Regulación de la temperatura corporal y fiebre

Dr. Johnnathan Emanuel MolinaFisiología Médica

Universidad de San Carlos de Guatemala

Temperatura Normal del Organismo

Temperatura Central y Periférica Temperatura Rectal 0.6°C > Temperatura Oral 0.6° > Temperatura Axilar La Temperatura Corporal se establece por un EQUILIBRIO entre Producción y

Pérdida de calor Metabolismo Corporal se refiere al conjunto de reacciones químicas que

suceden en las células. Tasa Metabólica se expresa en base al calor liberado durante las reacciones

químicas. Caloría(c) es la cantidad de energía necesaria para elevar en 1°C la

temperatura de 1g de agua justamente de 14.5° a 15.5°C a presión atmosférica normal; igual a 4.1869 joules

Requerimientos Globales energéticos: (Hombre sano, 70Kg)-En cama: 1650 cal-Alimenatación + Digestión: aumenta 200 cal--- 1850 cal-Sentado sin ejercicio(Sedentario): 2000 – 2250 cal Tasa Metabólica Basal, TMB(70 cal/h) Valor mínimo de energía necesaria para

subsistir (representa 70% del gasto energético diario de una persona sedentaria)

60%

25%

8%7%

Componentes del Gasto Energético

Tasa Metabólica Basal

Actividad Física Voluntaria

Efecto Termógeno de los alimentos

Otra actividad no física

8 %

7 %

60 %

25 %

Producción y Pérdida de Calor

Producción de Calor El calor producido se genera pralte. en hígado,

cerebro y corazón. Factores determinantes de la producción de calor

“Tasa Metabólica Corporal”1. TMB2. TM extra por actividad muscular3. Tiroxina (y un poco por testosterona y GH)4. SNS y adrenalina/noradrenalina5. Mayor actividad química por aumento de Temperatura6. Efecto Termógeno de los alimentos

Pérdida de Calor:-La velocidad de pérdida depende de 2 factores: 1) Rapidez de transporte de calor de los órganos internos

hacia la piel2)Rapidez con la que la piel cede el calor al entorno

Sistema Aislante del organismo y Regulación del flujo sanguíneo para transferir calor

La conductancia al calor es 8 veces mayor desde una vasoconstricción plena (flujo casi nulo) hasta una dilatación total.

Piel: “sistema radiador de calor” gracias al flujo sanguíneo se transfiere calor desde el interior hacia la piel.

La vasoconstricción depende únicamente del SNS

Termorregulación…

Aspectos Físicos acerca de la pérdida de calor desde la piel

Radiación Conducción Convección Evaporación

Aspectos Físicos acerca de la pérdida de calor desde la piel

Regulación de la producción de sudor, SNA

Zona Preóptica hipotalámica anterior--- sudor Glándulas sudoríparas están inervadas por fibras colinérgicas del SNS

Mecanismo de secreción del sudor-Porción Arroyada(secretora) y conducto-Secreción precursora/primaria (filtrado sin proteínas, como el plasma)-SNS-Secreción precursora con Na+ 142mEq/L y Cl-104mEq/L-Con forme fluye por el conducto hay absorción de e- produciendo Na+ y Cl- en: 5mEq/L -Luego, la presión osmótica se reduce por lo que el agua también se reabsorbe y se concentra

todo-No aclimatación(etapa de sudoración rápida): Na Cl 50-60mEq/L, mucho sudor(SNS), Urea se

duplica, Ácido láctico cuádruple y K+ 1.2 veces

Mecanismo de Aclimatación:- La pérdida de e- se reduce considerablemente, Aldosterona(corteza suprarrenal) que reduce e-

del LEC; No aclimatada pierde 15-30g Sal/día, Aclimatada (4-6 semanas) 3-5g/día-mayor capacidad de sudoración, No Aclimatado(máximo 1 L/h sudor); Aclimatado 1-6 semanas

de calor (2-3L/h)-Evaporación del sudor elimina hasta 10 veces más el calor de la tasa normal de producción de

calor.

