LA TERMOREGOLAZIONE
Autore Alex Puglierin (Laureato in scienze infermieristiche)
L’essere umano è un organismo omeotermo che, a differenza degli organismi
poichilotermi o pecilotermi che si adattano all’ambiente climatico esterno, necessita di una
temperatura corporea interna costante. La termoregolazione ha il compito di mantenere
una temperatura corporea centrale attorno ai 37°C con possibilità di variazione di alcuni
decimi di gradi centigradi. Il mantenimento di una temperatura interna costante, permette
all’organismo lo svolgimento delle proprie funzioni vitali, come l’attività cardio –
circolatoria, il metabolismo cellulare o l’omeostasi dell’equilibrio acido – base (Miller et al.
2010).
TERMOREGOLAZIONE FISIOLOGICA
La termoregolazione viene garantita tramite l’elaborazione di impulsi termici afferenti, la
risposta centrale a tale informazione e l’attivazione di meccanismi periferici, indotti da
impulsi efferenti.
IMPULSI AFFERENTI
La rilevazione della temperatura corporea avviene con l’ausilio di cellule termicamente
sensibili centrali e periferiche, distribuite su tutto il corpo. Responsabili di tale rilevazione
sono due tipi di cellule, le une sensibili al freddo e le altre sensibili al caldo, differenti tra
loro nella forma anatomica e nel funzionamento fisiologico. Sia i recettori del caldo che
quelli del freddo reagiscono a modificazioni della temperatura (interna ed esterna),
aumentando la propria attività in relazione ad un aumento o ad una diminuzione della
temperatura. Le informazioni del freddo vengono condotte in prevalenza attraverso fibre
nervose Aδ, mentre quelle del caldo attraverso fibre nervose amieliniche C. Le fibre
nervose C percepiscono e conducono inoltre sensazioni dolorifiche; una sensazione di
calore intenso non è distinguibile da una sensazione di dolore acuto e pungente. La
maggior parte delle informazioni termiche ascendenti, attraversano il tratto spinotalamico
nel midollo spinale anteriore, in assenza tuttavia di un fascio del tratto spinale
responsabile della conduzione termica. Solo una lesione completa del midollo spinale
provoca la perdita della risposta termoregolatoria (Miller et al. 2010).
REGOLAZIONE CENTRALE
La temperatura è regolata a livello centrale, principalmente dall’ipotalamo, che confronta
gli impulsi termici provenienti dai vari tessuti con i valori soglia predeterminati.
Una gran parte delle rilevazioni termiche sono analizzate nel midollo spinale ed in altre
parti del sistema nervoso centrale. Alcune delle funzioni termoregolatrici, infatti, possono
essere elaborate anche solo a livello del midollo spinale.
Modificazioni della temperatura corporea centrale richiedono una risposta termoregolatoria
e l’intensità della risposta termoregolatoria è direttamente proporzionale alla modificazione
della temperatura corporea. L’efficacia della risposta termoregolatoria alle modificazioni
termiche, risulta dalla temperatura corporea centrale misurata e dalle misure
termoregolatorie adottate. L’intensità massima di risposta è raggiunta quando non avviene
alcuna risposta termoregolatrice ad un ulteriore alterazione della temperatura corporea
centrale. Sino ad oggi è ancora sconosciuto il meccanismo con cui il corpo determini la
soglia termica assoluta. Tra le varie ipotesi, si presume che anche mediatori come
norepinefrina, dopamina, acetilcolina, prostaglandina E1, 5-idrossitriptamina ed i
neuropeptidi ricoprano un ruolo importante.
La temperatura corporea varia secondo un ciclo giornaliero (ciclo circadiano) ed inoltre
nella donna è soggetta mensilmente a variazioni derivanti dal ciclo mestruale (variazioni
approssimative di circa 0,5°C).
La soglia ideale della temperatura può subire modificazioni in seguito a numerosi altri
fattori, sia interni che esterni: l’esercizio fisico, l’alimentazione, le infezioni, l’ipo- e
ipertiroidismo, gli anestetici (inalatori e endovenosi: Protossido d’azoto, Ciclopropano,
Etere
dietilico,
Enflurano,
Tiopentale,
Propofol,
Barbiturici,
Benzodiazepine,
Fenciclidine/Chetamine, Etomidate, Dexmedetomidina, Droperidolo, etc.) e numerose altre
sostanze (alcol, nicotina e sedativi).
La risposta del sistema neurovegetativo avviene per l’80% dalle informazioni provenienti
dalle strutture centrali, mentre la risposta comportamentale (ad esempio l’attività fisica,
l’uso di indumenti idonei, etc.) avviene inseguito ad informazioni dalla superficie cutanea.
