SPORTS SCIENCE EXCHANGE
SSE #49 Sports Science Exchange (1994) Vol. 7, No. 2
LAS RESPUESTAS DE LOS NIÑOS ANTE EL EJERCICIO ENCLIMAS CALUROSOS: IMPLICACIONES PARA ELRENDIMIENTO Y LA SALUD
Oded Bar-Or, M.D.
Profesor de Pediatría
Director, Centro de Nutrición y Ejercicio de Niños McMaster University & Chedoke McMaster Hospitals Hamilton,
Ontario, Canadá
PUNTOS CLAVE
- En comparación con los adolescentes y adultos, los niños producen más calor con relación a la masa corporal durante actividades como caminar y correr, tienen una capacidad de sudoración baja, y su temperatura corporal se eleva a un ritmo más alto durante la deshidratación.
- Estas diferencias no interfieren con la habilidad de los niños para hacer ejercicio, a menos que el calor sea extremo.
- No existen comparaciones científicas adecuadas sobre la incidencia de complicaciones relacionadas con el calor en niños y adultos, pero ciertas enfermedades infantiles incrementan el riesgo de una complicación relacionada con el calor.
INTRODUCCIÓN
Las respuestas fisiológicas de los niños ante el ejercicio son generalmente similares a las de los adultos, pero existen algunas diferencias relacionadas con la edad y la maduración en sus respuestas. Por ejemplo, los niños responden a la combinación de presiones del ejercicio y el calor climático de manera distinta a como lo hacen los adultos (Tabla 1).
Mientras que algunas de las características de las respuestas de los niños al ejercicio en el calor (por ejemplo, bajo índice de sudoración por glándula, altas concentraciones de ácido láctico en sudor y gasto cardíaco más bajo) son de interés teórico, otras (como por ejemplo,alto calor metabólico de locomoción, menor tiempo de tolerancia al ejercicio, índice de aclimatación mas lento, rápido incremento en la temperatura central durante la deshidratación) son de importancia práctica para el rendimiento, bienestar y salud del niño. El propósito de este artículo es el de centrarse en estas últimas características, destacándolas implicaciones de estos factores para el rendimiento y la salud. Aunque dichas implicaciones son importantes para todos los niños, son de particular relevancia para niños con ciertas condiciones y enfermedades que los ponen en mayor riesgo de padecer complicaciones relacionadas con el calor.
REVISIÓN DE INVESTIGACIONES
Respuestas fisiológicas. Para revisiones detalladas sobre las respuestas de los niños a la combinación de las presiones del ejercicio y el clima caluroso, véase Bar-Or (1980; 1983;1989). El siguiente es un resumen de los principales hallazgos de numerosos estudios que sugieren que, en comparación con los adultos, los niños tienen ciertas desventajas al hacer ejercicio en un medio ambiente caluroso.
La necesidad de disipar el calor del cuerpo aumenta durante el ejercicio debido al calor metabólico que se produce durante la contracción muscular. Por razones que no quedan muy claras, la producción de calor metabólico por kilogramo de masa corporal de los niños es mayor que en adultos al caminar o correr (Astrand, 1952; MacDougall et al., 1983) esto impone una carga extra en sus sistemas termorreguladores. Entre más pequeño sea el niño, mayor es el exceso en la producción de calor. Por ejemplo, puede que exista un 25-30% de exceso de producción de calor en un niño de 8 años.
La tasa de intercambio de calor entre el cuerpo y el medio ambiente se incrementa al aumentar el área de la superficie corporal. La proporción masa-área de superficie es mayor en el niño que en el adulto y, por lo tanto, están expuestos a la entrada de calor más rápido cuando la temperatura ambiental excede la temperatura de la piel.
