Los Juegos Olímpicos y Paralímpicos de Invierno están nuevamente a la vuelta de la esquina. Los partidos de este año se celebrarán en Milán y Cortina d'Ampezzo, en Italia, donde la previsión meteorológica prevé temperaturas de 30 a 40 grados centígrados (de 1 a 10 grados centígrados).
Estas temperaturas son mucho más cálidas de lo que se puede esperar para el invierno, especialmente en la zona montañosa. Son lo suficientemente cálidos como para que los atletas necesiten ajustar la forma en que preparan su equipo para la competencia, pero aún lo suficientemente fríos como para afectar la fisiología de los atletas y espectadores.
Como antropólogo biológico y científico de materiales, estamos interesados en cómo responde el cuerpo humano a diferentes condiciones y cómo los materiales pueden ayudar a las personas a mejorar su rendimiento y responder a los desafíos de salud. Ambos componentes desempeñarán un papel clave para los atletas olímpicos que esperan rendir al máximo en Italia.
Atletas en el frio
Los atletas que participan en eventos al aire libre no son ajenos a las condiciones climáticas frías e impredecibles. Es una parte integral de su deporte. Aunque es poco probable que los atletas estén expuestos al frío extremo este año, las condiciones al aire libre seguirán afectando su rendimiento.
Los atletas olímpicos estadounidenses se reúnen durante una recepción en los Juegos Olímpicos de Invierno de 2018 Loic Venance/AFP vía Getty Images
Una preocupación es la deshidratación, que puede ser menos notoria porque la sudoración tiende a ser menos frecuente y más intensa en condiciones de frío. Sin embargo, las bajas temperaturas también significan una menor humedad relativa. Este aire seco significa que el cuerpo necesita usar más de su propia agua para humedecer el aire antes de que llegue a los delicados pulmones. Los atletas que respiran con dificultad durante la competición pierden de esta manera más agua del cuerpo que en condiciones más moderadas.
Cuando hace frío, el cuerpo también tiende a contraer los vasos sanguíneos para mantener mejor la temperatura corporal central. Los vasos sanguíneos más estrechos pierden menos calor con el aire más frío, pero esto hace que el cuerpo impulse más líquido desde el sistema circulatorio hacia los riñones, lo que luego aumenta la producción de orina.
Aunque es posible que los atletas no suden en la misma medida que en temperaturas más cálidas, igualmente sudan. Los deportistas se visten para mejorar su rendimiento y protegerse del frío. Las capas de ropa y materiales utilizados en combinación con el calor producido por la actividad física pueden provocar sudoración y crear un espacio caliente y húmedo entre el cuerpo del atleta y lo que lleva puesto.
Este espacio no es sólo otro lugar para perder agua, sino también un problema potencial para los atletas que necesitan participar en diferentes rondas o carreras para su competencia, por ejemplo, carreras de entrada de esquí o snowboard.
Estos atletas son físicamente activos y sudan mucho, y luego esperan la próxima fuente termal. Durante este período de espera, esa capa húmeda de sudor los hará más vulnerables a la pérdida de calor corporal y a lesiones por frío como congelación o hipotermia. Los atletas deben mantenerse abrigados entre rondas de competencia.
La ciencia de la ropa de invierno.
Mantenerse abrigado depende de la elección de los materiales y la construcción.
Muchas empresas de ropa están adoptando un enfoque de sistema de tres capas para mantener a los usuarios abrigados, secos y cómodos. En particular, hay una capa inferior, en contacto directo con la piel, que normalmente está compuesta de un tejido sintético que absorbe la humedad, como el nailon, o de tejidos naturales, como la lana.
La segunda capa en la ropa de invierno es una capa aislante que generalmente es porosa para retener el aire caliente generado por el cuerpo y frenar la pérdida de calor. Excelentes opciones para esto son el plumón y el vellón.
La capa superior es la capa protectora exterior, que te mantiene seco y protegido de los elementos. Esta capa debe ser impermeable y transpirable para mantener secas las capas aislantes interiores, pero al mismo tiempo evacuar el sudor. El poliéster y el acrílico son buenas opciones en este caso, ya que son livianos, duraderos y resistentes a la humedad.
