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g e r l a n e m s @ h o t m a i l . c o m G er lane Modesto Unidade I - Termodinâmica Biológica 2 3 4 1) Algumas anestesias gerais (à base de éter) são indicadas para cirurgias de abdômen superior, tórax, cabeça, pescoço, cirurgias neurológicas e cardíacas mantendo o paciente inconsciente, sem dor e imóvel durante todo o procedimento. Entretanto, a anestesia geral pode causar, dentre diversos efeitos, a hipotermia, queda na pressão arterial (vasodilatação superficial), depressão cardiovascular e respiratória. Diante dos conhecimentos biofísicos relacionados a termorregulação, que medidas poderiam ser adotadas para minimizar os efeitos colaterais dos anestésicos gerais mencionados? Livro: Biofísica – Eduardo A.C. Garcia 5 6 Altera a regulação da temperatura corporal: - Calor gerado pelo corpo - Transferência do meio para o corpo - Poder isolante do vestuário 7 8 ↓ RENDIMENTO ↑ RISCO DE ACIDENTE DE TRABALHO QUADROS CLÍNICOS => INTERMAÇÃO 9 Ambientes frios conservar o calor interno Ambientes quentes dissipar o calor interno Capacidade de alguns animais em manter a temperatura corporal relativamente constante em relação ao meio Contração Muscular: Termogênese Mecânica Reações Bioquímicas Exotérmicas: Termogênese Química CALAFRIO: contração desorganizada da musculatura estriada esquelética em resposta a um resfriamento corpóreo. Resposta involuntária e pode elevar o consumo de O2 em até 5 vezes. 10 - Ambientes frios: conservar o calor interno Produção de calor pelas reações exotérmicas do metabolismo das gorduras, açúcares e proteínas. Tecido adiposo marrom – facilidade em converter a energia dos estoques. 11 - Sono - Subnutrição - Hipofunção tireóide - Bócio exoftálmico - Tensão muscular - Calafrio - Alimentação - Exercício 12 Vaporização: perda de calor corporal por evaporação; Radiação: dissipação do calor por ondas eletromagnéticas; Convecção: dissipação do calor por densidade de temperatura em meios fluídos; Condução: Transferência de calor por contato direto entre corpos com diferentes temperaturas. - Ambientes quentes: dissipar o calor interno 13 É responsável por 20 e 80% da perda de calor no repouso e exercício, respectivamente; A evaporação de 1L de suor resulta na perda de 580kcal; PERDA HÍDRICA (remove cerca de 10% do calor metabólico total produzido pelo organismo): ocorre sempre que o líquido corporal entra em contato com o ambiente externo (pulmões, mucosa que reveste a boca); 14 É o primeiro método para a liberação do calor excessivo do corpo; Em temperatura ambiente variando entre 21 e 25 oC, o corpo despido perde cerca de 60% do calor excessivo por radiação; O calor é liberado sob a forma de raios infravermelhos; O corpo pode tanto perder quanto ganhar calor via radiação, isso vai depender se a temperatura corporal interna é superior ou inferior a dos objetos localizados nas proximidades; 15 Convecção envolve a mobilização de calor de um lugar para outro através do movimento de um gás ou de um líquido pela superfície aquecida. Quanto maior for o movimento do gás ou do líquido, maior será a remoção de calor; Exemplo 1: O ar ao circular ao redor da nossa pele retira as moléculas que foram aquecidas pelo seu contato com a pele; A condução e a convecção são responsáveis por apenas 10 a 20% da perda total de calor do corpo; 16 Condução envolve a transferência de calor de um material para o outro, através do contato molecular direto; Exemplo 1: Calor gerado no interior do organismo é transferido até a superfície corporal e então conduzido as vestimentas ou ao ar que se encontra em contato direto com a nossa pele; Exemplo 2: Entrar em um carro com banco de couro que ficou exposto ao sol, esse calor será transferido para o corpo; 17 Quilocaloria é a quantidade de calor (energia térmica) necessária para elevar a temperatura de 1 litro (1kg) de água em 1°C. O que é Kcal (quilocaloria)? 18 TREINAMENTO: Lutador de MMA Descrição da situação: - Temperatura: 38°C - Temperatura da areia: 50°C - Temperatura da água: 27°C - Incidência de Raios UV - Velocidade do vento: 13 km/h - Umidade Relativa: 85% Conjunto de sistemas de regulação da temperatura corporal de alguns seres vivos 19 Conjunto de sistemas de regulação da temperatura corporal de alguns seres vivos 1) Através de quais mecanismos reguladores da temperatura corporal o lutador DISSIPA o calor interno? Explique. 2) Através de quais mecanismos reguladores da temperatura corporal o lutador ADQUIRE calor? Explique. 3) Quem controla os mecanismos reguladores da temperatura no corpo humano? 4) O que pode acontecer com a PRESSÃO ARTERIAL com a elevação abrupta da temperatura corporal? Porque? 20 21 1°) ↑ Temperatura do ambiente 2°) Percepção pelos órgão sensoriais (pele) 3°) Estímulo (+) HIPOTÁLAMO: - Ex.: ↑ Hormônio TSH - Estímulo nervoso (Termólise) 4°) Termorregulação: - Vasodilatação periférica - ↑ da permeabilidade vascular - Estímulo a sudorese 22 1°) ↓ Temperatura do ambiente 2°) Percepção pelos órgão sensoriais (pele) 3°) Estímulo (-) HIPOTÁLAMO: - Ex.: ↓ Hormônio TSH - Estímulo nervoso (Termogênese) 4°) Termorregulação: - Vasoconstrição periférica - ↓ da permeabilidade vascular - Estímulo ao tremor cutâneo (calafrio) 23 24 - Termogênese - Termólise 25 26 - Peso corporal (↓dissipação de calor, ↑ temperatura interna) - Vestiário (isolante) - Temperatura - Ventilação - Região do corpo - Ingestão de alimentos - Circulação sanguínea 27 Umidade relativa do ar: é o conteúdo de vapor de água no ar Pergunta: COMO A UMIDADE RELATIVA DO AR INFLUENCIA A PERDA DE CALOR ATRAVÉS DA EVAPORAÇÃO? PORQUE? Resposta: Quanto maior a umidade, maior a dificuldade de evaporação do suor devido ao gradiente de concentração. Exemplo: Em temperatura elevada e umidade relativa do ar alta, o indivíduo transpira muito, mas o suor goteja de sua pele (não evapora) e não ocorre resfriamento. 28 EXPERIMENTO Termorregulação Terminações nervosas (pele) Estímulo a termorregulação Variação da Temperatura Oscilação da temperatura interna (1°C) 29 A regulação da temperatura corporal é um processo de importância vital para todos os seres vivos, já que é um fator determinante na sua homeostasia interna, mantendo a taxa de metabolismo celular e a manutenção da integridade do organismo. A temperatura condiciona diversos processos biológicos, como a atividade enzimática, a permeabilidade das membranas celulares, a taxa das trocas respiratórias, a produção de energia na célula, a produção de espermatozóides e o comportamento (grau de atividade) dos indivíduos, entre muitos outros processos.
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