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1 Fisiologia P2 – Luís Felipe TEMPERATURA CORPORAL, REGULAÇÃO DA TEMPERATURA E FEBRE Temperatura central normal: A temperatura central média normal, em geral, é considerada como entre 36,5 e 37°C, quando medida por via oral e, aproximadamente, 0,6°C mais alta, quando medida por via retal Exercícios podem elevar a temperatura temporariamente, passando para até 38,3 a 40°C. de forma inversa, a temperatura, em frio extremo, pode cair para valores abaixo de 36,6°C Intensidade/velocidade da produção de calor > perda de calor → acúmulo de calor e elevação da temperatura Perda de calor > produção de calor: queda do calor corporal como a temperatura diminuem Produção de calor: Fatores envolvidos: - Intensidade do metabolismo basal de todas as células do corpo - Intensidade extra do metabolismo causado pela atividade muscular - Metabolismo extra causado pelo efeito da tiroxina sobre as células - Metabolismo extra casado pelo efeito da epinefrina, norepinefrina e pela estimulação simpática - Metabolismo extra causado pelo próprio aumento da atividade química das células - Metabolismo extra necessário para digestão, absorção e armazenagem de alimentos Perda de calor: Principais fontes de calor no corpo: órgãos profundos, especialmente no fígado, no cérebro e no coração, e nos músculos esqueléticos durante o exercício A velocidade da perda de calor é determinada, quase completamente, por dois fatores: (1) a velocidade de condução do calor de onde ele é produzido, no centro do corpo até a pele (2) a velocidade de transferência do calor entre a pele e o meio ambiente. → Sistema de isolamento do corpo: A pele, os tecidos subcutâneos e, em especial, o tecido adiposo, atuam em conjunto como isolantes do corpo O isolamento debaixo da pele é um meio eficiente de manter a temperatura central interna normal, mesmo que a temperatura da pele se aproxime da temperatura do ambiente → Fluxo sanguíneo do centro do corpo para a pele Os vasos sanguíneos estão distribuídos por baixo da pele, em especial o plexo venoso contínuo, suprido pelos capilares da pele e por anastomoses arteriovenosas A velocidade do fluxo sanguíneo desse plexo pode variar de valores próximos a zero até 30% do DC A velocidade do fluxo sanguíneo está relacionada com a eficiência da condução de calor do centro do corpo para a pele → o fluxo sanguíneo é o mecanismo mais eficaz para transferência de calor do centro do corpo para a pele Controle da condução do calor para a Pele pelo sistema nervoso simpático: O grau de vasoconstrição das arteríolas e anastomoses arteriovenosas que suprem o plexo venosos da pele é controlado pelo SNS em resposta às alterações da temperatura central do corpo e alterações da temperatura ambiente Métodos pelos quais o calor é perdido pela pele para o meio ambiente 2 Fisiologia P2 – Luís Felipe a. Radiação: - A perda de calor por meio da radiação se dá na forma de raios de calor infravermelhos, tipo de onda eletromagnética - O corpo humano irradia os raios de calor em todas as direções. Os raios de calor também são irradiados pelas paredes e por outros objetos na sala, na direção do corpo. - Se a temperatura do corpo é maior do que a temperatura do ambiente, maior quantidade de calor é irradiada pelo corpo do que a que é irradiada para o corpo b. Condução - A perda de calor pela condução para o ar representa proporção considerável da perda de calor do corpo (aproximadamente 15%), mesmo em condições normais. - Assim que a temperatura do ar adjacente à pele se iguala à temperatura da pele, não ocorre mais perda de calor por esse mecanismo, pois agora quantidade igual de calor é conduzida do ar para o corpo → condução de calor do corpo para o ar é autolimitada c. Convecção - O calor primeiro deve ser conduzido para o ar e depois, removido pela convecção das correntes de ar - Pequena quantidade de convecção quase sempre ocorre ao redor do corpo, devido à tendência de o ar adjacente à pele ascender quando aquecido d. Efeito resfriador do vento - Quando o corpo é exposto ao vento, a camada de ar, imediatamente adjacente à pele, é substituída por ar novo com