Introdução
Descrição Geral
- Os seres humanos têm uma temperatura interna normal de cerca de 37ºC (98,6ºF).
- Termorregulação:
- A regulação da temperatura corporal é independente da temperatura externa.
- Via com 3 passos:
- Sensação aferente
- Controlo central
- Respostas eferentes
- O hipotálamo é o principal centro termorregulador do cérebro.
Processos fisiológicos relacionados com a termorregulação
- Febre:
- Aumento controlado da temperatura corporal mais commumente devido a uma infeção
- Acionada por pirogénios (por exemplo, moléculas bacterianas e não bacterianas)
- Os pirogénios que atingem a área pré-ótica (POA, pela sigla em inglês) do hipotálamo estimulam a ciclooxigenase-2 (COX-2).
- A expressão de COX-2 nas células endoteliais da POA do hipotálamo resulta na produção de prostaglandina (PG)E2 .
- A PGE 2 atua através de recetores EP3 locais para inibir a atividade dos neurónios POA hipotalâmicos que funcionam para reduzir a temperatura corporal, resultando em febre.
- Sono:
- O início do sono coincide com um declínio na temperatura corporal.
- Durante as fases do sono (ou seja, fase REM), a termorregulação é significativamente inibida.
- Apetite e regulação da ingestão alimentar: A energia gerada a partir dos alimentos é utilizada para a homeostase da temperatura.
- Homeostase fluida: A hidratação adequada é necessária para a produção eficaz de suor.
Diagrama que mostra os mecanismos centrais e periféricos através dos quais há um aumento da atividade da COX-2, levando ao aumento dos níveis de PGE 2 e febre resultante
COX: ciclooxigenase
PG: prostaglandina
RANK: ativador do recetor do fator nuclear kappa-Β
RANKL: ligando do RANK
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Via Termorreguladora Aferente
Deteção da temperatura periférica
- A sinalização aferente começa nos tecidos periféricos.
- Tecidos que fornecem input termorregulador:
- Pele
- Medula espinhal
- Vísceras abdominais
- Cérebro:
- O POA do hipotálamo é o local mais termossensível do corpo.
- O POA do hipotálamo recebe sinais dos tecidos periféricos e também atua como um autossensor.
- Existem 2 classes de
neurónios sensoriais aferentes sensíveis à temperatura:
- Neurónios ativados pelo calor (aproximadamente 34–42ºC (93–107ºF))
- Neurónios ativados pelo frio (aproximadamente 14–30ºC (57–86ºF))
- Os neurónios sensoriais têm corpos celulares localizados em:
- Gânglio trigeminal (para inervação da cabeça e face)
- Gânglios da raiz dorsal (para inervação do resto do corpo)
- Os axónios dividem-se em 2 ramos:
- O 1º ramo inerva a pele ou vísceras.
- O outro ramo projeta-se para o corno dorsal da medula espinhal ou para o núcleo trigeminal no tronco encefálico.
Órgãos circunventriculares (CVOs, pela sigla em inglês)
- Áreas do cérebro com barreira hematoencefálica ausente ou muito limitada
- Pode sentir sinais no sangue e passar essa informação neuralmente para outras áreas do cérebro
- Permeável a PGs
- 2 CVOs importantes para a termorregulação devido à sua proximidade com o
hipotálamo:
- Órgão subfornical
- Organum vasculosum da lâmina terminal (OVLT)
- Outros CVOs:
- Eminência mediana
- Hipófise posterior
- Glândula pineal
- Área postrema
Corte sagital do cérebro destacando os órgãos circunventriculares (CVOs)
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Controlo Central e Respostas Eferentes
Controlo central
- A área pré-ótica e o hipotálamo anterior são os principais locais de controlo da termorregulação no cérebro.
- Vias eferentes para efetores termorreguladores ativam respostas de feedback negativo se a temperatura corporal central se desviar de 37ºC (98ºF).
Respostas eferentes
Quatro efetores fisiológicos são particularmente importantes para a termorregulação em mamíferos:
- Tecido adiposo castanho (BAT, pela sigla em inglês):
- Órgão especializado para a produção rápida de calor
- Altamente inervado por nervos simpáticos
- A libertação de norepinefrina induz um vazamento mitocondrial que produz calor.
- A rafe pálida rostral é o local primário dentro do núcleo pré-ótico onde os sinais descendentes para a BAT saem do cérebro.
- Controlo do fluxo sanguíneo para a pele:
- A troca de calor entre a pele e o ambiente depende do fluxo sanguíneo para a pele.
- A vasoconstrição previne a perda de calor em ambientes frios.
- A vasodilatação permite a perda de calor em ambientes quentes.
- Controlado pela inervação adrenérgica e colinérgica dos vasos sanguíneos da pele
- Shivering:
- Contração rápida e repetitiva do músculo esquelético para gerar calor (“calafrios”)
- Ocorre quando a temperatura corporal central cai abaixo de 35ºC (95ºF)
- Perda de calor por evaporação:
- Estratégia termorreguladora para dissipar o calor
- Alcançada principalmente pela transpiração
- Ocorre através da estimulação das glândulas sudoríparas por inervação colinérgica pós-ganglionar
Condições que Afetam a Termorregulação
- Idade: O envelhecimento está associado à diminuição da termorregulação induzida pelo frio, devido a uma combinação de aumento da perda de calor e diminuição da produção metabólica de calor.
