Termoreglarea

TERMOREGLAREA

Temperatura orala este in medie 36,5-37 grade ( in rect cu 0,6 mai putin). Ea variaza usor cu temperatura mediului si cu efortul fizic deoarece mecanismele de reglare nu sunt perfecte ( in efort intens poate ajunge la 38 grade, in mediu rece – 36 grade Celsius).

Aceasta homeostazie termica (omul – animal homeoterm) se realizeaza printr-un echilibru intre productia de caldura (termogeneza) si pierdere de caldura (termoliza).

Termogeneza are loc prin mecanisme chimice:

rata  bazala a tuturor celulelor ( foarte ridicata in ficat, unde temperatura sq e de 40⁰ C);

activitatea musculara;

efectul tiroxinei;

efectul tonusului simpatic.

Termoliza are loc la nivelul pielii prin procese fizice.

Caldura produsa in organism e transferata pielii prin intermediul sangelui si se pierde spre aer sau alt mediu inconjurator (apa in cazul innotului).

Tesutul adipos din hipoderm reprezinta un strat izolator termic, conductibilitatea lui calorica fiind scazuta (i/3 din a altor tesuturi). El permite mentinerea temoeraturii centrale constanta chiar daca temperatura pielii se apropie de cea a mediului extern.

Debitul sanguin prin plexul venos al pielii variaza intre 0 si 30%, din debitul cardiac si este controlat de SNSimpatic care contracta arteriolele si anastomozele arterio-venoase. In acest fel se modifica si conducerea caldurii spre piele.

Mecanismele fizice ale termolizei sunt:

1. Iradierea;
2. Conductia;
3. Evaporarea.

Iradierea este pierderea de caldura prin radiatii infrarosii (λ=5-20μm). Toate obiectele care nu sunt la 0 absolut emit aceste radiatii. Daca temperatura corpului este mai mare ca a mediului inconjurator, corpul pierde o mai mare cantitate de caldura decat primeste de la obiectele din jur.

O persoana dezbracata intr-o camera la temperatura normala pierde prin iradiere 60% din caldura.

Conductia

Caldura e determinata de energia cinetica a miscarii moleculelor. Moleculele cutanate prezinta continuu o miscare vibratorie, care este transferata aerului mai rece crescand viteza de miscare a moleculelor din aer.

Cand temperatura aerului o egaleaza pe cea a corpului pierderea de caldura inceteaza pana cand aerul este indepartat prin convectia curentilor de aer. O mica convectie are loc permanent pentru ca aerul cald se ridica.

Un om dezbracat intr-o camera fara miscarea aerului pierde prin conductie 12% din caldura.

Vantul creste pierderea de caldura prin convectie.

In apa pierderea de caldura prin conductie este mai mare deoarece apa are o caldura specifica mare deci absoarbe multa caldura si are o conductibilitate calorica mare.

Evaporarea

Apa are o caldura latenta mare – la evaporarea 1 gr apa se pierd 0,58 Cal.

Apa de pe suprafata corpului provine din:

perspiratie insensibila;

transpiratie.

Perspitratia insensibila are loc prin difuziunea apei prin piele, are o valoare de cca 600ml/24 ore, prin ea se pierd 12-14 Cal/ora. Ea nu poate fi controlata.

Transpiratia este realizata de glandele sudoripare si este stimulata de simpaticul colinergic controlat de hipotalamusul anterior.

Evaporarea transpiratiei reprezinta singurul mijloc de pierdere a caldurii cand temperatura mediului egaleaza sau depaseste temperatura corpului. Prin transpiratie se pierde Na⁺ .

Efectul hainelor

Hainele opresc aerul in apropierea pielii si intre straturile de haine. In acest fel zona de izolare creste si actiunea curentilor de convectie scade. Un costum obisnuit de haine reduce pierderea calorica la 50%. Eficienta hainelor scade daca ele se uda (transmiterea caldurii creste de 20 de ori).

Aclimatizarea la caldura se face prin:

intensificarea transpiratiei;

scaderea concentratiei Na⁺ din transpiratie prin secretie de aldosteron;

La neaclimatizati, expusi unui mediu cald transpiratia e de 700 ml/ora. Dupa 1-6 saptamani creste la 2l/ora, iar concentratia Na⁺ scade de la 15-30 gr/zi la 3-5 gr/zi.

