FÍSICA – TEMPERATURA – EFEITO FISIOLÓGICO
Quase todos os grandes mamíferos transpiram, alguns mais
visivelmente do que outros.
Quase todos os grandes mamíferos transpiram, alguns mais visivelmente do que outros.
Dr. Gino Segrè,
Professor de Física e Astronomia na Universidade da Pensilvânia.
Especialista internacional da física teórica das partículas elementares de alta
energia.
“Abanar
acelera o resfriamento, mas, obviamente, o primeiro passo tem que ser a
produção de líquido numa superfície da qual ele possa evaporar-se. Alguns
cangurus e certos ratos esfriam-se lambendo o próprio pêlo e deixando que a
saliva evapore, porém as duas técnicas de evaporação mais largamente usadas são
arfar e transpirar.
Os pássaros não têm glândulas sudoríparas, e
certos mamíferos, como os cães, têm pouquíssimas delas; confiam numa forma de
respiração curta, rápida e superficial, chamada arfada ou arquejo, para
estimular a evaporação a partir da garganta. Essa técnica tem algumas
vantagens, uma das quais está longe de ser óbvia: ela ajuda, literalmente, a
manter a cabeça fria. A pequena gazela do leste africano, correndo a toda
velocidade pelas planícies durante cinco minutos, gera tanto calor interno que
sua temperatura central sobe de 39º para pouco mais de 43º. Ainda assim, seu
cérebro, alimentado pelo sangue arterial que provém do corpo a 43º, mantém-se
mais de três graus mais frio. A engenhosa adaptação que resfria o cérebro é
um subproduto da respiração acelerada do
animal em fuga.o principal vaso sangüíneo que vai do tronco para o cérebro é a
artéria carótida, que se ramifica em centenas de pequenas artérias na base do
crânio, antes de tornar a se consolidar numa só, ao penetrar no cérebro. Na
passagem em que ela se ramifica, o sangue é resfriado pelo fluxo rápido de ar
que vem da garganta, adjacente a ela.
Esse
interessante mecanismo de resfriamento é perfeitamente adequado para manter o
funcionamento ótimo da capacidade decisória do animal em fuga. A gazela mantém
uma temperatura cerebral mais ou menos constante, mesmo quando o resto de seu
corpo se aquece. Por isso, os primeiros esforços do animal voltam-se para
manter uma temperatura constante no centro de controle, o cérebro. O resto do
corpo tem uma margem um pouco maior.
Arfar tem outra vantagem, comparado ao
transpirar. O líquido secretado no suor leva embora sais preciosos, daí as
advertências costumeiras para que bebamos líquidos que contenham os minerais
apropriados, quando transpirarmos em profusão. Na arfada, ao contrário, os
minerais do organismo presentes na saliva permanecem no corpo. Mas arfar tem lá
suas desvantagens, e uma das quais é que exige atividade muscular – uma
atividade que, por si só, gera calor. (Isso é aliviado, em parte, pela
respiração superficial rápida.) Nenhuma solução é perfeita. Todas são
adaptações que os animais desenvolveram ao longo de períodos extensos., a fim
de otimizar suas chances de sobrevivência.
“Os seres humanos perderam quase todos
os seus pelos, deixando a pele nua. Essa cobertura externa tem cerca de dois
milhões de glândulas sudoríparas, distribuídas pelo corpo todo, com uma
densidade maior nas palmas das mãos e menor em outras áreas.”
Quase todos os grandes mamíferos transpiram,
alguns mais visivelmente do que outros. Até os camelos o fazem, embora isso não
se faça notar muito no ar seco do deserto, porque o vapor d’água desaparece
quase imediatamente. Os seres humanos perderam quase todos os seus pelos,
deixando a pele nua. Essa cobertura externa tem cerca de dois milhões de glândulas sudoríparas, distribuídas
pelo corpo todo, com uma densidade maior nas palmas das mãos e menor em outras
áreas. Sob o controle do hipotálamo,
as glândulas segregam um líquido
levemente salgado. Essa secreção não é voluntária nem estimulada unicamente
pelo meio ambiente; a tensão ou o nervosismo também induzem `as transpiração. A
despeito disso, trata-se de um mecanismo de resfriamento muito eficiente,
quando o aumento da atividade metabólica gera um calor corporal que tem que ser
rapidamente dissipado. O aumento do suor pode não ser desejável quando se está
com uma camisa e uma calça limpas, a caminho do escritório, mas o resfriamento
rápido para auxiliar a fuga pode ter sido muito útil a nossos ancestrais que
sobreviviam em regiões incultas.
