¿Cómo mantienen constante la temperatura corporal los mamíferos?

Los mamíferos son capaces de mantener constante su temperatura corporal mediante el uso de unos mecanismos propios, es decir, los mecanismos termorreguladores y gracias a la adquisición de una serie de adaptaciones a la temperatura.

El conjunto de mecanismos que regulan la temperatura interna de los mamíferos pertenecen a la termorregulación. La termorregulación, por lo tanto, es el sistema de control de la temperatura de nuestro cuerpo.

Quién se encarga de controlar al sistema de control de la temperatura del cuerpo:

Exactamente, es el centro de la termorregulación, es decir, una estructura que tenemos en una parte del cerebro, llamada encéfalo, quien controla la temperatura del cuerpo de los mamíferos.
Dicha estructura, recoge la información que le proporcionan los distintos tipos de receptores térmicos cutáneos. La información le llega al centro termorregulador gracias a los nervios y la medula espinal.
El centro termorregulador, podríamos decir que es una especie de termostato que tiene el cuerpo. Cuando el centro termorregulador, percibe una bajada o subida de la temperatura corporal normal de la especie pone en funcionamiento los distintos mecanismos de que disponemos los mamíferos para evitar esta variación de la temperatura, ya sea activar los mecanismos para perder calor o para conservarlo.



Los mecanismos de termorregulación:


Las estrategias que se encargan de regular la temperatura se basan en:

- Los mecanismos pasivos de regulación (radiación, convección y conducción).
- Cambios en el diámetro de los vasos sanguíneos y estructuras especializadas.
- La sudoración.
- Contracción de los músculos corporales.


Regulando la temperatura sin coste alguno: Los mecanismos pasivos de termorregulación

Los mamíferos regulan la temperatura de su cuerpo aprovechando los mecanismos que existen de transporte del calor.
Estos son la radiación, la convección y la conducción. A excepción del primero, son fenómenos de transporte de calor específicos.

- La radiación es la emisión de calor que desprende cualquier cuerpo caliente por si solo. El mamífero pierde calor de su cuerpo y lo emite hacia el exterior mediante la radiación.

- La convección es la transmisión de calor entre un cuerpo (sólido) más caliente y un cuerpo fluido. En nuestro caso, el cuerpo fluido que recoge el calor del mamífero, puede ser un liquido, es decir, el agua del mar si es un mamífero marino o el agua de un río o laguna si hablamos de otro mamífero. También puede absorber el calor del animal un cuerpo gaseoso, que no es más que el aire que rodea a un mamífero terrestre, arborícola o volador. Por lo tanto, el aire, como el agua, son los responsables de la pérdida de calor de los mamíferos.

- La conducción es la transmisión de calor entre dos cuerpos cuando entran en contacto. Los dos cuerpos deben estar a distinta temperatura para que se produzca un fenómeno de conducción. Se produce la conducción, por ejemplo, cuando un animal se estira sobre una superficie que está muy fría.

Tanto la radiación, como la convección como la conducción son mecanismos pasivos de termorregulación porque no suponen para el animal una pérdida de energía. Todos ellos se producen sin que haya ningún gasto energético, ya que son fenómenos físicos. Podríamos decir que cuando nos valemos de los mecanismos pasivos de termorregulación, es decir, de la radiación, de la convección o de la radiación, trabaja el entorno por nosotros.
Los mamíferos usan los mecanismos pasivos de termorregulación en muchas ocasiones. Por ejemplo, para entender fácilmente como los mamíferos se sirven de los mecanismos de regulación de la temperatura corporal nos podemos fijar que hace nuestro perro. En verano, sobre todo si el día es muy caluroso, descansa con las patas bien estiradas para mostrar una mayor superficie de contacto con el suelo. En un día muy cálido, el perro, como cualquier mamífero recibe mucho calor del medio ambiente, por lo que le interesa perder calor. Cuando se estira al suelo consigue aumentar las pérdidas de calor de su cuerpo, gracias a la conducción. Se produce la conducción entre su cuerpo acalorado por el verano y el suelo, relativamente frío. Nosotros mismos sin darnos cuenta también usamos los mecanismos de termorregulación pasiva. Es muy refrescante un buen baño en la piscina o el mar cuando llega el verano y el calor aprieta. En este caso se produce un fenómeno de convección entre nuestro cuerpo y el agua fresca del mar.
No obstante, todos estas estrategias no dejan de ser adaptaciones basadas en cambios en el comportamiento.

Sin embargo, no siempre interesa perder el calor, especialmente si el tiempo se vuelve frío. Por lo que los fenómenos de transporte de calor en muchos casos son perjudiciales para el animal. Lógicamente, la estrategia que siguen los mamíferos cuando llega el frío es la de minimizar las pérdidas de calor de su cuerpo, reduciendo los fenómenos de transporte de calor, como la conducción o la convección. Esto mismo lo podemos ver con el mismo ejemplo de nuestro perro. El perro en verano, se tumba estirándose al máximo, sin embargo, en invierno se acurruca formando un ovillo. No le interesa para nada exponer su superficie corporal, su barriga, al frío suelo.



