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TEMA 5

Agentes físicos térmicos y eléctricos: el calor, el frío, la electricidad y la radiación como causas de enfermedad

Dificultad: Alta
Lectura: 20~22 min
Estudio: 1,8~2 horas
Autor y revisión médica: Dr. Vicente Molina

·

Actualizado: 30 de junio de 2026

Resumen

El calor, el frío, la electricidad y la radiación son agentes físicos capaces de producir enfermedad por mecanismos de transferencia de energía al organismo.

El calor y el frío actúan sobre todo a través del fallo de los mecanismos de termorregulación, con cuadros que van desde el edema hasta el golpe de calor o la hipotermia letal.

La electricidad lesiona por efecto eléctrico directo sobre tejidos excitables y por efecto térmico (efecto Joule).

Las radiaciones se dividen en no ionizantes (solares, con efectos fotoquímicos y cancerígenos) e ionizantes (con capacidad de romper el ADN y producir síndromes sistémicos según la dosis recibida).

Ideas clave

  1. La termorregulación depende de un centro hipotalámico que equilibra termogénesis (contracción muscular, catecolaminas, hormonas tiroideas) y termólisis (convección, conducción, radiación, evaporación).
  2. Las tres lesiones tisulares fundamentales del calor son la necrosis celular directa, la vasodilatación paralítica y el aumento de permeabilidad capilar, que juntas explican los tres grados de quemadura.
  3. El golpe de calor se produce por cese de la sudoración con hiperpirexia de 41-42 ºC y puede provocar necrosis multiorgánica: cerebral, cardíaca, hepática, muscular (rabdomiolisis) y renal.
  4. El frío produce un círculo vicioso local: vasoconstricción → liberación de sustancias vasoactivas → vasodilatación paralítica → edema → hemoconcentración → hipoxia → más liberación de sustancias vasoactivas, hasta la trombosis.
  5. La hipotermia general evoluciona en tres fases: lucha (taquicardia, temblor, hasta 34 ºC), agotamiento (bradicardia, onda J de Osborn, hasta 30 ºC) y final (coma, ausencia de signos vitales, por debajo de 27 ºC).
  6. La corriente eléctrica lesiona por dos mecanismos directos (efecto eléctrico sobre tejidos excitables y efecto térmico por efecto Joule) y uno indirecto (contracción muscular intensa); la corriente alterna es más peligrosa que la continua porque tetaniza el músculo e impide soltar la fuente.
  7. Las radiaciones ionizantes producen tres síndromes según la dosis: hematopoyético (1-5 Gy), digestivo (6-30 Gy) y cardiovascular-neurológico (dosis muy altas), cada uno con un periodo de latencia y un mecanismo lesional propio.

Errores frecuentes

  1. Error: pensar que la gravedad de una quemadura depende solo de la temperatura. Corrección: también depende del tiempo de contacto y del grosor de la piel afectada.
  2. Error: confundir la fase de lucha con la fase de agotamiento en la hipotermia. Corrección: en la fase de lucha hay taquicardia e hipertensión por activación simpática; en la fase de agotamiento aparecen bradicardia e hipotensión por fallo de esos mismos mecanismos.
  3. Error: creer que la corriente continua es más peligrosa que la alterna a igual intensidad. Corrección: es al revés: la corriente alterna tetaniza el músculo e impide que la víctima se separe de la fuente, prolongando la exposición.
  4. Error: confundir radiación ionizante con no ionizante en cuanto a su capacidad patogénica. Corrección: solo las radiaciones ionizantes tienen capacidad de romper el ADN de forma significativa; las no ionizantes actúan sobre todo por mecanismos térmicos o fotoquímicos.
  5. Error: pensar que el síndrome de Raynaud y la enfermedad de Raynaud son sinónimos. Corrección: el síndrome tiene una causa identificable (vasculitis, enfermedad sistémica); la enfermedad de Raynaud es idiopática y afecta predominantemente a mujeres jóvenes.

