Ya es una realidad: el hemisferio norte sufre cada vez más olas de calor. A medida que pasan los años, las temperaturas propias del trópico se acercan más a los países templados. Basta una pequeña vuelta a las imágenes y testimonios que ha dejado la subida del mercurio este mes de julio: calor sofocante en España, Italia y EEUU y temperaturas extremas en China y Japón.
"Este tipo de situaciones continuará creciendo en intensidad. El mundo necesita prepararse para olas de calor más intensas". De esta forma nada alentadora, John Nairn, experto en calor extremo de la Organización Meteorológica Mundial (OMM), explicaba en rueda de prensa en Ginebra las consecuencias del intenso calor. "Las temperaturas nocturnas son particularmente peligrosas para la salud humana porque el cuerpo es incapaz de recuperarse del calor permanente, lo que lleva a un aumento de ataques al corazón y a muertes".
Cabe recordar que hace dos semanas un estudio en Nature publicaba los fallecimientos por calor en Europa correspondientes a 2022: más de 61.000. El trabajo liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) concretaba la cifra en España en exactamente 11.637.
Hace unas semanas el equipo del investigador Lewis Halsey de la Universidad de Roehampton (Reino Unido) presentó un trabajo en la conferencia anual de la Sociedad de Biología Experimental (SEB) sobre cómo se comporta el organismo humano frente a temperaturas críticas, cuando las condiciones del exterior se vuelven casi insoportables.
Para ello, Halsey reunió a 13 voluntarios, entre ellos él mismo, y, entre otros condicionantes, los expuso a temperaturas situadas en el rango entre los 40°C y los 50°C. Y los combinó con humedades relativas entre el 25% y el 50%. A partir de ésta última cifra, el metabolismo se acelera rápidamente y entra en zona de colapso.
¿Qué pasa cuando nos exponemos al calor extremo?
En ese momento en el que se combinan los 50 ºC con un 50% de humedad, explica Halsey, "la frecuencia cardíaca aumenta, la presión arterial disminuye a medida que el cuerpo expulsa sangre a la periferia en un intento de descargar calor través de la piel al ambiente externo para deshacerse del exceso de calor, el sudor". También respiramos mucho más rápido, con sensación de ahogo.
"Observamos la arquitectura del corazón para ver cómo cambian los detalles del bombeo a altas temperaturas. También pudimos conocer los detalles de los ventrículos: cómo se contraen, cómo se contorsionan para proporcionar ese bombeo de sangre desde el corazón hacia el resto del cuerpo, cada latido del corazón".
En el extremo del experimento, con una situación de 50 ºC y 50% de humedad, se observó que la frecuencia respiratoria disminuyó en un 23% en comparación con el valor inicial y la ventilación por minuto aumentó en un 78% acompañada de un aumento de un grado en la temperatura corporal. "Cuando estaban estresados por el calor, los participantes respiraron más lentamente y evidentemente más profundamente".
Halsey recuerda que la exposición se ha hecho en reposo, donde se ven las complejidades de adaptación de los organismos sin someterse a más esfuerzo que la defensa frente a las condiciones del entorno. "Estamos construyendo constantemente una imagen sobre cómo responde el cuerpo al estrés por calor, cómo de adaptable puede ser, los límites de esas adaptaciones y, lo que es más importante, qué tan variadas son las respuestas entre los individuos.
En un mundo que se calienta, este conocimiento se vuelve cada vez más valioso", subraya Halsey, quien recuerda que "con este experimento hemos podido medir y observar que, incluso en reposo, el tipo de temperaturas a los que los españoles, incluso los británicos, están expuestos durante el apogeo de algunos veranos son suficientes para producir respuestas fisiológicas significativas".
¿Cuáles serían estas respuestas? "Pueden representar puramente buenas adaptaciones al calor o convertirse en situaciones de estrés que conlleven riesgos asociados", explica Halsey. "Esto debemos analizarlo más en profundidad en el futuro".
El investigador recuerda que para llevar a cabo el experimento fue fundamental medir la tasa metabólica en reposo -la cantidad de energía que consume el cuerpo humano para seguir funcionando- y determinar que es mayor en determinadas circunstancias de humedad y temperatura (entre un 25 y 50% y entre 40 ºC y 50 ºC, respectivamente). Lo que se denomina también temperatura de disparo, cuando pasamos de una situación incómoda a insoportable, en las que se combina el mercurio y la humedad. Conocida también como sensación térmica.
Porque recordemos que estos límites no son los mismos para todos los lugares, es decir, una temperatura de 38ºC que se asume como rutinaria en Sevilla durante el verano resulta mucho más peligrosa en regiones donde el termómetro suele mostrar temperaturas alrededor de los 30ºC.El trabajo británico no es el primero que subraya la necesidad de estudiar la adaptación del ser humano al aumento de las temperaturas. En enero de 2022, Daniel J. Vecellio publicaba en Journal of Applied Physiology cuáles eran las consecuencias patológicas de superar el rango de los 35ºC.