Cuando la sangre entra en juego:


Pero a medida que la temperatura del medio se incrementa, cada vez le cuesta más al entorno coger el calor de nuestro cuerpo, o lo que es lo mismo, la transmisión del calor de nuestro cuerpo se va haciendo cada vez más difícil a medida que la aguja del termómetro sube.
Llega un momento concreto en el que es necesario que participe un nuevo mecanismo de termorregulación. Entra en juego la circulación sanguínea. Aumenta el ritmo cardíaco (el corazón late más deprisa) para proporcionar un mayor flujo de sangre a los capilares (vasos muy pequeños) que se encuentran situados en las extremidades y alejados del centro del cuerpo. Estos vasos, a su vez, se dilatan (vasodilatación) para facilitar que entre más cantidad de sangre, bombeada en grandes cantidades por un corazón muy activo, en las partes del animal más próximas al exterior del animal, como extremidades, cabeza o cola. A través de la sangre queremos disipar el calor del animal (producido en el interior del cuerpo por su metabolismo) hacia las partes más cercanas a la superficie de su cuerpo que se encuentran más influenciadas por las condiciones externas, por la temperatura que haga en el medio ambiente en el que vive el animal.
Mediante los cambios que hemos explicado en la circulación sanguínea podrá hacerse la transferencia de la energía térmica entre el animal y su medio cuando haga mucho calor.
El calor del animal se perderá por conducción o convección.

No obstante, cuando la temperatura exterior, es decir, cuando se da el caso contrario en que hace frío, los mecanismos de regulación de la temperatura corporal obviamente son distintos. Se produce el fenómeno contrario al que sucede cuando hace mucho calor. Los vasos de pequeño tamaño repartidos por cabeza, cola o extremidades, se constriñen (vasoconstricción periférica) y disminuye el grosor de los vasos sanguíneos. Con la disminución del calibre de los vasos sanguíneos, circula menos sangre, por lo que hay un menor paso de energía térmica transportada por la sangre por las zonas donde pasan estos vasos. Interesa que, cuando hace frío, circule poca sangre por las zonas próximas al exterior del cuerpo del animal, como extremidades o cola, porque corresponden a las partes del animal que es más fácil que pierdan el calor almacenado en su cuerpo.



Pór que los animales no se hielan como los alpinistas:


Cuando hace mucho frío, es una señal de emergencia para que los vasos de pequeño tamaño se contraigan y disminuya su luz (su diámetro). Si el frío es extremo se produce un fenómeno de vasoconstricción severo y la mayoría de vasos del animal que se encuentran en la periferia del animal se contraen. Con la vasoconstricción (disminución del calibre de los vasos sanguíneos) la sangre no llega a las partes exteriores del animal de forma intencionada y es distribuida a los órganos vitales. De este modo, los órganos más importantes para la vida del animal, como el corazón, el cerebro o el hígado reciben mayores cantidades de sangre caliente y se evita que éstos pierdan demasiado calor. Pero esto mismo tiene un inconveniente. Como en estos casos la vasoconstricción es muy intensa, quedan las partes exteriores del animal sin irrigación, y pueden llegar a producirse sabañones, en orejas y nariz y hasta amputaciones de extremidades. Todas estas partes se hielan literalmente al quedarse sin el aporte de sangre que les suministre el calor. Esto es lo que les sucede, en algunas ocasiones, a los escaladores y alpinistas, que pese a estar muy bien preparados físicamente y llevar consigo muchos materiales, les falta un buen pelaje como el que tiene un yack.



Cómo bajamos la temperatura de nuestro cuerpo con el sudor:


No obstante, si la temperatura del medio ambiente sube aún más es necesario que funcione otro mecanismo, la sudoración. Los anteriores mecanismos cuando hace un calor muy exagerado dejan de ser efectivos porque es muy complicada la transferencia del calor corporal del animal. Para que se produzcan los fenómenos de conducción o los de convección debe haber una diferencia importante de temperatura entre el cuerpo del animal y el medio, el cuerpo del mamífero debe estar más caliente que el aire o el agua, el medio del animal.

Los mamíferos no solamente sudamos cuando hace mucho calor. Como bien sabemos cuando realizamos un ejercicio físico intenso, como correr o saltar, nuestra temperatura interna se eleva, sentimos mucho calor, y se activan los mecanismos de sudoración para acelerar la pérdida de calor y sentirnos más frescos.
Si solamente actuasen los mecanismos pasivos de termorregulación, es decir, la radiación, la conducción o la convección, la pérdida de calor sería un proceso muy lento e inefectivo porque no conseguiríamos con ellos deshacernos de la calor generada durante el ejercicio físico intenso.
La pérdida de calor, con la sudoración, se produce por la evaporación del sudor que secreta las glándulas sudoríparas.



Los peligros de realizar un ejercicio físico intenso cuando hace mucho calor:


Todos estos mecanismos que hemos estando intentando explicar no siempre son efectivos cuando la temperatura tanto interna como externa es muy alta, es decir, cuando los mamíferos realizan un gran esfuerzo físico cuando hace mucho calor. Ello explica que en los momentos del día en los que el calor es espantoso, la realización de un ejercicio muy intensos es una práctica muy peligrosa.


Cuando tiritar es la única solución:


Los mamíferos disponen de un metabolismo alto que les genera calor, de un buen pelaje y de grasa corporal que aguanta el calor generado, de un aparato respiratorio complejo que permite un metabolismo tan alto. Sin embargo, en algún momento concreto del día, puede suceder que, a pesar de todos los mecanismos que tiene para mantener constante su temperatura corporal, como buen homeotermo que es, se encuentre en un estado de hipotermia, es decir, baje su temperatura corporal. Es entonces, cuando se ponen en funcionamiento los músculos del cuerpo que se contraen y se relajan alternativamente, lo que se conoce como tiritar. Tiritamos los mamíferos, con el objetivo de producir calor, gracias al ejercicio físico que representa tiritar. Es decir, gastamos una parte de la energía corporal con la producción de calor generado por la actividad muscular. De aquí se entiende que este mecanismo de termorregulación tiene el inconveniente de que supone un coste energético importante.