Cuando el calor cedido por el organismo al medio ambiente es inferior al calor recivido y producido por el metabolismo normal
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Nuestro cuerpo mantiene una temperatura más o menos constante en un rango que no excede los 2 °C, aproximadamente entre 35,5 y 37,2 °C.→Esto es posible gracias a lo que se conoce como Balance Térmico......El intercambio o transferencia de calor desde el cuerpo humano se produce por cuatro mecanismos 1)Conducción.2)Convección.3)Radiación .4)Evaporación (Calor latente y Calor sensible)......
Ecuación de Balance Térmico:
M–Ed–Es–Er–L=K=R+C Donde:M : Calor metabólico. Ed: Calor perdido por difusión de vapor de agua a través de la piel. Es: Calor perdido por evaporación de la sudoración en la superficie de la piel.Er: Pérdida de calor latente en la respiración. L : Pérdida de calor sensible en la respiración. K : Transferencia de calor desde la superficie del cuerpo a la superficie exterior de la ropa.R : Pérdida de calor por radiación desde la superficie exterior del vestido.C : Pérdida de calor por convección desde la superficie exterior del vestido.
Ecuación simplificada:
M–E=K=R+C ......Los límites máximos de tolerancia para las células vivas corresponden a unos 0 ºC (formación de cristales de hielo) y unos 45 ºC (coagulación térmica de proteínas intracelulares).Sin embargo, los seres humanos pueden soportar temperaturas internas inferiores a 35 ºC o superiores a 41 ºC, aunque sólo durante período muy cortos de tiempo.Para mantener la temperatura interna dentro de esos límites, el ser humano ha desarrollado unas respuestas fisiológicas muy eficaces, y en algunos casos especializadas, al estrés térmico agudo.La finalidad de esas respuestas es facilitar la conservación, producción o eliminación del calor corporal, requieren la coordinación firmemente controlada de varios sistemas corporales....La temperatura corporal y su controlPara describir las respuestas fisiológicas al frío y al calor, el organismo puede dividirse en dos componentes: el “núcleo” y la “periferia”.La temperatura del núcleo (Tc ) representa la temperatura corporal interna o profunda y puede medirse en la boca, el recto o, en contextos de laboratorio, en el esófago o la membrana timpánica (tímpano).La temperatura de la periferia está representada por la temperatura cutánea media (Tsk). La temperatura corporal media (Tb ) es en todo momento un equilibrio ponderado de estas temperaturas.Cuando el organismo se enfrenta a condiciones que se alejan de la neutralidad térmica (estrés por frío o calor), intenta controlar Tc mediante ajustes fisiológicos, y Tc constituye la principal fuente de retroinformación para que el cerebro coordine dicho control..La sensibilidad táctil aparece entre los 15 y los 20 ºC, mientras que la temperatura crítica para la destreza manual se sitúa entre los 12 y 16 ºC.Los umbrales superior e inferior del dolor para los valores de Tsk son aproximadamente de 43 ºC y 10 ºC, respectivamente. .....Principales efectos de las temperaturas extremas sobre el organismo: TEMPERATURAS BAJAS: cuando el calor cedido del medio ambente, es superiro al calor recibido o producido por medio del metabolismo basal y el de trabajo, debido a la actividad física que se esta ejerciendo, el organismo tiende a enfriarse y, para evitar esta hipotermia( descenso de la temperatura del cuerpo),pone en marcha múltiples mecanismos, entre los cuales podemos indicar: - Vaso constricción sanguínea: disminuior la cesión de calor al exterior - Desactivación:(cierre) de las glándulas sudoriparas - Disminución de la circulación sanguínea periférica - Tiritona: Producción de calor (transformación química en mecánica/térmica - Autofagia de las rasas almacenadas: transformación química de lípidos (grasas almacenadas) a glucidos de metabolizacion directa - Encogimiento: presentar la mínima superficie de piel en contacto con el exterior. Concecuencias de la hipotermia:malestar general - disminución de la destresa manual o sea reducción de la sensibilidad táctil y anquilosamiento de las articulaciones. - comportamiento extravagante (hipotermia de la sangre q riega el cerebro) - congelación de los miembros ( los mas afectados las extremidades) - la muerte se produce cuando la temperatura interior es inferior a 28ºC por fallo cardiaco......Tº estimadas a las q pude prucirse ciertos desiquilibrios térmicos del organismo ej 15º enfriamiento de las mnaos desnudas durante trabajosde alta precisión, 5ª enfriamiento de las extremidades con trabajo ligero- -1º el enfriamiento por contacto con metales y lñiquidos puede producir la congelación de los tejidos- -5ºenfriamiento de todo el cuerpo con trabajo ligero estacionario- -15º enfriamiento de las extremidades (dedos) con trabajo moderadamente pesado- -25º enfriamiento de todo el cuerpo con trabajo moderadamente pesado......
