enfriamiento moderado de la víctima (lociones frías en la cabeza, envolver en una sábana húmeda, trasladar a una habitación con aire acondicionado, etc.). A quienes pueden beber se les prescribe que beban muchos líquidos: de 1 a 2 litros durante 15 minutos y luego a sorbos. En una hora, la cantidad de líquido (agua, té helado, jugos de frutas) puede alcanzar de 3 a 5 litros, por día, de 6 a 8 litros. Si la víctima no puede beber por sí sola, se le administra líquido (solución de glucosa al 5%) por vía intravenosa, subcutánea o enema (1-1,5 l). Una vez recuperada la capacidad de beber, se establece un régimen de agua libre y se debe suspender la administración forzada de líquido, ya que esto puede provocar intoxicación por agua (aversión al agua, dolor abdominal, dificultad para respirar, etc.).
Una víctima con agotamiento por calor debido a la pérdida de sales debe colocarse con las piernas elevadas. Si una persona puede beber y no vomita, se le da agua con sal o, preferiblemente, una solución de la siguiente composición: 1,17 g de cloruro de sodio (sal de mesa), 0,84 g de bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio) y 0,3 g. Cloruro de potasio por 1 litro de agua. Si es imposible beber, se administran soluciones salinas como Ringer, Butler, lactasol, etc.
Cuando la presión arterial cae en todas las formas de agotamiento por calor, además de reponer la pérdida de líquidos, se administran fármacos que estimulan el tono vascular, por ejemplo sulfocanfocaína, mezaton, etc. Para eliminar las convulsiones se utilizan fármacos como sibazon, relanium, etc. con formas graves de agotamiento por calor después de la asistencia son tratados con hospitalización.
Lesión por calor debido al estrés.
Este síndrome ocurre con un estrés físico significativo en condiciones de temperatura ambiente alta (alrededor de 26,7 ° C) con alta humedad relativa. Este síndrome se desarrolla con mayor frecuencia en corredores que compiten sin una aclimatación adecuada, en condiciones inadecuadas o que no están adecuadamente hidratados antes y durante la carrera.
Los factores predisponentes son:
obesidad
edad
historia del golpe de calor
A diferencia del golpe de calor clásico, la lesión por calor provocada por el esfuerzo implica sudoración profusa y una temperatura corporal más baja (39-40°C en comparación con 41,4°C y más para el golpe de calor).
Clínicamente esto se manifiesta dolor de cabeza, piloerección ("piel de gallina") en el pecho y la cintura escapular superior, escalofríos, aumento de la respiración, náuseas, vómitos, calambres musculares, ataxia, inestabilidad en la marcha, incoherencia en el habla, en algunos casos posible pérdida del conocimiento.
Tras el examen detectar taquicardia, hipotensión, disminución de la resistencia periférica.
Datos de laboratorio indican hemoconcentración, hipernatremia, cambios en las enzimas hepáticas y musculares, hipocalcemia, hipofosfatemia y, en algunos casos, hipoglucemia. Ocasionalmente se producen trombocitopenia, hemólisis, coagulación intravascular diseminada, rabdomiólisis, mioglobinuria y necrosis tubular aguda.
Un daño extenso al endotelio vascular o cualquiera de los órganos internos puede provocar su falla. Estas graves complicaciones pueden evitarse prescribiendo el tratamiento correcto, que consiste en envolver al paciente en una sábana húmeda y fría para reducir la temperatura de la zona media del cuerpo a 38°C, masajear las extremidades para mejorar el flujo sanguíneo desde el centro hacia las extremidades. periferia, así como la administración de líquidos que contengan una solución hipotónica de glucosa y sal. Los pacientes deben ser hospitalizados y observados durante 36 horas.
Las lesiones por calor debidas al estrés se pueden prevenir mediante:
correr por la mañana (antes de las 8 a. m.), cuando la temperatura y la humedad no son altas
Asegurar una adecuada hidratación del deportista antes del inicio de la carrera, para lo cual deberá beber 300 ml de agua 10 minutos antes de la salida y 250 ml cada 3-4 km (se deben evitar líquidos salados o dulces).
organizar puntos de primeros auxilios cada 5 km de la ruta
Advierte a los corredores que no aumenten su ritmo de carrera después de haber cubierto la mayor parte del recorrido.
Evite beber alcohol poco antes de la carrera.
Golpe de calor
Hiperpirexia térmica, la insolación o insolación ocurre con mayor frecuencia en personas mayores con enfermedades crónicas como aterosclerosis e insuficiencia cardíaca congestiva, especialmente en pacientes que reciben diuréticos.
Otros factores predisponentes son diabetes mellitus, alcoholismo, uso de fármacos anticolinérgicos, lesiones cutáneas que impiden la transferencia de calor, como displasia ectodérmica, ausencia congénita de glándulas sudoríparas, esclerodermia grave.
El golpe de calor a menudo se desarrolla en los reclutas militares durante su primer entrenamiento, a veces en corredores de larga distancia.
Mecanismo de desarrollo Se desconoce el golpe de calor. En la mayoría de los pacientes, la sudoración cesa, pero en algunos persiste. La vasoconstricción que se produce durante el golpe de calor impide que el abdomen se enfríe, pero no está claro si es la causa o el efecto. La exposición al sol no es un requisito previo para desarrollar un golpe de calor.
Período prodormal puede manifestarse con varios síntomas. A veces el primer signo es la pérdida del conocimiento. Además, pueden producirse dolor de cabeza, mareos, desmayos, trastornos gastrointestinales, confusión y aumento de la respiración. En los casos más graves, puede desarrollarse un estado delirante.
Tras el examen Destacan la hiperemia y la debilidad general grave. La temperatura rectal suele superar los 41,1°C y la temperatura corporal central es de 44,4°C. La piel está caliente y seca al tacto, y en la mayoría de los casos no hay sudoración. La frecuencia cardíaca aumenta, la respiración es rápida y superficial y la presión arterial suele ser baja. Los músculos están flácidos, los reflejos tendinosos pueden estar reducidos. Dependiendo de la gravedad de la afección, se notan somnolencia, estupor o coma. La muerte va precedida de un shock.
