La enfermedad por calor abarca una serie de trastornos que van en gravedad de los calambres musculares y agotamiento por calor a un golpe de calor (que puede ser una emergencia potencialmente mortal). Las estimaciones actuales de la mortalidad relacionada con el calor obtenidas de los Centers for Disease Control and Prevention indican que las enfermedades por calor son responsables de más de 700 muertes por año en los Estados Unidos (1). Se espera que el número aumente significativamente en las próximas décadas a medida que las temperaturas globales continúen elevándose (2).
Los pacientes con agotamiento por calor mantienen la capacidad para disipar el calor y tienen la función normal del sistema nervioso central. En un golpe de calor, los mecanismos compensatorios para la disipación de calor fallan y la función del sistema nervioso central se deteriora. El golpe de calor debe ser considerado en pacientes con hipertermia y un estado mental alterado u otra disfunción del sistema nervioso central, independientemente de la sudoración.
La hipertermia maligna, el síndrome neuroléptico maligno y el síndrome serotoninérgico son otros trastornos en los que la hipertermia (temperatura corporal elevada) puede ser potencialmente letal.
Referencias generales
1. Vaidyanathan A, Malilay J, Schramm P: Heat-related deaths—United States, 2004–2018. MMWR 69(24);729-734, 2020.
2. Khatana SAM, Werner RM, Groenveld PW: Association of extreme heat with all-cause mortality in the contiguous US, 2008-2017. JAMA Netw Open 5(5):e2212957, 2022. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2022.12957
Fisiopatología de la enfermedad por calor
Las entradas de calor proceden de
El ambiente
Metabolismo
La eliminación del calor se produce a través de la piel mediante:
Radiación: transferencia de calor del cuerpo directamente en un ambiente más fresco por la radiación infrarroja, un proceso que no requiere movimiento del aire o contacto directo
Evaporación: enfriamiento por vaporización del agua (p. ej., el sudor)
De convección: transferencia de calor al aire más frío (o líquidos) que pasa por encima de la piel expuesta
Conducción: transferencia de calor desde una superficie más caliente a una superficie más fría que está en contacto directo
La contribución de cada uno de estos mecanismos varía con la temperatura y la humedad ambientales. Cuando la temperatura ambiental es inferior a la temperatura del cuerpo, la radiación proporciona 65% de enfriamiento. La evaporación normalmente proporciona 30% de enfriamiento, y la exhalación de vapor de agua y la producción de orina y heces proporcionar aproximadamente 5%.
Cuando la temperatura ambiental es > 35° C, la evaporación es responsable de casi toda la disipación de calor. Sin embargo, la eficacia de la sudoración está limitada por la superficie corporal y la humedad ambiental. Cuando la humedad es > 75%, la pérdida de calor por evaporación disminuye notablemente. Por lo tanto, si tanto la temperatura como la humedad del ambiente son altas, el riesgo de agotamiento por calor aumenta notablemente.
El cuerpo puede compensar grandes variaciones de la carga térmica, pero una exposición prolongada o importante al calor que excede la capacidad para disipar calor, aumenta la temperatura central. Las elevaciones escasas y transitorias de la temperatura central son tolerables, pero las elevaciones graves (típicamente > 41° C) pueden inducir la desnaturalización de las proteínas y la liberación de citocinas inflamatorias. Como resultado, puede producirse una disfunción celular y puede activarse una cascada inflamatoria, que conduce a una disfunción multiorgánica similar a la que sigue al shock prolongado.
Los mecanismos compensatorios incluyen una respuesta de fase aguda que moderan la respuesta inflamatoria (p. ej., mediante la estimulación de la producción de proteínas que reducen la producción de radicales libres e inhiben la liberación de enzimas proteolíticas). Además, el aumento de la temperatura central desencadena la expresión de las proteínas del choque térmico. Estas proteínas aumentan transitoriamente la tolerancia al calor por mecanismos escasamente comprendidos (p. ej., tal vez impidiendo la desnaturalización de las proteínas) y mediante la regulación de las respuestas cardiovasculares. Con una elevación prolongada o extrema de la temperatura, los mecanismos compensadores se ven superados, lo que permite que se produzcan inflamación y síndrome de disfunción multiorgánica.
La eliminación de calor está modulada por modificaciones del flujo sanguíneo cutáneo y de la producción de sudor. El flujo sanguíneo cutáneo es de 200 a 250 mL/minuto a temperaturas normales, pero aumenta hasta 7 a 8 L/minuto con el estrés térmico (y facilita la pérdida de calor por mecanismos conectivos, conductivos, radiantes y evaporativos), lo que precisa un incremento marcado del gasto cardíaco. Además, el estrés por calor aumenta la producción de sudor desde una cantidad insignificante hasta > 2 L/hora, lo que puede conducir rápidamente a una deshidratación grave y pérdida de electrolitos. Sin embargo, la exposición prolongada desencadena modificaciones fisiológicas para acomodarse a la carga de calor (aclimatación); p. ej., la concentración de sodio en el sudor es de 40-100 mEq/L (o 40 a 100 mmol/L) en las personas que no están aclimatadas, pero disminuye a 10-70 mEq/L (mmol/L) en aquellas que sí están aclimatadas.
