Un ambiente térmico inadecuado causa reducciones de los rendimientos físico y mental, y por lo tanto de la productividad; provoca irritabilidad, incremento de la agresividad, de las distracciones, de los errores, incomodidad al sudar o temblar, aumento o disminución de la frecuencia cardiaca, etc., lo que repercute negativamente en la salud e incluso; en situaciones límite de estrés térmico, puede tener lugar la muerte por golpe de calor. La proporción de trabajadores que desarrollan su actividad en el sector de servicios es cada vez más numerosa, y son frecuentes los problemas creados por la falta de confort térmico, por lo que es de gran interés disponer de criterios de valoración y métodos de control para estas situaciones.

Además, las situaciones críticas de estrés térmico se siguen produciendo no sólo en la industria siderometalúrgica, del vidrio y hornos en general, sino también en la agricultura, la pesca y la construcción, por citar los sectores productivos más significativos. Es común que la presentación del análisis del microclima se haga mediante índices de evaluación, omitiendo el proceso de desarrollo y análisis, lo que hace difícil la comprensión y la posterior toma de decisiones.

Temperatura corporal y termorregulación

El estudio estrictamente físico de la transferencia de calor entre los cuerpos, y los cambios de temperatura asociados a esas transferencias muestra que cualquier objeto situado en un ambiente adquiere la temperatura de ese ambiente y no importa lo bueno y perfecto que sea su aislamiento térmico, es solo una cuestión de tiempo.

Por otra parte, la actividad vital humana requiere una temperatura interna constante, y dado que el microclima que rodea al ser humano no es de temperatura constante, conseguir esa condición requiere que el cuerpo humano tenga la capacidad de generar internamente calor de forma continua y mecanismos de regulación de las transferencias de calor hacia el exterior de forma que se mantenga la temperatura interna constante, cualquiera que sean las condiciones exteriores.

Una persona sin hacer absolutamente nada y con su actividad energética al mínimo, es decir, sólo para mantener su organismo vivo (metabolismo basal), genera entre 65 y 80 watios de calor, según su sexo, edad y superficie corporal, que es aproximadamente la misma generación que la de una lámpara eléctrica incandescente de 100 W. Un hombre de una complexión física normal, descansando genera unos 115 W de calor; caminando por una superficie plana a una velocidad entre 3,5 y 5,5 km/h genera de 235 W a 360 W; pero si acelera el paso a más de 7 km/h su producción de calor estará alrededor de los 520 W. En un trabajo físico muy severo la producción de calor puede sobrepasar los 900 W, como es el caso de los deportistas de alto rendimiento que, realizando una actividad muy intensa, pueden llegar a 2000 W durante unos minutos.

La generación continua de calor metabólico no siempre garantiza la temperatura interna mínima necesaria para la vida y para la realización de las actividades; cuando las personas se encuentran expuestas a determinadas condiciones ambientales, frías las temperaturas excesivamente bajas pueden llegar a constituir un peligro. No obstante, por lo general los ambientes de altas temperaturas son mucho más peligrosos que los fríos, pues normalmente resulta más fácil protegerse del frío que del calor.

Las seis variables que intervienen en los intercambios térmicos entre la persona y el ambiente son las siguientes:

1. La temperatura del aire

2. La temperatura radiante

3. La humedad del aire

4. La velocidad del aire

5. La actividad desarrollada

6. La vestimenta

Las cuatro primeras son variables del ambiente y las dos últimas de la persona.

Sobrecarga térmica y la tensión térmica

Todo ambiente térmico que provoque tensiones que activen los mecanismos naturales para mantener la temperatura interna dentro de su intervalo normal constituye una sobrecarga. Las sobrecargas térmicas (por calor o por frío) provocan en el hombre las tensiones térmicas (por calor o por frío).

Se define la sobrecarga calórica (Heat Stress) como la causa que provoca en el individuo el efecto psicofisiológico que se denomina tensión calórica (Heat Strain); mientras que la sobrecarga por frío (Cold Stress) es la causa que provoca en el hombre el efecto psicofisiológico que se denomina tensión por frío (Cold Strain). A efectos prácticos, se considera que el ambiente térmico puede ser de cuatro tipos:

1. de bienestar o confort

2. permisible

3. crítico por calor

4. crítico por frío

Las condiciones de bienestar o confort son las óptimas, el sujeto se encuentra satisfecho y su organismo mantiene el equilibrio térmico sin tener que efectuar para ello ajustes de adaptación a un medio más o menos hostil.

Las condiciones permisibles obligan a la persona a efectuar determinados ajustes fisiológicos para mantener el equilibrio térmico y conservar su temperatura interna dentro de los límites normales, lo que provoca una tensión térmica más o menos severa, según sean la sobrecarga térmica existente, la ropa que utilice, la actividad y sus características individuales. Estos ajustes, incluso existiendo equilibrio térmico, pueden provocar molestias psicológicas, aunque teóricamente no provoquen daños fisiológicos.

En las condiciones críticas, ya sea por frío o por calor, no hay equilibrio térmico entre el ambiente y el cuerpo humano. En ambiente crítico por frío la temperatura interna bajará continuamente hasta provocar la muerte si el sujeto permanece expuesto al mismo, mientras que en el ambiente crítico por calor la temperatura interna se elevará continuamente con el mismo resultado fatal, si el individuo permanece expuesto el tiempo suficiente. En el gráfico que se muestra en la figura 6 aparece la curva aproximada que relaciona la sobrecarga térmica con la tensión térmica en un sujeto.

Sin embargo, no todos los individuos reaccionan igual frente a la misma sobrecarga térmica y lo que para unos puede constituir un ambiente severo, para otros pudiera no serlo tanto, tal como se observa en la figura 7. Ante una sobrecarga calórica (C), el sujeto A reacciona con una tensión calórica (CA) y el sujeto B con una tensión calórica (CB) mucho mayor que la de A (CB >> CA); mientras que ante la sobrecarga por frío (F), el sujeto B enfrenta mejor la situación pues responde con una tensión por frío (FB) mientras que el sujeto A soporta una tensión por frío (FA) más alejada del equilibrio (FB << FA).

La exposición a ambientes calurosos, desde el punto de vista conductual, puede provocar la pérdida de la motivación por la actividad, la disminución de la concentración y de la atención, con el consecuente incremento de los accidentes, y una disminución de la calidad del trabajo y del rendimiento, que puede, según algunos autores, decaer hasta en un 40%.

Desde el punto de vista fisiológico la tensión calórica puede provocar:

· Deshidratación

· Posibles calambres debido a un trabajo pesado con sudoración abundante e ingestión de grandes cantidades de agua

· Golpe de calor con la pérdida del conocimiento debido a un largo período de inmovilidad en ambientes calurosos

· Agotamiento por deshidratación y pérdida de sal por exposición de varios días en sujetos no aclimatados; o, de súbito, tras esfuerzos físicos intensos y prolongados

· Manifestaciones de naturaleza digestiva (náuseas y vómitos), cardiovascular (hipotensión, malestar general, lividez, dolores de cabeza, taquicardia, etcétera) y neurológica (vértigos y desorientación).