Se detectan varios cambios al examinar la sangre y la orina:
Como regla general, se trata de hemoconcentración, leucocitosis, proteinuria, cilindruria y aumento del nitrógeno ureico en sangre.
Suele observarse alcalosis respiratoria seguida de acidosis metabólica y acidosis láctica.
El contenido de potasio en el plasma sanguíneo suele estar dentro de los límites normales o ligeramente reducido, y también se observan hipocalcemia e hipofosfatemia.
También puede haber trombocitopenia, aumento del tiempo de protrombina, tiempo de coagulación y sangrado, afibrinogenemia y fibrinólisis, coagulación intravascular diseminada.
Todos estos factores pueden provocar sangrado difuso. El hígado suele verse afectado. Esto suele ocurrir dentro de las 24 a 36 horas y se manifiesta por ictericia y cambios en las enzimas hepáticas. Una complicación común del golpe de calor es la insuficiencia renal.
Con electrocardiografía Se detectan taquicardia, arritmia sinusal, aplanamiento y posterior inversión de la onda T y depresión del segmento ST. La literatura describe necrosis miocárdica difusa con signos de infarto de miocardio en el ECG.
Muerte por insolación, que es causada por insuficiencia renal y otras complicaciones, puede ocurrir en unas pocas horas. Sin embargo, en la mayoría de los casos los pacientes mueren unas semanas después del golpe de calor debido a un infarto de miocardio, insuficiencia cardíaca, insuficiencia renal, bronconeumonía y bacteriemia.
En la autopsia encuentran Daño extenso al parénquima de varios órganos internos, ya sea como resultado de la propia hiperpirexia o como resultado de hemorragias petequiales en el cerebro, el corazón, los riñones o el hígado.
El golpe de calor requiere un tratamiento intensivo inmediato. El tiempo es la esencia.
Se debe colocar al paciente en un lugar fresco y bien ventilado.
Quítese la mayor parte de la ropa.
Dado que se detiene la sudoración, se deben utilizar medios externos de disipación de calor.
Se debe colocar al paciente en un baño con agua helada; este es el remedio más eficaz.
El agua helada no contribuye al desarrollo de shock ni a una constricción significativa de los vasos sanguíneos de la piel.
Este procedimiento debe realizarse lo antes posible.
El paciente debe estar constantemente bajo la supervisión de un médico; es necesario controlar la temperatura rectal.
Los procedimientos con agua se interrumpen cuando la temperatura desciende a 38,3°C, pero se repiten cuando regresa la fiebre.
Otros tratamientos son menos efectivos. Sin embargo, si no es posible bañarlo, se debe envolver al paciente en una sábana húmeda y fría y la habitación debe estar bien ventilada.
Después del baño, se debe colocar al paciente en una habitación fresca y bien ventilada. Simultáneamente con el enfriamiento, es necesario masajear la piel, ya que esto estimula la salida de sangre desde la superficie del cuerpo hacia los órganos internos y el cerebro sobrecalentados y ayuda a acelerar la transferencia de calor.
Está indicada la hidratación con soluciones cristaloides hipotónicas. La fenotiazina se puede utilizar para aliviar los escalofríos. Están contraindicados estimulantes como la epinefrina y los narcóticos. Se debe colocar un catéter urinario y controlar la diuresis.
Enfriamiento rápido en agua helada, masaje de las extremidades y una potente hidratación, asegurando una ventilación adecuada, previniendo la aspiración, tratando el coma y las convulsiones, previniendo las arritmias: todas estas manipulaciones conducen al hecho de que la mayoría de los pacientes, especialmente los jóvenes y sanos, sobreviven.
Desafortunadamente, en pacientes debilitados y ancianos, a quienes se les diagnostica un golpe de calor, generalmente después de varias horas de hiperpirexia, el resultado es menos favorable.
Debe tener cuidado con la deshidratación y el desarrollo de insuficiencia cardíaca. En casos de sangrado se debe transfundir sangre fresca y en presencia de coagulación intravascular diseminada se debe administrar heparina (7500 U/h). La oliguria prolongada es una indicación para el inicio temprano de la diálisis.
Prevenir el golpe de calor
Determinado en cada caso individual por la situación específica. Por ejemplo, se recomienda realizar largas caminatas durante los períodos calurosos en las horas más frescas del día con ropa ligera y porosa y descansar más a menudo en lugares sombreados y ventilados. Es necesario seguir la regla del régimen de bebida, gracias a la cual es posible corregir específicamente el metabolismo del agua y la sal en el cuerpo. En lugar de agua, puede beber té frío acidificado o endulzado, caldo de arroz o cereza o kvas de pan. Se recomienda un mayor consumo de hidratos de carbono y lácteos, limitando los alimentos que contengan radicales ácidos (papillas, etc.).
Las altas temperaturas ambientales obligan a trasladar la comida principal a las horas de la tarde con un consumo de 35 para el desayuno, 25 para el almuerzo y 40% de la ración diaria para la cena.
En los talleres calientes se instalan dispositivos para enfriar el aire mediante pulverización de agua, se utilizan ampliamente procedimientos con agua (duchas, duchas vaginales, etc.), se establecen pausas en el trabajo y se limita la ingesta de alimentos proteicos y grasos.
En la prevención del golpe de calor es importante el entrenamiento preliminar, con el que se puede lograr una mayor adaptación a la acción de los factores térmicos.
Como se sabe, el hombre pertenece a organismos homeotérmicos o de sangre caliente. ¿Significa esto que su temperatura corporal es constante, es decir? ¿El cuerpo no responde a los cambios de temperatura ambiente? Reacciona, e incluso con mucha sensibilidad. La constancia de la temperatura corporal es, de hecho, el resultado de reacciones que ocurren continuamente en el cuerpo y que mantienen inalterado su equilibrio térmico.
