Aula_05_Biotermologia

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Biotermologia 
Biotermologia é a parte da biofísica que vai estudar a 
temperatura, os processos associados a ela e como ela influencia 
na homeostase do corpo. 
 
Calor: 
 
-Calor é a transferência de energia térmica entre 
dois corpos com temperaturas diferentes. 
- O corpo ganha ou perde calor para variar a 
temperatura. 
- Unidade: caloria ou joule 
- 1 cal = quantidade de calor necessária para 
aumentar temperatura 1g de água pura de 14,5 
para 15,5 ºC 
Classificação quanto a capacidade de 
manter a temperatura corporal 
 
- Pecilotérmicos- Não tem mecanismo que 
regule a temperatura do corpo. A 
temperatura corporal varia com o 
ambiente. Ex: peixes, répteis. 
- Homeotérmicos – Contém mecanismos 
para regular e manter a temperatura do 
corpo. A temperatura corporal é mantida 
numa faixa estreita de valor, independente 
do ambiente. Ex: aves e mamíferos. 
Biofísica das trocas de calor corporal 
• A busca entender os processos básicos que suportam 
e mantêm a vida. 
• Termogênese: mecanismo orgânico que produz calor; 
• Termólise: mecanismo orgânico que dissipa calor; 
• As primeiras observações mostraram que a 
termogênese dependia do metabolismo; 
• Lavoisier propôs que o consumo de O2 seria pequeno 
quando o indivíduo, em jejum, estivesse em 
ambiente com temperatura confortável; 
• Todavia, a demanda de O2 aumentaria durante os 
exercícios, após ingestão de alimentos ou em 
temperatura ambiente baixa; 
• Metabolismo basal: quantidade mínima de calorias 
para manter funções vitais do organismo em repouso. 
• Temperatura corporal: regulada graças 
mecanismos que produzem e eliminam o 
aos 
calor 
corporal - termorreceptores; 
• Variação da temperatura no dia : 36,2°C e 37,4°C 
 
Termogênese biológica 
• Termogênese mecânica 
– Baseia-se na produção de calor proveniente do calafrio – 
resposta muscular quando há exposição ao frio; 
– O calafrio é caracterizado por contrações desorganizadas 
dos músculos esqueléticos – aumento de 2 a 5 vezes no 
consumo de O2 -> gera calor 
– Invonluntário 
– Resposta ao frio e febre 
 
Termogênese biológica 
 
• Termogênese química 
– Meio mais importante para a manutenção da temperatura 
corporal, apesar de mais lenta do que a termogênese 
mecânica; 
– Aumento do metabolismo basal 
– O calor é produzido no corpo pelas reações exotérmicas – 
metabolismo da gordura, açúcar e proteína; 
• Tecido adiposo marrom – importante nos primeiros 
meses de vida do bebê. 
 
http://www.istoe.com.br/reportagens/228808_A+GORDURA+QUE+QUEIMA+GORDURA 
Termogênese biológica 
• Osfatores que alteram a 
termogênese se relacionam com o 
metabolismo dos alimentos; 
• Redução do metabolismo basal: 
sono, subnutrição, mixedema pela 
hipofunção da tireóide; 
• Por outro lado o hipertiroidismo é 
causado pelo excesso de 
hormônios da tireóide produzido e 
causa aumento metabolismo basal. 
Termólise biológica 
A termolise biologica corresponde ao processo em que ocorre a 
perda de energia térmica para o meio externo. 
Mecanismos: 
• Vaporização 
• Radiação 
• Convecção 
• Condução 
Termólise biológica 
Vaporização 
• Passagem de uma substância do estado líquido para 
o estado gasoso; 
• Pode ser realizada por ebulição, calefação ou 
evaporação. 
• Evaporação: é o processo lento realizado a baixas 
temperaturas; 
• No corpo humano a vaporização se faz por 
evaporação da água ao nível da pele e dos pulmões; 
Termólise biológica 
Evaporação 
 
• Responsável por 20 a 25% da perda de calor; 
 
• Suor – água leva parte do excesso de calor para pele -> 
evapora 
 
• Nas doenças que causam hiperventilação essa perda está 
aumentada; 
 
• Nos grandes queimados, ao contrário, a perda de calor por 
evaporação está prejudicada; 
 