Muchos atletas, como este practicante de snowboard en los Juegos Olímpicos de Sochi 2014, tienen que abrigarse para competir en temperaturas gélidas. Javier Soriano/AFP vía Getty Images
El equipamiento que llevan los deportistas se puede adaptar a sus necesidades. Por ejemplo, los tejidos sintéticos utilizados en la capa interior son versátiles y los ingenieros pueden introducir nuevas propiedades y funcionalidades para los usuarios. Agregar un revestimiento específico a un tejido como el nailon puede otorgarle nuevas propiedades, como resistencia al viento y al agua.
A menudo, tanto las fibras sintéticas como los materiales de revestimiento que los científicos les añaden consisten en polímeros, que son largas cadenas de moléculas. Pueden ser de origen humano y derivados del petróleo, como bolsas de basura de polietileno, poliéster y teflón. Pero los polímeros también pueden ser naturales y derivarse de la naturaleza. Su ADN y las proteínas de su cuerpo son ejemplos de polímeros.
Además de la tecnología de polímeros, también son una opción las camisas calefactoras convencionales alimentadas por baterías.
Materiales inteligentes
Como beneficio adicional, también existe una clase de materiales inteligentes llamados materiales de cambio de fase que están hechos de polímeros y materiales compuestos. Absorben automáticamente el exceso de calor corporal cuando se genera demasiado y lo liberan nuevamente al cuerpo cuando es necesario para regular pasivamente la temperatura corporal. Estos materiales liberan o absorben calor a medida que pasan entre estados sólidos y líquidos y responden a las señales naturales del cuerpo.
Los materiales de cambio de fase te calientan menos. En cambio, funcionan manteniendo la temperatura equilibrada.
Aunque no se utilizan habitualmente en equipos deportivos, la NASA ha estado experimentando con ellos durante mucho tiempo y muchos productos disponibles comercialmente utilizan esta tecnología. Las telas refrescantes, como sábanas y toallas, suelen estar hechas de textiles que cambian de fase para que no te sobrecalienten.
Riesgos para el resto de nosotros
Los deportistas no son los únicos que corren riesgo de sufrir frío.
Si bien la mayoría de nosotros veremos los Juegos desde la comodidad de la calefacción interior, miles de personas y personal de apoyo observarán o trabajarán en los eventos al aire libre en persona. A diferencia de los atletas, estas personas no tendrán el beneficio adicional de que sus cuerpos produzcan calor adicional mediante el ejercicio. Los no deportistas que asistan correrán un mayor riesgo por el frío.
Los espectadores se pusieron chaquetas, gorros y capas para ver la carrera de biatlón en los Juegos Olímpicos de 2014 en Sochi, Rusia. Alberto Pizzoli/AFP vía Getty Images
Si planea ver o trabajar en un evento este invierno, beba más agua de lo habitual y programe las pausas para ir al baño en consecuencia. Planee usar varias capas de ropa que pueda agregar y quitar según sea necesario, prestando especial atención a las partes más vulnerables del cuerpo, como las manos, los pies y la nariz.
Las temperaturas más bajas provocan diferentes reacciones metabólicas en el cuerpo. Un ejemplo son los escalofríos, causados por pequeñas contracciones de músculos que producen calor. El tejido adiposo marrón del cuerpo (un tipo de grasa) también se activa y produce calor en lugar de energía.
Ambos procesos queman calorías adicionales, así que espere tener más hambre si pasa un tiempo en el frío. Ir al baño o buscar comida es una buena oportunidad para calentarse, especialmente las manos y los pies.
Es fácil pensar en los atletas olímpicos como atletas excepcionales a merced de la fría ira de la madre naturaleza. Sin embargo, tanto la fisiología natural del cuerpo humano como los impresionantes avances que los científicos han logrado en la tecnología de la ropa de invierno mantendrán a estos atletas abrigados y en su mejor momento.
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