5.1. Recuerdo fisiológico de la termorregulación

Relación con otro tema

La fisiología de la termorregulación, incluyendo el papel del hipotálamo como centro integrador, se desarrolla en detalle en Fisiología (→ Fisiología). Aquí se recuerdan solo los elementos necesarios para entender la patología térmica.

La termorregulación depende de un centro hipotalámico que recibe información de la temperatura cutánea mediante aferencias nerviosas y controla dos procesos opuestos: la termogénesis y la termólisis.

La termogénesis aumenta la producción de calor mediante contracciones musculares (que en su forma más intensa se manifiestan como escalofrío) y mediante el incremento del metabolismo basal por elevación del tono simpático y secreción de catecolaminas y hormonas tiroideas.

La termólisis transporta el calor desde el núcleo corporal hasta la superficie y lo elimina mediante cuatro mecanismos:

  1. Convección.
  2. Conducción.
  3. Radiación.
  4. Evaporación del sudor.

5.2. Acción patógena del calor

El calor produce efectos directos, que pueden ser locales (quemaduras) o generales, y efectos indirectos sin trascendencia clínica relevante. Este apartado se centra en los efectos directos.

5.2.1. Etiología y factores de las quemaduras

Los agentes etiológicos de la lesión local por calor incluyen agentes sólidos calientes, calor radiante (radiación ultravioleta e infrarroja), líquidos en ebullición, gases calientes y llamas.

La gravedad de la lesión depende de tres factores:

  1. La temperatura del agente.
  2. El tiempo de contacto.
  3. El grosor de la piel afectada.
Mecanismos fisiopatológicos del calor

El calor a altas temperaturas produce lesión celular directa (necrosis, hemólisis de hematíes, afectación de leucocitos y trombocitos) y vasodilatación que, si es intensa y mantenida, se vuelve paralítica.

La vasodilatación paralítica aumenta la permeabilidad capilar, lo que provoca pérdida de líquido intravascular (hipovolemia) e hipoxia tisular secundaria, que agrava el cuadro.

Estos tres fenómenos (necrosis, vasodilatación paralítica y aumento de permeabilidad) determinan los tres grados de quemadura:

Tabla 5.1. Grados de quemadura
GradoMecanismo predominanteManifestación
Primer gradoVasodilatación paralíticaEritema cutáneo
Segundo gradoAumento de permeabilidad capilarEdema rico en proteínas, ampollas; riesgo de infección y de shock hipovolémico según superficie afectada
Tercer gradoNecrosis tisularDestrucción cutánea completa, riesgo de infección y hemólisis
Mecanismos fisiopatológicos del calor y grados de quemadura Diagrama que relaciona los tres mecanismos fisiopatológicos del calor (necrosis celular, vasodilatación paralítica y aumento de permeabilidad capilar) con los tres grados de quemadura. Calor Necrosis celular directa hemólisis, lesión leucocitaria Vasodilatación paralítica hipovolemia, hipoxia tisular ↑ Permeabilidad capilar edema rico en proteínas Grados de quemadura Grado I Eritema vasodilatación paralítica Grado II Ampollas, edema ↑permeabilidad riesgo hipovolemia Grado III Necrosis destrucción tisular completa Cada grado predomina en uno de los tres mecanismos, sin excluir a los otros
Para examen

Para estimar la superficie corporal quemada se usa la regla de los nueves:

  1. Cabeza y cuello 9%.
  2. Cada miembro superior 9%.
  3. Tronco anterior, tronco posterior y cada miembro inferior 18% cada uno.

Una quemadura que afecta a un tercio de la superficie corporal se considera grave por la repercusión hipovolémica que genera.

5.2.2. Patogenia general del calor

El calor produce patología cuando fallan los mecanismos de adaptación. La carga térmica del organismo puede expresarse de forma simplificada como el balance entre la producción metabólica de calor, las ganancias o pérdidas por conducción y radiación, y las pérdidas por sudoración.

Idea clave

Cuando aumenta la carga térmica se produce vasodilatación generalizada (caída de resistencias periféricas), activación simpática compensadora (taquicardia, aumento del gasto cardíaco) y, si la sudoración es muy intensa, riesgo de deshidratación e hiponatremia que activa el eje renina-angiotensina-aldosterona.

