TERMOREGULACJA

mgr Małgorzata Witokowska-Zimny

1. ciepłokrwiste/homotermiczne/endotermalne - utrzymywanie temp. ciała dzięki wewnętrznej produkcji ciepła

• złożone mechanizmy, dostosowana ilość ciepła wytwarzanego i dostarczanego

Ciepło w organiźmie

• powstaje jako produkt komórkowych procesów metabolicznych (ciepło endogenne)

• (ciepło egzogenne) z zewnątrz, przyjmowane gorące pokarmy, płyny

• zapewnia sprawne funkcjonowanie org.

• najbardziej wrażliwy na wahania - mózg

• najbardziej stała temp - prawa komora serca

• powyżej 37 (w narządach wytwarzających ciepło)

• mózg

• wątroba

• u noworodków brunatna tkanka tłuszczowa

• Termoregulacja

• dostosowanie ilości ciepła wytwarzanego i ciepła eliminowanego

• cel: osiąganie najbardziej optymalnych warunków do funkcjonowania w każdych warunkach otoczenia

• kontrola

• wydajności metabolicznej

• zużycia tlenu

• funkcjonowania enzymów

• utraty kalorii

• temperatura letalna organizmu zależy od czasu ekspozycji na nią!

• Prawidłowa temperatura

• rano - najniższa, najwyższa 18-21, amplituda 1C

• kobiety - zmiany związane z cyklem miesięcznym

• wpływ pobudzenia emocjonalnego, wysiłku (m.in. wzrost temp. w mm. szkieletowych), w stanach chorobowych, np. nadczynność tarczycy

• Ciepło wytworzone w organizmie musi zostać przeniesione do jego powierzchni przed oddaniem do otoczenia - powierzchnia musi być chłodniejsza od wnętrza!

• temp. ciała zależna od temp. otoczenia

• Stałocieplne regulują swój metabolizm i procesy fizjologiczne, poprzez

• wytwarzane ciepło jest sumą

• promieniowanie

• konwekcja

• przewodzenie

• parowanie

• w zimnym otoczeniu powłoki ciała (tk. podskórna, skóra, tłuszczowa) pełnią rolę termoizolatora, gdy wysoka temp - są główną drogą eliminacji

• 50 % ciepła narządy kp i brzucha (niecałe 6% masy ciała!) + mózg (3/4 produkcji ciepła całkowitej)

• Produkcja ciepła

• produkt przemian komórkowych

• w cyklach jałowych (charakt. dla brunatnej tk. tłuszczowej - produkuje się ciepło a nie ATP!)

• termogeneza drżeniowa

• szybkie skurcze - wzrost temp

• kontrolowane przez UN wzrost spoczynkowego napięcia mm. szkiel. (zesztywnienie kończyn, dreszcze)

• bezdrżeniowa (wątroba, tk.tłuszczowa)

• procesy związane z nasileniem metabolizmu podstawowego

• aktywowana na drodze hormonalnej

• brunatna tk. tłuszczowa

• adrenalina, noradrenalina działają stymulująco na nią, uaktywnianie jałowych cykli

• lipoliza tk. tłuszczowej brunatnej

• ciepło egzogenne

• Wymiana/utrata ciepła

• przewodzenie 5-10%

• konwekcja 40%

• promieniowanie 40-50%

• parowanie 10-20%

• im wyższa temp. tym wzrost utraty przez parowanie, ogranicza się utrata przez promieniowanie

• Regulacja temp. krwi

• nn. wierzchnich warstw skóry

• niska temp. na zewn. - skurcz nn. - ograniczony przepływ krwi przez nn. skórne - ograniczenie utraty ciepła; tętnicza/żyla różnica ok. 2C

• wysoka temp. na zewn. - rozkurcz - większa utrata ciepła, ok. 6C!

• mechanizm nie działa w nn. w obrębie głowy!

