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Luigi Avallone » 13.Termoregolazione


Generalità

Processo fisiologico che tende a mantenere costante la temperatura corporea di un organismo animale adattando i processi di produzione e di dispersione del calore ai cambiamenti della temperatura ambientale.

  • I meccanismi di termoregolazione sono propri degli animali superiori a sangue caldo od omeotermi. Le variazioni della temperatura ambientale inducono gli organismi omeotermi a mettere in atto risposte di tipo somatico, endocrino, comportamentale ed in modo particolare neurovegetativo attraverso cui viene controllata sia l’entità delle perdite sia la produzione di calore.
  • Gli animali a sangue freddo o pecilotermi (rettili, anfibi, pesci) sono in grado di adattare la loro temperatura corporea in rapporto alla temperatura ambiente. Essi possiedono dunque meccanismi di termoregolazione piuttosto rudimentali.
  • Negli animali ibernanti i dispositivi termoregolatori sono validi solo in determinati periodi dell’anno. Quando la temperatura ambiente scende al di sotto di certi valori, essi vanno in letargo (la temperatura corporea diminuisce raggiungendo valori di 20-25° C).

Controllo nervoso

  • L’ipotalamo integra l’insieme dei meccanismi riflessi termoregolatori.
  • centro termolitico: posto nell’ipotalamo anteriore costituito da un gruppo di neuroni sensibili ad aumenti di temperatura di 1-2° C e capaci di reagire a questi aumenti con l’attivazione dei meccanismi di attivazione termica. Lesioni a livello dell’ipotalamo anteriore determinano ipertermia.
  • centro termogenetico: posto nell’ipotalamo posteriore e laterale costituito da neuroni che risentono della diminuzione della temperatura ambiente reagendo con l’attivazione di meccanismi conservativi e produttivi del calore.
Ipotalamo nel gatto

Ipotalamo nel gatto


Controllo nervoso

Gli animali domestici sono OMEOTERMI, ovvero in grado di mantenere costante entro certi limiti la temperatura del proprio corpo

I TERMOCETTORI (cutanei periferici, superficiali e profondi) stimolano il CENTRO TERMOREGOLATORE IPOTALAMICO (neuroni della regione rostrale) e a seconda delle esigenze corporee origineranno i fenomeni di TERMOGENESI o TERMODISPERSIONE

Termolisi

  • Quando la temperatura corporea aumenta, entrano in gioco i meccanismi atti alla dispersione del calore.
  • Sono rappresentati essenzialmente dalla vasodilatazione cutanea e dalla sudorazione;

Termogenesi

  • Quando la temperatura corporea diminuisce, vengono attivati i sistemi deputati alla produzione di calore (situati principalmente a livello muscolare).
  • Tali processi sono controllati dal centro termoregolatore ipotalamico (situato nella regione preottica dell’ipotalamo anteriore), esso elabora le informazioni provenienti dalla periferia dell’organismo e fornisce le risposte adeguate.

Termogenesi

Calore prodotto dal corpo in toto = somma del calore prodotto da ogni singola cellula.

A livello cellulare il calore prodotto ha un’origine chimica, tramite reazioni metaboliche esotermiche, in particolare quelle di OSSIDORIDUZIONE a livello della catena respiratoria mitocondriale.

TERMOGENESI OBBLIGATORIA: produzione basale di calore in condizioni di riposo ed a normale temperatura ambientale. Essa comprende sia il calore generato dall’attività metabolica sia l’energia richiesta per l’omeostasi fisiologica, in assenza di sovraccarico funzionale. Gli ORMONI TIROIDEI controllano tale regolazione.

TERMOGENESI FACOLTATIVA: produzione di calore in eccesso in confronto a quello richiesta per lo stato basale. le CATECOLAMINE controllano tale regolazione.

Ormoni tiroidei e Catecolamine (noradrenalina, adrenalina, insulina e glicocorticoidi) agiscono su SISTEMA NERVOSO NEUROVEGETATIVO, consegue: incremento del flusso degli ioni (Ca2+,Na+,K+) che determina un’accelerata attivazione/sintesi dell’ATPasi.

IL BRIVIDO: contrazione involontaria della muscolatura scheletrica. Meccanismo che viene anche denominato termogenesi contrazionale. Esso si attiva quando la temperatura ambientale si abbassa ad un limite non altrimenti compensabile. La muscolatura striata funge quindi da “Fornace Metabolica”.

Termodispersione

  • CONDUZIONE: è necessario il contatto fisico affinchè il calore si disperda dal corpo che ha temperatura più alta verso il corpo con temperatura più minore. E’ unidirezionale.
  • CONVEZIONE: movimento diretto di particelle aventi temperatura diversa (gas e fluidi che circondano la superficie cutanea).
  • IRRAGGIAMENTO: trasferimento di energia termica tramite onde elettromagnetiche infrarosse. Non necessita di contatto fisico. Dipende sia dalla differenza di temperatura sia dall’estensione della superficie cutanea.
  • EVAPORAZIONE: passaggio dell’acqua dallo stato liquido a quello aeriforme (sudore). Non necessita di differenza di temperatura tra due corpi. L’unico ostacolo è l’UMIDITA’. La sudorazione è sotto il controllo del SNC.