Desde el punto de vista de los procesos metabólicos, la producción de calor es un efecto secundario de las reacciones químicas de oxidación biológica, durante las cuales los nutrientes que ingresan al cuerpo (grasas, proteínas, carbohidratos) sufren transformaciones que resultan en la formación de agua y dióxido de carbono. Las mismas reacciones con la liberación de energía térmica ocurren en los organismos de animales poiquilotermos o de sangre fría, pero debido a su intensidad significativamente menor, la temperatura corporal de los animales poiquilotermos solo excede ligeramente la temperatura ambiente y cambia de acuerdo con esta última. .
Todas las reacciones químicas que ocurren en un organismo vivo dependen de la temperatura. Y en los animales poiquilotérmicos, la intensidad de los procesos de conversión de energía, según la regla de Van't Hoff*, aumenta en proporción a la temperatura exterior. En los animales homeotérmicos, esta dependencia queda enmascarada por otros efectos. Si un organismo homeotérmico se enfría por debajo de una temperatura ambiente confortable, aumenta la intensidad de los procesos metabólicos y, en consecuencia, su producción de calor, evitando una disminución de la temperatura corporal. Si se bloquea la termorregulación en estos animales (por ejemplo, debido a anestesia o daño en ciertas áreas del sistema nervioso central), la curva de producción de calor versus temperatura será la misma que para los organismos poiquilotérmicos. Pero incluso en este caso, quedan diferencias cuantitativas significativas entre los procesos metabólicos en animales poiquilotérmicos y homeotermos: a una temperatura corporal determinada, la intensidad del metabolismo energético por unidad de masa corporal en organismos homeotérmicos es al menos 3 veces mayor que la intensidad metabólica en poiquilotérmicos. organismos.
Muchos animales no mamíferos ni aves pueden cambiar su temperatura corporal hasta cierto punto mediante la “termorregulación del comportamiento” (por ejemplo, los peces pueden nadar en aguas más cálidas, los lagartos y las serpientes pueden “tomar el sol”). Los organismos verdaderamente homeotérmicos son capaces de utilizar métodos de termorregulación tanto conductuales como autónomos; en particular, pueden, si es necesario, producir calor adicional debido a la activación del metabolismo, mientras que otros organismos se ven obligados a depender de fuentes externas de calor.
Producción de calor y tamaño corporal.La temperatura de la mayoría de los mamíferos de sangre caliente oscila entre 36 y 40 °C, a pesar de diferencias significativas en el tamaño corporal. Al mismo tiempo, la tasa metabólica (M) depende del peso corporal (m) como función exponencial: M = k x m 0,75, es decir el valor de M/m 0,75 es el mismo para un ratón y un elefante, aunque en un ratón la tasa metabólica por 1 kg de peso corporal es significativamente mayor que en un elefante. Esta llamada ley de disminución de la tasa metabólica en función del peso corporal refleja el hecho de que la producción de calor corresponde a la intensidad de la transferencia de calor al espacio circundante. Para una determinada diferencia de temperatura entre el ambiente interno del cuerpo y el medio ambiente, la pérdida de calor por unidad de masa corporal resulta ser mayor cuanto mayor es la relación entre la superficie y el volumen del cuerpo, y esta última relación disminuye con el aumento del cuerpo. tamaño.
Temperatura corporal y equilibrio térmico.
Cuando se requiere calor adicional para mantener una temperatura corporal constante, puede generarse mediante:
1) actividad motora voluntaria;
2) actividad muscular rítmica involuntaria (temblores provocados por el frío);
3) aceleración de procesos metabólicos no asociados a la contracción muscular.
En los adultos, los escalofríos son el mecanismo involuntario de termogénesis más importante. La “termogénesis sin temblores” se produce en animales recién nacidos y niños, así como en animales pequeños adaptados al frío y en animales que hibernan. La principal fuente de “termogénesis sin escalofríos” es la llamada grasa parda, un tejido caracterizado por un exceso de mitocondrias y una distribución “multilacular” de la grasa (numerosas pequeñas gotas de grasa rodeadas de mitocondrias). Este tejido se encuentra entre los omóplatos, en las axilas y en algunos otros lugares.
Para que la temperatura corporal no cambie, la producción de calor debe ser igual a la transferencia de calor. Según la ley de enfriamiento de Newton, el calor que desprende un cuerpo (menos las pérdidas por evaporación) es proporcional a la diferencia de temperatura entre el interior del cuerpo y el espacio circundante. En los seres humanos, la transferencia de calor es nula a una temperatura ambiente de 37 °C y, a medida que la temperatura disminuye, aumenta. La transferencia de calor también depende de la conducción de calor dentro del cuerpo y del flujo sanguíneo periférico.
La termogénesis asociada con el metabolismo en condiciones de reposo (Fig. 1) se equilibra mediante procesos de transferencia de calor en la zona de temperatura ambiente T. 2 -T 3 , si el flujo sanguíneo de la piel disminuye gradualmente a medida que la temperatura disminuye desde T 3 a T 2 . A temperaturas inferiores a T 2 La constancia de la temperatura corporal sólo puede mantenerse aumentando la termogénesis en proporción a la pérdida de calor. La mayor producción de calor proporcionada por estos mecanismos en humanos corresponde a un nivel metabólico que es de 3 a 5 veces mayor que la intensidad de la tasa metabólica basal y caracteriza el límite inferior del rango de termorregulación T. 1 . Si se excede este límite, se desarrolla hipotermia, que puede provocar la muerte por hipotermia.
