¿Cómo se produce el calor?
Cory Richards himalayismo invernal
El cuerpo humano transforma la energía química (de los alimentos) en trabajo y calor. El calor producido se transfiere de la piel al ambiente. De esta forma el cuerpo mantiene una temperatura estable de 37 ±0.5 °C. La regulación de la temperatura es un elemento clave para la supervivencia de los seres vivos. En un estado estable de equilibrio de temperatura, el calor producido por el metabolismo es igual al calor transferido de la piel al exterior mediante los procesos de conducción, convección, evaporación, radiación y respiración.
La cantidad de calor producido depende de la intensidad de la actividad que se realice, ya que la producción de trabajo-calor depende del metabolismo, y en función de la intensidad de la actividad que se realice el metabolismo funciona de forma distinta. El intercambio de calor humano-ambiente puede describirse mediante la ecuación general de equilibrio de calor.
ecuación de equilibrio de perdida de calor
Por lo tanto, si el calor producido por el metabolismo es mayor a la suma de todos los procesos de pérdida de calor, el resultado es positivo, es decir la pérdida de calor no pone en riesgo al deportista. Si por el contrario el resultado es negativo, se pierde más calor del que se produce entonces el cuerpo se enfría y se llega a un descenso excesivo de la temperatura se convierte en una situación de riesgo.
¿Cómo se pierde el calor?
-Conducción: la piel pierde calor a través de cualquier objeto o superficie que toca. Se pierde calor hasta 25 veces más rápido estando en el agua, por este motivo es clave mantenerse seco cuando se realizan actividades en la montaña.
-Convección: el aire que fluye sobre la piel remueve el calor del cuerpo. Por este motivo es clave que las prendas de montaña lleven protección contra el viento. La transferencia de calor por convección depende de la velocidad del viento, la posición del cuerpo y la orientación hacía la corriente.
-Evaporación: una de las formas más eficientes para regular la temperatura es mediante la sudoración. Cuando se realizan actividades intensas, es clave mantenerse a una temperatura constante, y el sudor es el mejor aliado del deportista. Sin embargo, una vez se deja de realizar una actividad intensa, si esa humedad no es expulsada de la piel, la perdida de calor por conducción es muy alta. Es por eso que es clave que las prendas de primera capa (aquellas en contacto directo con la piel) sean totalmente transpirables y de secado rápido. La sudoración constituye siempre un rechazo del calor.
-Radiación: el calor generado por el cuerpo se radia a la atmósfera. Mediante el proceso de vasodilatación, cuando se realiza una actividad aeróbica, la sangre circula más cerca de la superficie de la piel para regular la temperatura, sin embargo los elementos como el viento (convección) o el agua (conducción) pueden hacer que se pierda mucho calor cuando se deja de hacer ejercicio. La cantidad de calor que se pierde por el proceso de radiación depende de la temperatura media de: el ambiente, la superficie de la piel, y la superficie de la prenda. Un claro ejemplo de protección contra la pérdida de calor por radiación son las mantas isotérmicas o también llamadas de supervivencia.
El cuerpo humano tiene una excelente capacidad para regular la temperatura corporal, sin embargo las fuentes de pérdida de calor cuando se realizan actividades por montaña hacen que el uso de la ropa para regular el equilibrio de temperatura sea 100% necesario. La ropa aislante, como son las chaquetas cálidas con relleno de pluma o fibra previenen la pérdida de calor que genera la persona. El aislamiento de las prendas se expresa en unidades clo y difiere en hombres y mujeres, ya que el metabolismo de hombres y mujeres funciona de forma distinta.
Fuentes de pérdida de calor en la montaña
Realizando actividades en montaña, el cuerpo humano puede producir mas de 440 W/m2 de calor. La intensidad a la que se realice es clave, ya que un aumento del gasto metabólico reduce la pérdida de calor por convección y radiación, pero aumenta considerablemente la pérdida de calor por evaporación. Por eso es clave elegir las prendas en función de la actividad y la intensidad a la que se va a realizar.
Corredores en condiciones extremas
La ropa aislante para actividades invernales forma una capa protectora contra la pérdida de calor, la efectividad de esta protección radica en los materiales de las prendas, y en el aire que se encierra en el interior de las mismas. Las pérdidas de calor relacionadas con los materiales exteriores de una prenda son la conducción y la radiación. La mayoría de los materiales que se utilizan para los rellenos de las prendas (naturales o sintéticos) tienen la capacidad de atrapar un volumen mayor de aire en comparación con el volumen de las fibras. Por este motivo, la clave del aislamiento térmico reside en el grosor del material (es decir la cantidad de aire que puede encerrar) más que en el tipo de fibra.
Referencias
Tuğrul, R. (2007). The effect of thermal insulation of clothing on human thermal comfort. Fibres & Textiles, 15(2), 67-72.
Havenith, G. (1999). Heat balance when wearing protective clothing. Annals of Occupational Hygiene, 43(5), 289-296.
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