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Controle da temperatura corporal A temperatura dos tecidos profundos do corpo permanece em níveis bastante constantes. Já a temperatura da pele, em contraste com a temperatura central, se eleva e diminui de acordo com a temperatura a seu redor, sendo muito importante quando nos referimos a capacidade de a pessoa perder calor para o meio. OBS. nenhuma temperatura central pode ser considerada normal, pois as medidas feitas em várias pessoas saudáveis demonstraram variação das temperaturas normais aferidas, sendo a temp. central media considerada entre 36,5°C e 37°C, medida por via oral. A temperatura corporal se eleva durante o exercício e varia com as temperaturas extremas do ambiente. Quando a intensidade/velocidade da produção de calor é superior a perda de calor, o calor se acumula no corpo e a temperatura corporal se eleva. Inversamente, quando a perda de calor é maior, tanto o calor corporal como a temperatura corporal diminuem. Produção de calor O calor é um dos principais produtos do metabolismo O fatores envolvidos mais importantes são: Intensidade do metabolismo basal de todas as células do corpo Intensidade extra do metabolismo causado pela atividade muscular, incluindo as contrações musculares, causadas pelo calafrio. Metabolismo extra causado pelo efeito da tiroxina (e em menor grau por outros hormônios, como: GH e testosterona). Metabolismo extra causado pelo efeito da epinefrina, norepinefrina e pela estimulação simpática sobre as células. Metabolismo extra causado pelo próprio aumento da atividade química das células, em especial, quando a temperatura da célula se eleva. Metabolismo extra necessário para a digestão, absorção e armazenamento de alimentos (efeito termogênico dos alimentos). Grande parte de calor produzido é gerado nos órgãos profundos, especialmente no fígado, no cérebro e no coração, e nos músculos esqueléticos durante o exercício. O calor é transferido dos órgãos e tecidos profundos para a pele, onde é perdido para o ar e para o meio ambiente. Velocidade da perda de calor é influenciada: (1) Pela velocidade de condução do calor de onde ele é produzido até a pele (2) Pela 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 tecido adiposo conduz apenas 1/3 do calor conduzido por outros tecidos. O isolamento térmico é ainda melhor nas mulheres. Vasos sanguíneos estão profusamente distribuídos por baixo da pele, ressaltando o plexo venoso continuo. A velocidade do fluxo sanguíneo nesse plexo pode variar muito e a alta velocidade do fluxo na pele faz com que o calor seja conduzido do centro do corpo para a pele com grande eficiência, enquanto a redução da velocidade pode diminuir a condução do calor. Controle da condução de calor pelo SNS A condução do calor para a pele é controlado pelo grau de vasoconstrição (controlada pelo SNS) das arteríolas e das anastomoses arteriovenosas. Meios de perder calor Radiação – a perda de calor se dá na forma de raios de calor infravermelhos, tipo de onda eletromagnética. Todos os objetos que apresentem temperatura diferente de zero absoluto irradiam tais raios. Cerca de 60% da perda de calor se dá por irradiação. Condução – somente aproximadamente 3% do calor é perdido por condução direta partir da superfície corporal para objetos; já a perda de calor pela condução para o ar representa 15% da perda de calor do corpo. Para entender a condução, devemos lembrar que calor equivale a energia cinética das moléculas. Grande parte da energia desse movimento pode ser transferida para o ar se este for mais frio do que a pele, aumentando dessa forma a velocidade do movimento das moléculas do ar. Convecção – remoção do calor do corpo pela convecção de correntes de ar; vale ressaltar que primeiro o calor do corpo deve ser conduzido para o ar e depois removido pela convecção. Efeito resfriador do vento = quando o corpo é exposto ao vento, a cama de ar, imediatamente adjacente à pele, é substituída por um novo ar com velocidade muito maior que a normal e a perda de calor por convecção aumenta proporcionalmente. Pessoa suspensa na água = a agua tem um calor especifico muito superior ao do ar, de modo que ela pode absorver uma quantidade muito maior o ar. Além disso, a condutividade de calor na agua é muito grande em comparação com o ar. Sendo assim, a velocidade de perda de calor para a agua é muito superior a velocidade de perda de calor para o ar. Evaporação = quando a agua evapora da superfície do corpo, uma quantidade de calor é perdida. Mesmo quando a pessoa não está suando, a agua ainda evapora a partir da pele e dos pulmões. Sempre que a temperatura do ambiente for menor que a do corpo, o calor pode ser perdido por radiação ou condução. Contudo, quando a temperatura do meio for maior que a do corpo, o único meio de perder calor é pela evaporação. Obs. indivíduos que nascem com ausência