Termólise biológica 
Radiação: 
• emissão de calor sob a forma de ondas 
eletromagnéticas, de ondas infravermelhas; 
• 60% da perda de calor é por radiação; 
• Todo corpo com temperatura maior que 
0°K emite radiações caloríficas 
• O fluxo de calor resultante se dirige do
 corpo mais quente para o mais frio; 
• A pele é a principal fonte de radiação
 calorífica do corpo humano; 
Termólise biológica 
Convecção 
• É a transferência de energia térmica de um 
sistema para outro através da movimentação 
de massas de fluido (liquido ou ar); 
• As correntes se deslocam das regiões mais 
frias para as mais quentes e vice-versa; 
• Quando as moléculas de ar entram em contato 
com a pele e são aquecidas por condução, 
elas se expandem e criam os gradientes de 
pressão necessários à formação das correntes 
de convecção – efeito refrigerador sobre a 
pele 
Termólise biológica 
Termólise biológica 
Controle da temperatura 
corporal 
• O hipotálamo mantém o balanço entre os processos 
de produção e eliminação de calor; 
• O controle da produção de calor é feito através de 
hormônios que aumentam o metabolismo e por meio 
do calafrio, enquanto a dissipação de calor é 
controlada pelos processos de vasodilatação periférica 
e sudorese; 
• Graças ao controle térmico, a temperatura interna do 
corpo mantém-se dentro de limites que apresentam 
pequenas variações; 
O estresse térmico 
• A manutenção da temperatura interna na 
faixa fisiológica muitas vezes fica 
comprometida; 
• Isso ocorre quando o corpo é exposto a 
ambientes muito quentes ou muito frios; 
• Essas situações podem existir eventualmente 
ou ser comuns em determinadas regiões ou 
profissões; 
• Trabalho em fornalha; Frigorífico. 
O estresse térmico 
Ambientes quentes 
• Elevam a temperatura do sangue e isso faz com que os 
sensores situados no hipotálamo sejam ativados para que o 
organismo promova a perda de calor; 
• As modificações da atividade nervosa levam a alterações no 
padrão de trabalho do sistema cardiovascular, endócrino e 
glândulas sudoríparas; 
• Com o aquecimento o déficit cardíaco aumenta e os vasos 
cutâneos se dilatam aumentando o fluxo sanguíneo para a 
periferia; 
O estresse térmico 
Ambientes quentes 
• Brotoejas: pequenas vesículas claras que se formam na pele 
ductos das glândulas sudoríparas. Em 
se apresentam avermelhadas e com 
por ruptura dos 
algumas situações 
prurido; 
• Edema: o calor pode produzir edema de membros em 
decorrência de uma alteração vasomotora periférica; 
O estresse térmico 
Ambientes quentes 
• Síncopes: ocorrem geralmente em indivíduos que 
períodos em ambiente pé por longos 
à redução do retorno venoso pela 
permanecem em 
quente. Devem-se 
vasoplegia; 
• Exaustão: fadiga, náusea, dor de cabeça e tontura, pele 
úmida, frequência cardíaca elevada, PA baixa e temperatura 
retal normal ou ligeiramente elevada; 
• Golpe térmico: a forma mais grave dentre as perturbações 
orgânicas provocadas pelo calor. Ocorre sobretudo em 
crianças e idosos durante o verão. Os sintomas são: confusão 
mental, temperatura retal superior a 40-42°C, delírio, 
convulsão, coma e até mesmo a morte. 
O estresse térmico 
Ambientes frios 
• Os danos acometem pessoas que vivem em regiões de baixa 
temperatura, como as que trabalham em ambientes frios; 
• Dois fatores são indispensáveis na avaliação do estresse pelo 
frio: temperatura central e o vento no processo de 
resfriamento; 
• Durante o frio, a primeira reação é a de vasoconstrição, para 
em seguida, haver uma termogênese mecânica pelo calafrio; 
• Estudos mostram que o organismo humano se adapta melhor 
ao calor do que ao frio; 
O estresse térmico 
Ambientes frios 
• Os efeitos produzidas pelo frio vão desde urticária até o 
congelamento de regiões do corpo; 