JADEO (Asociado al centro neuomotáxico)

Dos conocidos se encuentran en la calle:

- ¡Hola! Tanto tiempo...¿Cómo estás? - Muy bien, muy bien, ¿y tú? ¿Qué planes tienes para las vacaciones? - Tengo ganas de ir a disfrutar el verano de Madrid, como el año pasado. - ¿Has ido a Madrid el verano pasado? - No, pero también tenía ganas de ir.

Regulación de la Temperatura Corporal: Hipotálamo

La T° se regula casi exclusivamente por feedback a través de centros termorreguladores hipotalámicos que requieren de receptores de temperatura para detectar el valor de ésta.

Zona preóptica anterior contiene multitud de neuronas sensibles al calor y 1/3 de neuronas sensibles al frío. Al calentar esta zona, la piel suda con vasodilatación periférica (para liberar calor y bajar a lo normal la T°) y disminuye la producción en exceso de calor corporal.

Detección de temperatura periférica y tejidos profundos

-Vías que transmiten la T° detectada en la piel? (temperatura periférica –frío detecta pralte.-)

-10 veces más receptores para el frío que para el calor

Cuando se enfría la piel, existen reflejos para aumentar la temperatura corporal:1.-Escalofrío, aumenta la tasa de producción de calor2.-Inhibe la sudoración (aumenta la pérdida de calor)3.-Vasoconstricción periférica(disminuye la pérdida de calor por la piel)

-Termoreceptores Profundos: Médula espinal, vísceras abdominales y en las grandes venas torácicas y abdominales superiores. -También detectan de preferencia el frío-

Regiones Hipotalámicas Termorreguladoras

La zona que estimulan los receptores periféricos en el hipotálamo es la región hipotalámica posterior. (lugar de integración de todas las temperaturas detectadas)

Los receptores que se encuentran en la región hipotalámica anterior y preóptica también se dirigen al mismo lugar.

RESPUESTA DEL HIPOTÁLAMO PARA LA TERMORREGULACIÓN…

Mecanismos para reducir la temperatura:1. Vasodilatación periférica: Inhibición de centros hipotalámicos posteriores

simpáticos (↑8 veces la transferencia de calor)2. Sudoración: punto crítico de 37°C. Cada ↑ 1°C produce sudoración para

eliminar 10 veces la tasa basal de producción de calor.3. Disminución de producción de calor: Inhibe tiritona y termogénesis

química.

Mecanismos para aumentar la temperatura:1. Vasoconstricción2. Piloerección: SNS estimula la contracción de los músculos erectores del

pelo (retiene aire próximo a la piel para disminuir la transferencia de calor ) – No en Seres Humanos-

3. Aumento de termogenia: tiritona, aumento del metabolismo celular, producción de tiroxina.

Termogenia y Tiritona

Porción dorsomedial del Hipotálamo posterior – Centro motor primario de la tiritona-

Normalmente está inhibida por la región preóptica anterior(centro de calor)

Frío de la piel y médula espinal estimulan el centro de tiritona Las señales terminan en las motoneuronas anteriores produciendo

aumento del tono muscular y facilitan a las motoneuronas – señales sin ritmo fijo, no es una agitación verdadera-

- Es una oscilación por retroalimentación del reflejo del estiramiento del huso muscular

- Al ser máxima la tiritona, la producción de calor aumenta 4-5 veces.

Termogenia Química Simpática

Termogenia sin escalofríos Se debe a la capacidad de la Adrenalina y Noradrenalina para desacoplar

la fosforilación oxidativa…el exceso de nutrientes se oxida y libera energía en forma de calor pero no sintetiza ATP

Termogenia química α Cantidad de grasa parda de los tejidos ¿porqué?-Noradrenalina (SNS)… estimula a la proteína desacopladora

mitocondrial(termogenina)-Adultos pocas reservas de grasa parda, no aumenta el calor más de 15%

RN ↑ La producción

de calor hasta 100%

Termogenia y Tiroxina

Zona hipotalámica anterior y preóptica produce tirotropina que viaja por el sistema porta hasta la adenohipófisis donde es Secretada con la finalidad de aumentar los niveles de tiroxina por la tiroides elevando la tasa metabólica celular – otro mecanismo de termogenia química- ojo: no es agudo, necesitaría semanas de frío para aumentar la tiroxina….