congênita de glândulas sudoríparas não possuem o sistema evaporativo de refrigeração. As roupas atuam aumentando a espessura da zona privada de ar adjacente à pele e diminuindo o fluxo das correntes de convecção do ar. Cerca da metade do calor transmitido da pelas para as roupas é irradiada para os tecidos, assim, as propriedades isolantes dela são ainda mais eficazes. Obs. a eficiência da roupa na manutenção da temperatura é quase totalmente perdida quando fica úmida. Sudorese A estimulação da área pré-óptica- hipotalâmica anterior do cérebro provoca a sudorese tanto eletricamente como por excesso de calor. Os impulsos neurais oriundos dessa área, que causam sudorese são transmitidos por vias autônomas para a medula espinal e depois, pelo simpático para a pele. Obs. as glândulas sudoríparas são inervadas por fibras nervosas colinérgicas, podendo ser estimuladas pela epinefrina ou pela norepinefrina que circundando o sangue, mesmo que as glândulas não sejam adrenérgicas. A glândula sudorípara consiste em duas partes: uma porção enovelada subdérmica profunda que secreta o suor e um ducto que passa através da derme e da epiderme da pele. A composição da secreção percursora é similar à do plasma, exceto por não conter proteínas plasmáticas. Quando as glândulas sudoríparas são fracamente estimuladas, o líquido percursor passa lentamente pelo ducto. Nesses casos, todos os íons sódio e cloreto são reabsorvidos e a pressão osmótica do suor diminui para um nível em que a agua também é reabsorvida, concentrando ainda mais os outros constituintes. Dessa forma, em baixos índices de sudorese constituintes como ureia, ácido lático e íons potássio em geral estão bastante concentrados. Inversamente, quando elas são muito estimuladas, os componentes do suor são dissolvidos. Obs. ocorre perda significativa de cloreto de sódio no suor de pessoa não aclimatada ao calor. Uma pessoa não aclimatada ao calor pode suar de uma forma muito mais profusa, removendo calor com uma velocidade maior da intensidade basal de produção, além de provocar a diminuição da concentração de cloreto de sódio. Quando o indivíduo se torna aclimatado, temos a diminuição da concentração de cloreto de sódio no suor e grande parte desse efeito se deve a secreção aumentada de aldosterona pelas glândulas adrenocorticais, o que resulta na diminuição da concentração de cloreto de sódio no liquido extracelular no plasma. Papel do hipotálamo na regulação corporal Em geral, uma pessoa desnuda no ar seco é capaz de manter a temperatura central normal, visto que a temperatura do corpo é regulada quase inteiramente por mecanismos de feedback neurais e quase todos esses operam por meio de centros regulatórios da temperatura,localizados no hipotálamo. Para que esses mecanismos de feedback operem, deve haver detectores de temperatura para determinar quando a temperatura do corpo está muito alta ou muito baixa. A área hipotalâmica pré-óptica contem grande número de neurônios sensíveis ao calor, bem como cerca de um terço de neurônios sensíveis ao frio. Acredita-se que esses neurônios atuem como sensores de temperatura, para o controle da temperatura corporal. Os neurônios sensíveis ao calor aumentam sua atividade por duas e 10 vezes. Os neurônios sensíveis ao frio, por sua vez, aumentar sua atividade quando a temperatura cai. 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. Essa é a reação imediata que causa perda de calor, ajudando a temperatura corporal a retornar aos níveis normais. Além disso, qualquer excesso de produção de calor pelo corpo é inibido. Detecção da temperatura por receptores na pele e nos tecidos profundos A pele é dotada de receptores para o frio e para o calor, salientando que existem muito mais receptores para o frio do que para o calor. Portanto, a detecção periférica diz a respeito, essencialmente, ao frio. Quando a pele é resfriada em todo o corpo, efeitos reflexos são ativados e aumentam a temperatura corporal de várias formas, tais como: (1) Gerando forte estímulo para causar calafrios com aumento resultante da produção de calor corporal (2) Pela inibição do processo da sudorese (3) Promovendo a vasoconstrição da pele para diminuir a perda de calor. Os receptores corporais profundos são encontrados principalmente na medula espinal, nas vísceras abdominais e dentro ou ao redor das grandes veias na região superior do abdome e tórax. Esses receptores profundos atuam diferentemente dos receptores da pele, pois eles são expostos à temperatura central do corpo. Igualmente aos receptores periféricos, eles também detectam essencialmente o frio. É provável que ambos os tipos de receptores se destinem a prevenção da hipotermia. Vale ressaltar, que mesmo que muitos dos sinais sensoriais para a temperatura sujam nos receptores periféricos, esses sinais contribuem para o controle da temperatura corporal, principalmente, por