Faculdade de Medicina de Lisboa Instituto de Fisiologia Termoregulação Autores: Marques-Neves, Carlos índice Animais Homeotermicos / Animais Poiquilotérmicos • Introdução Definição de temperatura □ • Constância da temperatura ▫ Produção, Transferência, Balanço • Regulação da temperatura • Alterações da termoregulação • Conclusão • Bibliografia Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Introdução Conceitos básicos • Animais Homeotermicos - Mamíferos e Aves • Animais Poiquilotermico – Invertebrados, peixes, anfíbios e répteis Animais hibernantes – Caso especial de regulação térmica ±0.6 ºC Todos os animais regulam a temperatura corporal Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Introdução Temperatura (s ) Conceitos: • Temperatura central – Tc conteúdo da cabeça, cavidade toraxica abdominal • Temperatura superficial – Ts Pele, tecido celular subcutâneo, gordura e maioria da massa muscular • Temperatura corporal – Tco É a soma da temperatura central e superficial, multiplicadas por constantes, que dependem das temperaturas ambientes Tco = 0.65 Tc + 0.35 Ts , para uma temperatura neutra de 28 ºC Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Introdução Adapatado Fisiologia Humana; Tresguerres Evolução da temperatura em 24h homem saudável Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Constância da temperatura A temperatura corporal é controlada pelo balanço produção de calor versus perda de calor Produção de calor: Taxa de metabolismo corporal : Metabolismo basal todas as células Actividade muscular Hormonas (tiroxina) Epinefrina, , norepinefrina, estimulação simpática Aumento da actividade química das células Efeito termogénico da alimentação Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Constância da temperatura Massa corporal e taxa produção de calor Produção de calor (%) Parte corpo Massa corporal % Repouso Exercício Cérebro 2 16 1 Vísceras 34 56 8 Músculos e pele 56 18 90 Outros 8 10 1 Hardy e Bard Medical Physiology. Mosby,m 1974 Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Constância da temperatura A temperatura corporal é controlada pelo balanço produção de calor versus perda de calor Perda de calor : Velocidade de transferência do núcleo para periferia Velocidade de transferência da pele para o ambiente Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Equilíbrio térmico Circulação cutânea ]0% – 30 % ]Débito cardíaco Pele – “Irradiador térmico” 0 10 15,5 21,1 26,6 32,2 37,7 43,3 48,8 Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Constância da temperatura Mecanismos de perda de calor • Radiação • Condução • Evaporação 60% Sólidos (3%) - Ar (15%) “movimento” √ milhas / (água) 22% Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Equilíbrio térmico 37 ºC Perda de calor Condução Radiação Evaporação Produção de calor Açucares Gorduras Proteínas Aumento circulação da pele Contracção muscular inconsciente Modificação dos gradientes de temperatura Metabolismo basal aumentado Meio ambiente frio pouco abrigo em roupas Doenças Aumento do movimento do ar à volta do Acção dinâmica especifica dos alimentos organismo ↑ lesões Produção basal de calor glaucomatosas Perda basal de calor [14,34] Exercício físico Sudação M+R+C+K–E=0 M = taxa de metabolismo R= Radiação C = Convecção K = Conducção E = Evaporação Kcal/m2/h Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Regulação da temperatura 37 ºC • Mecanismos fisiológicos automáticos • Mecanismos voluntários Leis termodinâmica 1ª Num sistema isolado a energia interna permanece constante “Conservação energia” 2ª A entropia do universo aumenta numa transformação espontânea e mantêm-se constante numa situação de equilíbrio “Relação entropia – espontaneidade duma transformação” 3ª A entropia de todos os cristais perfeitos é igual no zero absoluto de temperatura Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Constância da temperatura 0 10 15,5 21,1 26,6 32,2 37,7 43,3 48,8 Regulada de modo reflexo por mecanismos de feedback nervoso 0 10 15,5 21,1 26,6 32,2 37,7 43,3 48,8 Efeito da temperatura no hipotalamo / evaporação e produção Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Regulação da temperatura Arco reflexo ▫ Termoreceptores • Frio Periféricos / Centrais • Calor Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Regulação da temperatura Arco reflexo Integração central Teoria dualista Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Mecanismos efectores neuronais • Vasodilatação / Vasoconstrição cutânea ▫ Hipotálamo Circulação cutânea ]0% – 30 % ]Débito cardíaco SN Simpático • Transpiração – Regulada pelo SNA Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Mecanismos efectores neuronais Estimulação hipotalamo • Termogenesis quimica ▫ Aumento metabolismo celular directo Simpatico – norepinefrina/epinefrina Tiroxina Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Sistema termoregulador Sudação Integrador hipotalámico + Glândulas sudoriparas Coeficiente de variação Controlo vasomotor Perda de calor Transferência interna de calor Referência 37 ºC Temperatura central Gerador de calor Produção de calor Músculos Tremor Receptores térmicos Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho 0 10 15,5 21,1 26,6 32,2 37,7 43,3 48,8 Alterações na regulação da temperatura Figure 73-11 Effects of changing the set-point of the hypothalamic temperature controller. Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Febre pirogenos internos Esquema vias neuronais possíveis envolvidas no processo da febre, pirogeneos externos – macrofagos – Pirogeneos internos (citoquinas – interleucinas, interferões, etc.) Adaptado Fisiologia Humana . Tresguerres Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Obrigado Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Dado / a Dar • Temperatura corporal √ • Conceitos básicos √ ▫ Macanismos de aquisição e perda de calor √ • Integração central √ • • • • • • • Febre √ Comportamentos associados ao controlo da temperatura Respostas fisiológicas ao frio Aclimatização ao frio Resposta fisiológica ao calor Aclimatização ao calor Exercicio fisico Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho Carlos Marques Neves Fisiologia 2010 Regente Mamede de Carvalho