A temperaturas ambiente superiores a T 3 El equilibrio de temperatura podría mantenerse debilitando la intensidad de los procesos metabólicos. De hecho, el equilibrio de temperatura se establece gracias a un mecanismo adicional de transferencia de calor: la evaporación del sudor. Temperatura T 4 Corresponde al límite superior del rango de termorregulación, que está determinado por la intensidad máxima de producción de sudor. A temperaturas ambiente superiores a T 4 Se produce hipertermia, que puede provocar la muerte por sobrecalentamiento. Rango de temperatura T 2 -T 3 , dentro del cual la temperatura corporal se puede mantener a un nivel constante sin la participación de mecanismos adicionales de producción de calor o sudoración se llama zona termoneutra. En este rango, la tasa metabólica y la producción de calor son, por definición, mínimas.
temperatura del cuerpo humano
El calor generado por un cuerpo normalmente (es decir, en condiciones de equilibrio) se desprende al espacio circundante a través de la superficie del cuerpo, por lo que la temperatura de las partes del cuerpo cercanas a su superficie debe ser menor que la temperatura de sus partes centrales. . Debido a la irregularidad de las formas geométricas del cuerpo, la distribución de la temperatura en él se describe mediante una función compleja. Por ejemplo, cuando un adulto ligeramente vestido está en una habitación con una temperatura del aire de 20 ° C, la temperatura de la parte muscular profunda del muslo es de 35 ° C, las capas profundas del músculo de la pantorrilla es de 33 ° C, la temperatura en el centro del pie es de sólo 27-28 °C, y la temperatura rectal es de aproximadamente 37 °C. Las fluctuaciones de la temperatura corporal causadas por cambios en la temperatura externa son más pronunciadas cerca de la superficie del cuerpo y en los extremos de las extremidades (Fig. 2).
Arroz. 2. Temperatura de diversas zonas del cuerpo humano en condiciones frías (A) y cálidas (B).
La temperatura corporal central en sí misma no es constante, ni espacial ni temporalmente. En condiciones termoneutrales, las diferencias de temperatura en las regiones internas del cuerpo son de 0,2 a 1,2 °C; Incluso en el cerebro, la diferencia de temperatura entre las partes central y externa alcanza más de 1 ° C. La temperatura más alta se observa en el recto y no en el hígado, como se pensaba anteriormente. En la práctica, los cambios de temperatura a lo largo del tiempo suelen ser de interés, por lo que se mide en un área específica.
Para fines clínicos, es preferible medir la temperatura rectal (el termómetro se inserta a través del ano hasta el recto hasta una profundidad estándar de 10 a 15 cm). La temperatura oral, o más bien sublingual, suele ser entre 0,2 y 0,5 °C más baja que la rectal. Se ve afectada por la temperatura del aire inhalado, los alimentos y las bebidas.
En los estudios de medicina deportiva, a menudo se mide la temperatura esofágica (por encima de la abertura del estómago), que se registra mediante sensores de temperatura flexibles. Estas mediciones reflejan cambios en la temperatura corporal más rápidamente que registrar la temperatura rectal.
La temperatura axilar también puede servir como indicador de la temperatura corporal central porque cuando el brazo se presiona firmemente contra el pecho, los gradientes de temperatura cambian de modo que el límite del núcleo llega a la axila. Sin embargo, esto lleva algún tiempo. Especialmente después de estar en el frío, cuando los tejidos superficiales se enfriaron y se produjo vasoconstricción en ellos (esto sucede especialmente con un resfriado). En este caso, debería pasar aproximadamente media hora para que se establezca el equilibrio térmico en estos tejidos.
En algunos casos, la temperatura central se mide en el canal auditivo externo. Esto se hace mediante un sensor flexible que se coloca cerca del tímpano y se protege de las influencias de la temperatura externa con un bastoncillo de algodón.
Normalmente, la temperatura de la piel se mide para determinar la temperatura de la capa superficial del cuerpo. En este caso, medir en un punto da un resultado inadecuado. Por tanto, en la práctica, la temperatura media de la piel se suele medir en la frente, el pecho, el abdomen, el hombro, el antebrazo, el dorso de la mano, el muslo, la pantorrilla y la superficie dorsal del pie. Al calcular, se tiene en cuenta el área de la superficie corporal correspondiente. La “temperatura cutánea media” obtenida de este modo en una temperatura ambiente confortable es de aproximadamente 33-34 °C.
Fluctuaciones periódicas de la temperatura media.La temperatura del cuerpo humano fluctúa a lo largo del día: es mínima antes del amanecer y máxima (a menudo con dos picos) durante el día (Fig. 3). La amplitud de las fluctuaciones diarias es de aproximadamente 1 °C. En los animales que están activos durante la noche, la temperatura máxima se observa durante la noche. La forma más sencilla de explicar estos hechos sería que el aumento de temperatura se produce como consecuencia de una mayor actividad física, pero esta explicación resulta incorrecta.
Las fluctuaciones de temperatura son uno de los muchos ritmos diarios. Incluso si excluimos todas las señales externas orientadoras (luz, cambios de temperatura, horas de comida), la temperatura corporal
continúa oscilando rítmicamente, pero el período de oscilación en este caso es de 24 a 25 horas. Así, las fluctuaciones diarias de la temperatura corporal se basan en un ritmo endógeno ("reloj biológico"), generalmente sincronizado con señales externas, en particular con el. rotación de la Tierra. Durante los viajes asociados con el cruce de los meridianos terrestres, normalmente se necesitan entre 1 y 2 semanas para que el ritmo de temperatura se ajuste al estilo de vida determinado por la hora local nueva para el cuerpo.
Al ritmo de los cambios diarios de temperatura se le superponen ritmos con períodos más largos, por ejemplo, un ritmo de temperatura sincronizado con el ciclo menstrual.
Cambio de temperatura durante la actividad física.Al caminar, por ejemplo, la producción de calor es de 3 a 4 veces mayor, y durante el trabajo físico extenuante, incluso de 7 a 10 veces mayor que en reposo. También aumenta en las primeras horas después de comer (entre un 10 y un 20%). La temperatura rectal durante una maratón puede alcanzar los 39-40 °C y, en algunos casos, casi los 41 °C. Pero la temperatura promedio de la piel disminuye debido a la sudoración y la evaporación inducidas por el ejercicio. Durante el trabajo submáximo, mientras se suda, el aumento de la temperatura central es casi independiente de la temperatura ambiente en el rango de 15 a 35 °C. La deshidratación del cuerpo provoca un aumento de la temperatura central y reduce significativamente el rendimiento.