Il range intersogliare, denominato anche “zona nulla”, descrive la soglia di temperatura
compresa tra quella della sudorazione e quella della vasocostrizione. In questa fascia di
temperatura non avvengono risposte autonome (variazioni di alcuni decimi di grado
centigrado dalla temperatura fisiologica di 37°C: 0,2°C nell’uomo e 0,3°C nella donna ). La
sudorazione e la vasocostrizione sono i due meccanismi che regolano questo range.
Entrambi i meccanismi hanno una soglia di attivazione più alta nella donna di 0.3°C –
0.5°C, con un ulteriore aumento durante il ciclo mestruale, soprattutto durante la fase
luteinica.
La termoregolazione centrale può infine subire delle alterazioni anche a causa dell’età. Le
ultime ricerche condotte dimostrano che il controllo della termoregolazione centrale è
presenti già nei neonati, anche se prematuri, mentre è possibile che venga a mancare
nelle persone più anziane (Miller et al. 2010).
RISPOSTA EFFERENTE
Il corpo risponde ad alterazioni dei livelli ideali della temperatura corporea attraverso
meccanismi effettori, aumentando la produzione di calore per via metabolica oppure
modificando le perdite di calore verso l’ambiente circostante.
I meccanismi termoregolatori attivati dal corpo dipendono dalla temperatura rilevata e
conducono alla produzione o conservazione del calore secondo la necessità. Un’inibizione
degli effettori specifici, come avviene farmacologicamente con la somministrazione di
miorilassanti, altera le possibilità di compensazione dell’organismo per il mantenimento
dell’omeostasi della temperatura corporea.
L’organismo utilizza due tipi di risposta ad eventuali cambiamenti della temperatura
corporea: la risposta neurovegetativa e la risposta comportamentale.
Quantitativamente, la risposta comportamentale è il meccanismo effettore più importante.
La copertura del corpo con indumenti appropriati, la modificazione della temperatura
ambientale (ad esempio all’interno dei luoghi di soggiorno o di abitazione) ed il movimento
attivo sono esempi di questo tipo di risposta.
La risposta neurovegetativa comprende la vasocostrizione e la vasodilatazione dei vasi
sanguigni, l’erezione pilifera, i brividi, la sudorazione e la termogenesi metabolica.
o La vasocostrizione è la risposta neurovegetativa maggiormente usata
dall’organismo e permette di ridurre efficacemente la perdita di calore attraverso
la convezione e la radiazione. Il circolo sanguigno a livello della cute si distingue
in
una
componente
nutrizionale
(prevalentemente
capillare)
ed
una
termoregolatrice (prevalentemente shunt arterovenosi), differenti tra loro sia
anatomicamente che funzionalmente. Gli shunt arterovenosi sono usati come un
sistema “on” – “off” (“acceso” e “spento”) e vengono attivati in seguito a
variazioni di alcuni decimi di grado centigrado della temperatura corporea
centrale. Circa il 10% della gittata cardiaca attraversa gli shunt arterovenosi.
Quindi una vasocostrizione degli shunt arterovenosi comporterà un incremento
della pressione arteriosa media di 15 mmHg.
o La termogenesi non muscolare aumenta la produzione di calore mediante
metabolismo (durante l’anestesia è di circa 0.8 kcal/kg/h, misurato tramite il
consumo d’ossigeno). Il metabolismo è controllato dalla norepinefrina, rilasciata
a sua volta da terminazioni nervose adrenergiche. Le maggiori fonti per la
produzione di calore non muscolare nell’adulto sono la massa muscolare
scheletrica ed in modo minore il grasso bruno. Nel neonato invece, a causa
della ridotta massa muscolare, la fonte maggiore è rappresentata dal tessuto
adiposo ed in particolare dal grasso bruno. Questo tipo di termogenesi permette
al neonato di raddoppiare la produzione del calore.
o Il tremore (brivido), aumenta la produzione di calore metabolica del 50% –
100%. La produzione di calore è molto superiore se indotta da esercizio fisico
(500%). Nel neonato questo meccanismo non è tuttavia presente sino all’età
infantile. Per questo motivo la produzione di calore nel neonato avviene
metabolizzando il grasso bruno.
o La sudorazione è mediata da terminazioni colinergiche ed è uno dei più efficaci
meccanismi di cui dispone il corpo umano per disperdere calore verso
l’ambiente. Con 0.58 kcal/g di sudore evaporato, questo meccanismo è un
elemento indispensabile della termoregolazione.
o La perdita di calore è inoltre ottenuta tramite la vasodilatazione, meccanismo
apparentemente attivato dal monossido di azoto (NO). L’effetto è minore della
sudorazione (Miller et al. 2010).
Autore Alex Puglieri
