El artículo analiza de forma crítica y detallada cómo la exposición al frío modula el metabolismo humano a través de respuestas heterogéneas entre órganos y tejidos. Lejos de ser un proceso uniforme, el frío desencadena adaptaciones específicas que dependen tanto de la intensidad como de la duración de la exposición, así como del grado de enfriamiento tisular. Este enfoque cuestiona la visión simplificada que tradicionalmente ha otorgado al tejido adiposo marrón (BAT) un papel central en la regulación metabólica global.
En primer lugar, los autores destacan que, aunque el BAT presenta una elevada actividad metabólica, su masa total en humanos es relativamente pequeña (aproximadamente 50–100 g), lo que limita su contribución directa al gasto energético total. En contraste, tejidos con mayor masa, como el músculo esquelético y el tejido adiposo blanco (WAT), desempeñan un papel mucho más relevante en la termogénesis y en la regulación metabólica sistémica. Esta idea es clave porque pone en duda estrategias terapéuticas centradas exclusivamente en activar el BAT.
La respuesta inicial al frío comienza con la activación de termorreceptores cutáneos, lo que desencadena una respuesta del sistema nervioso simpático. Esto incluye vasoconstricción periférica —con redistribución del flujo sanguíneo hacia órganos vitales— y la activación de mecanismos termogénicos como el temblor (shivering) y la termogénesis sin temblor. A medida que el frío penetra en los tejidos, se producen cambios a nivel intracelular, como aumento de la viscosidad citoplasmática y reducción de la actividad enzimática, lo que puede limitar ciertas reacciones metabólicas locales, aunque simultáneamente aumenta el gasto energético global.
El músculo esquelético emerge como el principal efector metabólico durante la exposición al frío. Representa entre el 30 y el 40% de la masa corporal y es el mayor contribuyente a la producción de calor. Durante el frío agudo, el temblor incrementa de forma significativa el consumo de oxígeno y el gasto energético, pudiendo alcanzar hasta cinco veces el metabolismo basal. En estas condiciones, los carbohidratos son el principal sustrato energético; sin embargo, con exposiciones prolongadas, el metabolismo se desplaza progresivamente hacia la oxidación de lípidos y, en menor medida, proteínas, reflejando la necesidad de preservar las reservas de glucógeno.
Además, el músculo esquelético no solo participa en la termogénesis mecánica, sino también en procesos moleculares complejos. Proteínas desacoplantes como UCP3 y sistemas como SERCA (Ca²⁺-ATPasa del retículo sarcoplásmico) contribuyen a la termogénesis sin temblor, aunque su papel exacto en humanos sigue siendo incierto. Paralelamente, la exposición al frío mejora la sensibilidad a la insulina mediante el aumento de la translocación de GLUT4, facilitando la captación de glucosa, un mecanismo que comparte similitudes con el ejercicio físico.
El tejido adiposo blanco también desempeña un papel fundamental. Durante la exposición al frío, el WAT aumenta la lipólisis, liberando ácidos grasos que sirven como combustible para otros tejidos, incluidos el músculo y el BAT. Además, puede experimentar un proceso de “browning”, adquiriendo características similares al tejido adiposo marrón, como mayor contenido mitocondrial y capacidad termogénica. No obstante, este fenómeno es menos pronunciado en humanos que en modelos animales y presenta una gran variabilidad según el depósito adiposo y la estacionalidad.
El hígado, por su parte, actúa como un órgano clave en la redistribución de sustratos energéticos. Durante el frío, aumenta la gluconeogénesis y la producción de glucosa para abastecer al músculo en fases iniciales de temblor. Asimismo, se incrementa el contenido de triglicéridos hepáticos, probablemente debido a una mayor captación de ácidos grasos procedentes del WAT. Estudios en modelos animales sugieren que el hígado también produce acilcarnitinas que pueden ser utilizadas como combustible por el BAT, lo que lo posiciona como un regulador central de la adaptación metabólica al frío, aunque la evidencia en humanos aún es limitada.
A nivel renal, la exposición al frío provoca una disminución del flujo sanguíneo renal debido a la vasoconstricción simpática, junto con un fenómeno característico conocido como diuresis inducida por frío. Este proceso implica un aumento de la producción de orina y la excreción de sodio, posiblemente como respuesta a un aumento del volumen sanguíneo central. Sin embargo, los mecanismos exactos siguen siendo objeto de debate. En situaciones de frío extremo, la función renal puede deteriorarse significativamente, llegando a producir insuficiencia renal en casos severos.
El corazón también experimenta adaptaciones importantes. Se ha observado un aumento en la captación de glucosa y en el recambio proteico cardíaco durante la exposición al frío, lo que refleja una mayor demanda energética y funcional. A largo plazo, estas adaptaciones pueden incrementar la capacidad oxidativa y mitocondrial del tejido cardíaco. Sin embargo, el frío también se ha asociado con un mayor riesgo cardiovascular, incluyendo arritmias e infarto, especialmente en poblaciones vulnerables.
En el páncreas, el frío altera el equilibrio hormonal entre insulina y glucagón. Generalmente, se observa una disminución de la secreción de insulina y un aumento del glucagón, lo que favorece la movilización de sustratos energéticos, especialmente la gluconeogénesis y la lipólisis. Este cambio está mediado en gran parte por la activación simpática y el aumento de catecolaminas, reforzando el estado catabólico necesario para mantener la producción de energía durante el estrés térmico.
Más allá de estos órganos, el artículo también destaca la participación del sistema endocrino, el sistema inmunológico y el microbioma intestinal. El frío modula la secreción hormonal (por ejemplo, hormonas tiroideas), altera perfiles de citoquinas inflamatorias y puede modificar la composición del microbioma, influyendo en la absorción de nutrientes y el metabolismo energético.
En conjunto, los autores concluyen que la exposición al frío induce una red compleja y coordinada de respuestas metabólicas entre múltiples tejidos. Estas adaptaciones no solo buscan mantener la temperatura corporal, sino que también implican cambios profundos en la utilización de sustratos, la señalización hormonal y la regulación génica. Sin embargo, existe una importante limitación en la extrapolación de resultados de modelos animales a humanos, así como una falta de estudios mecanísticos en humanos que permitan cuantificar con precisión la contribución de cada tejido.
Desde una perspectiva crítica, el artículo sugiere que centrarse exclusivamente en el BAT como diana terapéutica puede ser reduccionista. En su lugar, propone considerar la interacción integrada entre tejidos —especialmente músculo, hígado y WAT— como un enfoque más realista para entender y potencialmente modular el metabolismo humano en respuesta al frío.
Acceso libre al artículo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2026/03/Cold-exposure-and-human-metabolism-A-heterogeneous-response-across-tissues-and-organs-1.pdf
Referencia completa del artículo:
Tetzlaff EJ, Hancock C, Waddell L, Gagnon SS, Mäkelä KA, Karhu T, Peltonen JE, Herzig KH, Gagnon DD. Cold exposure and human metabolism: A heterogeneous response across tissues and organs. Temperature (Austin). 2026 Jan 4;13(1):15-50. doi: 10.1080/23328940.2025.2599582.