Disipación de calor
¿Cómo sale de él el calor que ha surgido en lo más profundo del cuerpo? Parcialmente con secreciones y aire exhalado, pero el papel de refrigerador principal lo desempeña la sangre. Debido a su alta capacidad calorífica, la sangre es muy adecuada para este fin. Toma calor de las células de los tejidos y órganos que baña y lo transporta a través de los vasos sanguíneos hasta la piel y las mucosas. Aquí es donde ocurre principalmente la transferencia de calor. Por lo tanto, la sangre que sale de la piel está aproximadamente 3 °C más fría que la sangre que entra. Si el cuerpo se ve privado de la capacidad de eliminar calor, en solo 2 horas su temperatura aumenta 4 ° C y un aumento de temperatura a 43-44 ° C es, por regla general, incompatible con la vida.
La transferencia de calor en las extremidades está determinada en cierta medida por el hecho de que aquí el flujo sanguíneo se produce según el principio de contracorriente. Los grandes vasos profundos de las extremidades están ubicados en paralelo, por lo que la sangre que fluye a través de las arterias hacia la periferia emite su calor a las venas cercanas. Así, los capilares ubicados en los extremos de las extremidades reciben sangre preenfriada, razón por la cual los dedos de manos y pies son más sensibles a las bajas temperaturas.
Los componentes de la transferencia de calor son: conducción de calor H PAG, convección H A, radiación H izl y evaporación H isp. El flujo de calor total está determinado por la suma de estos componentes:
norte nar= norte PAG+ norte A+ norte izl+ norte isp .
La transferencia de calor por conducción se produce cuando el cuerpo entra en contacto (de pie, sentado o acostado) con un sustrato denso. La cantidad de flujo de calor está determinada por la temperatura y la conductividad térmica del sustrato adyacente.
Si la piel está más caliente que el aire circundante, la capa de aire adyacente se calienta, asciende y es reemplazada por aire más frío y denso. La fuerza impulsora detrás de este flujo convectivo es la diferencia entre las temperaturas del cuerpo y el entorno cercano a él. Cuanto más movimiento se produce en el aire exterior, más fina se vuelve la capa límite (espesor máximo 8 mm).
Para el rango de temperaturas biológicas, la transferencia de calor debida a la radiación de H2 se puede describir con suficiente precisión mediante la ecuación:
norte izl=h izl x(t piel- T. izl) x A,
donde T piel– temperatura media de la piel, T izl– temperatura media de radiación (temperatura de las superficies circundantes, por ejemplo las paredes de una habitación),
A es la superficie efectiva del cuerpo y
h izl– coeficiente de transferencia de calor debido a la radiación.
Coeficiente h izl tiene en cuenta la emisividad de la piel, que para la radiación infrarroja de onda larga es aproximadamente 1, independientemente de la pigmentación, es decir la piel emite casi tanta energía como un cuerpo completamente negro.
Aproximadamente el 20% de la transferencia de calor del cuerpo humano en condiciones de temperatura neutra se produce debido a la evaporación del agua de la superficie de la piel o de las membranas mucosas del tracto respiratorio. La transferencia de calor por evaporación ocurre incluso con una humedad relativa del aire circundante del 100%. Esto ocurre siempre que la temperatura de la piel sea superior a la temperatura ambiente y la piel esté completamente hidratada debido a una producción suficiente de sudor.
Cuando la temperatura ambiente excede la temperatura corporal, la transferencia de calor solo puede ocurrir a través de la evaporación. La eficacia refrescante debida a la sudoración es muy alta: con la evaporación de 1 litro de agua, el cuerpo humano puede desprender un tercio de todo el calor generado en reposo durante todo el día.
Influencia de la ropa
La eficacia de la ropa como aislante térmico se debe a los volúmenes más pequeños de aire en la estructura del tejido o en el pelo, en los que no se producen corrientes convectivas perceptibles. En este caso, el calor se transfiere únicamente por conducción y el aire es un mal conductor del calor.
Factores ambientales y confort térmico.
La influencia del medio ambiente en el régimen térmico del cuerpo humano está determinada por al menos cuatro factores físicos: temperatura del aire, humedad, temperatura de radiación y velocidad del aire (viento). Estos factores determinan si el sujeto siente “confort térmico”, si tiene frío o calor. La condición para el confort es que el cuerpo no necesite el funcionamiento de mecanismos de termorregulación, es decir. no requeriría escalofríos ni sudoración, y el flujo sanguíneo en los órganos periféricos podría mantener un ritmo intermedio. Esta condición corresponde a la zona termoneutral mencionada anteriormente.
Estos cuatro factores físicos son algo intercambiables en cuanto a la sensación de confort y la necesidad de termorregulación. En otras palabras, la sensación de frío provocada por la baja temperatura del aire puede atenuarse mediante el correspondiente aumento de la temperatura de radiación. Si el ambiente parece cargado, la sensación se puede aliviar bajando la humedad o la temperatura. Si la temperatura de radiación es baja (paredes frías), es necesario aumentar la temperatura del aire para lograr el confort.
Según estudios recientes, el valor de una temperatura confortable para una persona sentada con ropa ligera (camisa, pantalones cortos, pantalones largos de algodón) es de aproximadamente 25-26 ° C con una humedad del aire del 50% y temperaturas iguales del aire y de las paredes. El valor correspondiente para una persona desnuda es 28 °C. La temperatura media de la piel es de aproximadamente 34 °C. Durante el trabajo físico, a medida que el sujeto realiza cada vez más esfuerzo físico, la temperatura confortable disminuye. Por ejemplo, para trabajos ligeros de oficina, la temperatura del aire preferida es de aproximadamente 22 °C. Curiosamente, durante el trabajo físico intenso, la temperatura ambiente, a la que no se produce sudoración, parece demasiado fría.
