termoregolazione

Il termoregolazione si riferisce a tutti i processi regolatori per il mantenimento della temperatura corporea. Gli animali a sangue caldo mantengono una temperatura costante indipendentemente dalla temperatura esterna. Il centro della termoregolazione è l'ipotalamo.

Cos'è la termoregolazione?

Gli animali a sangue caldo devono mantenere la loro temperatura corporea perché i vari sistemi e processi corporei nel loro organismo sono orientati verso una certa temperatura ideale. Gli esseri umani hanno una temperatura corporea di 37 gradi Celsius, relativamente indipendente dalla temperatura esterna. A queste temperature c'è una temperatura ambiente ideale per i suoi processi corporei.

Come tutti gli altri animali a sangue caldo, anche gli esseri umani dipendono dai processi regolatori per mantenere la temperatura corporea costante. Questi processi sono chiamati termoregolazione o termoregolazione riassunti. A seconda della temperatura esterna, l'organismo avvia vari processi nell'ambito della termoregolazione, come brividi, sudorazione, adattamenti metabolici o bruciare i grassi.

La termoregolazione sfugge al controllo volontario ed è completamente automatizzata. A tale scopo è disponibile un circuito di controllo fisiologico. La sua prima istanza sono i termocettori: le informazioni sulla temperatura rilevata vengono trasmesse dai recettori al talamo nel sistema nervoso centrale. L'ipotalamo ad esso collegato è il vero centro di termoregolazione. Da questa parte del sistema nervoso centrale vengono inviati al corpo comandi che hanno un effetto regolatore sulla temperatura corporea.

Funzione e compito

Il corpo umano è in continuo scambio termico con l'ambiente per conduzione, convezione, irraggiamento ed evaporazione. I singoli meccanismi di scambio attivano contemporaneamente la perdita di calore e il riscaldamento passivo. Se entrambi non sono più in equilibrio, l'organismo deve reagire con le normative per mantenere costante la temperatura corporea.

Il corpo umano produce costantemente calore nella termogenesi dei muscoli e del metabolismo. È relativamente ben isolato dall'ambiente dal tessuto adiposo sottocutaneo. Inoltre, ha la capacità di abbassare la sua temperatura, il che risulta come un imperativo dalla termogenesi costante.

I recettori termici si legano in modo permanente e involontario agli stimoli termici. Le cellule sensoriali del senso del tatto non si trovano solo sulla pelle superficiale, ma anche nei tessuti e soprattutto nelle mucose. Proiettano le temperature misurate attraverso il talamo all'ipotalamo, dove vengono valutate e, se necessario, risolte con processi regolatori.

A basse temperature esterne, l'ipotalamo aumenta il tono del sistema nervoso simpatico, il che si traduce in un'ampia varietà di processi con l'effetto di risparmiare calore e produrre calore. Ad esempio, viene avviato un gradiente di temperatura. Dal nucleo del corpo e dagli organi della testa, dalla cavità toracica e dalla cavità addominale, la temperatura nei tessuti periferici scende rispetto all'ambiente, soprattutto nei muscoli della periferia.

Il flusso sanguigno diminuisce all'interno dello strato esterno del corpo. Ciò riduce l'apporto di calore con il sangue dal tessuto metabolicamente attivo. In questo modo, la periferia isola il nucleo del corpo, per così dire. I vasi sanguigni periferici sono meno riforniti di sangue per ridurre al minimo la perdita di calore attraverso il sangue.

I pori della pelle si contraggono per lo stesso scopo. Inducono anche la pelle d'oca. I capelli stirati creano un piccolo strato d'aria isolante attraverso il quale il calore corporeo irradiato fuoriesce più lentamente. In condizioni di freddo estremo, vengono anche indotti tremori muscolari. Il lavoro muscolare crea calore. Per questo motivo i muscoli vengono stimolati involontariamente alle contrazioni. I brividi sono efficaci solo con moderazione. Pertanto, di solito inizia solo quando c'è un rischio acuto di ipotermia.

La combustione del tessuto adiposo bruno iniziata al freddo mostra un'efficienza significativamente maggiore. Pertanto, gli animali a sangue caldo servono principalmente i processi di combustione come misure normative al freddo.

Le temperature esterne hanno anche un impatto sull'attività metabolica, che è principalmente influenzata dagli ormoni dell'ipotalamo. Il metabolismo aumenta automaticamente alle basse temperature, poiché l'aumento dei tassi metabolici produce calore. Quando fa caldo, l'ipotalamo riduce il tono del sistema nervoso simpatico. Il metabolismo viene quindi regolato in modo da non produrre calore aggiuntivo. I vasi si espandono per stimolare la perdita di calore attraverso il sangue.

La regolazione del calore più importante per gli esseri umani nelle temperature esterne calde è l'evaporazione del sudore. Le ghiandole sudoripare vengono automaticamente stimolate ad espellere più liquidi quando fa caldo e l'evaporazione del sudore ha un effetto rinfrescante sul corpo.

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Malattie e disturbi

La regolazione termica può essere influenzata da disturbi dovuti a farmaci e sintomi di carenza. Ne possono derivare una sudorazione inadeguata a basse temperature e brividi nonostante il caldo. Inoltre, varie malattie del sistema nervoso possono interrompere la catena regolatoria, soprattutto in caso di lesioni al talamo, all'ipotalamo o alle loro vie di proiezione. Le lesioni nell'area del sistema nervoso simpatico possono anche essere responsabili di disregolazioni nel metabolismo o nei muscoli, che influenzano i processi di termoregolazione.

Anche le malattie delle ghiandole sudoripare o le malattie metaboliche possono essere responsabili della disregolazione. Lo stesso vale per le malattie delle ghiandole endocrine, come il lobo pituitario anteriore.

Nel caso di fenomeni come il colpo di calore, la regolazione della temperatura generalmente fallisce. L'equilibrio della termoregolazione viene sbilanciato dai danni provocati dal calore a cellule e organelli. I colpi di calore sono spesso preceduti da una maggiore produzione di calore, ad esempio attraverso sport estremi a temperature elevate. Il sistema enzimatico viene danneggiato durante il colpo di calore con una temperatura corporea di 40 gradi Celsius. I meccanismi di termoregolazione di solito falliscono completamente con questo fenomeno. Ciò si traduce spesso in un aumento incontrollato della temperatura, che alla fine può anche causare necrosi o insufficienza multiorgano.

In generale, la percezione anormale della temperatura non deve essere equiparata direttamente a disturbi nella regolazione del calore. La percezione della temperatura è individuale e dipende da molti fattori che non sono necessariamente associati al valore della malattia.