¿Por qué 37 grados Celsius?

¿Por qué nuestro cuerpo tiene una temperatura de 37 °C?

La temperatura corporal de 37 °C, ligeramente diferente de una persona a otra y de un momento del día a otro, es un promedio general para los seres humanos. Esta temperatura es el resultado de un sutil equilibrio entre varios factores evolutivos y funcionales.

Factores funcionales

Muchas reacciones químicas que ocurren en nuestro cuerpo son aceleradas por enzimas, que reducen la energía de activación requerida para que se produzca la reacción. La mayoría de estas enzimas tienen un funcionamiento óptimo a una temperatura alrededor de los 37 °C, lo que corresponde a una agitación atómica que permite la estabilidad de las macromoléculas. Así, esta temperatura permite asegurar una velocidad de reacción máxima para muchas reacciones metabólicas.
Las reacciones metabólicas son los procesos químicos que ocurren en las células de nuestro cuerpo para sustentar la vida realizando funciones como la producción de energía, la síntesis de moléculas, la reparación y reparación celular. renovación celular (proceso esencial para mantener la integridad de tejidos y órganos).

Además, muchas reacciones inmunitarias, como la liberación de citocinas y otras moléculas de señalización, se facilitan a una temperatura cercana a los 37 °C. Estas reacciones son cruciales para coordinar la respuesta inmunitaria, la inflamación y la comunicación entre las diferentes células inmunitarias.
Los glóbulos blancos (leucocitos) son células clave del sistema inmunitario encargadas de detectar y eliminar patógenos (bacterias, virus y otros gérmenes). Muchos tipos de glóbulos blancos, como los neutrófilos, los macrófagos y los linfocitos, funcionan de manera más eficiente a una temperatura corporal ligeramente elevada. La alta temperatura mejora su movilidad, su adhesión a las células infectadas y su capacidad para fagocitar (absorber) patógenos que se adaptan mejor a temperaturas corporales casi normales.

Así, para luchar contra los patógenos, el cuerpo se vuelve febril. En este momento, la temperatura corporal generalmente aumenta a 38-39°C y a veces incluso hasta 40°C. Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones bioquímicas en los organismos vivos. Su actividad está estrechamente ligada a su estructura tridimensional, que es sensible a condiciones ambientales como la temperatura. Aproximadamente a 40 °C, las enzimas de muchos organismos, incluidos los humanos, mantienen una conformación estable que es óptima para la catálisis. A temperaturas más bajas, la estructura puede volverse demasiado rígida, disminuyendo la actividad enzimática. A temperaturas más altas, la estructura puede desnaturalizarse, desorganizando el sitio activo e inhibiendo la actividad enzimática. La temperatura normal del cuerpo humano es de alrededor de 37°C y las enzimas humanas han evolucionado para ser óptimas cerca de esta temperatura. Sin embargo, lo óptimo es a 40°C porque permite, sin inhibir la función enzimática, un cierto margen de seguridad en condiciones fisiológicas, como durante la fiebre. El ser vivo mantiene un margen de maniobra para seguir siendo robusto y de vez en cuando se lanza a la actuación para defenderse.

En definitiva, esta temperatura corporal entre 36,5 °C a 37,5 °C es la más relevante para nuestro organismo. Nuestro cuerpo se dedica constantemente a regular la temperatura corporal para mantener un equilibrio térmico óptimo.

Factores evolutivos

Los humanos modernos, Homo sapiens, se originaron en África y evolucionaron en este entorno a lo largo del tiempo.
El clima y el entorno en el que evoluciona una especie tienen una influencia significativa en sus adaptaciones y desarrollo. Es posible que la temperatura del cuerpo humano de 37 °C jugara un papel en la evolución de los humanos en África.
Las regiones tropicales y subtropicales a menudo ofrecen una amplia variedad de alimentos, incluidas frutas, verduras y fuentes de proteínas. El "vivo" en general, funciona mejor a temperaturas tropicales y subtropicales.
Una temperatura corporal de 37 °C favorece por tanto el metabolismo y la digestión de estos alimentos. La homeostasis es crucial para el funcionamiento óptimo de las células, tejidos y órganos.
Los primeros humanos que evolucionaron en África pueden haberse beneficiado de una temperatura corporal que favorecía la eficiencia metabólica e inmunológica en un ambiente cálido. Además, una temperatura corporal ligeramente más alta durante las horas de vigilia promovió el estado de alerta y la función cognitiva.
En otras palabras, una temperatura corporal relativamente estable y elevada ayudó a mantener un cierto nivel de actividad y rendimiento metabólico, incluso cuando las condiciones ambientales eran menos clementes.

Debido a la actividad metabólica, nuestro cuerpo produce mucho calor y es imprescindible disipar este calor para evitar un sobrecalentamiento. La temperatura corporal debe mantenerse dentro de un rango relativamente estrecho (36,5 °C a 37,5 °C) para permitir que las reacciones químicas y biológicas se lleven a cabo de manera óptima (fenómeno de homeostasis).
Además, una temperatura corporal de 37 °C representa un equilibrio entre la producción de calor y la capacidad del cuerpo para perderlo.
De hecho, las variaciones excesivas de la temperatura ambiente pueden alterar la estructura y el funcionamiento de los componentes del cuerpo. Pero nuestro cuerpo está involucrado en esta regulación, de modo que cuando la temperatura ambiente es más baja que la temperatura corporal, nuestro cuerpo pierde calor más rápidamente de lo que lo produce. Se activan mecanismos como la vasoconstricción (estrechamiento de los vasos sanguíneos), el escalofrío muscular y la piloerección (erección del cabello) para generar y retener el calor corporal.
Cuando la temperatura ambiente es superior a la temperatura corporal, nuestro cuerpo pierde calor más lentamente de lo esperado. Los mecanismos de enfriamiento como la sudoración y la vasodilatación (ensanchamiento de los vasos sanguíneos) se activan para disipar el exceso de calor y evitar el sobrecalentamiento.
Estos mecanismos de regulación térmica son ejemplos de retroalimentaciones negativas, donde el cuerpo intenta mantener la temperatura corporal en un nivel óptimo ajustando los procesos fisiológicos en función de la temperatura ambiente.

En resumen

La temperatura corporal promedio de 37 °C en humanos no está directamente relacionada con la temperatura promedio de la Tierra en África o cualquier otra región. Está influenciada principalmente por factores biológicos y fisiológicos internos al organismo.
Sin embargo, la selección de la temperatura corporal óptima de 37 °C es sin duda el resultado de muchos otros factores complejos e interconectados como siempre en el mundo de los vivos.
La temperatura probablemente evolucionó en respuesta a una combinación de estrés fisiológico, ambiental y evolutivo.
Además, la naturaleza obedece a un principio de ahorro de energía, llamado en física "principio de mínima acción", y esta temperatura relativamente alta es quizás la más eficiente energéticamente.

“Cuando ocurre cualquier cambio en la naturaleza, la cantidad de acción necesaria para ese cambio es la menor posible”. Maupertuis (1698-1759).