Diagrama en la Fig. La Figura 4 muestra cómo se correlacionan los valores de temperatura confortable, humedad y temperatura del aire ambiente durante el trabajo físico ligero. Cada grado de malestar puede asociarse con un valor de temperatura: la temperatura efectiva (ET). El valor numérico de ET se encuentra proyectando en el eje X el punto en el que la línea de malestar intersecta la curva correspondiente al 50% de humedad relativa. Por ejemplo, todas las combinaciones de valores de temperatura y humedad en el área gris oscuro (30 °C a 100% de humedad relativa o 45 °C a 20% de humedad relativa, etc.) corresponden a una temperatura efectiva de 37 °C, que a su vez corresponde a un cierto grado de malestar. En el rango de temperaturas más bajas, la influencia de la humedad es menor (la pendiente de las líneas de malestar es más pronunciada), ya que en este caso la contribución de la evaporación a la transferencia total de calor es insignificante. El malestar aumenta con la temperatura y la humedad promedio de la piel. Cuando se superan los parámetros que definen la humedad máxima de la piel (100%), ya no se puede mantener el equilibrio térmico. Por lo tanto, una persona es capaz de soportar condiciones más allá de este límite sólo por un corto tiempo; El sudor fluye en arroyos porque se libera más cantidad de la que puede evaporarse. Las líneas de malestar, por supuesto, cambian dependiendo del aislamiento térmico que proporciona la ropa, la velocidad del viento y la naturaleza de la actividad física.
Valores confortables de temperatura del agua.
El agua tiene una conductividad térmica y una capacidad calorífica significativamente mayores en comparación con el aire. Cuando el agua está en movimiento, el flujo turbulento resultante cerca de la superficie del cuerpo elimina el calor tan rápidamente que a una temperatura del agua de 10 ° C, incluso un estrés físico fuerte no permite mantener el equilibrio térmico y se produce hipotermia. Si el cuerpo está en completo reposo, para lograr el confort térmico la temperatura del agua debe estar entre 35 y 36 °C. Dependiendo del espesor del tejido adiposo aislante, el límite inferior de temperatura agradable en el agua oscila entre 31 y 36 °C.
Continuará
* Según la regla de Van't Hoff, cuando la temperatura cambia 10 °C (entre 20 y 40 °C), el consumo de oxígeno por los tejidos cambia en la misma dirección entre 2 y 3 veces.
Diferencias latitudinales y estacionales. - Diferencias altitudinales y clima continental. - Microclima. - Profundidad.
Habiendo descrito el efecto de las diferentes temperaturas en los organismos, es apropiado discutir la cuestión de la variedad de temperaturas que se encuentran en la naturaleza. Las correspondientes diferencias de temperatura, junto con sus consecuencias, determinan precisamente el papel que la temperatura puede desempeñar en la determinación de la distribución y abundancia de los organismos. Las diferencias de temperatura se pueden dividir en siete grupos principales: latitudinales, altitudinales, asociadas al clima continental, estacionales, diurnas, microclimáticas y profundas. Gran parte de la información básica sobre estas diferencias es, por supuesto, de conocimiento común.
Arroz. 2.11. A. La posición de la Tierra el 22 de junio: el verano comienza en el hemisferio norte y el invierno comienza en el hemisferio sur. En latitudes altas el día es largo y en latitudes bajas es corto. Los lugares donde los rayos del sol inciden en la superficie terrestre en el mayor ángulo se encuentran al norte del ecuador. B. La posición de la Tierra el 22 de diciembre: se observa una imagen,
opuesto en comparación con A.V. La posición de la Tierra el 21 de marzo y el 23 de septiembre: en un hemisferio comienza la primavera, en el otro el otoño. La duración del día en todas las latitudes es de 12 horas. El lugar donde caen verticalmente los rayos del sol cae exactamente sobre el ecuador.
De hecho, las diferencias estacionales y latitudinales son inseparables. Como la Fig. 2.11, el ángulo de inclinación del eje de la Tierra con respecto al plano de la órbita circunsolar de la Tierra cambia durante el ciclo anual. Por esta razón, sólo las zonas de temperatura "generalizadas" muy aproximadas que se muestran en la Fig. 2.12; Además, hay que recordar que las temperaturas más altas no se observan en el ecuador, sino en las latitudes medias: por ejemplo, en Estados Unidos apenas hay un lugar donde la marca de 38 0C nunca haya estado muy por debajo; al mismo tiempo, ni en Colón (Panamá), ni casi en el ecuador en Belem (Brasil) la temperatura nunca superó los 35 °C (MacArthur, 1972).
Estos patrones geográficos a gran escala están influenciados por la altitud y el clima “continental”. En aire seco, con un aumento cada 100 m, la temperatura desciende en I0C, y en aire húmedo, en 0,6С. El descenso de temperatura es consecuencia de la expansión “adiabática” del aire que se produce con una disminución de la presión atmosférica asociada al aumento de la altitud. Las manifestaciones de continentalidad se explican principalmente por las diferencias entre las tasas de calentamiento y enfriamiento de la tierra, por un lado, y del agua.
Arroz. 2.12. Un diagrama simplificado de la división de la superficie de la Tierra en cinco zonas climáticas principales. (Las Islas Canarias están marcadas con una cruz en negrita; ver texto, p. 85.)
masas - por el otro. La reflectividad del agua es mayor que la de la tierra, por lo que la tierra se calienta más rápido; pero también se enfría más rápido. Por esta razón, el mar tiene una influencia suavizante, "marina", en el régimen de temperatura de las zonas costeras y especialmente de las islas: las fluctuaciones de temperatura tanto diarias como estacionales en esos lugares son mucho menos notables que en otros ubicados en la misma latitud, pero en el interior del continente (Fig. 2.13). Algo similar se observa dentro de las masas de tierra: las áreas áridas y áridas (por ejemplo, los desiertos) sufren fluctuaciones estacionales y diarias de temperatura más pronunciadas que las áreas más húmedas (por ejemplo, los bosques).
Así, detrás del mapa del mundo con las zonas de temperatura representadas (Fig. 2.12) hay muchas diferencias de carácter puramente local. Sin embargo, existe otra circunstancia mucho menos reconocida: que puede haber toda una serie de diferencias incluso de menor escala: las microclimáticas. Éstos son sólo algunos 
Arroz. 2.13. Dinámica estacional de la amplitud de la temperatura media diaria en diversas zonas costeras y del interior. A medida que nos alejamos de la costa y la influencia moderadora del mar se debilita, aumenta el rango de fluctuaciones de la temperatura del aire. Heligoland es una isla. Desde siempre, Oldenburg y Leningen están alejadas de la costa occidental del Mar del Norte. Alemania, respectivamente, a 11, 30 y 80 km. (Según Roth, 1981.)