temperaturas altas cuando el calor cedido por el organismo al medio ambiente, es inferior al calor recibido o producido por el metabolimo total (metabolismo basal + metabolismo de trabajo) el organismo tiende a aumentar su temperatura y para evitar esta hipertermia(auemnto de la temperatura del cuerpo) pone en marcha otro mecanismo como: vasodilatacion sanguínea auemnto del intercambio de calor - activación de las glándulas sudoriparas: aumento del intercambio de calor por cambio de estado del sudor de liquido a vapor. - auemnto de la circulación sanguínea periférica puede llegar a 2.6litros/min/m2 - cambio electrolítico de sudor la perdida de CINa puede llegar a 15 g/litro... Consecuencias de la hipertermia: trastornos psiconeuroticos - trastornos sistemáticos ; -calambres por calor - agotamiento por calor * deficiencia circulatoria * deshidratación * desalinización * anhidrosis - golpe de calor (hiperpirexia) - trastornos en la piel *erupción *quemaduras....
El golpe de calor se define por tres criterios:
1. Hipertermia severa con una temperatura interna (corporal profunda) normalmente superior a 42 ºC; 2. Alteraciones del sistema nervioso central, 3. Piel caliente y seca con cese de la sudoración.PREVENCIÓN DEL ESTRÉS POR CALOR:
Las técnicas que pueden utilizarse para reducir la incidencia de los trastornos provocados por el calor y su gravedad se dividen en cinco categorías:Aumentar la tolerancia al calor de las personas expuestas,2.Asegurar una reposición puntual de los líquidos y electrolitos perdidos, 3.Modificar las prácticas de trabajo para reducir la carga de calor por esfuerzo,4.Controlar las condiciones climáticas y 5.Utilizar prendas protectoras....Como ya se ha visto, los intercambios térmicos por convección,radiación y evaporación dependen de cuatro parámetros climáticos:-
La temperatura del aire ta en °C
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la humedad del aire expresada por su presión parcial de vapor Pa en kPa.
la temperatura radiante media tren °C
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La velocidad del aire Va en m/s
.......Temperatura del aireLa temperatura del aire (ta ) tiene que medirse con independencia de cualquier radiación térmica y con una exactitud de 0,2 °C aprox. Entre los 10 y los 30 °C y de 0,5 °C para valores fuera de este rango.Cualquiera que sea el tipo de termómetro utilizado, su sensor debe protegerse contra la radiación. Por lo común, no hay más que rodear el sensor con un cilindro hueco de aluminio brillante.Presión parcial del vapor de agua La humedad del aire puede caracterizarse de cuatro formas:1. La temperatura del punto de rocío: temperatura a la que debeenfriarse el aire para saturarse de humedad (td , °C);2. La presión parcial de vapor de agua: fracción de la presión del aire debida al vapor de agua (Pa , kPa);3. La humedad relativa (HR), que viene dada por la expresión: HR = 100·Pa /PS,tadonde PS,ta es la presión del vapor saturado asociada a la temperatura del aire,4. La temperatura de bulbo húmedo (tw), que es la temperatura mínima que alcanza un bulbo rodeado de una mecha húmeda protegido contra la radiación y ventilado a más de 2 m/s por el aire ambiental ...Todos estos valores están matemáticamente relacionados.