“Punto de ajuste” para control de la temperatura…

37.1°C Corrige Temperaturas para llevar a este valor crítico… Control conductual de la temperatura corporal (Termorregulación

ambiental)

Alteraciones de la termorregulación…

● Temperatura corporal sube por encima de lo normal.

● Una temperatura elevada puede estar producida por anomalìas cerebrales o sustancias tóxicas, tumores cerebrales, condiciones ambientales que afectan a los centros reguladores de la temperatura.

Fiebre…

● La fiebre es el resultado de una rectificación del punto de ajuste para el control de la temperatura; este reajuste puede estar producido por proteínas, productos de la degradación proteíca o toxinas bacterianas (lipopolisacáridos): pirógenos.

Algunos pirógenos actuan directamente sobre el centro de control de la temperatura, pero la mayoría lo hacen indirectamente.

Fiebre…

● *Cuando aparecen bacterias o partículas víricas en el cuerpo, son fagocitadas por los leucocitos, macrófagos de los tejidos y NK.

● Estas células liberan interleucina-1 (IL-1) como respuesta a las partículas fagocitadas.

● La interleucina-1 (pirógeno leucocitario o endógeno) induce la formación de prostaglandina E, que actúa sobre el hipotálamo para inducir la reacción febril.

● Eleva la temperatura en 8-10 min.● Necesita la diezmilllonésima parte de 1 gramo de LPS ● Cuando los fármacos bloquean la formación de prostaglandina E2, la fiebre desaparece o se reduce.

(ASA)

Fiebre…

Fiebre…

● Cuando el mecanismo de la interleucina-1 reajusta el control de la temperatura, ésta se mantiene a un nivel más alto.

● Al elevar el punto de ajuste, se inducen las sensaciones subjetivas de frío, y los mecanismos nerviosos inician la tiritona y la piloerección.

● Una vez que el organismo alcanza el nuevo punto de ajuste, la persona deja de tener la sensación

de frío y la temperatura se eleva por encima de lo normal. ● Cuando los pirógenos se eliminan del cuerpo el punto de ajuste para la temperatura retorna a sus

valores normales.

Fiebre…

Características de las enfermedades febriles

Cuando el punto de ajuste del centro de control de la temperatura del hipotálamo se modifica de manera brusca desde su nivel normal hasta otro más alto que el normal, la temperatura corporal tarda varias horas en alcanzar el nuevo punto de ajuste de temperatura.

Durante ese período, la persona sufre “escalofríos” y siente una frialdad extrema, aunque la temp de su cuerpo sea incluso mayor de lo normal.

Los escalofríos continúan hasta que la temperatura corporal alcanza el punto de ajuste hipotálamico.

Escalofríos…

-Cuando se elimina de manera brusca el factor causante del aumento de temperatura, el punto de ajuste del centro hipotálamico termorregulador pasa enseguida a un valor más bajo incluso a un valor normal.

-Este cambio brusco de acontecimientos en los estados febriles se conoce: “crisis”

La Crisis…

Efectos de la variación del punto de ajuste del controlador hipotalámico de la temperatura.

GOLPE DE CALOR (insolación)

Una escena de terror…

● Los límites de temperatura atmosférica elevada que se puede tolerar dependen casi siempre de la sequedad o humedad del aire.

● Si el aire es seco y fluyen corrientes aéreas de convección suficientes para facilitar una rápida evaporación, una persona puede resistir varias horas a una temperatura ambiente de 54 º C.