Durante el ejercicio en climas calurosos, la evaporación del sudor es la principal vía para la disipación del calor. Es el único medio para enfriar el cuerpo cuando la temperatura ambiental excede a la temperatura de la piel. Los niños tienen una tasa de sudoración por glándula sudorípara mas baja que los adultos (Bar-Or, 1980; Falk et al., 1992a). Aunque el número de glándulas sudoríparas activadas por el calor por unidad de área de piel es mucho mayor en niños (Falk et al., 1992a; Inbar, 1978), la tasa de sudoración total, aun cuando se calcula por unidad de área de piel, es menor en los niños (Araki et al., 1979; Falk et al.,1992a). Esta diferencia puede ser el resultado de una producción de energía anaeróbica más baja en las glándulas sudoríparas de los niños (Falk et al., 1991). Asimismo, bajo ciertas condiciones, el umbral de sudoración (esto es, la temperatura a la cual se inicia lasudoración) es considerablemente más alto en niños que en adultos (Araki et al., 1979). La transición de un patrón de sudoración infantil a uno adulto se presenta durante las primeras etapas de la pubertad (Falk et al., 1992a; 1992c).
La manera más efectiva de mover el calor del centro del cuerpo hacia la piel es por convección a través de la sangre. Para aumentar el índice de convección debe incrementarse el flujo de sangre a la piel. Aunque posiblemente el porcentaje de gasto cardiaco que se va ala piel sea mayor en niños que en adultos al hacer ejercicio en el calor (Drinkwater et al.,1977; Falk et al., 1992b), el gasto cardiaco total por unidad de oxígeno consumido es ligeramente menor en niños (Bar-Or, 1983).
Otras diferencias entre niños y adultos están en la composición del sudor. Según lo demostraron Meyer et al. (1992), las concentraciones de Na+ y Cl- son más altas en niñas y niños prepúberes y púberes que en mujeres y hombres adultos jóvenes, respectivamente. Por otra parte las concentraciones de lactato, H+ y K+ en sudor son mayores en niños (Falket al., 1992b; Meyer et al., 1992).
IMPLICACIONES PRÁCTICAS
IMPLICACIONES PARA EL RENDIMIENTO FÍSICO. ¿Las características fisiológicas de los niños mencionadas anteriormente obstruyen su habilidad para realizar ejercicios en clima caluroso? Desafortunadamente no existen estudios suficientes que nos permitan responder a esta pregunta de manera definitiva. Al parecer, cuando se expone a los niños a temperaturas medias (Davies, 1981), e incluso a condiciones moderadas de calor seco, por ejemplo 42ºC, 20% de humedad relativa, (Falk et al., 1992b), se las arreglan para tener una termorregulación efectiva. Ni tampoco un calor moderado impide su rendimiento en ejercicio de alta intensidad y poca duración (Dotan & Bar-Or, 1980). Sin embargo, existen observaciones de laboratorio y de campo que sugieren que cuando el calor ambiental es severo, el tiempo de tolerancia al ejercicio en niños es menor que en adultos (véase Bar-Or,1980; revisión 1989).
Para la transición de un ambiente fresco a uno templado o caluroso, generalmente se requiere de varias exposiciones al nuevo ambiente hasta que se de la aclimatación. Cuando se expuso a niños de 8 a 10 años a un medio ambiente caluroso dentro de una cámara de clima controlado (exposiciones de 80 minutos a 43ºC, 21% de humedad relativa, 3 veces a la semana), se las arreglaron para aclimatarse. Sin embargo, la tasa de aclimatación fue considerablemente más lenta en niños que en adultos jóvenes (Bar-Or, 1980; Inbar, 1978): los adultos requirieron de una semana para alcanzar una aclimatación razonable; los niños requirieron de dos semanas. De manera similar, niños con edades entre 11 y 14 años se aclimataron de manera menos efectiva a 47.7-49ºC y 17% de humedad relativa, que adolescentes y adultos jóvenes (Wagner et al., 1972). La implicación práctica es que cuando se enfrenta a los participantes jóvenes de deportes a condiciones climáticas más cálidas, deberá reducirse primero la cantidad de ejercicio y posteriormente incrementarse a un ritmo más gradual que para un competidor más maduro. Cuando se dio un entrenamiento aeróbico a niños desentrenados (sesiones de 60 minutos a 85% de la frecuencia cardiaca máxima) en un medio ambiente termoneutral, después de dos semanas de entrenar se atenúo la elevación promedio de sus temperaturas durante el ejercicio en el calor, de una manera similar a la observada después de la aclimatación (Inbar et al., 1981). Esto sugiere que el entrenamiento per-se puede disminuir la tensión fisiológica experimentada por los niños al hacer ejercicio en climas calurosos.
