Como es sabido, una intensa actividad física conlleva una elevada demanda energética. Cuando los músculos trabajan más, es necesario trasladar más oxígeno desde el órgano respiratorio hasta las mitocondras, el oxígeno que se requiere para producir la energía (ATP) que se utiliza en la contracción muscular. Tanto el aparato respiratorio como el sistema cardiovascular intervienen de forma conjunta en esa tarea: la frecuencia respiratoria sube para que pase más oxígeno por el órgano respiratorio y a la vez, el corazón, contrayéndose con una mayor frecuencia, bombea más sangre para que el oxígeno llegue cuanto antes a las células musculares.

Muchos animales jadean al mantener o haber mantenido una actividad intensa. Pero el jadeo es una actividad que puede tener más de un objeto. Una razón por la que un animal jadea más rápidamente puede ser la que ya se ha explicado; esto es, el haber tenido que respirar más rápidamente para captar el oxígeno requerido. Pero también sirve para favorecer la disipación de calor por evaporación de los líquidos de las superficies respiratorias, máxime en los animales que no sudan (a este respecto puede verse la entrada “Una de las dos cosas más frías del mundo”). Pero en ocasiones, cuando resulta difícil eliminar la carga de calor generada tras un esfuerzo intenso, el jadeo puede cumplir una tercera función.

Examinaremos esta tercera posibilidad mediante un ejemplo. La gacela de Thomson es un pequeño antílope de entre 15 y 20 kg de peso. Tras huir de un depredador, -normalmente a una velocidad de 40 km/h durante 5 min-, el esfuerzo realizado ha dado lugar a una intensa generación de calor. Y como consecuencia de todo ello, el organismo se ha calentado; la sangre arterial ha pasado de 39 ºC a 44 ºC. Así pues, la gacela de Thomson, a pesar de ser un animal homeotermo, llega a perder la capacidad para mantener constante su temperatura corporal como consecuencia del gran esfuerzo realizado, si bien se trata de una situación transitoria.

¿Por qué ocurre esa elevación de la temperatura? Huyendo despavorida a toda velocidad el gasto metabólico de la gacela se multiplica por 40. Además, la temperatura ambiental es alta, muy alta, tanto quizás como la corporal. Así pues, a la gacela le resulta muy difícil disipar el calor que produce, por lo que la temperatura sanguínea sube rápidamente. Además, es muy posible que esa temperatura corporal tan alta sirva a la gacela para que sus músculos se contraigan más rápidamente y pueda así huir con mayor facilidad del depredador.

La elevación de la temperatura corporal no se debe a que fallen los sistemas de disipación de calor. De hecho, la gacela jadea a muy alta frecuencia, tanto para tomar más oxígeno como para refrigerar la sangre facilitando la evaporación del líquido que cubre las superficies respiratorias. El problema es que bajo las condiciones expuestas no es posible mantener la temperatura en los valores normales, incluso aunque los sistemas de termorregulación mantengan su integridad funcional. Lo que ocurre es que la carga de calor es demasiado alta y la gacela no puede disipar todo el que genera.

Pero ocurre que la elevación de la temperatura no se produce por igual en todo el organismo, ya que gracias precisamente al jadeo, la gacela de Thomson puede mantener su cerebro más fresco que el resto de órganos. De hecho, mientras el cuerpo alcanza los 44 ºC, el cerebro no pasa de 41 ºC, temperatura por encima de la cuál las neuronas sufrirían graves daños.

El mecanismo de refrigeración se basa, una vez más, en una red maravillosa (rete mirabile). En su camino hacia el cerebro, la sangre que circula por la arteria carótida se reparte entre centenares de arteriolas o capilares, para volver a agruparse justo antes de alcanzar el cerebro. Esas arteriolas constituyen una rete mirabile, un dispositivo especialmente apto para intercambiar calor. El intercambio de calor se produce porque atraviesan un seno que se encuentra lleno de sangre venosa, sangre que procede, precisamente, de la zona nasal de la gacela, donde ha tenido lugar la evaporación del líquido superficial y, como consecuencia, el enfriamiento de la sangre que circula por allí. De esa forma se enfría la sangre que circula por las arteriolas, cediendo calor a la sangre venosa que viene de la nariz. Al atravesar el seno, la sangre arterial reduce su temperatura en unos 2 o 3 ºC. Ya en una entrada anterior (La estufita de los atunes ) vimos cómo funcionaba una red maravillosa como esta, con la diferencia de que aquella red servía para calentar la sangre que irrigaba los músculos que impulsan al atún y ésta sirve para enfriar la sangre que irriga el cerebro. En ambos casos se producen intercambios de calor mediante un dispositivo en contracorriente, pero con objetivos opuestos.

Es curioso que en inglés llamen a este mecanismo basado en el jadeo “selective brain cooling”. Y hay que decir que la gacela de Thomson no es el único animal que lo utiliza, pues bastantes ungulados domésticos también recurren a él cuando lo necesitan. Así pues, de todos ellos cabría decir aquello de que “mantienen la cabeza fría” (y las pezuñas, en este caso, seguramente calientes).

A la gacela del video parece no haberle funcionado la rete mirabile