¿Los humanos perciben la temperatura o el flujo de calor? (¿o ambos?)

Respuesta corta

Los seres humanos perciben las diferencias de temperatura .

Antecedentes
^{(incluyendo ediciones basadas en comentarios)}

Debido a que la pregunta es "¿Los humanos perciben la temperatura o el flujo de calor?", responderé la respuesta desde una perspectiva psicofísica , es decir, tratando con la conciencia sensorial .

Al igual que con muchos otros sistemas sensoriales, los sensores de temperatura en el cuerpo humano se adaptan a los estímulos ambientales (es decir, niveles de estímulo absolutos constantes). En otras palabras, después de estar expuesto por un tiempo a una cierta temperatura, uno pierde la percepción de la temperatura per se (suponiendo que las temperaturas estén dentro de los límites cómodos, por supuesto, de lo contrario, surgirán molestias generales como escalofríos o sudoración, etc.).

Por lo tanto, la detección de temperatura en humanos no es absoluta, sino diferencial , y ocurre cuando se producen diferencias en relación con la línea de base.

Holmes y Wood (1968) mencionan en su Introducción lo siguiente, y cito:

...tres variables de la estimulación térmica [...] afectan la sensibilidad de los sujetos humanos a los estímulos cálidos y fríos. Estos son (1) la temperatura a la que se ha adaptado la piel, (2) el área de la piel sobre la que se aplica la energía térmica y (3) la velocidad a la que cambia la temperatura de la piel.

Las variables (1) y (3) enfatizan claramente la naturaleza diferencial de la percepción de la temperatura en humanos. La variable (2) es un fenómeno psicofísico general y básicamente muestra que cuando un estímulo es lo suficientemente grande, las diferencias de temperatura se sentirán más fácilmente, mientras que cuando la superficie de la piel estimulada es excesivamente pequeña (por ejemplo, se presiona una aguja con una diferencia de temperatura pequeña). contra la piel) es posible que ya no se sientan ciertas diferencias de temperatura.

Con respecto a su pregunta sobre el metal y si se puede sentir el flujo de calor: una superficie de metal se sentirá fría solo cuando tenga una temperatura más baja que su cuerpo. Suponga ahora que toca un objeto de metal a temperatura ambiente, es decir, más baja que la temperatura de su cuerpo. En ese caso, como ya indicaste, extraerá calor rápidamente de tu piel por conducción, creando un 'flujo de calor' si lo deseas. La extracción de calor provoca un poderoso estímulo, porque una gran diferencia de temperatura se cuela en la piel a medida que el calor se retira de la piel y los tejidos subyacentes. Como tal, y al contrario de otras respuestas dadas en otros lugares, digo explícitamente que sí, el 'flujo de calor' se puede sentir ya que, por definición , genera una diferencia de temperatura. Esto a diferencia de tocar aislantes como la madera o el plástico, que rápidamente adoptarán la temperatura de la piel muy localmente donde la toques. Sin embargo, como han señalado otros, esto no significa que la temperatura se mida mediante sensores de flujo de calor per se . En cambio, la temperatura se mide mediante sensores de temperatura que detectan diferencias de temperatura ( estímulos diferenciales ) entre la piel y los medios externos. Debido a que un cambio de temperatura también es un estímulo diferencial, también se detectará y, por lo tanto, también se detectará el 'flujo de calor'.

^{Referencia
Holmes & Wood, Percepción & Psicofísica 1968; 3 :81-4}

Esta es la respuesta modificada en respuesta a la discusión:

Hechos:

1. Hay receptores de calor y frío en el cuerpo en dos lugares: los receptores periféricos y los receptores centrales

2. Los receptores periféricos están presentes en la piel y los receptores centrales en el núcleo del cuerpo en múltiples sitios, siendo el sitio notable el hipotálamo.

3. Los receptores de temperatura tienen dos patrones de activación: la respuesta tónica (velocidad de activación sostenida debido al aumento constante y el mantenimiento de la temperatura durante mucho tiempo) y la respuesta fásica (también llamada respuesta dinámica, respuesta a cambios breves en la temperatura)

4. Los receptores de calor disparan al máximo a 44 - 46 grados centígrados. El disparo se detiene casi por completo a unos 48-49 grados centígrados más allá de los cuales no hay una termorregulación efectiva.

5. Los receptores de frío disparan al máximo entre 20 y 35 grados centígrados.

¿Qué se mide?