Los factores predisponentes incluyen:

  • Trabajo en ambientes calurosos y húmedos.
  • Fallo de los centros termorreguladores (niños, ancianos, fiebre previa).
  • Ciertos fármacos (fenotiazinas, atropínicos, IMAO, diuréticos).
  • Enfermedades de base como cardiopatía, obesidad, insuficiencia suprarrenal o mucoviscidosis.

5.2.3. Clínica del calor. Gradiente de gravedad

Las manifestaciones por calor siguen un gradiente progresivo de gravedad:

Para examen

Gradiente clínico del calor, de menor a mayor gravedad:

Edema/hinchazón → calambres por desequilibrio hidroelectrolítico → agotamiento por calor (cefalea, vértigo, náuseas) → síncope por calor → golpe de calor (forma más grave, con riesgo vital).

El golpe de calor es la forma más grave y se produce por el cese brusco de la sudoración, lo que impide eliminar la carga térmica acumulada. Aparece hiperpirexia de 41-42 ºC con piel roja pero seca (a diferencia del agotamiento por calor, donde la piel está sudorosa).

Relevancia clínica

El golpe de calor produce necrosis multiorgánica: cerebral (edema, convulsiones, coma), cardíaca (necrosis del ventrículo derecho, depresión del ST), hepática (elevación de GOT y GPT), muscular (rabdomiolisis, con elevación de GOT, LDH y CPK, y liberación de mioglobina) y renal (fracaso renal agudo por mioglobina y por hipoperfusión). Hematológicamente se observa hemoconcentración, coagulación intravascular diseminada, acidosis láctica e hipocalcemia.

5.3. Acción patógena del frío

El frío, al igual que el calor, tiene efectos directos (locales y generales) e indirectos (criopatías).

5.3.1. Acciones locales: heladuras

Mecanismo

El frío congela el líquido intersticial y celular, lo que aumenta la concentración de electrolitos y genera edema osmótico.

Además provoca vasoconstricción periférica intensa que, si se mantiene, libera sustancias vasoactivas y desencadena vasodilatación paralítica, aumentando la permeabilidad y el edema. Esto cierra un círculo vicioso:

Hemoconcentración → hipoxia → más liberación de sustancias vasoactivas → más edema, hasta producirse trombosis.

Relación con otro tema

El concepto de círculo vicioso o reverberante se desarrolla con detalle en el tema de etiología y patogenia (→ Tema 2 · Etiología y patogenia).

Las heladuras se clasifican en cuatro grados de gravedad creciente:

  • Primer grado (enrojecimiento y tumefacción).
  • Segundo grado (edema, flictenas y parestesias).
  • Tercer grado (necrosis superficial, posible gangrena húmeda).
  • Cuarto grado (necrosis en planos profundos).

5.3.2. Acciones generales: hipotermia

La etiología fundamental es el descenso de la temperatura ambiental junto con el fracaso de los mecanismos de adaptación. 

Los factores predisponentes incluyen:

  • Viento.
  • Humedad.
  • Inmersión (que aceleran la pérdida de calor).
  • Edad avanzada.
  • Alcoholismo.
  • Tabaquismo (vasoconstricción por nicotina).
  • Enfermedades como diabetes, insuficiencia renal, cardíaca o respiratoria.
Para examen

La hipotermia accidental evoluciona en tres fases progresivas:

  1. Fase de lucha: hasta 34 ºC, con temblor, taquicardia, taquipnea e hipertensión compensadora.
  2. Fase de agotamiento: hasta 30 ºC, con bradicardia, hipotensión, rigidez muscular y aparición de la onda J de Osborn en el ECG).
  3. Fase final: por debajo de 27 ºC, con coma, ausencia de reflejos y de signos vitales aparentes, aunque la actividad eléctrica cardíaca puede persistir.
Fases de la hipotermia accidental Curva descendente de temperatura corporal que muestra las tres fases de la hipotermia: lucha (hasta 34 grados), agotamiento (hasta 30 grados) y final (por debajo de 27 grados). 37ºC Tiempo 34ºC 30ºC 27ºC Fase de lucha taquicardia · temblor · HTA Fase de agotamiento bradicardia · onda J de Osborn Fase final coma · ausencia de signos vitales La actividad eléctrica cardíaca puede persistir incluso por debajo de 27ºC
Relevancia clínica