IMPLICACIONES PARA LA SALUD. Ellis y colaboradores (1976) afirmaron que durante las ondas de calor, los niños pequeños (y los adultos mayores) tienen un alto riesgo de presentar complicaciones relacionadas con el calor. Además, Knochel (1975) declaró que estas complicaciones ocupan el segundo lugar de lesión principal y causa de muerte en jóvenes de escuelas secundarias. Sin embargo, a pesar de las aparentes deficiencias relativas en las respuestas fisiológicas de los niños ante la combinación de las presiones metabólicas y del calor, no existen datos epidemiológicos que documenten una mayor susceptibilidad a complicaciones relacionadas con el calor en niños, comparados con los adultos.
Existen ciertos grupos de niños y adolescentes que están en alto riesgo de presentar complicaciones relacionadas con el calor. Las condiciones y enfermedades enlistadas en el suplemento que se incluye al final de este artículo se presentan en orden alfabético y no en orden de prevalencia o severidad. Un denominador común entre varias de estas condiciones ses que pueden inducir a la hipohidratación, ya sea mediante la pérdida excesiva de líquidos por no ingerir líquidos suficientes. Entre las condiciones que pueden inducir a la pérdida excesiva de líquidos se incluyen: bulimia, enfermedad cardíaca congénita, diabetes mellitus, diabetes insípida, gastroenteritis, fiebres altas, obesidad y vómito. La ingesta insuficiente de líquidos puede existir en la anorexia nerviosa, fibrosis cística, retardo mental y falla renal. Queda fuera del alcance de este artículo describir los mecanismos mediante los cuales la hipohidratación obstruye la habilidad del niño para disipar el calor. Sin embargo, debemos darnos cuenta de que una reducción en el volumen de plasma como consecuencia de la hipohidratación puede reducir la tasa de sudoración y el flujo de sangre (y calor) a la piel.
En contraste, existen condiciones en las que la tasa de sudoración es lenta, y esto puede impedir el enfriamiento por evaporación del niño. Por ejemplo, un atleta joven no aclimatado que hace ejercicio en un medio ambiente caluroso tiene un alto riesgo de contraer una complicación relacionada con el calor, incluyendo un golpe de calor (Barcenas et al., 1976;Fox et al., 1966; Redfearn, 1969), supuestamente debido a una tasa de sudoración baja. En adultos, una mala condición física, que es acompañada por una tasa de sudoración relativamente baja y una alta temperatura central durante el ejercicio, es considerada como riesgo para presentar una complicación relacionada con el calor. Sin embargo, todavía existe controversia sobre si la condición aeróbica de los niños afecta su temperatura central (Arakiet al., 1979; Docherty et al., 1986; Inbar et al., 1981; Matsushita & Araki, 1980) y por lo tanto, su bienestar en climas calurosos.
La obesidad es una ventaja en el frío, pero un inconveniente en climas calurosos. La mayoría de la información disponible sobre este tema se relaciona con adultos. Según lo demostraron Haymes y colaboradores (1975), la temperatura rectal y la frecuencia cardiaca se elevaron más rápido en niños moderadamente obesos (31.2% de grasa) que en niños del grupo control con menos grasa, durante 70 minutos de ejercicio intermitente y descanso, a 40-42ºC y 25% de humedad relativa. Entre las posibles causas de la habilidad de termorregulación relativamente deficiente en los obesos se incluyen las siguientes: 1) La grasa tiene un calor específico bajo, lo que significa que se requiere de una cantidad relativamente pequeña de calor para incrementar la temperatura de una masa dada de grasa. 2) La grasa contiene una menor cantidad de agua que la mayoría de otros tejidos. Como resultado, cualquier nivel de hipohidratación dado indica un porcentaje relativamente más alto de pérdida de agua en personas obesas que en personas delgadas. 3) Los niños obesos, como grupo, tienen una baja capacidad aeróbica máxima. Por lo tanto, cuando hacen ejercicio a la misma intensidad que sus semejantes no obesos, su esfuerzo relativo es mayor y, en promedio, la elevación de su temperatura central es mayor.
