Prof. Murillo Ranulpho Tavares Júnior REGULAÇÂO DA TEMPERATURA CORPORAL A temperatura corporal é mantida dentro de limites bastante estreitos pela regulação tanto da perda quanto da produção de calor ou termogênese; ambas, a perda de calor e a temperatura facultativa ou reguladora, estão sob controle do sistema nervoso central. Ambas as temperaturas da pele e do interior do corpo são continuamente monitorizadas. Os receptores para o frio estão situados próximo da superfície da pele. Eles são muito mais numerosos em áreas expostas como a face e as mãos que nas pernas, tórax ou dorso. A seqüência de descarga dos receptores aumenta quando a pele fica mais fria e cada sensor individual tem uma característica baixa de temperatura à qual responde. As fibras nervosas que se originam nos receptores para o frio estão predominantemente no trato espinotalâmico lateral, de onde as vias de conexão carreiam os sinais para o hipotálamo. Este contém neurônios termorreceptivos que respondem às alterações na temperatura e áreas que respondem aos pirogênios. A integração destes vários sinais ocorre no hipotálamo, que, por sua vez, ativa os sistemas efetores para regular a perda e a produção de calor. Regulação da Perda de Calor O calor é perdido por radiação, condução e convecção a partir da superfície do corpo e por evaporação. Esta última inclui a perda insensível da pele e pelo trato respiratório, suor em algumas espécies –mamíferos - e taquipnéia – 38 Temperatura retal 36 34 Temperatura cutânea 32 0 24 36 26 28 30 32 34 Temperatura ambiental em °C mamíferos e aves - em outras. O calor é conservado em resposta ao frio, principalmente pela regulação das perdas pela superfície. Estas últimas são uma função das temperaturas da pele e do ambiente; elas aumentam com a queda da temperatura ambiente .e diminuem com a queda da temperatura da pele. A Rua Raul Pompéia,77 conj.502 Savassi 30330-080 Belo Horizonte MG www.biosferanet.com.br tel (31) 33282.8083 [email protected] Prof. Murillo Ranulpho Tavares Júnior temperatura da pele depende da taxa de fluxo de sangue. A difusão do calor através dos tecidos é relativamente lenta e a distribuição entre as regiões do corpo é efetuada principalmente através da corrente sangüínea. Os vasos da pele são altamente inervados e o fluxo sangüíneo é regulado principalmente pelo sistema simpático ( adrenérgico), que é controlado pelo hipotálamo. Em seres humanos, o aumento da perda de calor em resposta a uma temperatura ambiental aquecida ou a temperaturas internas aquecidas, como as induzidas pelo exercício, é regulada principalmente pelo suor. As glândulas sudoríparas são inervadas pelas fibras nervosas parassimpáticas ( colinérgicas). 50 40 Produção de calor 30 20 Fluxo de calor Kcal/m2/h Perda expontânea de calor 10 0 24 26 28 30 32 34 36 Temperatura ambiental em °C Regulação da Termogênese A perda facultativa de calor em resposta ao frio é de dois tipos, com ou sem tremor. Com a exposição imediata, o tremor predomina, mas se a exposição continua, o tremor diminui e a termogênese sem tremor aumenta. O tremor envolve maior trabalho muscular mediado pelos nervos motores sob controle do hipotálamo. A produção de calor pode aumentar várias vezes. Entretanto, o calor é produzido próximo à superfície do corpo, provocando um aumento na temperatura da pele e por isso da taxa de perda de calor. A termogênese sem tremor é ativada pelo sistema nervoso simpático e pode ser induzida pela administração de noradrenalina. Ela ocorre no interior do corpo, não aumenta a temperatura da pele ou a perda de calor e assim é mais eficiente que o tremor. A termogênese sem tremor é zero na zona neutra da temperatura corporal. Essa é definida como a temperatura na qual o indivíduo em repouso, sente-se mais confortável e na qual a produção de Rua Raul Pompéia,77 conj.502 Savassi 30330-080 Belo Horizonte MG www.biosferanet.com.br tel (31) 33282.8083 [email protected] Prof. Murillo Ranulpho Tavares Júnior calor em repouso é mínima. Acima desta temperatura há um aumento na produção de calor associada com aumento do resfriamento por evaporação. Quando a temperatura cai abaixo da zona termoneutra, a termogênese sem tremor aumenta. A magnitude deste aumento varia com as diferentes espécies e é notavelmente aumentada pela adaptação ao frio. Em seres humanos normais nus, a zona termoneutra está entre 27 a 29°C, embora ela varie algo dependendo do clima. Com a febre, entretanto, a temperatura da zona termoneutra pode aumentar até, três graus. A maior parte da termogênese sem tremor ocorre no tecido adiposo marrom. Este tecido é morfologicamente semelhante ao tecido adiposo branco, exceto quanto ao grande número de mitocôndrias que lhe dá sua cor característica. Ele é encontrado em abundância em animais pequenos e em hibernantes que têm um grande suprimento sangüíneo, que no rato pode ser de um terço do débito cardíaco. Embora o tecido adiposo marrom tenha há muito tempo sido reconhecido em crianças humanas, é questionável se ele existe em quantidades significativas em adultos humanos. A termogênese no tecido adiposo marrom é controlada pelo sistema simpático e mediada pela noradrenalina. Há numerosos processos noradrenalinaestimulados, incluindo o bombeamento de Na+ e a ciclagem de substrato, que podem contribuir para aumentar a produção no tecido adiposo marrom, assim como nos outros tecidos. Entretanto, a massa de produção de calor provém de um despareamento da respiração com a produção de adenosina trifosfato (ATP) que é específica do tecido adiposo marram. Isso envolve o vazamento de prótons através da membrana mitocondrial intema, contornando o sistema de ATP-sintetase através do qual eles não são normalmente canalizados. Este vazamento é facilitado por uma proteína-específica da membrana é inibido por nucleotídeos purínicos e é estimulado pela acetil-coenzima A (Ac-COA). Um efeito imediato da noradrenalina é o de estimular a lipólise e a oxidação dos ácidos graxos. Isso aumenta a concentração de Ac-COA, que por sua vez estimula o fluxo de prótons para a mitocôndria e propicia o substrato para o aumento da respiração permitida pelo aumento do fluxo de prótons. As alterações a longo prazo em resposta ao frio incluem a proliferação mitocondrial e aumento da síntese da proteína da membrana facilitadora de prótons, assim aumentando a capacidade do tecido adiposo marrom para termogênese. Estas alterações não podem ser induzidas somente pelo tratamento com noradrenalina, por isso outro mediador deve ser responsável. Rua Raul Pompéia,77 conj.502 Savassi 30330-080 Belo Horizonte MG www.biosferanet.com.br tel (31) 33282.8083 [email protected]