Temperatura radiante media (tr), puede estimarse de tres formas diferentes:1. A partir de la temperatura medida por el termómetro de esfera negra; 2. A partir de las temperaturas radiantes medidas a lo largo de tres ejes perpendiculares, 3. Por cálculo, integrando los efectos de las diferentes fuentes de radiación.Velocidad del aire La velocidad del aire debe medirse sin tener en cuenta la dirección del flujo de aire. De lo contrario, la medición tendrá que realizarse en tres ejes perpendiculares (x, y y z ) y calcular la velocidad global por la suma de vectores: Va = √ Vx2 + Vy2 + Vz2 Debe medirse como el valor medio de 1 o 3 minutos.Existen dos tipos de instrumentos para medir la velocidad del aire:
Los anemómetros de aspas giratorias y los termoanemómetros.... EVALUACIÓN DEL ESTRÉS POR CALOR E ÍNDICES DE ESTRÉS POR CALOR El estrés por calor se produce cuando el entorno de una persona (temperatura del aire, temperatura radiante, humedad y velocidad del aire), su ropa y su actividad interactúan para producir una tendencia a que la temperatura corporal aumente.El sistema de regulación térmica del organismo responde para aumentar la pérdida de calor. Tal respuesta puede ser poderosa y eficaz, pero puede también producir un estrés en el organismo que origine molestias, enfermedades o incluso la muerte En 1964, Leithead y Lind realizaron una gran encuesta y concluyeron que los trastornos por calor se producen por una o más de las razones siguientes:1. La existencia de factores como deshidratación o falta de aclimatación;2. Apreciación inadecuada de los peligros del calor, ya sea por parte de las autoridades supervisoras o por las personas en situación de riesgo,3. Circunstancias accidentales o imprevistas que causan la exposición a un gran estrés por calor......Índices de estrés por calor Un índice de estrés por calor es un único número que integra los efectos de seis parámetros básicos en cualquier ambiente térmico al que puede verse expuesto un ser humano, de tal manera que su valor varía dependiendo del estrés térmico experimentado por la persona expuesta a un ambiente caluroso.Goldman (1988) presenta 32 índices de estrés por calor . Algunos índices son teóricamente inadecuados, aunque su uso puede estar justificado para aplicaciones específicas por la experiencia de una industriaen particular.Según Kerslake (1972), “Es evidente que la manera de combinar los factores ambientales tiene que depender de las propiedades de la persona expuesta a ellos, pero ninguno de los índices de estrés por calor que se utilizan en la actualidad tienen esto en cuenta”......La mayoría de los índices de estrés por calor consideran, ya sea directa o indirectamente, que el principal factor de estrés para el organismo es el relacionado con la sudoración.Los índices basados en la evaporación del sudor al ambiente son útiles cuando las personas mantienen la temperatura corporal interna principalmente a través de la sudoración Así, la temperatura corporal interna permanece relativamente constante, mientras que la frecuencia cardíaca y el nivel de sudoración aumentan con el estrés por calor. En el límite superior de la zona prescriptiva (LSZP), la regulación térmica es insuficiente para mantener el equilibrio térmico y la temperatura corporal aumenta. Se denomina zona de urgencia ambiental (OMS 1969). En esta zona, el almacenamiento de calor está relacionado con la temperatura corporal interna y puede utilizarse como un índice para determinar los tiempos de exposición permisibles...
Clasificación de los índices de estrés térmico:1) Índices Racionales Índice de Estrés por Calor El Indice de Estrés por Calor es la proporción entre la evaporación necesaria para mantener el equilibrio térmico y la evaporación máxima que podría conseguirse en ese ambiente expresada como porcentaje .- Índice de Estrés Térmico (ITS) Givoni (1963, 1976) propuso el Índice de Estrés Térmico, que es una versión mejorada del Índice de Estrés por Calor. Una mejora importante es que se reconoce que no todo el sudor se evapora......
Tasa de sudoración requerida,
SWreq (Vogt y cols.1981) Es un índice que calcula la sudoración necesaria para conseguir el equilibrio térmico a partir de una ecuación perfeccionada del equilibrio térmico, pero lo más importante es que constituye un método práctico para interpretar los cálculos comparando lo que se necesita con lo que es fisiológicamente posible y aceptable en el ser humano. La nueva Temperatura Efectiva (TE*) y la Temperatura Efectiva Estándar (TEE) son índices basados en el modelo binodal de la regulación térmica en el ser humano Índices EmpíricosEl índice de Temperatura Efectiva se creó inicialmente para proporcionar un método de determinación de los efectos relativos de la temperatura del aire y la humedad en la sensación de bienestar. En la actualidad, la TE y la TEC se utilizan rara vez como índices del bienestar, aunque se han utilizado como índices del estrés por calor. Bedford (1940) propuso la TEC como un índice de calor, con límites superiores de 34 ºC para una “eficiencia razonable” y de 38,6 ºC para la tolerancia.