¿Hay adaptación a la subida progresiva del mercurio de cada verano?
Cierto es que, dado que la humedad eleva el riesgo, siempre que se dan las olas de calor, los parámetros de humedad son relativamente bajos, por lo que el peligro sería, en principio menor. De hecho, Halsey reconoce que "en el mundo existen poblaciones que viven en este rango de temperatura, entre ellas España y otros países a orillas del Mediterráneo, por ejemplo. ¿Cómo es su adaptación? No estoy seguro de que haya desgaste en estas poblaciones".
Intenta poner en contexto que las personas que viven en dichas zonas, con más episodios previos de calor, "son muy buenos para adaptarse a las altas temperaturas". Y añade: "La gente que vive en España, la que vive más al sur, tal vez esté acostumbrada a las altas temperaturas la mayor parte del año. Pero, la gente de Gran Bretaña, donde yo vivo no lo está".Y aquí es donde se marca el punto de inflexión que busca Halsey: "Pero si expones a las personas a altas temperaturas de forma progresiva [olas de calor anuales cada vez más frecuentes], no les lleva tanto tiempo adaptarse hasta cierto punto a esas elevadas temperaturas". Y con su investigación persigue saber si esta adaptación será progresiva y sin un coste orgánico importante.
Este experimento de laboratorio ha permitido a Halsey y su equipo determinar que conocer la tasa metabólica en reposo es clave. "Se ha investigado mucho sobre el rango de temperaturas en el que las diferentes especies animales prefieren vivir en términos de que sus tasas metabólicas sean mínimas y, por lo tanto, su gasto de energía sea bajo, pero, curiosamente, esa información está mucho menos disponible en los humanos cuando se apuntan los límites superiores de nuestra zona térmica neutral".
Además de la presentación en el congreso, los detalles de la prueba quedaron reflejados en la publicación Physiological Reports.Antes de entrar en detalles, Halsey explica qué es cada cosa: la zona termoneutral (TNZ) define el rango de temperaturas ambientales en las que la tasa metabólica en reposo (MR) es mínima. Si bien se ha caracterizado el límite inferior de TNZ, aún no está claro si existe un límite superior, es decir, más allá del cual aumenta la MR durante el descanso y, de ser así, qué regulaciones al alza fisiológicas explican esto.Y por eso "damos el primer paso para llenar este vacío de conocimiento al medir la MR y múltiples variables fisiológicas en participantes expuestos al estrés por calor ambiental mientras descansan"
Halsey detalla el proceso del experimento: "Trece participantes fueron expuestos durante una hora a 28 ºC-50% de humedad relativa (HR) del aire y a 40 ºC y 50 ºC cada uno en condiciones de 25% y 50% de humedad. Se registraron las temperaturas del núcleo interior del organismo y de la piel, la presión arterial, el sudor, el ritmo cardíaco y respiratorio, la ventilación por minuto y los niveles de movimiento a lo largo de cada condición".
Esto sirvió para observar cómo la función cardiaca se ve afectada y cómo esos efectos son diferentes entre personas dependiendo de la edad, el estado físico y el sexo. "Esta investigación proporciona conocimientos fundamentales sobre cómo reaccionamos ante entornos subóptimos y cómo lo óptimo difiere entre personas con diferentes características".
El equipo de Halsey midió de forma detallada la función cardíaca empleando un ecocardiógrafo de última generación. "¡No fue fácil usar este kit con el calor!", agrega. "Ya que se trata de un tipo de equipo que se usa en los hospitales, pero rara vez en laboratorios de investigación".
En condiciones normales el organismo se defiende del calor mediante un aumento de la frecuencia cardiaca para bombear más sangre hacia la piel y las extremidades, las arterias se vasodilatan (por eso nos enrojecemos) y se activa el sudor para enfriarnos. En todo este proceso también se eleva la frecuencia respiratoria y se da "el denominado efecto Q10, que es el punto donde aumenta la velocidad de los procesos bioquímicos, porque estas reacciones a menudo ocurren más rápidamente a temperaturas más altas".
Los 13 voluntarios del profesor de la universidad británica, siete de ellos mujeres, permitieron observar que la función cardiaca se ve afectada y esos efectos son diferentes entre personas dependiendo de la edad, el estado físico y el sexo. Halsey puntualiza que en ellas la función del corazón tiene matices: "La cantidad de contracción de los ventrículos tiende a ser menor y lo notamos, particularmente en las mujeres, por lo que la frecuencia cardíaca aumenta en las mujeres. Con el tiempo se adaptaría, pero habría que investigar los efectos a largo plazo".