• Wymiana ciepła

• skulowa postawa - ograniczenie powierzchni

• gęsia skórka - uwypuklenia skóry w okolicach torebek włosowych; skurcz mm. podnoszących włosy\

• promieniowanie i przewodzenie

• parowanie potu

• mocz, kał

• Mechanizmy regulujące

• odruchowe regulacje hormonalne i zmiany behawioralne

• zwinięcie w kłębek,

• dreszcze

• wydzielanie katecholamin

• zmniejszenie aktywności ruchowej w trakcie upału

• termoreceptory (skórne, wewnętrzne) - ośrodek termoregulacji - efektory

• w skórze - receptory ciepła & zimna;

• inf. o temp. bezwzględnej i jej zmianach

• więcej receptorów zimna niż ciepła (ilość tych drugich maleje z wiekiem)

• nagie zakończenia nerwowe

• zimno 10-40C, reagują na spadek, ciepło 30-45C - na wzrost

• zlokalizowane pod naskórkiem, odpowiedź zależy od temp. tk. podskórnej

• nie reagują gdy temp. otoczenia nie różni się od temp. pow. skóry - CIEPŁOTA ZERA FIZJOLOGICZNEGO

• ośrodek termo

• w podwzgórzu

• dwuczęściowy (przednia cz - eliminacja ciepła, tylna - zachowanie ciepła, informacje z receptorów)

• efektory

• termo fizyczna

• ukł. krwionośny

• powierzchnia ciała

• gruczoły potowe

• chemiczna

• mm. szkieletowe

• wątroba

• tk. tłuszczowa

• reakcja efektorów na podwyższoną/obniżoną temp., m.in.

• niska - wydzielanie adrenaliny, tyroksyny, trójjodotyroniny

• termodetektory

• reagują na zmianę temp. krwi krążącej

• w podwzgórzu i szyjnej cz. rdzenia kręgowego, ale nie tylko

• Podwzgórze

• przez ukł współczulny - stymulacja tarczycy/rdzenia nadnerczy

• aktywacja termo drżeniowej/bezdrżeniowej

• Gorączka

• pod pachą

• normalna temp. 36-37

• podgorączkowy 37,1 - 38

• gorączka umiarkowana 38,1-39

• wysoka powyżej 39

• obserwujemy wszystkie mechanizmy normalnej termoregulacji!

• patogeneza

• toksyny bakteryjne

• pobudzenie makrofagów do wytwarzanie interleukin

• uwalnianie prostaglandyn

• obecność pirogenów

• subst. powodujące gorączkę

• egzogenne - prod. mikroorganizmów, czynniki zapalne, alergeny, kompleksy immuno, toksyny

• endogenne - w uszkodzeniu tkanek

• aktywują fosfolipazy = prod. prostaglandyn typu E

• czy gorączka to same korzyści?

• obciążanie organizmu (kwasica ketonowa, rozpad białek)

• gorszy wzrost mikroorganizmów

• zwiększenie wydzielania przeciwciał

• powyżej 40 niebezpieczna! (początek procesu denaturacji białek)

• przyczyny śmierci cieplnej

• denaturacja białek

• termiczna inaktywacja enzymów z szybkością przekraczającą tempo ich wytwarzania

• brak tlenu

• wpływ temp na strukturę błon komórkowych

15. Hipertermia

• podwyższona temp. wewn. do 41C

• występuje wskutek zbyt dużego napływu energii cieplnej z zewnątrz (gorąco + duża wilgotność / duży wysiłek)

• powoduje

• osłabienie

• omdlenia

• bóle głowy

• zaburzenia żołądkowo-jelitowe (wymioty)

• UDAR CIEPLNY (zbyt duże obciążenie ukł. krażenia)

• zakwaszenie org.

• niedotlenienie mózgu

• powstawanie skrzepów wewnnn.

• śmierć wielu komórek (m.in. mózgu)

• może prowadzić do śmierci

• Hipotermia

• poniżej 35C (długo na zimnie, zwłaszcza w wodzie - większe przewodnictwo cieplne)

• powoduje

• upośledzenie pracy ukł, krażenia, oddechowego

• zab. świadomości

• uszkodzenie nerek i wątroby

• zab. gospodarki wodno-elektrolitowej

• zwolnienie przemian metabolicznych i procesów fizjologicznych, utrata ciepła, niewydolne mechanizmy kompensacyjne

• czasem korzystna! u noworodków - obniżenie temp. w obrębie poszczeg. tkanek, narządów gdzie komplikacje poporodowe; chirurgia - operacje na otwartym sercu

• Reakcje organizmu na gorąco/zimno

• Habituacja

• adaptacja do różnych warunków środowiska (aklimatyzacja)

• Stany wyjątkowe

• u starszych osób

• częściej im zimno

• mniej receptorów ciepła

• zmniejszone tempo przemiany materii

• mniejsza masa mm.

• u noworodków i niemowląt

• większa powierzchnia ciała niż objętość

• niedojrzałe mechanizmy termo

• większe promieniowanie i niewyczuwalna utrata wody

• szczeg. wcześniaki