1. Los receptores periféricos detectan la temperatura de la piel.

2. Los receptores centrales miden la temperatura corporal central.

Solo se mide la temperatura como menciona WYSIWYG .

Sin embargo , la frecuencia del estímulo (con qué frecuencia se activan los nervios; esto depende del rango de temperatura en el que se activan los respectivos receptores) y los dos tipos de receptores presentes en la piel permiten que el cerebro interprete el flujo . Así que Chris Stronks tiene razón al decir que se percibe el flujo de calor .

Mecanismo de sentir frío:

Cuando toca un objeto frío, el calor se pierde por conducción y radiación a través de la parte de la piel que está en contacto con el objeto. El frío provocará la vasoconstricción de esa parte de la piel. Esto significa que la temperatura de esa parte de la piel se equilibra rápidamente con la del objeto. Como hay un enfriamiento rápido (asumiendo que el objeto está frío), la velocidad de disparo de los receptores de calor disminuye y la velocidad de disparo de los receptores de frío aumenta. Esto permite que el cerebro interprete que la piel está perdiendo calor (el flujo).

La parte de la radiación de la pérdida de calor se aprecia más cuando pasa frente a una ventana sin cortinas durante el invierno: la diferencia de temperatura es tan grande que se produce una pérdida de calor muy alta a través de la radiación que provoca escalofríos. Debe tener en cuenta que durante estos casos no hay disminución en la temperatura corporal central. La disminución real del calor corporal central requiere una exposición prolongada a tales condiciones. En los escenarios detallados anteriormente, la pérdida de calor proviene principalmente de la piel, que refleja las condiciones ambientales (muy rápidamente). Por lo tanto, los receptores periféricos efectúan un control anticipatorio que mide efectivamente el flujo de calor a través de la piel.

Lo contrario ocurre cuando de repente te paras bajo el sol que viene de una habitación fría: la temperatura radiante del sol es tan alta que hará que la temperatura de la piel aumente rápidamente y el cuerpo se sienta muy caliente (aunque la temperatura central del cuerpo no ha cambiado mucho). ).

Detalles interesantes que pueden aumentar su comprensión (aunque no directamente relacionados con la pregunta):

El control de calor efectuado mediante la detección del cambio en la temperatura de la piel se denomina control anticipatorio . En esto, el cerebro "anticipa" lo que va a suceder, por ejemplo, una ráfaga de aire frío repentina, y responderá a ella, respondiendo aumentando la producción de calor (escalofríos).

El control de calor efectuado a través de la detección de la temperatura corporal central es el control de retroalimentación negativa . En esto, el cerebro responde al aumento de la temperatura corporal central y toma medidas para remediarlo (la respuesta hará que la temperatura vuelva al punto establecido).

^{Para obtener más información, consulte: Libro de texto de fisiología médica de Boron & Boulpaep, 2.ª edición, capítulo 59.}

El flujo se define como la cantidad de calor transferido por unidad de área por unidad de tiempo.

Nuestro cuerpo no percibe el flujo de calor. Percibe la temperatura e intenta ajustar los mecanismos de intercambio de calor hasta lograr la homeostasis térmica (en todos los animales de sangre caliente). Este es un proceso controlado por retroalimentación.

Si tuviera que medir el flujo de calor, entonces el cuerpo no puede sentir si está a 47 ⁰C y el ambiente está a 60 ⁰C o si está a 37 ⁰C y el ambiente está a 50 ⁰C. Los sensores de calor de nuestro cuerpo han evolucionado para funcionar a 37⁰C. Su conformación cambia con el aumento/disminución de la temperatura, abriendo o cerrando los canales iónicos. La conformación es función de la temperatura. Si pones ese canal en 45⁰C y tratas de medir una temperatura más alta entonces no funcionará de la misma manera.

La función corporal y el metabolismo son sensibles a la temperatura absoluta. También vea esta publicación.

Entonces, si bien la detección de temperatura es absolutamente necesaria incluso para animales, plantas y otros organismos de sangre fría, no existe un mecanismo para medir el flujo de calor. Simplemente puede medir el efecto del calor, no el flujo de calor. Por ejemplo, no se puede decir si un cuerpo se está enfriando más rápidamente que otro con sólo percibirlo durante un breve período de tiempo. Es posible calcular conscientemente el flujo de calor, pero no se mide ni (afaik) se alimenta como parámetro a ningún sistema de control que regule la temperatura corporal.