volontari e involontari La termoregolazione Regolazione della temperatura corporea attraverso vari meccanismi biologici, volontari e involontari

Gli organismi viventi si dividono in pecilotermi ed omeotermi Possiedono meccanismi interni per mantenere la temperatura interna costante indipendentemente (entro certi limiti) da quella esterna. La temperatura corporea interna viene regolata dalla temperatura esterna

Variazioni fisiologiche della temperatura corporea durante le 24 ore Gli esseri umani sono omeotermi L’uomo può sopportare solo per poco tempo una temperatura interna di 40-41°C Variazioni fisiologiche della temperatura corporea durante le 24 ore La temperatura corporea interna va mantenuta entro un intervallo ristretto di valori, anche se la temperatura dell’ambiente esterno cambia Temperature più alte di 41°C causano una rapida denaturazione delle proteine corporee con esito letale per l’organismo

Temperature compatibili con la vita nell’uomo

entrate di calore dall’esterno e produzione interna di calore La velocità delle reazioni metaboliche è molto influenzata dalla temperatura interna: ogni grado in più comporta un aumento del 13% dell’attività metabolica È quindi necessario che la temperatura interna del corpo sia regolata in modo efficace Il bilancio termico dell’organismo dipende dall’equilibrio fra: uscite di calore verso l’esterno entrate di calore dall’esterno e produzione interna di calore

Meccanismi di scambio termico fra il corpo e l’ambiente

Entrate di calore Produzione interna di calore catabolismo dei nutrienti Deriva da: attività contrattile dei muscoli Altro calore viene prodotto internamente attraverso il brivido (muscolatura scheletrica) e dall’attività metabolica del tessuto adiposo bruno

Tuttavia “isole” di adipociti bruni Nell’uomo ci sono quantità discrete di tessuto adiposo bruno alla nascita. Esso si riduce rapidamente e viene sostituito da tessuto adiposo bianco Tuttavia “isole” di adipociti bruni rimangono sparse nel tessuto adiposo bianco Il tessuto adiposo bruno svolge funzioni diverse da quelle del grasso bianco: La demolizione dei trigliceridi degli adipociti bruni non porta alla formazione di ATP, come negli adipociti bianchi, perché l’energia viene dissipata sotto forma di calore (termogenesi)

dalla iperalimentazione La termogenesi del grasso bruno è attivata: dalla iperalimentazione dal freddo Il calore liberato serve a mantenere costante la temperatura corporea Il calore liberato serve a dissipare parte delle calorie alimentari, prevenendo l’aumento dei depositi adiposi

Provenienza esterna del calore Conduzione (trasferimento di calore per contatto diretto) La Convezione (trasferimento di calore senza contatto con l’oggetto caldo (attraverso l’aria riscaldata) Irraggiamento (trasferimento di calore sotto forma di radiazioni elettromagnetiche nella gamma dei raggi infrarossi)

Uscite di calore La perdita di calore verso l’esterno avviene per: irraggiamento conduzione convezione evaporazione (del sudore)

La perdita di calore per irradiazione rappresenta circa la metà del calore perso in condizioni basali La perdita di calore è tanto maggiore quanto più estesa è la superficie corporea esposta La termografia è una tecnica diagnostica che valuta la perdita di calore per irradiazione

La perdita di calore per conduzione è di solito modesta La perdita di calore, quando la superficie corporea è a contatto con acqua o aria fredda, avviene per convezione Le correnti convettive aumentano fortemente la dispersione termica di un corpo

La perdita di calore per evaporazione si ha quando l’acqua evapora dalla superficie cutanea o dalle prime vie respiratorie L’eliminazione di acqua dal corpo avviene con la perspiratio insensibilis e con la sudorazione Quando l’acqua passa dallo stato liquido a vapore sottrae calore al corpo: 0,58 Kcal/g di acqua

L’evaporazione del sudore è il solo modo                                  Tenere presente che: L’evaporazione del sudore è il solo modo con cui il corpo può disperdere calore quando è esposto ad un ambiente caldo L’evaporazione del sudore dipende molto dall’umidità dell’aria

