Produzione e dispersione del calore
Un uomo adulto a riposo consuma circa 3,0ml O2 per Kg di peso corporeo e per minuto, ciò che corrisponde a un consumo energetico di 1W/Kg, interamente dissipato sotto forma di calore.
Durante l'esercizio fisico, le cose diventano più drammatiche. Per esempio, un maratoneta il cui consumo di O2 è di 60ml per Kg di peso corporeo e per minuto, corrisponde ad un consumo energetico di 20W/Kg. Se il calore prodotto non fosse eliminato, la temperatura media dell'organismo aumenterebbe di ben 20.9°C pe ora!
Come è ben noto, la temperatura corporea si mantiene invece costante non soltanto a riposo (37°C), ma anche durante l'esercizio fisico. Ciò dimostra che, la totalità del calore prodotto è eliminato nell'ambiente esterno.
Una tendenza all'aumento della temperatura corporea dovuta ad un aumento del cosumo di O2 ,come avviene durante l'esercizio fisico, dovrà essere controbilanciata da un aumento della termodispersione. A sua volta, questo potrà essere ottenuto mediante aumento della temperatura cutanea, che favorisce la dispersione di calore. Inoltre, l'aumento della temperatura corporea dà il via alla sudorazione, il cui fine è di depositare un velo di liquido che, evaporando dalla superficie corporea, la raffredda.
Allenamento
L'allenamento migliora la tolleranza al lavoro muscolare intenso, sopratutto attraverso i suoi effetti sulla sudorazione. L'allenamento infatti:
1- conduce ad una più omogenea produzione di sudore su tutta la superficie corporea, anzichè su zone limitate di cute (per esempio, la fronte) come avviene in soggetti non allenati;
2- fa aumentare la produzione di sudore, a parità di temperatura corporea;
3- riduce la concentrazione di sali, sopratutto di ioni sodio e cloro nel sudore.
La perdita di calore è dovuta esclusivamente all'evaporazione del sudore e non alla sudorazione in quanto tale. Inoltre, la riduzione di perdita eccessiva di sali permette un miglior equilibrio fisiologico durante l'esercizio.
Bilancio idrico, disidratazione, colpo di calore
Durante l'esercizio fisico prolungato in climi caldi (estate), la perdita di liquido per effetto della sudorazione può arrivare anche a 2 litri per ora. E' quindi evidente che, in assenza di un adeguato rifornimento idrico, durante il lavoro muscolare prolungato è facile andare incontro a disidratazione. La disidratazione ha due ordini di effetti negativi: da un lato riduce la capacità di compiere lavoro intenso; dall'altro, favorisce l'insorgenza del colpo di calore. La riduzione della capacità di compiere lavoro è dovuta al fatto che la disidratazione conduce a riduzione della massa sanguigna e ad aumento della viscosità del sangue, fattori che rendono gravoso il carico che il cuore deve sostenere per mantenere la gittata cardiaca. Diminuisce quindi la massima capacità di lavoro aerobico, che può ridursi anche al 60% del valore osservato in condizioni termiche ideali. Per evitare l'aggravarsi della disidratazione, l'organismo mette in opera vari meccanismi volti a ridurre la perdita di acqua, tra cui una cospicua riduzione della produzione di sudore. Questo però può portare all'ipertermia e, successivamente, al colpo di calore. I segni di ipertermia cominciano a manifestarsi quando la perdita di liquido si aggira intorno al 3% della massa corporea, limite quindi che non va assolutamente superato. Il livello di disidratazione, cui si osserva una ipertermia, con rischio netto di colpo di calore, corrisponde a una perdita di liquidi pari o >5% del peso corporeo. Inoltre non va sottovalutato il fatto che i soggetti di grande massa corporea corrono maggiore rischio di disidratazione e di colpo di calore che i soggetti piccoli.