A 28 ºC de temperatura corporal puede aparecer fibrilación auricular con respuesta ventricular lenta y onda J de Osborn. Incluso en fibrilación ventricular, estos pacientes pueden ser recuperables, porque la hipotermia reduce drásticamente las necesidades tisulares de oxígeno.

5.3.3. Acción indirecta del frío: criopatías

Algunas personas presentan hipersensibilidad al frío con liberación exagerada de histamina, lo que produce urticaria a frígore, edema angioneurótico o, en casos extremos, shock histamínico.

Definición

El fenómeno o síndrome de Raynaud es un cuadro de vasoespasmo digital desencadenado por el frío que evoluciona en tres fases: palidez (vasoconstricción e isquemia), cianosis (enlentecimiento del flujo capilar con desaturación de hemoglobina) y enrojecimiento (vasodilatación reactiva). Cuando no se identifica causa subyacente y aparece en mujeres jóvenes se denomina enfermedad de Raynaud.

Error frecuente

El síndrome de Raynaud (con causa identificable, como una vasculitis) y la enfermedad de Raynaud (idiopática) no son sinónimos, aunque comparten manifestación clínica.

5.4. La electricidad como causa de enfermedad

La corriente eléctrica produce lesión por dos mecanismos directos y uno indirecto.

Mecanismos fisiopatológicos del calor y grados de quemadura Diagrama que relaciona los tres mecanismos fisiopatológicos del calor (necrosis celular, vasodilatación paralítica y aumento de permeabilidad capilar) con los tres grados de quemadura. Mecanismos de lesión por corriente eléctrica Clasificación de los mecanismos de lesión eléctrica en directos (efecto eléctrico y efecto térmico) e indirectos (contracción muscular). Corriente eléctrica Mecanismos directos Efecto eléctrico tejidos excitables: SNC, corazón, músculo Efecto térmico efecto Joule ∝ intensidad × resistencia Mecanismo indirecto Contracción muscular tetanización (más intensa en corriente alterna) La fibrilación ventricular por excitación directa del miocardio es la principal causa de muerte por electrocución
Mecanismo

Los mecanismos directos incluyen el efecto eléctrico propiamente dicho (alteración de cargas sobre estructuras excitables: sistema nervioso, corazón, músculo esquelético) y el efecto térmico por efecto Joule (el calor producido es proporcional a la intensidad de la corriente y a la resistencia del tejido).

El mecanismo indirecto es la contracción muscular intensa inducida por la corriente.

La gravedad de la lesión depende de factores propios de la corriente (tipo, intensidad, duración del contacto) y de factores del individuo (resistencia de la piel en la puerta de entrada, trayecto seguido dentro del cuerpo, existencia de un circuito cerrado).

Idea clave

A igual intensidad, la corriente alterna es más peligrosa que la continua porque tetaniza el músculo e impide que la víctima se separe voluntariamente de la fuente, prolongando el tiempo de exposición.

El trayecto de la corriente dentro del organismo sigue las estructuras de menor resistencia (nervios, vasos, mucosas, sistema locomotor).

El riesgo es mayor cuanto más atraviesa el sistema nervioso central o el corazón.

Relevancia clínica

Las consecuencias generales de la electrocución incluyen cataratas (si la descarga atraviesa la cabeza), trombosis vascular, lesiones nerviosas periféricas y centrales (mielopatía, encefalopatía), parada respiratoria (por afectación de los núcleos bulbares o por espasmo laríngeo/diafragmático) y fibrilación ventricular por excitación directa del miocardio, principal causa de muerte por electrocución.

5.5. Las radiaciones como causa de enfermedad

Definición

Las radiaciones se clasifican, desde el punto de vista biológico, en ionizantes (con capacidad de producir efectos patológicos significativos sobre el ADN) y no ionizantes (con efectos patológicos limitados, principalmente térmicos o fotoquímicos).

