Termorregulação - Fisiologia

17.735 visualizações

Publicada em

Aula de fisiologia - termorregulação

Publicada em: Educação
0 comentários
22 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
17.735
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
7
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
0
Comentários
0
Gostaram
22
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Termorregulação - Fisiologia

  1. 1. Termorregul ação “Capacidade do corpo manter a temperatura interna constante” Prof. Dr. Fabrício Boscolo Del Vecchio
  2. 2. Sistema de Controle Térmico • Discussão sobre sua ação • Discussão sobre seus mecanismos • Discussão sobre suas operações em: – Saúde – Doença – Ambientes esportivos
  3. 3. Humano é homeotérmico Tenta manter sua temperatura constante.
  4. 4. Termorregulação • Aumentos da temperatura acima de 45°C podem destruir estrutura proteica de enzimas. • Valores inferiores a 34°C causam lentidão no metabolismo e arritmia cardíaca. A TEMPERATURA CORPORAL DEVE SER CUIDADOSAMENTE REGULADA
  5. 5. Temperatura “corporal” • A temperatura dos tecidos profundos do corpo – centro – permanece em níveis bastante constantes  ± 0,6°C. • Exceção se dá em doenças febris. No ar seco e se manter com temperatura central (quase) constante
  6. 6. Temperatura da Pele VS Central • Diferente da Temp. Central • A temperatura da pele se eleva e diminui de acordo com a temperatura ambiental ≠ ideal = 4°C, mas pode haver ≠ de até 20ºC entre elas
  7. 7. Temperatura Central “Normal” • Há bastante variação interpessoal • Entre saudáveis, com aferição oral: 36ºC a 37,5°C  Consideram-se 36,5ºC e 37°C = via oral 0,6°C mais alta quando mensurada por via retal.
  8. 8. Pedal: 60’ a 300W  3,9 l/min O2 Rendimento mecânico de 25% (eficiência) 300W não representa mais do que ¼ da produção total por unidade de tempo. E!  outros 75% (3 x 300W) = 900W. Sem regulação = ↑ 12 °C 37°C + 12°C = temperatura retal de 49°C (Billat, 2002)
  9. 9. Como/Onde mensurar • Local mais comum é o reto – Maior semelhança com tº cerebral • Temperatura timpânica – ok – Bom indicador da t° cerebral real • Temperatura esofágica – ok – Indicador da t° cerebral real Temperatura cutânea (média): Termistores
  10. 10. Pílulas telemétricas
  11. 11. Pílulas telemétricas
  12. 12. Temperatura Central “Normal” • A temperatura corporal se eleva durante o exercício! – Sistema de controle imperfeito – Motor do carro/moto/avião • Calor EXCESSIVO  Exercício Vigoroso – T se eleva, temporariamente, para 38,3° a 40° • Frio EXTREMO  valores < que 36,6°
  13. 13. A temperatura corporal é controlada pelo equilíbrio entre a produção e a perda de calor
  14. 14. Equilíbrio – Perda e Produção de Calor Velocidade de Produção > Velocidade de Perda Acúmulo no corpo e a t° se eleva Velocidade de Perda > Velocidade de Produção Calor e temperatura corporal diminuem
  15. 15. Produção de calor • Um dos produtos finais do metabolismo • Estudo da taxa metabólica do organismo – Taxa do metabolismo basal de todas as células – Taxa extra causada por atividade muscular, como calafrios – Metabolismo extra causado pela Tiroxina – Metabolismo extra causado por adrenalina e noradrenalina – Metabolismo extra causado pelo aumento da atividade química das células – Metabolismo extra causado pela digestão, absorção e armazenamento de nutrientes
  16. 16. Perda de calor • Grande parte do calor é Produto de órgãos profundos: – Fígado, Cérebro, Coração E dos músculos estriados esqueléticos – Especialmente durante exercício – No repouso: 17% da formação do calor Transferência do centro para a periferia (pele) - Perda para o ar e para o meio ambiente.
  17. 17. Refrigerador do núcleo do corpo
  18. 18. Perda de calor • Velocidade da perda é determinada por: (1)Velocidade de condução do calor de onde é produzido até a pele (2) Velocidade de transferência entre pele e ½.
