Por qué tenemos calor cuando hace calor
Atravesando el centro de la canícula, se anuncian las temidas “olas de calor”. Pero ¿por qué tenemos calor? ¿qué mecanismos hay detrás de esa sensación tan sofocante?
Acaba de iniciar el mes de Agosto. O sea, pleno verano en el hemisferio boreal. O sea, la época más calurosa del año. Aunque no todas las personas son igual de susceptibles al calor, cuando éste sobreviene en forma de ola que hace que los termómetros casi revienten, difícilmente hallaremos quien no se queje de él.
¿De dónde viene la sensación de tener calor? ¿Qué se puede hacer para aliviarlo?
El cuerpo humano es lo que en física, concretamente en termodinámica, se denomina un Sistema Abierto. Es decir, un objeto que puede intercambiar energía y materia con el entorno que le rodea. Esto quiere decir que se puede calentar o enfriar.
De hecho, en realidad sólo existe el calor, no el frío. Cuando alguien nos espete aquello de “¡Cierra esa ventana, que entra el frío!”, en rigor debería pedirnos que cerráramos esa ventana porque se escapa el calor.
Pues con nuestro cuerpo pasa algo similar. Mientras estamos vivos, éste se mantiene a una temperatura constante de unos 37ºC. El ser humano es un animal termorregulado, y por dentro se activan toda una serie de complejos procesos para que así sea siempre.
La principal fuente de donde nuestro cuerpo obtiene calor es mediante el metabolismo. Es decir, mediante la nutrición, donde los alimentos que ingerimos se transforman en la energía que permite mantener nuestras funciones vitales.
Esta energía de las reacciones metabólicas se transforma en parte en calor, que se genera en los órganos más internos y activos del cuerpo como pueden ser el hígado o el cerebro. A partir de ahí, ese calor se va disipando a través de los tejidos pero sobre todo a través del riego sanguíneo arterial, hasta llegar al mayor de todos los órganos: la piel, nuestro nexo de unión con el mundo exterior.
En promedio, la superficie de piel en una persona adulta es de unos 2 metros cuadrados. ¿Cuánta energía calorífica se pierde a través de toda esa piel?
Podríamos pensar que, si esa energía viene de la alimentación, las –también en promedio– casi 2000 calorías que una persona adulta ingiere al cabo del día deberían transformarse en calor que se escapa por la piel.
Como 2000 calorías son unos 8.4 millones de Joules, en un día (24 horas) irradiamos una potencia equivalente a unos 100 W (vatios). O sea, la potencia nominal de una bombilla potente de las de antes, de las incandescentes.
Curiosamente, a este resultado también se puede llegar por otra vía, con otro cálculo.
Si la temperatura constante del interior de nuestro organismo es de 37ºC, la los dos metros cuadrados de piel es algo menor (unos 33ºC) y si la temperatura de nuestro entorno está, por ejemplo, a 25ºC, según la ley de Stefan-Boltzmann sobre la radiación que emiten los llamados cuerpos negros, la potencia neta emitida por nuestro cuerpo es, de nuevo de 100 W:
Igual que emitimos radiación –y perdemos calor por ahí– también podemos recibirla y calentarnos con ella. ¿Y de dónde vendría? Principalmente de la radiación infrarroja emitida por el sol. La energía que nos entra cada día desde el astro rey es de (una vez más, en promedio!) unos 1366 W/m2 (Vatios por metro cuadrado) y es lo que se denomina la constante solar.
Entonces, si la superficie de nuestra piel es de unos 2 metros cuadrados… ¿estamos recibiendo 2732 W de potencia irradiada, versus los pírricos 100 W que emitimos? ¿No nos deberíamos de achicharrar entonces instantáneamente?
Es obvio que no ;)
Para empezar, no todos esos vatios son de radiación infrarroja, ni la intensidad es la misma a todas horas, y no estamos recibiendo radiación a la vez por todos los rincones de nuestra piel.
Los mecanismos por los cuales perdemos nuestro calor interno más rápida o más lentamente son principalmente otros. En concreto, cuatro.
Mientras nuestro entorno esté más frío que nuestro cuerpo, el calor que se genera en las partes más internas se transporta por el riego sanguíneo hasta la superficie de la piel, desde la que se disipa por radiación (ya lo hemos visto), por contacto directo con otras superficies más frías (conducción), por el intercambio con el aire circundante (convección) o bien a través del sudor (evaporación).
¿Qué pasa cuando la temperatura ambiente no para de subir?
Como la temperatura del cuerpo ha de mantenerse siempre constante, la energía emitida por radiación es también constante. Pero esa radiación emitida ya no puede disiparse eficazmente al entorno a través de la piel caliente, porque la temperatura del aire de ese entorno es similar.
Al no poder regular la pérdida de calor por radiación ni por convección, nuestro organismo reacciona segregando gotas de sudor. La piel mojada por ese sudor conduce mejor el calor pero, sobre todo, se enfría cuando esas gotas se evaporan. La evaporación del agua líquida es un proceso que libera calor al entorno. Es el mismo método que emplean los botijos para mantener el agua fresca en su interior.
Entonces ¿qué debemos hacer para aliviar la sensación de sofoco por altas temperaturas? En esencia, una sola cosa, disipar mejor nuestro calor corporal jugando con estos 4 elementos: radiación, convección, conducción y evaporación.
Ésto dependerá de las condiciones de nuestro entorno:
- En las horas de máxima irradiación solar, protegernos de ella tapándonos con ropa amplia de materiales ligeros como el algodón, que permitan transpirar, de colores claros, o blanca.
- Cuando estemos fuera de la irradiación solar, y podamos liberarnos de la ropa, procurar el contacto con superficies pulidas conductoras del calor (por ejemplo, un mármol). Estas superficies no están más frías que el entorno, pero nos ayudan a evacuar calor más rápido que un colchón de tela aislante, más preparados para resguardanos del frío en invierno
- Buscar lugares donde el aire esté lo más frío posible, para facilitar la pérdida de calor por convección
- Buscar también lugares lo más secos posibles, y ayudar la pérdida de calor por evaporación mojándonos con agua (que no tiene por qué estar fría)la piel. Este agua, si el clima es seco, se evaporará rápidamente y hará el trabajo de nuestro sudor, con la ventaja de que no estaremos perdiendo agua ni sales de nuestro cuerpo, que son vitales y que hay que reponer.
Si el clima es cálido y húmedo, esta técnica es menos eficaz, ya que el aire ya está saturado de humedad y por lo tanto el sudor, tanto si es natural como artificial, tardará mucho más en evaporarse. En ese caso es preferible un ventilador o procurar una corriente de aire que fuerce un poco ese proceso.
Ser conscientes de por qué tenemos calor cuando hace calor, nos ayudará a buscar el método más eficaz y menos agresivo con el entorno (recuerda que los aires acondicionados expulsan aire caliente a la atmósfera) para refrescarnos y poder transitar por la canícula de la manera más confortable posible.
