LA TERMOREGOLAZIONE

α energia cinetica delle molecole Calore: energia Temperatura: livello di calore α energia cinetica delle molecole Cal o kcal cal Calore specifico Se = 0 → T = 0 assoluto pari a – 273 °C °F Calorimetri Termometri 15-20% Lavoro Energia cinetica Metabolismo basale OSSIDAZIONE Alimenti CO2 + H2O + DEIDROGENAZIONE Energia termica 75-80%

L’involucro, costituito da tutta la superficie cutanea degli arti Omeotermi (a sangue caldo) Uomo, mammiferi, uccelli Esseri viventi che mantengono costante la loro temperatura corporea in rapporto alle oscillazioni della temperatura ambientale Pecilotermi (a sangue freddo) Pesci, rettili, anfibi Esseri viventi che adeguano la loro temperatura corporea a quella dell’ambiente La temperatura dell’uomo oscilla tra 36 °C e 37.3 °C in funzione della sede in cui si effettua la misurazione Distinzione tra: Il nucleo centrale o core (organi interni 8% peso corporeo) responsabile del 72% del calore prodotto L’involucro, costituito da tutta la superficie cutanea degli arti Esiste pertanto un cosidetto gradiente termico

VARIAZIONI DELLA TEMPERATURA INTERNA VARIAZIONI INDIVIDUALI

VARIAZIONI FISIOLOGICHE DELLA TEMPERATURA INTERNA RITMO CIRCADIANO CICLO MESTRUALE ESERCIZIO FISICO?

VARIAZIONI FISIOLOGICHE DELLA TEMPERATURA INTERNA MENOPAUSA ETA’

MECCANISMI FISICI E FISIOLOGICI CHE CONTROLLANO L’ ACCUMULO E LA DISPERSIONE DEL CALORE Schema che mostra i principali fattori che influenzano il bilancio termico dell’organismo vivente

MECCANISMI FISIOLOGICI DI PRODUZIONE PERDITA Fegato & Muscoli Scheletrici Brivido & Grasso Bruno Evaporazione: Perspiratio Insensibilis (pelle e mucose, non regolabile) Sudorazione (regolabile; ghiandole; umidità aria; 4L/h) MECCANISMI FISICI DI PRODUZIONE / PERDITA CONDUZIONE (contatto; diff T; conduttività acqua/aria) CONVEZIONE (movimento di materia; correnti convettive) IRRAGGIAMENTO (diff T tra pelle e ambiente)

LA TEMPERATURA INTERNA È REGOLATA DA UN SISTEMA A FEED-BACK NEGATIVO Termocettori periferici Termocettori centrali Ipotalamo sensibile a Δ=0.01 °C Parte posteriore: freddo e termogenesi Parte anteriore: caldo e termodispersione

CONTROLLO TEMPERATURA INTERNA: produzione di calore Tono muscolare aumentato (o ridotto) 10-20 contrazioni/sec Energia liberata=termogenesi Calore aumenta 2-5 volte LE RISPOSTE AL CALDO SONO MENO EFFICIENTI DI QUELLE AL FREDDO!!!

CONTROLLO TEMPERATURA INTERNA: produzione di calore Fegato & Muscoli Scheletrici Brivido & Grasso Bruno È un tipo di tessuto adiposo che converte energia chimica in calore Termogenesi senza brivido: mediata da adrenalina e ormoni tiroidei che aumentano la termogenesi stimolando il metabolismo dei lipidi

TERMOREGOLAZIONE Risposte fisiologiche alla riduzione della temperatura interna e cutanea: Vasocostrizione cutanea (con conseguente variazione di pressione) 0.4-2.5 L/min sangue nei vasi Attività muscolare involontaria (brivido) Aumento dell’attività muscolare volontaria Orripilazione Adattamento dei comportamenti (fame e ricerca di cibi calorici, ricerca di indumenti che proteggono, etc…) Risposte fisiologiche all’aumento della temperatura interna e cutanea: Vasodilatazione cutanea (con conseguente variazione di pressione) Sudorazione Diminuzione dell’attività muscolare volontaria Adattamento dei comportamenti (ricerca di cibi e bevande freschi, ricerca di indumenti sobri e ambienti freschi, etc…)

zona ipotalamica termoneutra SUDORAZIONE 36.8 – 37.2 °C (Δ = 0.4 °C; AMBIENTE:20-30 °C) zona ipotalamica termoneutra BRIVIDO

LA FEBBRE Aumento della T corporea al di sopra dei valori normali La nuova T viene regolata come di solito, ma a un valore di riferimento più alto L’aspirina è un antipiretico perché inibisce la sintesi di prostaglandine La causa dello sfebbramento non è nota. Sembra connessa la riduzione di prostaglandine La febbre potrebbe rinforzare l’attività dei globuli bianchi e interferire con la moltiplicazione batterica

ANDAMENTO DELLA TEMPEATURA CORPOREA durante lo stato FEBBRILE e di remissione

IPERTERMIA Si intende l’aumento della temperatura interna NON rappresentata da un nuovo set point per il controllo della temperatura ipotalamica, ma sganciato dai controlli omeostatici Cause delle ipertermie: Ipertermia da esercizio Esaurimento da calore: iperattività termodispersione / sudorazione, riduzione PA, meno sangue al SNC, svenimento; risposta al caldo o esercizio fisico. Colpo di calore: insufficienza dei sistemi termoregolatori ipotalamici. Progressione dell’esaur. da calore. Attenzione anziani! Manca termodispersione compensativa quindi T sale, danno all’ipotalamo da calore, accelerazione reazioni, morte/disabilità. Ipertermia maligna: malattia genetica con difetto nei muscoli scheletrici con aumento della T corporea

Ulteriore riduzione della T interna IPOTERMIA Si intende la caduta della temperatura interna NON rappresentata da un nuovo set point per il controllo della temperatura ipotalamica, ma sganciata dai controlli omeostatici Raffreddamento ipotalamo Produzione e conservazione di calore Temperatura interna a 35 °C Ulteriore riduzione della T interna Risposte termoregolatorie inibite Temperatura interna a 26-28 °C MORTE Freddo – lesioni periferiche da vasocostrizione – effetto di congelamento da vento

FATTORI CHE INFLUENZANO LA TERMOGENESI PRODUZIONE DI CALORE A RIPOSO (METABOLISMO BASALE) Tutta l’energia liberata dalla combustione degli alimenti si trasforma in definitiva in calore percio’ la velocita’ delle trasformazioni energetiche incide molto sulla termoregolazione. L’organo “calorico” principale è il fegato. La componente muscolare, che è la più abbondante, partecipa alla produzione calorica a riposo (metabolismo basale). La differenza di genere, secondo cui il maschio produce più calore della femmina. TERMOGENESI DA DIETA Il consumo d’energia a riposo aumenta del 10-15% in seguito ad un pasto a causa della sintesi di glicogeno e grasso stimolata dall’insulina. Maggiore per assunzione di proteine e minore per carboidrati e/o grassi. ORMONI Sistema nervoso simpatico → CATECOLAMMINE → accelerazione reazioni enzimatiche e consumo energetico. ORMONI TIROIDEI: ipotiroidismo → consumo energetico ridotto → minor produzione calore ipertiroidismo → consumo energetico aumentato → maggior calore prodotto ESERCIZIO FISICO