● Si el aire está humidificado, o la persona está sumergida dentro del agua, la

temperatura corporal empieza a elevarse cuando la temperatura ambiente se incrementa por encima de 34º C.

Golpe de Calor…

● Cuando la temperatura corporal se eleva por encima de un valor crítico, en el intervalo de 40.5 a 42 °C es fácil sufrir: GOLPE DE CALOR.

● Los síntomas: mareos, molestias abdominales, vómito, confusión mental y pérdida del conocimiento.

● Estos síntomas pueden agravarse con un shock circulatorio por la pérdida excesiva de líquidos y electrólitos con el sudor → muerte.

Golpe de Calor…

Aclimatación al calor

1) La aclimatación de los soldados al clima tropical

2) La aclimatación de los mineros para el trabajo en minas de oro a una profundidad de 3 Kms, donde la temperatura se aproxima a la corporal y la humedad es casi del 100%.

-Se lleva a cabo de 1 a 3 semanas aproximadamente.

Los cambios fisiológicos: ● duplicación de la tasa máxima de sudoración● incremento del volumen plasmático● la disminución de la pérdida de sal por el sudor y la orina hasta

casi nada.(secundario al ↑ de aldosterona)

Secuencia de adaptaciones al calor..

Durante el período de tiempo de aclimatación, se observan una serie de adaptaciones del organismo al medio ambiente caluroso y húmedo.

Primeros tres díasEs frecuente que inicialmente aparezca una gran congestión en cabeza y cara; la temperatura rectal y la frecuencia cardiaca están elevadas.

Tercer al sexto día Aumento en el volumen plasmático. Reducción en la frecuencia cardiaca.

Del quinto al octavo día

Estabilización de la temperatura interna.

Entre el sexto ydécimo día

Adaptación individual a la temperatura elevada: la capacidad de trabajo se restablece, la frecuencia cardiaca y la temperatura se aproximan a las habituales. Aumento del volumen sistólico, estabilización del gasto cardíaco y del consumo de oxígeno. Aumenta la eliminación de calor por evaporación. Disminución de la temperatura de la piel y la rectal. Reducción de la concentración de cloruro de sodio en el sudor.

Días 10-12 Se normaliza el consumo de glucógeno, y al décimo día, el contenido de glucógeno es el del nivel inicial.

Exposición al frío…

EXPOSICIÓN DEL CUERPO ALFRÍO EXTREMO

● Si no se trata de inmediato a una persona expuesta a agua helada durante 20-30 min, fallece por paro cardíaco o fibrilación ventricular.

(La temp corporal interna < 25°C).

● Una vez que la temp corporal ha descendido por < 29.5° C desaparece la capacidad del hipotálamo para regular la temperatura.

● Cuando la temperatura desciende por < 34.5° C la capacidad de regulación disminuye mucho

Consecuencias de la hipotermia…

El corazón frío es muy irritable y exhibe aumento en la susceptibilidad para la fibrilación auricular o ventricular. A temperaturas menores de 25°C ocurre asistolia.

La hipoventilación, la supresión del reflejo de la tos y del reflejo mucociliar predisponen al desarrollo de atelectasias y neumonía. Junto con la desviación a la izquierda de la curva de disociación de la hemoglobina, son los factores predisponentes de hipoxemia, hipoperfusión e hipoxia tisular.

El temblor desaparece a menos de 35°C, con disminución en la tasa de metabolismo basal.

Por cada grado centígrado que disminuye la temperatura, el consumo de oxígeno baja en 5%-15%.

Hay preservación del equilibrio ácido-base en las hipotermias leves y moderadas, pero en la hipotermia severa el metabolismo se convierte en anaerobio, con acumulación intracelular de lactato y acidosis metabólica

La función gastrointestinal también se afecta. En pacientes con hipotermia moderada y severa, se presenta íleo adinámico y disminución del metabolismo hepático

Consecuencias de la hipotermia…

“Si los perros no van al cielo… Cuando yo muera, quiero ir a donde ellos van…….”

Will Rogers

Gracias… =)