  19. 19. Sistema de isolamento do corpo • Pele • Tecidos subcutâneos – Tecido adiposo(!) Isolantes do corpo Conduz apenas 1/3 do que é conduzido por outros tecidos
  20. 20. Função do fluxo sanguíneo • Do centro para a pele Responsável pela TRANSFERÊNCIA de calor Pele – Altamente vascularizada Alta velocidade no fluxo = > eficiência
  21. 21. Controle da condução pelo SNS • A condução do calor para a pele pelo sangue CONTROLADA pelo grau de vasoconstricção das arteríolas e anastomoses arteriovenosas. Vasoconstricção  Controlada pelo SN Simpático Em resposta a: Alterações na t° central do corpo e Alterações na t° ambiente
  22. 22. SN Simpático
  23. 23. Como o calor é perdido pela superfície cutânea? • Irradiação (~60%): Raios de calor infravermelhos emitidos • Condução: Contato direto com objetos (~3%) ou ar (15%) • Convecção: Correntes aéreas (15%) Efeito resfriador do vento: Raiz² da sua velocidade Vento de 6,44 km/h  Efeito resfriador = 2,50 Vento de 1,61 kh/h  Efeito resfriador = 1,25 • Evaporação (22%): 1g H2O evapora da pele = -0,58cal de calor Mesmo sem suar  600 a 700 ml/dia (16-19 cal/h) • Pessoas que nascem sem glândulas sudoríparas – Viveriam em Locais frios ou Locais quentes?
  24. 24. Como o calor é perdido?
  25. 25. Sudorese e sua regulação pelo SNA • Sudorese – Estimulada pela Área pré-óptica-hipotalâmica anterior do cérebro.
  26. 26. Sudorese e sua regulação pelo SNA • Sudorese – APOHA Vias autônomas (sinal elétrico / calor) Medula espinhal Via simpática Pele
  27. 27. Sudorese e sua regulação pelo SNA • SNA  Glândulas sudoríparas são inervadas por fibras nervosas colinérgicas (secretam acetilcolina, mas que cursam por nervos simpáticos, junto com fibras adrenérgicas).
  28. 28. Mecanismo da secreção do suor Gl. Sudorípara: 2 partes 1. Porção enovelada subdérmica profunda que secreta suor e 2. Ducto que passa da derme para a epiderme da pele. Secreção primária/precursora: Sódio: 142 mEq/l Cloreto: 104 mEq/l Baixa sudorese: 5 mEq/l Alta sudorese: 50 – 60 mEq/l
  29. 29. Aclimatação do mecanismo de sudorese ao calor – e aldosterona • Pessoas não aclimatadas a lugares quentes ↑ da sudorese (2-3 l/h) de 1 a 6 semanas Evaporação – Remove o calor 10x a tx normal. ↓ da [ ] NaCl no suor – Conservação do sal. ↑ da secreção de Aldosterona Hormônio sintetizado no córtex das gl supra-renais Regulação balanço eletrolítico
  30. 30. Aclimatação do mecanismo de sudorese ao calor – e aldosterona • Pessoas não aclimatadas a lugares quentes Perdem de 15 a 30 g de sal / dia 4 – 6 semanas de aclimatação – 3-5 g/dia
  31. 31. Detecção da t° - Receptores na pele • Apesar de os repectores da APOHA serem “poderosos” – • Há MUITA importância da PELE e outros tecidos profundos. • Pele: + receptores p/ frio do que para calor.
  32. 32. Detecção da t° - Receptores na pele RESFRIAMENTO DA PELE, reflexos: (1) Inibir sudorese (2) Causar calafrios, aumento prod. calor. (3)Promover vasoconstricção, diminuir perda.