velocidade muito maior do que a normal e a perda de calor por convecção aumenta proporcionalmente. e. Condução e convecção do calor por pessoa suspensa na água - Cada unidade de água adjacente à pele, pode absorver quantidade muito maior de calor do que o ar. - A velocidade de perda de calor para a água, em geral, é muito superior à velocidade de perda de calor para o ar. f. Evaporação - Quando a água evapora da superfície do corpo, 0,58 Caloria (quilocaloria) de calor é perdida por cada grama de água que evapora. - A pessoa perde água por evaporação mesmo quando não está suando, de forma insensível a partir da pele e dos pulmões - A perda de calor por evaporação de suor pode ser controlada pela regulação da intensidade da sudorese. A evaporação insensível não pode ser controlada pelo proposito de regulação da temperatura g. Evaporação é mecanismo de resfriamento necessário em temperaturas muito altas do ar - Evaporação é o meio pela qual o corpo perde calor quando a temperatura da pele é superior à temperatura do ambiente - Fatores que impeçam a evaporação adequada eleva a temperatura interna. Ex.: ausência congênita das glândulas sudoríparas. Essas pessoas conseguem tolerar temperaturas frias, mas não temperaturas muito elevadas Efeito das roupas sobre a perda de calor por condução: - Prendem o ar próximo à pele aumentando a espessura da zona privada de ar adjacente à pele, diminuindo o fluxo das correntes de convecção do ar → diminui a perda de calor por condução e convecção - A eficiência da roupa na manutenção da temperatura corporal é quase completamente perdida quando fica úmida, porque a alta condutividade da água aumenta a velocidade de transmissão do calor através das roupas por 20 vezes ou mais Sudorese e sua regulação pelo sistema nervoso autônomo - A estimulação dá área pré-óptica-hipotalâmica anterior do cérebro provoca sudorese tanto eletricamente como por excesso de calor Estímulos da área pré-optica-hipotalâmica → vias autônomas → medula → sistema simpático → pele - As glândulas sudoríparas são inervadas por fibras colinérgicas que cursam com fibras adrenérgicas. Essas glândulas também podem ser estimuladas em certo grau, pela epinefrina ou pela norepinefrina mesmo que as glândulas propriamente ditas não tenham inervação adrenérgica → importante na perda de calor durante exercícios 3 Fisiologia P2 – Luís Felipe Mecanismo de secreção de suor: - A glândula sudorípara é constituída por uma porção enovelada que secreta suor e um ducto que passa pela derme e pela epiderme. - A substância secretada pela porção enovelada é modificada quando passa pelos ductos. Ocorre principalmente absorção de íons sódio e cloreto - A secreção é desencadeada por fibras nervosas simpáticas colinérgicas que termina sobre as células epiteliais que revestem as glândulas que secretam a secreção precursora - A composição da secreção precursora é similar à do plasma, exceto por não conter proteínas plasmáticas - Em baixos índices de sudorese constituintes como ureia, ácido lático e íons potássio em geral estão bastante concentrados → secreção precursora passa lentamente pelos ductos, assim, ocorre maior absorção de íons e água, concentrando os outros compostos Aclimatação do mecanismo de sudorese ao calor – o papel da aldosterona: A secreção aumentada de aldosterona pode diminuir a concentração de cloreto de sódio no suor. Ocorre discreta diminuição da concentração de cloreto de sódio no líquido extracelular e no plasma O papel do hipotálamo na regulação da temperatura corporal: - A temperaturado corpo é regulada quase inteiramente por mecanismos de feedback neurais e quase todos esses mecanismos operam por meio de centros regulatórios da temperatura, localizados no hipotálamo - Para que os feedbacks operem são necessários detectores de temperatura O Papel da Área Pré-óptica-hipotalâmica Anterior na Detecção Termostática da Temperatura: - Área hipotalâmica anterior pré-óptica contém grande número de neurônios sensíveis ao calor, bem como cerca de um terço de neurônios sensíveis ao frio → esses neurônios atuam como sensores de temperatura para o controle da temperatura - Quando a área