LA DESHIDRATACIÓN VOLUNTARIA Y SUPREVENCIÓN. Los niños, al igual que los adultos, no beben lo suficiente cuando se les ofrecen líquidos ad libitum (a libre demanda), durante el ejercicio en el calor (Bar-Or et al., 1980; 1992). Sin embargo, una diferencia importante es que para cualquier nivel de hipohidratación dado, las temperaturas centrales de los niños se elevan más rápido que en los adultos (Bar-Or et al., 1980). La moraleja es que se debe tratar de prevenir, o reducir marcadamente, la "deshidratación voluntaria" en niños. Esto puede lograrse instruyendo y alentando a los niños a que beban por encima y mas allá de la sed a intervalos frecuentes, como por ejemplo cada 20 minutos (Bar-Or et al., 1980; 1992). Una forma práctica de calcular con en base a nuestra experiencia es que un niño de 10 años o menor edad, debe beber hasta que ya no sienta sed, y después beber medio vaso más (100- 125 ml). Niños mayores y adolescentes deben beber un vaso completo extra. Cuando sea relevante, deberán modificarse los reglamentos de la competencia para permitir que los niños abandonen el campo de juego periódicamente para que puedan beber.
Para incrementar la voluntad del niño para beber, las bebidas deben ser agradables al gusto y estimular a seguir bebiendo más allá de la sed. Los niños y niñas prepúberes y en las primeras etapas de la pubertad prefieren el sabor de uva a los de manzana y naranja o al agua (Meyer et al., 1994). Esta preferencia fue evidente durante el descanso, después de una prueba aeróbica máxima, y durante la etapa de rehidratación después de un ejercicio prolongado en un medio ambiente caluroso y seco. No queda claro si un contenido de NaCl más bajo en el sudor de los niños (Meyer et al., 1992) justifica el uso de bebidas mas diluidas para niños que para adultos. Se requiere de más investigación para identificar el contenido óptimo de la bebida para el niño que hace ejercicio.
RESUMEN
Existen varias características fisiológicas, la mayoría de ellas relacionadas con el patrón de sudoración y la producción de calor metabólico, que ponen a los niños en una desventaja termorreguladora en comparación con los adultos, cuando hacen ejercicio en un medio ambiente caluroso o húmedo. Aunque los niños tienen una función termorreguladora efectiva durante el ejercicio en ambientes templados o moderadamente calurosos, su tiempo de tolerancia al ejercicio se reduce, comparado con el de los adultos, cuando la presión del calor ambiental es extrema.
No hay una evidencia concluyente de que la incidencia y severidad de las complicaciones relacionadas con el calor sean mayores en niños que en adolescentes o adultos. Sin embargo, existen ciertas enfermedades que ponen al paciente infantil bajo un riesgo excesivo de presentar una complicación relacionada con el calor. Debido a que dichas consecuencias son totalmente prevenibles, es muy importante reconocer cómo se originan e identificar al niño de alto riesgo. Deberá prestarse especial atención a garantizar el consumo óptimo de líquidos durante el ejercicio prolongado en el calor, debido a que la hipo-hidratación puede promover la aparición de complicaciones relacionadas con el calor, incluyendo un golpe de calor de fatales consecuencias. Deberá alentarse y reforzarse un régimen de consumo de líquidos en el cual el niño beba periódicamente más que los volúmenes dictados por su sola sed.
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TRADUCCIÓN
Este informe ha sido traducido y adaptado de: Bar-Or, O. Children's responses to exercise in hot climates: Implications for performance and health. Sports Science Exchange 49, Volumen 7:(2), 1994 por Lourdes Mayol Soto, M.Sc.