Há uma restrição à eficácia do resfriamento
através da transpiração, da qual já falamos: é preciso que haja mais moléculas
rápidas deixando a superfície do corpo do que chegando a ela. Quando o ar do
lado de fora é úmido demais, o suor escorre do corpo sem que ocorra o
resfriamento evaporativo necessário.
A desidratação também pode constituir um
problema. Em média, produzimos cerca de um litro de suor por dia, mesmo que não
o percebamos, embora essa cifra possa cair a quase zero e elevar-se a até 15
litros, dependendo das condições climáticas e do nível de atividade. A perda de
um volume próximo desse limite máximo acarreta o perigo da desidratação grave,
possivelmente exigindo a reposição intravenosa de líquidos.
Num dos artigos habituais do “Comentário”
que Philip Morrison costumava escrever para a revista Scientific American, ele
ilustrou o poder da sudorese e do abanar através do exame desses atletas
supremos que são os ciclistas da Volta
da França. Morrison conta como se saiu o grande Eddy Merckx, cinco vezes vencedor dessa prova, num experimento
laboratorial em que pedalou apenas uma bicicleta estacionária. O homem que era
capaz de subir e descer montanhas dia após dia, durante períodos de seis horas
de cada vez, desabou numa poça de suor após uma única hora, num ginásio fechado
e sem brisa. Por quê? Morrison fez as contas.
“Os ciclistas de competição comem o
equivalente a seis refeições substanciais por dia, para conseguir a energia
necessária, já que o ciclismo consome até mil calorias por hora, ou dez vezes
mais do que a quantidade queimada em uma hora, quando se está sentado diante de
uma escrivaninha”.
Os ciclistas de competição comem o
equivalente a seis refeições substanciais por dia, para conseguir a energia
necessária, já que o ciclismo consome
até mil calorias por hora, ou dez vezes mais do que a quantidade queimada
em uma hora, quando se está sentado diante de uma escrivaninha. (A propósito,
observe-se que Caloria, grafada com C maiúsculo, é a maneira convencional e às
vezes confusa de designar uma quilocaloria [kcal], ou mil calorias. Uma Caloria
é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um quilograma
de água em um grau Celsius. Tecnicamente, a água deve estar a 15 graus
centígrados, mas isso é um detalhe. Num plano ainda mais técnico, houve uma
redefinição recente da Caloria em termos de trabalho mecânico equivalente.)
Durante os 22 dias de corrida da Volta da
França, os ciclistas não ganham nem perdem peso e, portanto, o que acontece com
a energia? Apenas 25% dela entram no trabalho mecânico de superar a resistência
do ar e impulsionar a bicicleta. Os outros 75% são dissipados como calor
corporal extra – tanto calor que o corredor precisa que uns 10 litros d’água
evaporem de sua pele a cada dia de corrida, a fim de manter a temperatura
constante. Isso requer a ingestão contínua de líquidos, mas o ciclista também
precisa de uma brisa forte para auxiliar a evaporação; o deslocamento acelerado
a uma velocidade de 40 quilômetros por hora ou mais até, proporciona essa
brisa. A ausência de brisa significa saturação da pressão do vapor, falta de
evaporação e acumulação de calor.
O
resultado é que Eddy Merckx, que é
capaz de correr à velocidade máxima durante oito horas, despenca de uma
bicicleta estacionária, em estado de completa exaustão, depois de 60 minutos.
Hoje em dia, os sobreviventes das atordoantes aulas das academias de ginástica
podem atestar esse mesmo efeito. (...)
DR. GINO SEGRÈ
Fonte:
págs. 26-29, do livro “Uma questão de graus”: o que a temperatura revela sobre
o passado e o futuro de nossa espécie, nosso planeta e nosso universo; Gino
Segrè; tradução de Vera Ribeiro. – Rio de Janeiro: Rocco, 2005.
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