Respuesta al choque frío
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La respuesta al choque frío es una serie de respuestas cardiorrespiratorias causadas por una inmersión repentina en agua fría .

En inmersiones en agua fría, la respuesta al choque frío es quizás la causa más común de muerte, [1] como por ejemplo al caer a través de una fina capa de hielo. El impacto inmediato del frío provoca una inhalación involuntaria que, si está bajo el agua, puede provocar ahogamiento . El agua fría también puede causar un ataque cardíaco debido a la vasoconstricción , [2] donde el corazón tiene que trabajar más para bombear el mismo volumen de sangre por todo el cuerpo. Para las personas con enfermedades cardiovasculares existentes , la carga de trabajo adicional puede resultar en un paro cardíaco . La inhalación de agua (y por lo tanto el ahogamiento) puede resultar de la hiperventilación.. Algunas personas pueden sobrevivir mucho mejor nadando en agua muy fría debido al acondicionamiento físico o mental. [1]

Respuesta fisiológica

La respuesta fisiológica produce disnea y vasoconstricción temporales. Estimulación vasovagal que conduce a un paro cardíaco.

Acondicionamiento contra el choque frío

Es posible someterse a un acondicionamiento fisiológico para reducir la respuesta al choque por frío, y algunas personas son naturalmente más aptas para nadar en agua muy fría. Las adaptaciones incluyen lo siguiente:

  1. tener una capa aislante de grasa corporal que cubra las extremidades y el torso sin tener sobrepeso; [1]
  2. capacidad para experimentar la inmersión sin choque físico involuntario o pánico mental; [1]
  3. capacidad para resistir los escalofríos; [1]
  4. capacidad para aumentar el metabolismo (y, en algunos casos, aumentar la temperatura sanguínea ligeramente por encima del nivel normal); [ cita requerida ]
  5. un retraso generalizado de la parada metabólica (incluido el deslizamiento hacia la inconsciencia) a medida que descienden las temperaturas corporales centrales y periféricas. [ cita requerida ]

De esta manera, los nadadores de invierno pueden sobrevivir tanto al impacto inicial como a la exposición prolongada. Sin embargo, el organismo humano no es apto para congelar el agua: la lucha por mantener la temperatura de la sangre (nadando o mediante una respuesta metabólica condicionada) produce una gran fatiga después de treinta minutos o menos. [3]

El acondicionamiento contra la respuesta al choque por frío es una forma eficaz y rentable de prevenir el ahogamiento. [4] Los que más se benefician de la habituación a una respuesta de choque frío son los atletas, los soldados y los que están en riesgo de inmersión en agua fría. [4]

Respuesta al choque frío en bacterias

Un golpe de frío es cuando las bacterias sufren una reducción significativa de la temperatura, probablemente debido a que su entorno baja de temperatura. Para constituir un choque frío, la reducción de temperatura debe ser significativa, por ejemplo, de 37 ° C a 20 ° C, y debe ocurrir en un período corto de tiempo, tradicionalmente en menos de 24 horas. [5] Tanto las células procariotas como las eucariotas son capaces de sufrir una respuesta de choque frío. [6] Los efectos de un choque de frío en las bacterias incluyen: [7]

  • Disminución de la fluidez de la membrana celular.
  • Disminución de la actividad enzimática.
  • Disminución de la eficiencia de la transcripción y traducción.
  • Disminución de la eficiencia del plegamiento de proteínas.
  • Disminución de la función de los ribosomas.

La bacteria utiliza la membrana citoplasmática, el ARN / ADN y los ribosomas como sensores de frío en la célula, lo que los encarga de controlar la temperatura de la célula. [6] Una vez que estos sensores envían la señal de que se está produciendo un choque frío, la bacteria detendrá la mayor parte de la síntesis de proteínas para redirigir su enfoque hacia la producción de las llamadas proteínas de choque frío (Csp). [8] El volumen de las proteínas de choque frío producidas dependerá de la gravedad de la disminución de la temperatura. [9] La función de estas proteínas de choque frío es ayudar a la célula a adaptarse al cambio repentino de temperatura, lo que le permite mantenerse lo más cerca posible de un nivel de función normal. [6]

Se cree que una de las formas en que funcionan las proteínas de choque frío es actuando como acompañantes de ácidos nucleicos. Estas proteínas de choque frío bloquearán la formación de estructuras secundarias en el ARNm durante el choque frío, dejando a las bacterias con solo ARN monocatenario. [7] La hebra única es la forma más eficaz de ARN para facilitar la transcripción y la traducción. Esto ayudará a contrarrestar la disminución de la eficiencia de la transcripción y traducción provocada por el choque frío. [9] Las proteínas de choque frío también afectan la formación de estructuras en horquilla en el ARN, bloqueando su formación. La función de estas estructuras en horquilla es ralentizar o disminuir la transcripción de ARN. Entonces, al eliminarlos, esto también ayudará a aumentar la eficiencia de la transcripción y la traducción.[9]

