La Termoregolazione
Animali omeotermi
z Animali poichilotermi
z (endotermici)
z
Cabina di Regia
Termocettori superficiali e profondi
z Neuroni ipotalamici (area preottica),
in grado di integrare i messaggi che
provengono dalla periferia con quelli
che direttamente sono in grado di
percepire (temperatura del sangue)
z
Termogenesi
g
Il calore prodotto da un organismo è la
risultante del calore prodotto da ogni
singola
in l cellula;
ll l ;
z Reazioni biochimiche esotermiche
(endotermiche);
z Glucidi e lipidi = combustibile
preferenziale;
zL
L’efficienza
efficienza della fosforilazione
ossidativa è pari al 50%! Una notevole
quantità di calore si sviluppa a seguito
dell’idrolisi dell’ATP.
z
Termogenesi Obbligatoria
z
Produzione “basale” di calore,
involontaria, prevalentemente
g ormoni tiroidei.
controllata dagli
Termogenesi Facoltativa
z
Produzione in eccesso rispetto alle
conizioni basali, involontaria,
prevalentemente controllata dalle
p
catecolamine.
Termogenesi “Volontaria”
“Volontaria”
z
CONTRAZIONI MUSCOLARI
VOLONTARIE.
Azione degli Ormoni
Aumentano il flusso intracellulare di
ioni
z Attivazione ATPasi
z Maggiore disponibilità di ADP e P
z Stimolazione dei processi ossidoriduttivi mitocondriali.
z
I Muscoli
Massa considerevole
z Brivido da freddo
z Attività volontaria
z Termogenesi per stimolazione
ormonale.
z
Il Grasso Bruno
Ricco in mitocondri
z Riccamente vascolarizzato ed
innervato
z Esiguo nei mammiferi di grossa taglia.
z
Acclimatamento
z
Aumento della permeabilità agli ioni!!!
z
ORGANI DI RISCALDAMENTO =
cellule muscolari modificate.
Distribuzione del calore
nell’organismo
Sangue!
z Vasocostrizione e vasodilatazione
periferica
z
Termodispersione
Conduzione
z Convezione
z Irraggiamento (onde
elettromagnetiche infrarosse)
z Evaporazione
z
Centri di Termoregolazione
Alla termoregolazione sovrintendono
numerose strutture nervose presenti
p
nella regione
g
preottica
p
soprattutto
dell’ipotalamo
z I neuroni termoregolatori operano ad
una temperatura di riferimento (3739°C)
z
Centri di Termoregolazione
z
“ogniqualvolta i neuroni
t
termoregolatori
l t i sono sottoposti
tt
ti ad
d
una variazione della temperatura di
riferimento
if i
t – per variazioni
i i id
della
ll
temperatura del sangue o stimoli
provenienti
i ti d
daii ttermocettori
tt i
periferici – rispondono generando
segnali
li che
h danno
d
inizio
i i i ad
d una
risposta adeguata”.
Centri di Termoregolazione
z
Risposta adeguata? Integrazioni
complesse di natura neuroendocrina
((es. stimolazione tiroide).
)
Neuroni Termoregolatori
Neuroni W = sensibili alle
t
temperature
t
> 37°C
z Neuroni w = effettori della p
perdita di
calore
z Neuroni c = neuroni effettori della
produzione di calore
z Neuroni I = neuroni insensibili alla
temperatura.
z
IPERTERMIE NON FEBBRILI
z
“L’aumento
L aumento della temperatura risulta
da una eccessiva produzione di
calore o da un alterato
funzionamento dei meccanismi di
termodispersione .
termodispersione”
IPERTERMIE NON
FEBBRILI
Colpo di Calore
z Colpo di Sole
z Endocrinopatie
z Ipertermia Maligna
z
Colpo di Sole
Consegue ad una prolungata
esposizione del capo ai raggi solari
z Meccanismo patogenetico?
Probabilmente dipende dall’aumento
della permeabilità vasale a livello di
SNA
z
Colpo di Calore
z
Esposizione prolungata a temperature
ambientali eccessive!
Endocrinopatie
IPERTIROIDISMO
z Aumento del “metabolismo basale”
z
Ipertermia Maligna
z
Porcine Stress Syndrome
Scatenata da stress, trasporto,
alotano;
z Recettore per la rianodina (RYR1)
z Flusso ioni calcio - > ca++ nel
citosol - > idrolisi ATP.
z
Ipertermie Febbrili
z
“La febbre è una forma di ipertermia che si
distingue dalle altre per il suo peculiare
patogenetico
g
che consiste in
meccanismo p
una alterazione della funzione dei neuroni
termoregolatori che,
che per azione di
determinate citochine, vanno incontro ad un
innalzamento della “temperatura
temperatura di
riferimento”
La Teoria dei Pirogeni
g
z
Fra l’inoculazione
l inoculazione di LPS (pirogeno
esogena) e la febbre intercorre un “periodo
di latenza”
zL
L’effetto
effetto dell
dell’LPS
LPS si riduce nei conigli resi
leucopenici
z L’inoculazione
L’i
l i
del
d l siero
i
di un coniglio
i li con
febbre causa subito un rialzo febbrile, senza
periodo di latenza…
La Teoria dei Pirogeni
z
… LPS non causa direttamente la febbre,
ma il suo effetto è mediato da un”qualcosa”
(pirogeno
(p
g
endogeno)
g
) verosimilmente
prodotto dai leucociti.
I Pirogeni Esogeni
LPS
LP
z Muramil
Muramil-dipeptide
dipeptide dei Gram
Gram+
z Latte
z Farmaci
z
I Pirogeni Endogeni
IL-1
z TNF
z IFN (alpha,
(alpha beta,
beta gamma)
z IL-2
z IL-6
z MIP-1
MIP 1
z IL-8…
z
Meccanismo di Azione dei
Pirogeni
Azione diretta?
z Azione indiretta! Ruolo delle
prostaglandine (PGE2)
z
Prostaglandine
z
“Al momento si ritiene che la maggior
parte dei pirogeni endogeni agisca
p
,
indirettamente sui centri ipotalamici,
per intermediazione delle PGE2; solo
la MIP
MIP-11 sarebbe in grado di agire
direttamente”.
Prostaglandine
Le cellule endoteliali producono PGE2
sotto stimolazione da parte dei
pirogeni
p
g
endogeni
g
z I pirogeni endogeni potrebbero agire
direttamente sui neuroni
termoregolatori, attivando la COX di
neuronii e cellule
ll l gliali.
li li
z
Il decorso della febbre
z
Rialzo termico (fase prodromica) =
sensazione di freddo, vasocostrizione
periferica,, aumento della termogenesi;
p
g
;
z Fastigio = la funzione dei neuroni
termoregolatori si attesta su un valore
superiore ai 37°C;
z Defervescenza = per crisi o per lisi.
Tipi di Febbre
z
Continua
z Remittente (non c’è defervescenza)
z Intermittente (c
(c’èè defervescenza) –
quotidiana, terzana, quartana
z Ricorrente
z Ondulante
Alterazioni Metaboliche nella
Febbre
z
> glicogenolisi
z > corpi chetonici
z Negativizzazione del ricambio azotato
z < diuresi
Effetti della Febbre sui
Microrganismi
z
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