meio do hipotálamo. A área do hipotálamo que eles estimulam está localizada no hipotálamo posterior, aproximadamente no nível dos corpos mamilares. Os sinais sensoriais de temperatura da área hipotalâmica anterior e pré-óptica também são transferidos para essa área do hipotálamo posterior. Ai os sinais da área pré-óptica e os sinais de outros locais do corpo são combinados e integrados para controlas as reações de produção e de conservação de calor do corpo. Mecanismos efetores neurais que diminuem ou aumentam a temperatura corporal Mecanismos de diminuição Vasodilatação dos vasos sanguíneos cutâneos = aumenta a transferência de calor para a pele. Sudorese = causa uma elevação súbita da perda de calor evaporativo quando a temperatura central do corpo se eleva acima do nível crítico. Diminuição da produção de calor = inibição dos calafrios e a termogênese química. Mecanismos de elevação Vasoconstrição Piloereção = significa pelos eriçados; o estimulo simpático faz com que os músculos eretores dos pelos presos aos folículos pilosos se contraiam, colocando os pelos na posição vertical, permitindo que eles retenham uma espessa camada de ar isolante; comum em animais. Aumento na termogênese (produção de calor) = aumentada pela produção de calafrios, pela excitação simpática da produção de calor e secreção de tiroxina. Estimulação hipotalâmica dos calafrios Centro motor primário para os calafrios que fica ativado quando a temperatura cai. Área normalmente inibida por sinais or iundos do centro de calor na área hipotalâmica anterior pré-óptica, mas excitada por sinais de frios, oriundos da pele e da medula espinal. O sinal é transmitido do centro motor primário para os calafrios por tratos bilaterais pelo tronco encefálico, na direção das colunas laterais da medula espinal e, finalmente, para os neurônios motores. Esses sinais não são rítmicos e não causam real contração muscular, em vez disso, eles aumentam o tônus dos músculos esqueléticos por todo o corpo, pela facilitação da atividade dos neurônios motores. Excitação química simpática de produção de calor Aumento na estimulação simpática ou na circulação de norepinefrina e epinefrina no sangue pode causar elevação do metabolismo celular, efeito chamado de termogênese química ou termogênese sem calafrios. Resulta 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 forma de ATP. O grau da termogênese química é diretamente proporcional a quantidade de gordura marrom existente nos tecidos animais, pois ele possui um grande número de mitocôndrias especiais, 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 e aumenta a termogênese. A aclimação afeta a intensidade da termogênese química A termogênese elevada leva ao aumento da ingestão de alimentos. Fator importante na manutenção da temperatura normal nos neonatos. Aumento da secreção de tiroxina O resfriamento da área hipotalâmica anterior pré-óptica também aumenta a produção do hormônio liberador de tireotropina pelo hipotálamo, o qual é levado para a hipófise anterior, onde estimula a secreção do hormônio estimulador da tireoide. O hormônio estimulador da tireoide, estimula o aumento da secreção da tiroxina pela glândula tireoide, e a elevação da secreção da tiroxina ativa a proteína desacopladora e aumenta o metabolismo celular em todo o corpo, que é outro mecanismo de termogênese química. Esse aumento do metabolismo requer exposição de várias semanas ao frio, para causar hipertrofia da glândula tireoide para que ela atinja seu novo nível de secreção da tiroxina. Ponto de ajuste Na temperatura corporal central crítica que é de 37°C ocorrem alterações drásticas tanto nos índices de perca de calor como nos de produção de calor. Esse nível crítico de temperatura é chamado de ponto de ajuste do mecanismo de controle da temperatura, ou seja, todos mecanismo de controle da temperatura tentam continuamente trazer a temperatura corporal par ao nível desse ponto. Ganho do feedback = é importante para que a temperatura central interna se altere o mínimo possível, mesmo que a temperatura ambiente se altere. Temperatura cutânea = pode alterar o ponto de ajuste para o controle da temperatura central. Controle comportamental da temperatura corporal Além dos mecanismos subconscientes, o corpo tem outro mecanismo de controle ainda mais potente, chamado de controle comportamental da temperatura, que pode ser explicado da seguinte forma: Sempre que a temperatura corporal interna se eleva, sinais oriundos das áreas de controle da temperatura no cérebro dão a pessoa sensação física de hiperaquecimento e o inverso também é valido, trazendo desconforto pelo frio. Dessa forma, a pessoa faz os ajustes ambientais apropriados para restabelecer o conforto. Obs. esse é o único mecanismo realmente eficaz para manter o calor corporal em ambientes extremamente frios.
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