Fizjologiczne podstawy regulacji temperatury Temperatura ciała: jest parametrem o znaczeniu homeostatycznym (podobnie jak pH ustroju, poziom glukozy etc.) reguluje aktywność enzymów, zgodnie z reguła vant Hoffa wzrost temperatury o 10 stopni powoduje przyspieszenie reakcji 2-3 krotnie. Można zatem powiedzieć iż optymalna temperatura ciała jest zarówno optymalną temperaturą metabolizmu, a także optymalną temperatura reakcji chemicznych w nim zachodzących. Regulacja temperatury ciała 1. Zaczyna się ona od termoreceptorów, które są niezwykle wyrafinowanymi czujnikami temperatury. Ją to dynamiczne receptory, mierzące zmiany temperatury (a nie jej wartość) w miejscu, w którym się znajdują. Potrafią zarejestrować zmiany sięgające 0,001 stopnia 2. Zarejestrowana zmiana temperatury jest przekazywana w formie impulsu nerwowego drogą aferentną, do centralnego układu nerwowego, a dokładniej do podwzgórzowego ośrodka regulacji temperatury, przy okazji zahaczając o inne ośrodki np. ośrodek kontroli głodu. 3. W podwzgórzu znajduje się punkt nastawczy, tzw. set-point Dane z receptorów są porównywane z punktem nastawczym. W wyniku porównania zapada decyzja o przywróceniu optymalnej temperatury ciała schłodzenia lub podgrzania organizmu Termoregulacja to zespół reakcji behawioralnych i fizjologicznych utrzymujących ciało w temperaturze optymalnej. Temperatura ciała jest regulowana w warunkach zarówno fizjologicznych jak i patofizjologicznych (chorobie) wokół temperaturowego punktu nastawczego, który jak już wiemy jest zlokalizowany w podwzgórzowym ośrodku termoregulacyjnym. Każdy osobnik ma indywidualny set point, a co za tym idzie indywidualną temperaturę optymalną organizmu (osławione 36,6 nie dotyczy każdego) Temperatura ciała nie jest wartością stałą, zazwyczaj oscyluje wokół punktu nastawczego. Gdy jest nam zimno to spada nasza temperatura ciała tą informacje odbierają receptory zimna i przekazują do podośrodka zimna w podwzgórzu. Tam zapada decyzja (po porównaniu z set- pointem) o zahamowaniu utraty ciepła i o pobudzeniu do wytwarzania ciepła (metody będą dalej) Gdy jest nam za gorąco to mechanizm jest odwrotny. Behawioralne efektorowe mechanizmy termoregulacji: a) Sprzyjające utracie ciepła Zwiększenie powierzchni utraty ciepła Szukanie zimnej wody, chłodnego powietrza lub cienia Zdejmowanie odzieży b) Sprzyjające zachowaniu ciepła Kulenie się (ograniczenie powierzchni wymiany ciepła) szukanie ciepłej wody/powietrza/osłoniętego miejsca piloerekcja (gęsia skórka) Fizjologiczne efektorowe mechanizmy termoregulacyjne sprzyjające zachowaniu ciepła 1. Termogeneza a) drżeniowa (ciepło uzyskujemy z pracy mięśni dreszcze termoregulacyjne) b)bezdrżeniowa (ciepło uzyskujemy z spalania metabolicznego) 2. Zmiany izolacji termicznej powierzchni ciała - wazokonstrykcja ograniczenie przepływu krwi na skutek zwężenia naczyń krwionośnych - wazodylatacja wzrost przepływu skórnego krwi (utrata ciepła) Fizjologiczne efektorowe mechanizmy termoregulacyjne sprzyjające utracie ciepła 1. Konwekcja - usuwanie ciepła poprzez skórę, którą owiewa chłodne powietrze 2. Przewodzenia utrata ciepła poprzez kontakt z chłodniejszym ciałem 3. Promieniowanie elektromagnetyczne 4. Odparowanie potu odparowanie 1L potu równa się utracie 2,4 MJ ciepła czyli około 560 kcal. Gdy nie ma możliwości odparowania potu to nasz organizm tylko traci wodę (odwadnia się), a nie chłodzi. Im większa wilgotność powietrza tym ciężej pot paruje, co ma miejsce np. w tropikach, gdzie człowiek się poci, traci wodę, ale w ogóle nie obniża swojej temperatury. Istnieje 5 stanów temperaturowych w jakich może funkcjonować człowiek: 1. Normotermia -temperatura ciała jest regulowana wokół niezmienionego, normalnego punktu nastawczego: 2. Gorączka -jest to stan termiczny organizmu, który pojawia się, kiedy wchodzimy w stan patofizjologiczny. Temperatura naszego ciała jest regulowana według nowego, podwyższonego punktu nastawczego. Podwyższając set-point podwyższamy optymalną temperaturę organizmu. 3. Anapyreksja -jest to szczególny przypadek, w którym to set-point jest obniżany. Wystepuje najczęściej w warunkach wysokogórskich. W górach maleje ciśnienie, a zatem maleje również prężność tlenu. Gdy tlenu jest mniej, może dojść do niedotlenienia tkanek (hipoksji), co może doprowadzić do śmierci. Aby tego uniknąć temperatura regulowana jest wokół zaniżonego set-pointu co zmniejsza szybkość metabolizmu, a w efekcie zapotrzebowanie na tlen żyjemy i cieszymy się górskimi widoczkami. Podobną sytuacje wywołują leki anesreryczne 4. Hipertermia to stan patofizjologiczny (poprzednie 3 były stanami fizjologicznymi dobrymi dla człowieka). W hipertermii temperatura ciała oscyluje powyżej punktu nastawczego nie dochodzi do wymiany ciepła z otoczeniem, lub ta wymiana jest nieefektywna. Osoby, która jest w tym stanie nie należy gwałtownie schładzać, gdyż doprowadzi to do szoku termicznego. Szok termiczny powoduje nagły skurcz naczyń krwionośnych, co oznacza, ze w ogóle przestajemy być zdolni do wymiany ciepła z otoczeniem. Przy hipertermii szczególnie ważne jest chłodzenie mózgu, jako że jest niezwykle czuły na wysokie temperatury (inne organy mnie, wytrzymują temperatury powyżej 50 stopni). Mózg ma mniej więcej stała temperaturę niezależnie od sytuacji dzięki przeciwprądowemu mechanizmowi chłodzenia. Krew żylna, która ulega schłodzeniu na twarzoczaszce chłodzi krew tętniczą płynącą do mózgu w zatoce żylnej. (taki mały spin-off) 5. Hipotermia stan patofizjologiczny, w którym temperatura ciała oscyluje poniżej punktu nastawczego. Dochodzi do niej gdy organizm traci więcej ciepła niż jest w stanie wyptodukować. Wykład opracował Maciej Jelcyn Gawroński, Cenobiarcha Wielkiego A`Tuina Żółwia Wszechświata + czterech słoni . Sponsorzy: Microsoft Paint, Open Office, Tabaka Toque Toffee i literka F jak wtorek.