• Hipotermia é a redução da temperatura corporal abaixo dos 
35°C e acontece numa velocidade muito maior quando o 
indivíduo é submergido em água gelada; 
• Os resfriamentos localizados são causas de lesões 
cutâneas/ulcerativas e acontecem quando uma área do corpo 
é posta em contato com um objeto frio ou é resfriada pela 
ação do vento gelado; 
• O pé-de-trincheiraé uma das patologias causadas pelo frio 
excessivo e se caracteriza por isquemia grave levando à 
gangrena da região afetada; 
(e) DMTM .CHAMONIX 1998 
Eletroterapia 
• 1. Eletroestimulação de músculos: estimulação dos 
processos biológicos causados pela corrente elétrica. 
• 2. Consolidação de fraturas: aplicação de pequenos 
potenciais através de eletrólitos especiais é usada 
como adjuvante efetivo na formação de calos ósseos. 
• 3. Ionoforese: é a introdução de substâncias no 
organismo, através da corrente elétrica, e não tem 
aplicação clínica hoje em dia. 
Termoterapia 
• A aplicação de calor tem indicação em várias 
condições patológicas. O efeito do calor é o aumento 
geral do metabolismo. Essa elevação do metabolismo 
vem de vários fenômenos físico-químicos, que resulta 
em aceleração de todas as reações biológicas. 
O calor pode ser aplicado de 
várias formas: 
• Fontes condutoras: esse método pode ser aplicado 
como compressas quentes que podem ser úmidas ou 
secas, outra forma seria o banho de parafina (sete 
partes de parafina e uma de óleo mineral), o uso do 
termômetro é fundamental. 
• Calor radiante: a energia radiante tem temperatura 
do ambiente (é a absorção e tranferencia, da energia 
que fornece a elevação da temperatura), uso de 
lâmpadas específicas para emissão de raios IV. 
• Diatermia: é a passagem de calor através dos tecidos 
e órgãos, o calor é gerado por campos 
eletromagnéticos que fazem os elétrons se agitarem 
de maneira semelhante ao da radiação IV. 
• Crioterapia: é o mecanismo de ação do frio. A 
retirada do excesso de calor produzido pelos 
sistemas biológicos é também importante método 
terapêutico. É indicada em estados inflamatórios 
para analgesia de traumas e infecções, e até para a 
diminuição da febre. 
E e c t r o e r a ·a 
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• Ser Recif e( PE)-Joõo Pa ss o u ( PB) - Ca m pi no Gra nd e ( PB) - Lo u ro d e Freita s( BA 
) 
Selved o r( BA ) - Meceió (AU - Notei ( R N )- Pa ulista ( PE) - Ce rue ru ( PE) - Fo rta leza ( C E) 
cducac1c"JI 
Precauções importantes - 
Termoterapia 
• 1. Portadores de marca-passo cardíaco e próteses 
metálicas; 
• 2. Fontes de Infravermelho – se usados 
continuamente sobre os olhos, podem provocar 
catarata; 
• 3. Zonas isquêmicas – não devem ser aquecidas ( 
se não houver vasodilatação podem causar 
necrose tissular). 
Termometria clínica 
Termômetro clínico 
• Em 1850, na França, Baudin construiu um 
termômetro de vidro e mercúrio capaz de manter 
fixa a temperatura registrada. 
• O termômetro clínico apresenta um bulbo de vidro – 
que serve como reservatório de mercúrio – acoplado 
a uma haste cilíndrica também de vidro. 
• Os termômetros clínicos possuem escala que vai dos 
35°C aos 41°C e cada grau é subdividido em décimos. 
Tipos de termômetros 
Temperatura corporal normal 
• A temperatura do corpo é medida preferencialmente 
nas regiões com irrigação sanguínea abundante e 
superficial ou regiões próximas a um grande vaso. 
• Boca, axila, sulco inframamário, prega inguinal, 
esôfago, reto, vagina, membrana timpânica, 
do corpo 
nasofaringe. 
• Os valores normais da temperatura 
humano variam de acordo com o local. 
Temperatura corporal normal 
• Pela manhã, um adulto normal apresenta temperatura axilar 
entre 36 e 37°C, enquanto, durante a noite, esse intervalo se 
desloca para 36,5 a 37,3°C. 
 