pré-óptica é aquecida, a pele de todo o corpo, imediatamente, produz sudorese profusa, enquanto os vasos sanguíneos da pele de todo o corpo, ficam muito dilatados - Qualquer excesso de produção de calor é inibido - Está claro que a área hipotalâmica anterior pré-óptica tem a capacidade de funcionar como centro de controle termostático da temperatura corporal. Detecção da temperatura por receptores na pele e nos tecidos corporais profundos: - Os receptores, em outras partes do corpo além do hipotálamo, desempenham papéis adicionais na regulação da temperatura - Efeitos imediatos para aumentar a temperatura corporal: (1) gerando forte estímulo para causar calafrios com aumento resultante da produção de calor corporal; (2) pela inibição do processo da sudorese, se este estiver ocorrendo; (3) promovendo a vasoconstrição da pele para diminuir a perda de calor corporal pela pele - Os receptores corporais profundos são encontrados, principalmente, na medula espinhal, nas vísceras abdominais e dentro ou ao redor das grandes veias na região superior do abdome e do tórax → são expostos à temperatura central do corpo, em vez da temperatura da superfície O Hipotálamo Posterior Integra os Sinais Sensoriais da Temperatura Central e Periférica: - Os receptores sensoriais periféricos estimulam uma área localizada bilateralmente no hipotálamo posterior, no nível dos corpos mamilares - Os sinais sensoriais de temperatura da área hipotalâmica anterior pré-óptica também são transmitidos para essa área no hipotálamo posterior. Aí, os sinais da área pré-óptica e os sinais de outros locais do corpo são combinados e integrados para controlar as reações de produção e de conservação de calor do corpo. Mecanismos efetores neuronais que diminuem ou aumentam a temperatura corporal: - Quando o corpo está muito quente: 1. Vasodilatação dos vasos sanguíneos cutâneos pela inibição dos centros simpáticos no hipotálamo posterior que causam vasoconstrição 2. Sudorese 4 Fisiologia P2 – Luís Felipe 3. Diminuição da produção de calor → inibição dos mecanismos que causam excesso de produção de calor, ex.: calafrios e termogênese Mecanismos de elevação da temperatura quando o corpo está muito frio: 1. Vasoconstrição da pele por todo o corpo → estimulação dos centros simpáticos hipotalâmicos posteriores 2. Piloereção → retenção de ar isolante próximo à pele 3. Aumento da termogênese (produção de calor) → calafrios, excitação simpática, secreção de tiroxina Calafrios: gerado pelo centro motor primário para calafrios, excitado por sinais de frio oriundos da pele e medula Excitação química simpática: aumento do metabolismo celular que resulta, pelo menos em parte, da capacidade da norepinefrina e da epinefrina de desacoplar a fosforilação oxidativa, que significa a oxidação do excesso de alimentos liberando energia em forma de calor, mas não causa a formação de ATP No tecido adiposo marrom existe grande quantidade de mitocôndrias onde ocorre o desacoplamento dos processos oxidativos. A gordura marrom é ricamente inervada por fibras simpáticas que liberam norepinefrina, que estimula a expressão tecidual da proteína desacopladora das mitocôndrias (também chamada thermogenin) e aumenta a termogênese. Aumento da Secreção de Tiroxina como Causa da Produção Elevada de Calor de Longa Duração O resfriamento da área hipotalâmica anterior pré- óptica também aumenta a produção do hormônio liberador de tireotropina pelo hipotálamo. Esse hormônio é levado pelas veias portas hipotalâmicas para a hipófise anterior, onde estimula a secreção do hormônio estimulador da tireoide O hormônio estimulador da tireoide estimula o aumento da secreção de tiroxina pela tireoide. A elevação dos níveis de tiroxina ativa a proteína desacopladora e aumenta o metabolismo celular em todo o corpo, que é outro mecanismo da termogênese química → esse aumento não é imediato A Temperatura Cutânea Pode Alterar Ligeiramente o Ponto de Ajuste para o Controle da Temperatura Central Os receptores periféricos alteram o ponto de ajuste do centro de controle da temperatura no hipotálamo. Ex.: quando a temperatura da pele estava alta, a sudorese começou em