Ejemplos (Geiger, 1955): por la noche, el hundimiento de aire frío y denso en el fondo de un valle de montaña puede hacer que haga 310°C más frío que en el borde del valle, a sólo 100 m de altura; en un día helado de invierno, los rayos del sol pueden calentar el lado sur del tronco de un árbol (y al mismo tiempo las grietas y hendiduras habitadas por alguien) hasta 30°C; en un área cubierta de vegetación, la temperatura del aire en puntos separados por una distancia vertical de 2,6 m (en la superficie del suelo y directamente encima de la capa superior del follaje) puede diferir en 10°C. Por tanto, para obtener datos sobre la influencia de la temperatura en la distribución y abundancia de los seres vivos, no conviene en absoluto limitarse a considerar patrones que se manifiestan a escala global o geográfica.
Esto también resulta obvio al estudiar la dependencia de la temperatura con la profundidad (debajo de la superficie del suelo o del agua). Esta dependencia se expresa de dos maneras: en primer lugar, las fluctuaciones de temperatura que se producen en la superficie se debilitan en la profundidad (“amortiguadas”, amortiguadas) y, en segundo lugar, vuelven a estar en fase; Este cambio es más notorio cuanto más fuerte es la amortiguación. El grado de expresión de ambos fenómenos aumenta tanto con el aumento de la profundidad como con una disminución de la conductividad térmica del medio (en el suelo es muy baja, en el agua es algo mayor). A aproximadamente un metro de profundidad bajo la superficie del suelo, las fluctuaciones diarias de temperatura con una amplitud de varias decenas de grados son prácticamente imperceptibles, y a una profundidad de varios metros desaparecen incluso las fluctuaciones anuales.
Factores que afectan el rendimiento de la computadora y
Sistema
Las computadoras y sistemas electrónicos generalmente funcionan en diversas condiciones, teniendo diferentes entornos y naturaleza físicos y químicos. Las condiciones de funcionamiento varían dentro de límites muy amplios.
Consideremos los factores que afectan el rendimiento de una computadora. Se dividen en los siguientes: climático, mecánico Y radiación.
Los factores climáticos incluyen:
Cambios en la temperatura y humedad ambiental;
Golpe de calor;
Aumento o disminución de la presión atmosférica;
La presencia de viento o una corriente en movimiento de polvo, arena;
Presencia de sustancias activas en la atmósfera circundante;
Presencia de radiación solar;
La presencia de formaciones fúngicas (moho), microorganismos;
Presencia de insectos y roedores;
Presencia de atmósfera explosiva e inflamable;
Lluvia, salpicaduras;
Presencia de ozono en el medio ambiente.
Los factores mecánicos incluyen:
Exposición a vibraciones, golpes;
Impacto de la aceleración lineal;
Choque acústico;
La presencia de ingravidez.
Los factores de radiación incluyen:
Radiación cósmica;
Radiación nuclear de reactores, motores nucleares;
Irradiación con un flujo de fotones gamma;
Irradiación con neutrones rápidos, partículas beta, partículas alfa, protones, deuterones.
Algunos de estos factores se manifiestan independientemente de los demás y algunos actúan en concierto con otros factores de un grupo en particular. Por ejemplo, la presencia de corrientes de arena en movimiento provocará inevitablemente vibraciones en la computadora.
Factores climáticos
Temperatura ambiente
Un aumento de la temperatura del entorno que rodea a una computadora y sus componentes está asociado, por un lado, a un aumento de la temperatura de la atmósfera y, por otro lado, a la liberación de calor durante el funcionamiento de los componentes microelectrónicos.
Como regla general, la temperatura dentro de una computadora es más alta que la exterior, y esto debe tenerse en cuenta al desarrollar su diseño, porque una disminución de la temperatura está asociada solo con un cambio en la temperatura atmosférica.
Para que la computadora esté operativa, es necesario determinar el rango de temperatura permitido. En este caso, la computadora debe permanecer operativa cuando esté encendida, es decir, en condiciones de funcionamiento.
Para eliminar la posibilidad de que una computadora falle durante el almacenamiento y transporte (en un estado inactivo), su diseño está hecho de tal manera que pueda soportar temperaturas ligeramente superiores a su rango permitido. Estas temperaturas se denominan temperaturas límite; caracterizan la resistencia al calor y al frío del diseño de la computadora.
Los valores superior e inferior de la temperatura ambiente durante el funcionamiento de una computadora, así como la temperatura del aire u otro gas durante su almacenamiento y transporte, se dividen según los grados de dureza, Tabla 1:
tabla 1
Golpe de calor
La temperatura es un factor ambiental importante y a menudo limitante. La distribución de diversas especies y el tamaño de las poblaciones dependen significativamente de la temperatura. ¿Cuál es la razón de esto y cuáles son las razones de esta dependencia?
El rango de temperaturas que se registran en el Universo es de mil grados, pero los límites de habitación de los seres vivos en la Tierra son mucho más estrechos: con mayor frecuencia de - 200 ° C a + 100 ° C. La mayoría de los organismos tienen un rango de temperatura mucho más estrecho, y el rango más amplio se encuentra en las criaturas peor organizadas, los microorganismos, en particular las bacterias. Las bacterias tienen la capacidad de vivir en condiciones donde otros organismos mueren. Así, se encuentran en aguas termales a temperaturas de unos 90°C e incluso 250°C, mientras que los insectos más resistentes mueren si la temperatura ambiente supera los 50°C. La existencia de bacterias en una amplia gama de temperaturas está garantizada por su capacidad para transformarse en formas como las esporas, que tienen paredes celulares fuertes que pueden soportar condiciones ambientales desfavorables.
El rango de tolerancia en los animales terrestres es generalmente mayor que en los animales acuáticos (sin contar los microorganismos). La variabilidad de la temperatura, temporal y espacial, es un poderoso factor ambiental. Los organismos vivos se adaptan a diferentes condiciones de temperatura; Algunos pueden vivir a temperaturas constantes o relativamente constantes, mientras que otros se adaptan mejor a las fluctuaciones de temperatura.