Centri termoregolatori

  • Area preottica
  • Formazione reticolare
  • Gangli simpatici

Costituiscono il “Termostato biologico“.

Termocettori periferici e Sangue agiscono sulla generazione di segnali che determinano termodispersioe o termogenerazione.

Nell’area preottica sono presenti 4 tipi di neuroni: 2 RECETTIVI e 2 EFFETTORI.

Centri termoregolatori

Centri termoregolatori


Ipertermie non febbrili

Cause esogene

  • Colpo di sole: prolungata esposizione della testa ai raggi solari (aumento della permeabilità capillare del SNC).
  • Colpo di calore: in ambiente caldo-umido, soprattutto in concomitanza di sforzi fisici, difficoltà di raffreddamento per evaporazione per l’elevata concentrazione di vapor acqueo nell’aria.

Cause endogene

  • Ipertermie di origine endocrina: IPERTIROIDISMO- Gli ormoni tiroidei stimolano la lipogenesi negli epatociti, rendendo disponibili gli acidi grassi noti quali substrato della genesi ossidativa del calore a livello mitocondriale.
  • Ipertermia maligna: malattia ereditaria autosomica dominante. Si scatena in concomitanza di interventi chirurgici dopo esposizione ad anestetici volatili. Alla base ci sarebbe un difetto genetico della molecola dei canali del calcio del reticolo sarcoplasmatico, il cui funzionamento risulterebbe instabile dando luogo ad un eccessivo flusso di calcio sotto l’influenza di determinati stimoli.

Ipertermie febbrili

Febbre: elevazione della temperatura corporea oltre le normali variazioni circadiane, legata ad alterazioni del centro regolatore situato nell’ipotalamo anteriore.

Ipertermia: elevazione della temperatura corporea al di sopra del livello di soglia ipotalamico, dovuta a un’insufficiente dispersione di calore.

La Temperatura Corporea può variare fisiologicamente in dipendenza di:

  • CICLO ESTRALE
  • STAGIONI
  • ETA’
  • DIGESTIONE
  • GRAVIDANZA

Ipertermie febbrili

Pirogeni esogeni

  1. Di origine batterica: Lipopolisaccaride (Gram -), Acido lipoteicoico (Gram+), Peptidoglicani (Gram+).
  2. Di origine non batterica (alimenti, farmaci).

Pirogeni endogeni

Polipeptidi prodotti da molte cellule nell’organismo, in particolare MONOCITI E MACROFAGI, ma anche LINFOCITI, CELLULE ENDOTELIALI, FIBROBLASTI e altri.


Citochine pirogene

  • IL 1α
  • IL 1 β
  • TNF α
  • TNF β
  • IFN α
  • IFN β
  • IFN γ
  • IL – 6
  • IL – 2

Andamento della febbre

FASE DEL RIALZO TERMICO O PRODROMICA: oggettiva sensazione di freddo ed eventuale comparsa del brivido con vasocostrizione Aumento della termogenesi e riduzione della termodispersione.

FASE DEL FASTIGIO: la termoregolazione si è aggiustata a un livello più alto e la TC resta abbastanza costante. Manca la sensazione di freddo e il brivido.

FASE DELLA DEFERVESCENZA: sensazione di caldo e abbassamento della TC.

La caduta della febbre può avvenire:

  • bruscamente (per LISI)
  • gradualmente (per CRISI)

Effetti della febbre su organi e apparati

SISTEMA CARDIOCIRCOLATORIO

  • prevalenza del sistema neurovegetativo simpatico che induce vasocostrizione (nel periodo prodromico). Vasodilatazione nel periodo della defervescenza
  • tachicardia con un aumento delle pulsazioni in media di circa 8 per ogni grado di temperatura corporea.

APPARATO RESPIRATORIO: polipnea (aumento degli atti respiratori nell’unità di tempo).

APPARATO DIGERENTE: disappetenza, nausea e talora vomito.

SNC: torpore, astenia, adinamia muscolare.

Cause delle sindromi da ipertermia

Colpo di calore

  • Da esercizio fisico in ambienti con valori di temperatura e di umidità troppo elevati.
  • Non da esercizio fisico: anticolinergici, antistaminici, diuretici, fenotiazine.

Ipertermia da farmaci

  • Amfetamine, inibitori delle MAO, cocaina, antidepressivi triciclici.

SINDROME MALIGNA DA NEUROLETTICI

  • Fenotiazine, butirrofenoni (aloperidolo), fluoxetina, metoclopramide, domperidone, tioxitene.

IPERTERMIA MALIGNA

  • Da inalazione di anestetici, succinilcolina.

ENDOCRINOPATIE

  • Tireotossicosi, Feocromocitoma.
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