La termoregolazione

1. La termoregolazione

2. Produzione del calore attraverso il metabolismo • Il metabolismo è l’utilizzazione del cibo immagazzinato nel corpo. • Poiché nei processi metabolici la rottura dei legami chimici rilascia energia sottoforma di calore, tutti i tessuti viventi (e quindi metabolizzanti) producono calore. • L’unità di misura del calore è la kilocaloria [Kcal]; 1 Kcal è il calore necessario per aumentare la temperatura di un litro di acqua da 14.5°C a 15.5°C.

3. A tti vi tà C a l or e (K c a l/ h) R ipo sa o dor m e 65 S veg li a, a r ipo s o 100 E s e r c i z i o l egg e ro 170 E s e r c i z i o m oder at o 290 E s e r c i z i o i n t en s o 450 E s e r c i z i o f a t ic o s o 600 Influenza dell’attività sulla produzione di calore di una persona adulta

4. Regioni nervose: Midollo spinale Tronco encefalo ipotalamo Afferenti: Superficie della pelle Interno del corpo ipotalamo Effettori: Risposte scheletriche Brivido Comportamenti Risposte autonomiche Vasocostrizione/dilatazione Traspirazione Respirazione Stimolazione del tessuto adiposo bruno Secrezione dell’ormone tiroideo Gli elementi fondamentali del sistema termoregolatore

5. Il cervello controlla e regola la temperatura corporea La regolazione della temperatura comporta l’integrazione di risposte del sistema nervoso autonomo, endocrine e scheletro-motorie

6. Le regioni ipotalamiche implicate nella conservazione e nella dissipazione del calore La stimolazione elettrica dell’ipotalamo anteriore in animali non anestetizzati induce vasodilatazione cutanea e soppressione del brivido e ciò determina riduzione della temperatura corporea. La stimolazione elettrica dell’ipotalamo posteriore induce risposte opposte che agiscono conservando o generando calore

7. Integrazione ipotalamiche delle informazioni di origine periferica e centrale concernenti la temperatura La frequenza delle risposte di ratti addestrati a premere un pulsante per ottenere come ricompensa un breve getto di aria fredda viene influenzata sia dalle variazioni della temperatura della stanza in cui sono stabulati, che dalla temperatura dell’ipotalamo. Quando la temperatura della stanza aumenta, e quindi presumibilmente aumenta la temperatura cutanea, la frequenza delle risposte aumenta in maniera approssimativamente proporzionale all’incremento della temperatura (punti a e b). Se viene aumentata anche la temperatura dell’ipotalamo (mediante una sonda impiantata localmente all’interno della quale viene fatta circolare acqua calda), la frequenza delle risposte è correlata con la somma dei segnali afferenti concernenti la temperatura della cute e quella dell’ipotalamo (punti c e d). Se la temperatura cutanea rimane elevata, ma l’ipotalamo viene raffreddato, la frequenza delle risposte diminuisce o la risposta può essere soppressa completamente (punto e).

8. Rapporti superficie-volume Le dimensioni e la forma del corpo incidono sulla produzione e sulla perdita di calore. Per una data forma il rapporto tra superficie e volume di un solido decresce all’aumentare del volume. Però i corpi con forme diverse possono avere aree superficiali molto diverse, anche se il volume è lo stesso.

9. Esiste una gerarchia tra i circuiti termoregolatori, alcuni localizzati a livello spinale, alcuni concentrati nel mesencefalo ed altri nell’ipotalamo. I sistemi termoregolatori a livello ipotalamico hanno le zone più strette di neutralità e sono queste che normalmente coordinano e correggono l’attività degli altri sistemi. Se la temperatura corporea si porta al di fuori dell’intervallo di riferimento, ciascuna di queste regioni (midollo spinale, tronco encefalico ed ipotalamo)può fare partire le risposte riflesse e comportamentali per riportare la temperatura corporea nell’intervallo di riferimento. Pluralità di termostati nel sistema nervoso