El impacto del factor temperatura en los organismos se reduce a su efecto sobre la tasa metabólica. Si partimos de la regla de Van't Hoff para las reacciones químicas, deberíamos concluir que un aumento de temperatura provocará un aumento proporcional en la velocidad de los procesos metabólicos bioquímicos. Sin embargo, en los organismos vivos, la velocidad de las reacciones depende de la actividad de las enzimas, que tienen su propia temperatura óptima. La velocidad de las reacciones enzimáticas depende de la temperatura de forma no lineal. Teniendo en cuenta la diversidad de reacciones enzimáticas en los seres vivos, se debe concluir que la situación en los sistemas vivos es significativamente diferente de las reacciones químicas relativamente simples (que ocurren en sistemas no vivos).
Al analizar las relaciones entre los organismos y la temperatura ambiental, todos los organismos se dividen en dos tipos: homeotérmico y poiquilotérmico. Esta división se aplica al mundo animal; A veces los animales se dividen en sangre caliente y sangre fría.
Los organismos homeotérmicos tienen una temperatura constante y la mantienen a pesar de los cambios de temperatura del ambiente. Por el contrario, los organismos poiquilotérmicos no gastan energía para mantener una temperatura corporal constante y ésta varía según la temperatura ambiente.
Esta división es algo arbitraria, ya que muchos organismos no son absolutamente poiquilotérmicos ni homeotérmicos. Muchos reptiles, peces e insectos (abejas, mariposas, libélulas) pueden regular su temperatura corporal durante un período de tiempo, y los mamíferos, a temperaturas inusualmente bajas, debilitan o suspenden la regulación endotérmica de la temperatura corporal. Por tanto, incluso en animales homeotérmicos "clásicos" como los mamíferos, la temperatura corporal disminuye durante la hibernación.
A pesar de la conocida convención de dividir todos los organismos que viven en la Tierra en estos dos grandes grupos, esto demuestra que existen dos opciones estratégicas para la adaptación a las condiciones de temperatura ambiental. Se desarrollaron durante la evolución y difieren significativamente en una serie de propiedades fundamentales: en el nivel y la estabilidad de la temperatura corporal, en las fuentes de energía térmica y en los mecanismos de termorregulación.
Los animales poiquilotérmicos son ectotermos y tienen una tasa metabólica relativamente baja. La temperatura corporal, la velocidad de los procesos fisiológicos y bioquímicos y la actividad general dependen directamente de la temperatura ambiente. Las adaptaciones (compensaciones) en los organismos poiquilotérmicos ocurren a nivel de procesos metabólicos: la actividad enzimática óptima corresponde al régimen de temperatura.
La estrategia de la poiquilotermia consiste en que los organismos no desperdicien energía en la termorregulación activa y garanticen la estabilidad en el rango de temperaturas medias que persisten durante bastante tiempo. Cuando los parámetros de temperatura superan ciertos límites, los organismos detienen sus actividades. Las adaptaciones a los cambios de temperatura en estos animales son de una naturaleza particular.
Los organismos homeotérmicos tienen un complejo de adaptaciones a las condiciones cambiantes de temperatura ambiental. Las adaptaciones térmicas están asociadas con el mantenimiento de un nivel constante de temperatura corporal y. se reducen a obtener energía para asegurar un alto nivel de metabolismo. La intensidad de este último es de 1 a 2 órdenes de magnitud mayor en ellos que en los poiquilotermos. Sus procesos fisiológicos y bioquímicos ocurren en condiciones óptimas de temperatura. El equilibrio térmico se basa en el aprovechamiento de la propia producción de calor, por lo que se clasifican como organismos endotérmicos. El sistema nervioso desempeña un papel regulador en el mantenimiento de una temperatura corporal constante.
La estrategia de la homeotermia está asociada a elevados costes energéticos para mantener una temperatura corporal constante. La homeotermia es característica de los organismos superiores. Estos incluyen dos clases de vertebrados superiores: aves y mamíferos. La evolución de estos grupos tenía como objetivo reducir la dependencia de factores ambientales externos aumentando el papel de los mecanismos reguladores centrales, en particular el sistema nervioso. La mayoría de las especies de organismos vivos son poiquilotérmicos. Están ampliamente distribuidos en la Tierra y ocupan diversos nichos ecológicos.
La respuesta de una especie particular a la temperatura no es constante y puede variar según el tiempo de exposición a la temperatura ambiental y otras condiciones. En otras palabras, el cuerpo puede adaptarse a los cambios de temperatura. Si dicho dispositivo se registra en condiciones de laboratorio, el proceso generalmente se denomina aclimatación, si en natural - aclimatación. Sin embargo, la diferencia entre estos términos no radica en el lugar de registro de la reacción, sino en su esencia: en el primer caso estamos hablando de la llamada adaptación fenotípica, y en el segundo, genotípica, es decir, adaptación a nivel genético. nivel. Si el cuerpo no puede adaptarse a los cambios de temperatura, muere. La causa de la muerte del cuerpo a altas temperaturas es una violación de la homeostasis y la tasa metabólica, la desnaturalización de proteínas y la inactivación de enzimas y la deshidratación. A temperaturas de alrededor de 60°C se produce un daño irreversible a la estructura de las proteínas. Este es precisamente el umbral de "muerte térmica" en varios protozoos y algunos organismos multicelulares inferiores. Las adaptaciones a los cambios de temperatura se expresan en la formación de formas de existencia como quistes, esporas y semillas. En los animales, la “muerte por calor” ocurre antes de que ocurra la desnaturalización de las proteínas, debido a alteraciones en la actividad del sistema nervioso y otros mecanismos reguladores.
A bajas temperaturas, el metabolismo se ralentiza o incluso se detiene, se forman cristales de hielo en el interior de las células, lo que provoca su destrucción, un aumento de la concentración de sal intracelular, una alteración del equilibrio osmótico y la desnaturalización de las proteínas. Las plantas resistentes a las heladas resisten la congelación invernal total gracias a reordenamientos ultraestructurales destinados a deshidratar las células. Las semillas pueden soportar temperaturas cercanas al cero absoluto.