  33. 33. Detecção da t° - Receptores na pele Receptores profundos: Medula espinhal Vísceras abdominais (Dentro e ao redor de) Grandes veias, da região superior do abdômen e tórax. Detectam, principalmente, frio  Hipotermia Expostos à temperatura CENTRAL do corpo
  34. 34. Mecanismos de diminuição da temperatura quanto o corpo está muito quente
  35. 35. Três importantes mecanismos: • Vasodilatação dos vasos cutâneos – Inibição de centros do hipotálamo posterior – Dilatação total pode aumentar a tx de transferência de calor em até 8x. • Sudorese – Aumento de 1°C causa sudorese para remover 10x a taxa basal de produção de calor • Diminuição da produção de calor – Letargia, diminuição da termogênese
  36. 36. Mecanismos de elevação da temperatura quanto o corpo está muito frio
  37. 37. Três importantes mecanismos: • Vasoconstricção da pele por todo o corpo – Estimulação de centros do hipotálamo posterior • Piloereção – Irrelevante para humanos. Ar isolante • Aumento da termogênese – Sistema metabólico ↑ excitação simpática da produção de calor, ↑ secreção de tiroxina, ↑ calafrios.
  38. 38. Calafrios • Porção dorsomedial do hipotálamo posterior Centro motor primário para calafrios Tronco encefálico  Medula Espinhal  Neurônios motores Calafrios máximos  Produção de calor elevada de 4 a 5 vezes!
  39. 39. Secreção de Tiroxina • Resfriamento da APOHA - ↑ Hormônio liberador de tireotropina. Levado à Hipófise anterior (Adeno) Tireotropina – Estimula a gl Tireoide Síntese e liberação de tiroxina = ↑TMB Exposição de várias semanas ao frio Hipertrofia da gl Tireoide (20-40% outros aninais) Novo nível de secreção da tiroxina
  40. 40. Secreção de Tiroxina Exposição de várias semanas ao frio Taxas metabólicas mais elevadas:
  41. 41. Excitação Química de Produção de Calor • Aumento da estimulação simpática • Aumento circulação de Adrenalina/NOR – Elevam a taxa de metabolismo celular • Termogênese química: – ADR/NOR: desacoplam a fosforilação oxidativa Oxidam o excesso de alimentos, liberando energia em forma de calor, mas não forma ATP. Proporcional à quantidade de “Gordura Marrom” Humanos adultos: 10% a 15% de aumento. Recém-nascidos: produção de calor aumenta em até 100%
  42. 42. Temperaturas sob ≠s condições
  43. 43. Intermação • Tolerância térmica  UMIDADE do AR • Seco + vento: temperatura de 54,4°C por horas • 100% de umidade + Imersão: 34,4°C • Temperatura crítica para trabalho braçal: 29,4°C – 32,2°C Intermação: t° corporal de 40,5°C a 42,2°C Desorientação, Desconforto abdominal, Vômito, Delírio, Perda da consciência Choque Circulatório: Perda de líquidos e eletrólitos pelo calor
  44. 44. Interações entre termorregulação e exercício físico
  45. 45. Por quê intermação ocorre durante o exercício?
  46. 46. Efeitos do sexo • Controversas. • Mulheres = menos tolerantes ao calor que homens: – Menor taxa de transpiração – Maior % de gordura corporal Mesmas condições:Aclimatação C. Corporal Sem diferenças ou são muito pequenas
  47. 47. Efeitos do sexo The target HR was 125–135 and 150–160 bpm for intensity 1 (I1) and intensity 2 (I2), respectively, to control workload at the targets of 60% and 75% of V̇O2max.
  48. 48. Mulher
  49. 49. Homem
  50. 50. Para melhorar o VO2max no ambiente quente, o treinamento aeróbio resulta em DISSIPAÇÃO DO CALOR APRIMORADA em função da diminuição do limiar da temperatura central para vasodilatação da pele e sudorese Efeitos da composição corporal e do nível de aptidão física
  51. 51. Pessoas melhor treinadas aerobiamente produzem mais calor na mesma intensidade de esforço (V̇O2max = 60 vs 44 mL O2·kg−1·min−1
  52. 52. Maior condicionamento aeróbio proporciona maior taxa de sudorese. Efeitos da composição corporal e do nível de aptidão física
  53. 53. Maior condicionamento aeróbio proporciona maior vasodilatação epidérmica Efeitos da composição corporal e do nível de aptidão física
  54. 54. Estes mecanismos diminuem a t° da pele no exercício aeróbio de alta intensidade
  55. 55. Efeitos da composição corporal e do nível de aptidão física • Produção de calor  Associada ao peso • Estocagem de calor por unidade de superfície corporal  Superior em pessoas maiores Inferior em pessoas menores
  56. 56. Efeitos da composição corporal e do nível de aptidão física
  57. 57. heat stress situation (EREQ > EMAX). Uncompensable heat stress can be achieved by increasing exercise
  58. 58. Composição corporal
  59. 59. Composição corporal • Um obeso foi capaz de nadar durante 7 horas em água com temperatura de 16°C SEM ALTERAÇÃO da temperatura central. • Um magro teve de abandonar a água em 30 minutos, com temperatura interna de 34,5°C.