Una vez que se ha resuelto el impacto inicial de la disminución de la temperatura, la producción de proteínas de choque frío se reduce lentamente. [7] En cambio, otras proteínas se sintetizan en su lugar a medida que la célula continúa creciendo a esta nueva temperatura más baja. Sin embargo, la tasa de crecimiento observada por estas células bacterianas a temperaturas más frías es a menudo más baja que las tasas de crecimiento que exhiben a temperaturas más cálidas. [5]

Respuesta al choque frío en humanos

En los seres humanos, la temperatura para iniciar una respuesta de choque frío comienza a <15 ° C (59 ° F). [10] Dentro de los primeros tres minutos de inmersión en agua fría, la piel comienza a enfriarse. [10] En treinta minutos, el cuerpo humano comienza a experimentar enfriamiento neuromuscular y luego, después de treinta minutos, el cuerpo humano experimenta hipotermia. [10]

Beneficios del choque frío

Los atletas a menudo emplean tácticas de inmersión en agua fría para reducir la posibilidad de enfermedades por calor y se emplean para acelerar la recuperación muscular y reducir el dolor. [10]

Ver también

  • Reflejo de buceo  : las respuestas fisiológicas a la inmersión de vertebrados que respiran aire
  • Hipotermia  : temperatura central del cuerpo humano por debajo de 35,0 ° C
  • Inmersión en agua fría  : insuficiencia respiratoria resultante de estar dentro o debajo de un líquido

Referencias

  1. ^ a b c d e "Ejercicio en el frío: Parte II - Un viaje fisiológico a través de la exposición al agua fría" . La ciencia del deporte . www.sportsscientists.com. 29 de enero de 2008 . Consultado el 23 de abril de 2010 .
  2. ^ Personal. "4 fases de inmersión en agua fría" . Más allá del campo de entrenamiento de agua fría . Consejo Canadiense de Navegación Segura. Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2013 . Consultado el 8 de noviembre de 2013 .
  3. ↑ Janský, L .; Janáková, H .; Ulicný, B .; Srámek, P .; Hosek, V .; Heller, J .; Parízková, J. (1996). "Cambios en la homeostasis térmica en humanos debido a inmersiones repetidas en agua fría". Archivo Pflügers: Revista europea de fisiología . 432 (3): 368–372. doi : 10.1007 / s004240050146 . PMID 8765994 . S2CID 21614210 .  
  4. ^ a b Eglin, Clare M; Butt, George; Howden, Stephen; Nash, Thomas; Costello, Joseph (14 de septiembre de 2015). "Rápida habituación de la respuesta de choque frío" . Fisiología y Medicina Extrema . 4 (S1): A38, 2046–7648–4-S1-A38. doi : 10.1186 / 2046-7648-4-S1-A38 . ISSN 2046-7648 . 
  5. ^ a b Shires, K .; Steyn, L. (2001). "La respuesta al estrés por choque frío en Mycobacterium smegmatis induce la expresión de una proteína similar a la histona" . Microbiología molecular . 39 (4): 994–1009. doi : 10.1046 / j.1365-2958.2001.02291.x . ISSN 1365-2958 . PMID 11251819 .  
  6. ↑ a b c Phadtare, S., Alsina, J. y Inouye, M. (1999). “Respuesta al choque frío y proteínas de choque frío”. Opinión actual en microbiología. 2 (2), 175-180. doi: 10.1016 / S1369-5274 (99) 80031-9
  7. ↑ a b c Phadtare, Sangita (2004). "Desarrollos recientes en la respuesta bacteriana al choque frío" . Problemas actuales en biología molecular . 6 (2): 125-136. ISSN 1467-3037 . PMID 15119823 .  
  8. ^ Di Pietro, Fabio; Brandi, Anna; Dzeladini, Nadire; Fabbretti, Attilio; Carzaniga, Thomas; Piersimoni, Lolita; Pon, Cynthia L; Giuliodori, Anna Maria (2013). "Papel de la proteína PY asociada al ribosoma en la respuesta de choque frío de Escherichia coli" . Microbiología Abierto . 2 (2): 293–307. doi : 10.1002 / mbo3.68 . ISSN 2045-8827 . PMC 3633353 . PMID 23420694 .   
  9. ^ a b c Keto-Timonen, Riikka; Hietala, Nina; Palonen, Eveliina; Hakakorpi, Anna; Lindström, Miia; Korkeala, Hannu (2016). "Proteínas de choque frío: un minireview con especial énfasis en la familia Csp de Yersinia enteropatógena" . Fronteras en microbiología . 7 : 1151. doi : 10.3389 / fmicb.2016.01151 . ISSN 1664-302X . PMC 4956666 . PMID 27499753 .   
  10. ^ a b c d Tipton, MJ; Collier, N .; Massey, H .; Corbett, J .; Harper, M. (1 de noviembre de 2017). "Inmersión en agua fría: ¿matar o curar ?: Inmersión en agua fría: ¿matar o curar?" . Fisiología experimental . 102 (11): 1335-1355. doi : 10.1113 / EP086283 . PMID 28833689 . 

Fuentes

  • Introducción a Frozen Mythbusters y Myth # 1 . Boletín de Medicina del desierto. Fuente: 2008-05-17.
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