El termómetro que cayó del cielo

Termómetro digital.

Entre los animales, la fiebre es una respuesta muy generalizada a la enfermedad. Su medición precisa es de enorme importancia clínica. Foto de Chelsea Gómez (Flicker Creative Commons).

La mayoría de los vertebrados —y hasta algunos invertebrados— tenemos la capacidad de aumentar nuestra temperatura corporal en respuesta a una gran variedad de estímulos, entre ellos, muy especialmente, la agresión de gérmenes patógenos. Esta respuesta prácticamente universal a la enfermedad, que se conoce como fiebre, es uno de los signos que le dicen al médico que algo anda mal en nuestro organismo.

De ahí que una de las primeras cosas que hacen el médico o el enfermero cuando vamos a una consulta sea tomarnos la temperatura. Si ésta se ubica por encima de los valores normales (digamos, más de 37.5° C en la cavidad bucal), hay fiebre. Los médicos tienen en cuenta, además, los ciclos circadianos, es decir, los ciclos fisiológicos de aproximadamente 24 horas de duración que experimentamos los seres vivos y que constituyen el llamado reloj biológico; si la temperatura se toma por la mañana y excede los 37.2° C, hay fiebre, pero al caer la tarde los médicos sólo juzgan que hay este signo si la temperatura pasa de 37.7° C.

Por milenios los médicos han estado al tanto de que la fiebre es un indicio de enfermedad, pero la medición de la temperatura corporal se inició apenas en el siglo XVII, cuando el médico italiano Santorio Sanctorius (1561–1536) inventó el primer termómetro clínico, como parte de su extenso trabajo de investigación sobre la fisiología humana. Su aparato consistía en un recipiente cerrado que contenía aire, el cual se contraía o expandía de acuerdo con la temperatura, haciendo bajar o subir una columna de agua en un tubo con una graduación arbitraria.

Los termómetros modernos

Termómetros clínicos de mercurio

Termómetros clínicos de mercurio. Fotografía de Zwager (Wikimedia Commons).

Fue a comienzos del siglo XX cuando se introdujeron los termómetros de mercurio que todavía se ven en muchas clínicas y hogares. Son instrumentos bastante precisos, basados en la dilatación del metal líquido, que “sube” a lo largo de un capilar dentro de un tubo de vidrio graduado. Pero su uso siempre ha tenido sus dificultades.

Para empezar, el tubo de vidrio tiene que ser muy estrecho, pues debe contener mucho menos mercurio que el bulbo, a fin de que la temperatura del propio tubo tenga el mínimo efecto sobre la columna del líquido. Eso dificulta la lectura del instrumento, que se tiene que poner en un ángulo preciso para ver la columna de mercurio contra la graduación. Además, hay que esperar varios minutos para que el mercurio se dilate y registre la temperatura, lo cual es difícil con pacientes agitados, como un niño en estado febril. Para colmo, el mercurio es un metal tóxico; las sacudidas necesarias para “bajar” la columna terminan en ocasiones en la ruptura accidental del termómetro y el derrame del mercurio, con los riesgos consiguientes.

Hace algún tiempo salieron al mercado unos termómetros de cristal líquido termocrómico, es decir, que cambia de color de acuerdo con la temperatura. El cristal líquido viene en una cinta de plástico negro que se aplica a la piel; la lectura, por lo común, aparece rápidamente en números de colores. Han sido todo un éxito con los niños, que obviamente prefieren que les pongan por un ratito una cinta de plástico en la frente en vez de mantener por varios minutos un molesto tubo de vidrio en la boca o la axila.

En la actualidad, los sustitutos más populares de los termómetros de mercurio son los termómetros electrónicos digitales. Éstos registran la temperatura mediante un termorresistor (o termistor), es decir, un dispositivo cuya capacidad para conducir electricidad aumenta marcadamente conforme aumenta la temperatura, que hace variar la resistencia de un semiconductor. Dentro del termómetro, una computadora minúscula mide la resistencia eléctrica del termistor y a partir de ella calcula la temperatura, que luego presenta numéricamente en una pantallita de cristal líquido (LCD).

Tecnología espacial

Ear infrared thermometer.

Termómetro clínico infrarrojo instántaneo. Pesa unos 65 gramos y da la lectura en alrededor de un segundo. Foto: Hyundai.

Desde la década de 1990 se cuenta con una forma aún más cómoda y precisa de medir la temperatura corporal: el termómetro infrarrojo, cuyo detector se coloca en el canal auditivo para registrar la temperatura del tímpano. Esto es ideal, porque el tímpano, dada su proximidad a la arteria carótida, tiene una temperatura prácticamente igual a la de la sangre que recién sale del corazón, con un margen de diferencia de 0.1° C.