temperatura hipotalâmica mais baixa do que quando a temperatura da pele estava baixa. Ex.: a temperatura fria da pele, na verdade, “antecipa” a queda na temperatura interna e impede a queda real da temperatura. Controle Comportamental da Temperatura Corporal Sempre que a temperatura corporal interna se eleva, sinais oriundos das áreas de controle da temperatura no cérebro dão à pessoa sensação física de hiperaquecimento. Quando o contrário ocorre, sentimos a sensação de desconforto pelo frio. A pessoa faz os ajustes ambientais para restabelecer o conforto, como sair de ambiente quente ou o uso de roupas bem isoladas em tempos frios Reflexos cutâneos locais causados pela temperatura Reações locais causados pela temperatura são relacionados aos reflexos medulares conduzidos por receptores cutâneos para a medula e de volta para a área da pele. A intensidade desses efeitos locais é, além disso, controlada pelos centros hipotalâmicos controladores da temperatura, de modo que o efeito total é proporcional ao sinal hipotalâmico de controle de calor, multiplicado pelo sinal local. Regulação da temperatura interna do corpo é prejudicada pela secção da medula espinhal - Secção nas regiões cervicais torna a regulação da temperatura deficiente, porque o hipotálamo não mais consegue controlar o fluxo sanguíneo para a pele ou o grau de sudorese - Nas pessoas com essa condição, a temperatura corporal deve ser regulada, principalmente pela resposta psíquica do paciente às sensações de frio e calor na região da cabeça — ou seja, pelo controle comportamental Anormalidades da regulação da temperatura corporal Febre: causada por anormalidades no cérebro, substâncias toxicas, doenças bacterianas, tumores e condições ambientais 5 Fisiologia P2 – Luís Felipe - Quando o ponto de ajuste do centro de regulação hipotalâmico se eleva, todos os mecanismos para elevação da temperatura começam a atuar Mecanismo de ação dos pirogênicos da causa febre: - Uma das mais importantes citocinas para causar febre é a interleucina-1 (IL-1), também chamada de pirogênio leucocitário ou pirogênio endógeno. - A IL-1 é liberada por macrófagos e age no hipotálamo, ativando os processos produtores de febre Características das condições febris: - Calafrios: os calafrios se mantem até que a temperatura corporal chegue ao ponto de ajuste hipotalâmico de 39,4°C - Crise ou rubor - Intermação: desorientação, desconforto abdominal, algumas vezes, acompanhado por vômitos, às vezes, delírios, com eventual perda da consciência se a temperatura corporal não for rapidamente diminuída. Isso ocorre quando a temperatura corporal se eleva na variação entre 40,5 e 42,2°C Efeitos prejudiciais das altas temperaturas: - Hemorragias locais, degeneração parenquimatosa, principalmente do cérebro, falência de órgãos Aclimatação ao calor: - Ocorrem as alterações fisiológicas: elevação da sudorese, aumento do volume plasmático e diminuição da perdade sais no suor e na urina (esses dois últimos pelo aumento da secreção de aldosterona) Exposição do corpo ao frio extremo: - Quando a temperatura corporal cai abaixo de 29,4°C (85°F), o hipotálamo perde sua capacidade de regular a temperatura - O estado de sonolência deprime a atividade dos mecanismos de controle de calor que ocorrem no SNC, impedindo os calafrios A vasodilatação induzida pelo frio é mecanismo de proteção final contra o engelamento nas temperaturas próximas ao congelamento: - Quando a temperatura chega próximo ao ponto de congelamento, ocorre paralisação da musculatura lisa nas paredes vasculares, ocorrendo a vasodilatação para prevenir o enregelamento, levando sangue quente para a pele O uso de sedativos fortes pode deprimir a reatividade do controlador de temperatura hipotalâmico. Isso pode ser usado em cirurgias cardíacas para parar o coração artificialmente. O resfriamento a esse nível não causa dano tecidual, mas diminui a frequência cardíaca e diminui, enormemente, o metabolismo celular, de modo que as células corporais podem sobreviver, 30 minutos a mais de 1 hora, sem que haja fluxo sanguíneo durante o procedimento cirúrgico.
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