Il calore prodotto all’interno del corpo deve essere trasferito alla superficie per essere disperso nell’ambiente Questo compito è svolto dal sangue La quantità di calore portata alla superficie dipende dal flusso all’interno dei vasi sanguigni Il flusso può essere variato mediante vasocostrizione o vasodilatazione dei vasi La cute può così comportarsi, secondo le circostanze, come un buon isolante termico o come un buon dissipatore di calore

La temperatura corporea è influenzata da vari fattori età esercizio fisico gravidanza Temperatura corporea ritmo circadiano assunzione di cibo ciclo mensile

Il meccanismo biologico che regola la temperatura corporea è composto da tre elementi: I recettori termici (termocettori) Il centro integratore Gli effettori

I termocettori sono terminazioni nervose libere Si suddividono in recettori per il caldo e recettori per il freddo, ma questi ultimi sono 10 volte più numerosi Si trovano numerosi nella cute, ma anche a livello centrale I termocettori rilevano la temperatura e le sue variazioni sulla superficie e all’interno del corpo e inviano segnali al centro integratore

Il centro integratore è localizzato in un’area dell’ipotalamo, e invia segnali nervosi agli organi effettori Temperatura corporea Temperatura corporea effettori termocettori

Effettori che entrano in gioco quando c’è una diminuzione della temperatura interna e/o di quella cutanea: vasocostrizione cutanea brivido (contrazione involontaria della muscolatura scheletrica) comportamento: contrazioni volontarie variazioni posturali abbigliamento più pesante avvicinamento ad una fonte di calore alimentazione più calorica ed abbondante

Effettori che entrano in gioco quando c’è un aumento della temperatura interna e/o cutanea vasodilatazione cutanea sudorazione comportamento: ripararsi dal sole abbigliamento più leggero uso di ventilatori, ecc… riduzione dell’attività fisica alimentazione leggera

Quando la temperatura ambientale è tra 27-30 °C (zona termoneutrale), Notare che: Quando la temperatura ambientale è tra 27-30 °C (zona termoneutrale), basta l’energia liberata dal metabolismo sotto forma di calore a garantire in condizioni basali l’omeostasi della temperatura corporea interna L’organismo può attuare una termoregolazione efficace per temperature ambientali comprese tra 10 e 55°C

La temperatura corporea varia in modo fisiologico con : Il ritmo circadiano della temperatura L’esercizio fisico Il metabolismo La febbre

La febbre è un aumento regolato della temperatura interna È provocata da pirogeni Si ritiene che la febbre faccia parte delle difese dell’organismo Significato della febbre: il calore esalta l’attività di tutti gli elementi della risposta immunitaria, fagocitosi compresa

esaurimento fisico da calore La temperatura corporea varia in modo patologico con: ipertermia maligna colpo di calore esaurimento fisico da calore ipotermia

L’ ipertermia maligna è una malattia genetica che si manifesta durante l’anestesia generale L’ ipertermia maligna è una delle principali cause di morte durante l’anestesia

Il colpo di calore è una forma di ipertermia causata dal collasso del sistema di termoregolazione Avviene nelle condizioni in cui la velocità di acquisizione di calore supera la massima capacità di dispersione di calore La sintomatologia comprende: vertigini, assenza di sudorazione, pelle calda e asciutta, delirio, perdita di conoscenza È letale se non si riesce a raffreddare rapidamente il corpo

L’esaurimento fisico da calore è dovuto ad ipotensione, causata da una riduzione della volemia e da vasodilatazione cutanea in seguito ad una profusa sudorazione Si manifesta con astenia, nausea,vertigini e svenimenti È fondamentale reintegrare, bevendo, i liquidi persi con l’eccesso di sudorazione

L’ipotermia è un abbassamento non regolato della temperatura interna Si verifica in seguito all’esposizione, per un tempo sufficientemente lungo, ad un freddo eccessivo che supera la capacità fisiologica dell’organismo di conservare e di produrre calore Come trattare un soggetto in caso di IPOTERMIA La capacità di termoregolare: quando la temperatura interna si abbassa sotto i 34°C è compromessa sotto i 30-29°C è persa del tutto