El aparato no entra en contacto directo con el tímpano, lo cual evita el riesgo de perforación de esta membrana (riesgo por el que rara vez a un médico se le ocurre tratar de medir la temperatura del tímpano con un termómetro de mercurio o uno electrónico). El termómetro infrarrojo clínico registra en un material piroeléctrico la radiación infrarroja que emite el tímpano dentro del canal auditivo. Tomado el dato, el termómetro lo procesa y lo presenta en forma semejante a la que usan los termómetros electrónicos digitales. Todo el asunto dura menos de dos segundos.

Emisión térmica de Marte, 2001.

Imagen de emisión térmica de una zona del planeta Marte, obtenida por la misión Odyssey de la NASA en 2001. Foto: NASA / JPL / Universidad de Arizona.

El termómetro infrarrojo clínico, por cierto, es una aplicación de una tecnología ideada en la investigación espacial. El aparato fue perfeccionado por una compañía de San Diego, California, y el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA. La compañía, Diatek Corporation, ya era importante productora de termómetros electrónicos cuando sus ingenieros tuvieron la idea de usar un detector infrarrojo para medir la temperatura timpánica. Como parte del grupo de empresas que colaboran con la NASA en investigación y desarrollo tecnológico, Diatek recurrió al JPL, que tenía décadas de experiencia en la medición remota de las temperaturas de estrellas y planetas mediante el registro de su radiación infrarroja.

Todo cuerpo cuya temperatura esté por encima del cero absoluto emite radiación infrarroja. La detección y medición de dichas emisiones permite no sólo determinar la temperatura de los cuerpos celestes, sino separar detalles que de otro modo no podríamos ver. De hecho, aprovechando sus diferentes temperaturas, es posible detectar cuerpos celestes muy remotos o escondidos detrás de cortinas de polvo o luz. Así se han descubierto planetas que giran en torno a estrellas lejanas, así como protoplanetas en formación.

La colaboración entre Diatek y el laboratorio de la NASA arrojó un producto que pesa unos cuantos gramos, se puede operar con una sola mano y mide la temperatura corporal en un santiamén y con enorme precisión. Para los grandes hospitales con muchos pacientes, en particular en el área de urgencias o en terapia intensiva, el termómetro infrarrojo clínico llegó, literalmente, como caído del cielo. Es de esperarse que su uso se generalice en consultorios y hogares.

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Más de endotermia y evolución

En una nota anterior me referí a los trabajos del doctor Arturo Casadevall y otros investigadores sobre las capacidades endotérmicas y homeotérmicas de los mamíferos. Estas capacidades, que representan una importante defensa en contra de un gran número de hongos patógenos, probablemente le dieron a los mamíferos una enorme ventaja para sobrevivir en la transición al Terciario. Hace poco tuve ocasión de dirigirle a Casadevall varias preguntas que él me respondió amablemente.

—Doctor Casadevall, ¿ha considerado usted el caso de las aves? De hecho, la mayoría de las aves presentan temperaturas corporales más altas que las de los mamíferos.

Albatros real del Norte. Foto de XLerate.

—Las aves también son sumamente resistentes a los hongos, probablemente por las mismas razones que los mamíferos. Ello incluye una combinación de endotermia y la capacidad de inmunidad adaptativa.

—¿La endotermia de las aves pudiera tener orígenes semejantes a la de los mamíferos?

—La endotermia de las aves quizá tenga raíces diferentes que la de los mamíferos, pues fue seleccionada por el intenso ritmo metabólico propio del vuelo, en tanto que las presiones de selección originales que condujeron a la endotermia de los mamíferos se desconocen.

—Hay mamíferos que no mantienen siempre una temperatura corporal elevada, digamos, los osos que hibernan varias semanas en invierno, cuando la escasez de alimentos los obliga a bajar su ritmo metabólico. ¿Se vuelven más susceptibles a las micosis en ese lapso?

—Dada la experiencia de los murciélagos que se vuelven susceptibles a los hongos durante la hipotermia de la hibernación, no me sorprendería que lo mismo les ocurriera a los osos y a otros mamíferos que duermen durante el invierno.

—¿Hay indicios de eso?

—Hasta donde yo sé, no hay información sobre estos animales y puede que resulte difícil de conseguir. La única razón por la que se le prestó atención a los murciélagos fue la gran cantidad de defunciones que se observaron en las cuevas. Si algunos osos mueren durante el invierno, no estoy seguro de que alguien perciba alguna pauta.

Le agradezco al doctor Casadevall su tiempo y sus comentarios. Quien se interese en el trabajo de este científico y sus colegas puede visitar su sitio oficial picando este enlace.