Etiología de las enfermedades por calor
Los trastornos por calor se deben a la combinación del aumento de la entrada de calor y la disminución de su eliminación (véase Tabla Factores comunes que contribuyen a las enfermedades por calor).
Típicamente, el exceso de la entrada de calor se debe a un ejercicio extenuante o a elevadas temperaturas. Algunos trastornos médicos y la utilización de agentes estimulantes pueden aumentar la producción de calor.
El enfriamiento se ve perjudicado por la obesidad, la humedad ambiental elevada, altas temperaturas ambientales, las ropas de abrigo y cualquier situación que disminuya la sudoración o la evaporación del sudor.
Los efectos clínicos de la enfermedad por calor se ven aumentados por:
Incapacidad de tolerar el aumento de las demandas cardiovasculares (p. ej., debido a envejecimiento, insuficiencia cardíaca, enfermedad renal crónica, trastornos respiratorios o insuficiencia hepática)
Deshidratación
Trastorno electrolítico
Uso de ciertos fármacos (véase tabla Factores comunes que contribuyen a las enfermedades por calor)
Los ancianos y personas muy jóvenes están en riesgo aumentado. Los ancianos están en alto riesgo debido a que con más frecuencia toman fármacos que pueden aumentar el riesgo, tienen tasas más altas de la deshidratación e insuficiencia cardíaca, y tienen pérdida relacionada con la edad de las proteínas del choque térmico. Los niños corren alto riesgo debido a su mayor relación de área superficial respecto de la masa corporal (lo que resulta en una mayor ganancia de calor del ambiente en un día caluroso), y las tasas más lentas de la producción de sudor. Los niños son más lentos para aclimatarse y tienen menos de una respuesta de la sed. Tanto los niños mayores como los jóvenes pueden ser relativamente inmóvil y por lo tanto tienen dificultades para salir de un ambiente caliente.
Prevención de la enfermedad por calor
Los médicos deben recomendar las siguientes medidas (1) para ayudar a prevenir la enfermedad por calor:
Durante el calor intenso, los ancianos y los niños no deben quedarse en habitaciones mal ventiladas y sin aire acondicionado.
Los niños y los adultos mayores no deben dejarse en los automóviles expuestos al sol.
Si es posible, debe evitarse el ejercicio intenso en un ambiente cálido o en un espacio mal ventilado, y no debe llevarse ropa aislante pesada.
La pérdida de peso después del ejercicio o el trabajo se utiliza para monitorizar la deshidratación; las personas que pierden el 2 al 3% de su peso corporal deben recordar beber líquidos adicionales y la diferencia de peso respecto del peso inicial debe ser menor a 1 kg antes de la exposición del día siguiente. Si una persona pierde > 4%, la actividad debe limitarse durante el día.
Si no es posible evitar el ejercicio bajo el calor, deben reponerse líquidos bebiendo con frecuencia agua y se debe facilitar la evaporación usando ropas ligeras o ventiladores.
Hidratación
El mantenimiento de niveles adecuados de líquidos y sodio ayuda a prevenir enfermedades por calor. La sed es un mal indicador de la deshidratación y la necesidad de reposición de líquidos durante el ejercicio debido a que la sed no es estimulada hasta la osmolaridad plasmática se eleva de 1 a 2% por encima de lo normal. Por lo tanto, se deben beber líquidos cada pocas horas, independientemente de la sed. Debido a la absorción máxima de agua neta en el intestino es de aproximadamente 20 mL/minuto (1,200 mL/hora inferior a la tasa máxima sudoración de 2000 mL/hora), el esfuerzo prolongado que causa muy alta pérdida de sudor requiere periodos de descanso que reducen la tasa de sudoración y permiten tiempo para la rehidratación.
La mejor líquido hidratante a utilizar depende de la pérdida esperada de agua y electrolitos, que depende de la duración y el grado de esfuerzo junto con los factores ambientales y de si la persona está aclimatado. Para una máxima absorción de líquidos, una bebida que contenga hidratos de carbono puede ser absorbido por el cuerpo hasta un 30% más rápido que el agua. Una bebida que contiene la concentración de hidratos de carbono al 6 o 7% se absorbe más rápidamente. Las concentraciones más altas en hidratos de carbono deben evitarse porque pueden causar calambres estomacales y la absorción se demora. Sin embargo, para la mayoría de las situaciones y actividades, el agua corriente es adecuada para la hidratación mientras se evita la sobrehidratación. Hiponatremia significativa Se ha producido en los atletas de resistencia que beben agua libre con mucha frecuencia antes, durante y después del ejercicio sin tener que reemplazar las pérdidas de sodio. No son necesarias las soluciones hidratantes especiales (p. ej., bebidas deportivas), pero su sabor mejora su consumo y su pequeño contenido de sales es útil si las necesidades de líquido son elevadas.