• A temperatura axilar é 0,3 a 0,5°C menor do que a retal e 0,15 
a 0,25°C menor do que a bucal. 
 
• Temperatura superficial: axila, sulco inframamário e virilha; 
 
• Temperatura interna: reto, vagina, nasofaringe e membrana 
timpânica; 
Fatores que podem interferir na 
temperatura corporal 
• Ritmo nectemeral: a temperatura corporal em geral é amis 
baixa durante a madrugada, e mais elevada ao final da tarde. 
Esse ritmo pode ser invertido nas pessoas que trabalham à 
noite e dormem pelo dia. 
 
• Esforço físico: produz elevação da temperatura graças ao 
aumento do metabolismo interno. 
 
• Idade: os indivíduos muito jovens apresentam uma curva 
térmica muito irregular e variável. 
segunda • Ciclo menstrual: na 
temperatura corporal se eleva 
metade 
em face 
desse ciclo, a 
dos hormônios 
próprios dessa fase. 
• Ambiente: quentes e frios. 
• Doenças mentais: algumas doenças mentais chegam a 
produzir temperaturas de 38 a 39°C. 
• O controle da temperatura pode apresentar grande 
significação clínica. 
• Por isso, é importante construir a curva térmica do paciente, 
registrando-se a sua temperatura a intervalos regulares 
durante o dia. 
Desequilíbrio do centro 
termorregulador 
• Processos infecciosos produzidos por bactérias, 
fungos ou vírus; 
 
• Patologias que produzem morte tissular tais como 
queimaduras, tumores malignos, traumatismos 
graves, infarto; 
 
• Processos imunoalérgicos; 
Temperatura corporal, a 
hipertermia e a febre 
• Determinação da temperatura corporal: dá-se 
preferencia a regiões com irrigação sanguínea 
abundante e superficial ou regiões próximas a um 
grande vaso. 
• Assim a temperatura pode ser medida na boca, axila, 
sulco inframamário, prega inguinal, esôfago, reto, 
vagina, membrana timpânica, nasofaringe. 
Temperatura superficial e 
profunda 
• Os valores normais da temperatura do corpo 
• Pela manhã, um adulto normal apresenta 
temperatura axilar entre 36 e 37°C, enquanto, 
humano variam de acordo com o local da sua 
determinação e em conformidade com a fisiologia do 
indivíduo. 
 
 
durante a noite, esse intervalo se desloca para 36,5 a 
37,3°C. 
• A temperatura axilar é 0,3 a 0,5°C menor do que a 
retal e 0,15 a 0,25°C menor do que a bucal. 
• Temperatura superficial: axila, sulco 
inframamário e virilha; 
• Temperatura interna: reto, vagina, nasofaringe 
e membrana timpânica; 
na avaliação da Observações 
temperatura: 
• Axila; 
• Termômetro bucal; 
• Temperatura interna. 
• O controle da temperatura pode apresentar 
grande significação clínica. 
• Por isso, é importante construir a curva 
térmica do paciente, registrando-se a sua 
temperatura a intervalos regulares durante o 
dia e inscrevendo-se os resultados em gráfico. 
Tipos de febre 
• Febre contínua: caracteriza-se por uma temperatura 
corporal elevada com pequenas variações de poucos 
décimos de grau durante o dia. 
• Febre intermitente: quando toxinas e restos celulares 
termogênicos são liberados. 
• Febre remitente: Quando a febre é mais baixa pela 
manhã do que pela tarde, havendo uma diferença de 
mais que 1 ºC entre as medidas. 
A sensação “quente” e “frio” 
• O corpo humano dispõe de sensores térmicos 
localizados principalmente na pele; 
 
• Ruffini e Krause descreveram corpúsculos nervosos 
que seriam especializados, respectivamente, para o 
quente e o frio; 
 
• Assim existem regiões sensíveis ao calor e outras ao 
frio; 
 
• As sensações de calor e frio não são absolutas, mas 
relativas; 
A sensação “quente” e “frio” 
Como o corpo humano sente as diversas faixas de 
temperatura durante o banho de imersão. 
Condutividade térmica 
• A sensação de quente ou de frio depende também da 
velocidade com que o nosso corpo ganha ou perde calor; 
• Esta velocidade de ganho ou perda está relacionada com a 
constante de condutividade térmica (k); 
Substância Condutividade térmica 
(cal/(m . s .°C) 
Gordura subcutânea 0,45 
Pele 0,89 
Sangue total 1,31 
Músculo 1,53 
Osso 2,78 
Fluxo de calor 
• A velocidade com que o calor flui através de um corpo é 
dada pela equação: 
 
H= k . S . T . G 
D 
H – tx de transferência de calor 
k – cte de condutividade térmica do corpo 
S – área de secção transversa do corpo (m2) 
T – intervalo de tempo 
G – diferença entre as temperaturas das extremidades do corpo (°C) 
D – comprimentodo corpo (m) 
• DURAN, J. E. R. Biofísica: Fundamentos e Aplicações. São 
Paulo: Prentice Hall Brasil, 2005. 
• HEINENE, I. F. Biofísica Básica. São Paulo: Atheneu Editora, 
2002. 
• GARCIA, E. A. C. Biofísica. São Paulo: Sarvier, 2002. 
• SING, Glenan. Fisiologia Dinâmica. São Paulo: Atheneu, 2001. 
Bibliografia