Reglarea temperaturii

Receptorii ce sesiseaza modificarile de temperatura sunt – centrali si periferici.

Prin termode s-a demonstrat ca in hipotalamusul anterior, in aria preoptica se gasesc neuroni termodetectori sensibili la cresterea temperaturii sangelui si mai putini (cca /3) sensibili la scaderea temperaturii sangelui.

Frecventa PA in acesti termodetectori creste de 2-10 ori ca raspuns la cresterea respectiv scaderea temperaturii cu 10 grade Celsius.

In piele se gasesc mai ales receptori pentru rece, pentru cald de 10 ori mai putini.

Se gasesc  termoreceptori si in restul corpului mai ales in : maduva spinarii, rinichi, inima, viscere abdominale, in jurul venelor mari. Si aici predomina receptorii pentru rece.

Receptorii periferici transmit impulsurile hipotalamusului.

Mecanismele efectoare au centrii in hipotalamusul posterior.

1.Mecanisme de scadere a temperaturii

- vasodilatatia cutanata prin inhibarea centrului simpatic din hipotalamusul posterior, ceea ce poate creste transferul de caldura spre piele pana la de 8 ori;

- transpiratia, la peste 37 grade Celsius, fiecare grad in plus determina cresterea transpiratiei ce indeparteaza de 10 ori rata bazala de producere a caldurii.

- scaderea producerii de caldura.

2. De crestere a temperaturii:

- vasoconstrictie cutanata prin centrii SN Simpatic din hipotalamusul posterior;

- piloerectie – importanta la animale deoarece mentine un strat izolator de aer;

- cresterea producerii de caldura prin : frison, tonus simpatic crescut, secretie de hormoni tiroidieni.

Stimularea frisonului

Centrul primar pentru frison e localizat in regiunea dorso-mediana a hipotalamulsului posterior. Aceasta regiune e inhibata de centrul detector pentru cald din hipotalamusul anterior si e excitat de termoreceptorii pentru rece din piele si organele interne.

Stimulul e transmis neuronilor motori si creste tonusul in muschii scheletici. Cand acesta depaseste nivelul critic apare frisonul (probabil prin mecanism oscilant de intindere a fusurilor neuromusculare.

In frison maxim producerea de caldura creste de 4-5 ori.

Excitarea simpatica creste rata metabolismului in parte ca rezultat al decuplarii fosforilarii oxidative direct proportionala cu cantitatea de grasime bruna (se gaseste la animal si la copil in regiunea interscapulara, nu si la adult).

Cresterea eliberarii de hormoni tiroidieni se realizeaza ca urmare a cresterii secretiei TRH. Hormonii tiroidieni cresc oxidarile celulare. Secretia hormonilor tiroidieni se intensifica doar dupa cateva saptamani necsare hipertrofiei glandei tiroide.

Reglarea temperaturii corpului

S-a constatat ca procesele de termogeneza si cele de termoliza incep de la o anumita temperatura numita punct de referinta, la om in jur de 37,1 grade Celsius.

Termodetectorii din hipotalamusul anterior au un ritm spontan de elaborare a PA ( activitate de pace maker). Ei sesizeaza temperatura hipotalamica si o traduce intr-un anumit ritm de elaborare a PA care corespunde unui anumit punct de referinta ce mentine temperatura corpului la o anumita valoare.

Stimulii de la receptorii periferici modifica punctul de referinta in sensul ca:

termoreceptorii pentru rece cresc valoarea lui adica o scadere mai mica a temperaturii hipotalamice initiaza raspunsul termogenetic;

termoreceptorii pentru cald scad valoarea punctului de referinta, reactiile termolitice fiind declansate la o crestere mai mica a temperaturii hipotalamice.

Deci regiunea preoptica din hipotalamusul anterior integreaza stimulii de la receptorii periferici cu cei de la termodetectorii hipotalamici.

Aceasta integrare determina marimea si sensul raspunsului hipotalamic care declanseaza mecanismele termogenetice si termolitice mentinand constanta temperatura corpului.

In ariile corticale cu care acesti centrii au legatura este initiata activitatea termoreglatoare comportamentala.

Controlul comportamental

Incalzirea centrala (hipotalamica) duce la senzatia psihica de supraincalzire, iar cea de racire la senzatia de racire. Persoana ajusteaza corespunzator mediul pentru a reface confortul termic.

La om este singurul mecanism eficient mai ales in regiunile reci.