Los trabajadores, soldados, y atletas de resistencia, y otras personas que sudan mucho pueden perder ≥ 20 g de sodio/día, lo que aumenta la probabilidad de calambres por calor; estas personas deben sustituir la pérdida de sodio con bebidas y alimentos. En la mayoría de las situaciones, el consumo generoso de alimentos salados es adecuado, las personas que consumen dietas pobres en sal deben aumentar su ingesta. Para circunstancias más extremas (p. ej., esfuerzo prolongado por personas no aclimatados) una solución de sal oral puede ser utilizado. La concentración ideal es 0,1% de cloruro de sodio, que se puede preparar por disolución de un 1-g tableta sal o un cuarto de cucharadita de sal de mesa en un litro (o cuarto) de agua. La gente debe beber esta solución bajo circunstancias de moderadas a extremas. No se deben ingerir tabletas de sal sin disolver. Las mismas irritan el estómago, puede causar vómitos, y no tratan la deshidratación subyacente.
Perlas y errores
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Aclimatación
El aumento sucesivo y progresivo del nivel y la magnitud del trabajo que se realiza bajo el calor finalmente producen aclimatación, lo que permite que las personas trabajen de manera segura a temperaturas que previamente eran intolerables o potencialmente mortales. Para alcanzar el máximo beneficio, la aclimatación por lo general requiere pasar de 8 a 11 días en el ambiente caliente con un poco de ejercicio todos los días (p. ej., de 1 a 2 horas/día con la intensidad aumenta de día en día). La aclimatación aumenta notablemente la cantidad de sudor (y por lo tanto el enfriamiento) que se produce en un determinado nivel de esfuerzo y disminuye notablemente el contenido de electrolitos del sudor y el riesgo de una enfermedad por calor. Las personas que no están aclimatadas tienen más probabilidades de sufrir golpes de calor u otras enfermedades por calor durante el esfuerzo prolongado y pueden necesitar una mayor ingesta de sodio.
Perlas y errores
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La moderación del nivel de actividad
Cuando sea posible, las personas deben ajustar su nivel de actividad basado en el medio ambiente y cualquier pérdida de calor que dificulte la marcha (p. ej., trajes de protección química o para combatir incendios) que debe ser usado. Los periodos de trabajo deben ser acortartados los períodos de descanso y aumentados con
Aumentos de temperatura
Aumentos de la humedad
La carga de trabajo es más pesada
El sol se pone más fuerte
No hay movimiento del aire
Cuando se usa ropa o equipo de protección
El mejor indicador de estrés por calor ambiental es la temperatura de bulbo húmedo (WBGT), que es ampliamente utilizado por los militares, la industria y el deporte. Además de la temperatura, la WBGT refleja los efectos de la humedad, el viento y la radiación solar. El WBGT se puede utilizar como una guía para la actividad recomendada (véase tabla Temperatura del bulbo húmedo y niveles de actividad recomendados).
Aunque el WBGT es compleja y puede no estar disponible, se puede estimar en base sólo a la temperatura y la humedad relativa en condiciones de sol y cuando el viento es ligero (véase figura Temperatura de bulbo húmedo basado en la temperatura y la humedad relativa).
Temperatura de bulbo húmedo basado en la temperatura y la humedad relativa
Los valores se derivan de una fórmula aproximada que depende de la temperatura y la humedad y que es válido para el sol pleno y un viento ligero. El estrés por calor también pueden ser sobreestimado en otras enfermedades. |
Referencia general
1. Lipman GS, Gaudio FG, Eifling KP, et al: Wilderness Medical Society clinical practice guidelines for the prevention and treatment of heat illness: 2019 Update. Wilderness Environ Med. 30(4S):S33-S46, 2019. doi: 10.1016/j.wem.2018.10.004
Conceptos clave
Cuando la temperatura ambiental es > 35° C, el enfriamiento se basa en gran medida en la evaporación, pero cuando la humedad es > 75%, la evaporación disminuye notablemente, por lo que cuando la temperatura y la humedad son altos, el riesgo de enfermedad por calor es alto.
Entre los muchos factores de riesgo de enfermedades por el calor se encuentran ciertos fármacos y trastornos (incluidos los que perturban el equilibrio de electrolitos o disminuyen la reserva cardiovascular) y extremos de edad.
La prevención incluye medidas de sentido común y el mantenimiento y sustitución de líquidos y sodio.
La aclimatación, que requiere ejercicio diario durante 8 a 11 días, disminuye el riesgo de padecer una enfermedad por calor.
Los niveles de actividad deben limitarse a medida que la temperatura, la humedad, la luz del sol, y la cantidad de ropa o la marcha aumenta y cuando el movimiento del aire disminuye.