5.5.1. Radiaciones solares

La radiación solar incluye tres componentes:

  1. Rayos ultravioleta (A, B y C).
  2. Luz visible.
  3. Rayos infrarrojos.

Los rayos UVA, la luz visible y los infrarrojos llegan libremente a la superficie terrestre; los UVB son parcialmente retenidos por la atmósfera; los UVC, con capacidad germicida, son retenidos casi completamente por la capa de ozono.

Efectos de la radiación solar

La radiación infrarroja produce calor; el efecto fotoquímico (mediado por UVA) transforma la provitamina D en vitamina D y estimula la síntesis de melanina, pero también puede generar radicales libres y neoantígenos; la radiación UVB puede alterar directamente el ADN con potencial cancerígeno.

La capacidad patógena de la luz depende de su intensidad (distancia, reflexión en superficies como nieve o agua), del plano de incidencia, de factores climáticos (el frío reduce la disipación de calor y aumenta el efecto patológico) y del fototipo del individuo.

Relevancia clínica

La quemadura solar se diferencia de otras quemaduras térmicas porque las lesiones (eritema, vesículas) no aparecen inmediatamente sino tras un periodo de latencia y porque deja hiperpigmentación residual.

La exposición crónica produce envejecimiento cutáneo (piel engrosada y poco elástica) y aumenta el riesgo de cáncer cutáneo, incluido el melanoma.

Nota

El xeroderma pigmentoso es una enfermedad congénita por déficit de endonucleasas reparadoras del ADN. Estos pacientes no pueden reparar las roturas inducidas por la radiación UV, lo que favorece la aparición precoz de tumores cutáneos.

Determinados fármacos producen fotosensibilidad al captar la radiación UV y cederla al organismo: 1) sulfamidas, 2) tetraciclinas, 3) fenotiazinas, 4) antipalúdicos y 5) psoralenos, entre otros.

5.5.1. Radiaciones solares

La radiosensibilidad de un tejido es mayor cuanto más activo mitóticamente y menos diferenciado es. Por orden de afectación:

  1. Tejido hematopoyético.
  2. Gónadas.
  3. Mucosa intestinal.
  4. Piel.
  5. Parénquimas.
  6. Hueso.
  7. Tejido nervioso.
Mecanismo

Las radiaciones ionizantes forman radicales libres que producen roturas dobles en la cadena de ADN, generalmente difíciles de reparar. Esto provoca muerte celular o, con menor frecuencia, mutaciones que pueden activar mecanismos procarcinogénicos.

Los efectos patológicos de la radiación dependen de la dosis total y de su distribución en el tiempo:

Tabla 5.2. Síndromes de la radiación total a dosis altas
SíndromeDosisMecanismoManifestaciones
Hematopoyético1-5 GyDestrucción de médula ósea y linfocitosLeucopenia, trombopenia (diátesis hemorrágica), anemia
Digestivo6-30 GyLesión de células basales intestinalesDiarrea, riesgo de sepsis por translocación bacteriana
Cardiovascular-neurológico>30 Gy aprox.Afectación de SNC y sistema cardiovascularAtaxia, fallo de funciones superiores, hipotensión, hipertensión intracraneal

La radiación a dosis pequeñas y repetidas (típicamente iatrogénica) afecta sobre todo a la médula ósea (anemia aplásica no regenerativa) y a las gónadas (esterilidad, abortos, cromosomopatías), y a largo plazo aumenta el riesgo de cáncer y leucemia.

La radiación localizada a dosis altas (radioterapia) produce radiodermitis aguda o crónica, con grados de gravedad progresiva similares a la quemadura solar (desde alopecia hasta úlceras, telangiectasias y cancerización), además de afectación de mucosas y del cristalino.

Dr. Vicente Molina Nácher
Autor y revisión médica

Dr. Vicente Molina

Licenciado en Medicina
Especialista en Angiología y Cirugía Vascular

Editor y revisor de contenidos en Apuntes de Medicina.

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