- Exercício físico
- Condições ambientais extremas que levam a:
- Hipotermia
- Insolação
- Níveis hormonais: A menopausa está associada a uma termorregulação prejudicada e ocorre devido à depleção de estrogénio e estimulação simpática central elevada.
- Os fármacos podem prejudicar a termorregulação através de:
- Diurese e desequilíbrio eletrolítico
- Sedação e comprometimento cognitivo
- Redução do reconhecimento de sede
- Redução da produção de suor
- Hipotensão e redução do débito cardíaco
- Fármacos comummente implicados:
- Diuréticos
- Inibidores da ECA
- ARAs (antagonistas dos recetores de aldosterona)
- Anticolinérgicos
- Psicotrópicos
- Consumo de álcool:
- Sudorese prejudicada e vasodilatação da pele
- Alterações comportamentais
- Condições metabólicas:
- Diabetes mellitus
- Hipotiroidismo
- Hipertiroidismo
- Hipoadrenalismo
- Hipopituitarismo
Diagrama mostrando os circuitos de feedback regulatórios usados pelo hipotálamo para manter a homeostase da temperatura
Imagem: “O hipotálamo controla a termorregulação” por Phil Schatz. Licença: CC BY 4.0Vídeos recomendados
Medição de temperatura
Tabela: Locais para medição de temperatura
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Relevância Clínica
As seguintes condições ocorrem quando os mecanismos de termorregulação são sobrecarregados pelas condições ambientais:
- Hipertermia: ocorre quando a temperatura corporal central aumenta devido ao stresse físico intenso e os mecanismos de emissão de calor são insuficientes. No seu estado extremo, a hipertermia é referida como insolação e é acompanhada por uma resposta inflamatória sistémica causando disfunção de múltiplos órgãos que pode levar à morte. O tratamento inclui um rápido arrefecimento externo e interno.
- Hipotermia: diminuição da temperatura corporal central para < 35ºC (95ºF) pode ser classificada como hipotermia leve (32–35ºC (90–95ºF)), moderada (28–32ºC (82–90ºF)) ou severa (< 28ºC (82ºF)). Os sintomas progridem de tremores para confusão, letargia, coma e, por fim, morte. Indivíduos com condições de abuso de álcool ou substâncias que perdem a consciência em ambientes frios são particularmente suscetíveis. O tratamento requer reaquecimento passivo e ativo.
- Frostbite: uma lesão por congelamento direto nos tecidos periféricos que ocorre quando a temperatura da pele cai abaixo de -0,5ºC (31,1ºF). Locais comuns de congelamento incluem o nariz, orelhas, dedos das mãos e dos pés. A Pode desenvolver-se gangrena e o tecido gravemente afetado pode se autoamputar. O tratamento é feito com reaquecimento e cuidados nos tecidos locais. A cirurgia às vezes é necessária se ocorrer necrose.
Referências
- Barrett, K.E., Barman, S.M., Brooks, H.L., Yuan, J.X. (2019). Hypothalamic regulation of hormonal functions. In: Barrett, K.E., et al. (Ed.), Ganong’s Review of Medical Physiology (26th ed.). McGraw-Hill Education. accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1159052715
- Osilla, E.V., Marsidi, J.L., Sharma, S. (2021). Physiology, Temperature Regulation. StatPearls Publishing. //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29939615/
- Stotter, M.L. (2004). The effects of drugs on thermoregulation. AACN Clin Issues Apr-Jun 2004; 15, 238–253. //doi.org/10.1097/00044067-200404000-00010
- Tamae, Y.T., et al. (Ed.) (2005). Effects of alcohol on thermoregulation during mild heat exposure in humans. Alcohol 36, 195–200. //doi.org/10.1016/j.alcohol.2005.09.002
- Tan C.L., Knight, Z.A. (2018). Regulation of Body Temperature by the Nervous System. Neuron. Apr 4; 98, 31–48. //doi.org/10.1016/j.neuron.2018.02.022
Quais são mecanismos de defesas que nosso corpo utiliza para tentar controlar a temperatura corporal?
O hipotálamo anterior ativa mecanismos de dissipação de calor: vasodilatação cutânea; sudorese; respiração ofegante. O hipotálamo posterior ativa mecanismos de conservação de calor: vasoconstrição cutânea; tremor muscular; sensação de calafrio e tremor involuntário com a finalidade de produzir calor.
Quem é responsável pela regulação da temperatura do corpo humano?
O sistema nervoso é responsável pela percepção da temperatura externa e pela avaliação da temperatura interna. Com o aumento da temperatura corporal, pode ocorrer a desnaturação de enzimas, levando a problemas metabólicos que podem ocasionar óbito.
Como regular a temperatura do corpo humano?
Apesar de parecer óbvio, deve ser a primeira situação a controlar quando quer baixar a temperatura do corpo. Diminua a intensidade dos movimentos, e tente mexer-se o menos possível. Respire fundo e abrande o ritmo cardíaco também. Ao minimizar o consumo de energia corporal, a temperatura diminui imediatamente.