  60. 60. Massa corporal e perda de suor
  61. 61. Perda de suor 60kg – 2h de corrida  +1250ml de suor Correndo a 18 km/h: Se “evaporasse” tudo ↓90% do calor Evapora-se apenas 40% do suor produzido
  62. 62. Composição corporal Marathon: For the 60kg runner, it is about 2:10:20. For the 70kg athlete, it is 2:18:22.
  63. 63. Sammy Wanjiru's remarkable marathon victory in Beijing. • Limite teórico que o atleta conseguiria correr considerando a temperatura ambiental e a umidade do ar: 2:05:45 • Tempo oficial: 2:06:32
  64. 64. Após maratona  38,2°C a 40,8°C Corredores de nível mundial Após 3-6 milhas Em dia úmido (29,5°C) Estudo de caso com 1 maratonista: Entre 113’ e 119’  Aumento repentino 40ºC para Temperatura mantida até 162,7’ – Chegada (ufa ) Na recuperação: queda de 0,8°C/min nos 30 min após
  65. 65. RESISTÊNCIA Qual variável mais prejudicada?
  66. 66. Resistência geral aeróbia dinâmica
  67. 67. No exercício • Com carga constante ↑ t° central se relaciona com intensidade do exercício Independe da t° do ambiente, desde que: entre 8°-29°C e ↓ umidade relativa
  68. 68. Volume sistólico Em decorrência da sudorese  há desidratação  hipovolemia
  69. 69. Esportistas treinados • 70% do VO2max • Temperatura da pele: 35°C • Temperatura do esôfago: 39,3°C • Não há prejuízo –No volume sistólico –Na pressão arterial
  70. 70. No exercício O método de perda de calor durante o exercício contínuo é modificado segundo condição ambiental.
  71. 71. No exercício Efeito da umidade relativa do ar 70%  Reduz o rendimento de 10% a 15% Maratona (35°C, 80%U)  3 h  3h20 (Billat, 2002)
  72. 72. Temperatura afeta a produção de [LAC]?
  73. 73. Temperatura afeta a produção de LAC?
  74. 74. Temperatura afeta a produção de LAC? • A [LAC] aumenta sob tº externa elevada – Irrigação sanguínea adicional da pele • Esportista deve estar preparado – Acionamento precoce - metabolismo anaeróbio – Já em intensidades com cargas baixas – Possível esgotamento precoce
  75. 75. Temperatura corporal e FC
  76. 76. Inclusive na doença
  77. 77. Hora do dia afeta a temperatura e o desempenho? Em um meio ambiente neutro  temperatura retal segue variação sinusoidal Pico no final da tarde ~18h
  78. 78. Efeito do ambiente quente na capacidade de se exercitar Em Exercícios de curta duração (<1 min) Aumentos de 1ºC na temperatura muscular podem estar associados a incrementos de 2-5% na performance (Racinais & Oksa, 2010)
  79. 79. Esforços de curta duração (<1’) apresentam melhores resultados no período da tarde (16-20h) em comparação ao período da manhã (6h-10h) Isto já foi observado com: Altura no salto vertical (Racinais et al., 2004) Velocidade de sprint na corrida (Javierre et al., 1996) Potência máxima produzida na bicicleta (Racinais et al., 2005) Wattagem em esforços de 30 s e 60 s na bicicleta (Melhim, 1993)
  80. 80. 07:00–09:00 horas versus 17:00–19:00 horas QUENTE QUENTE QUENTE QUENTE
  81. 81. Estas mudanças ocorrem sem...
  82. 82. Em contrapartida, aquecimento ativo melhora a produção de potência em sprint no ciclismo em ambos os períodos
  83. 83. Por quê? Maior produção de força ocorre durante sprints realizados no período da tarde quando comparado com o período da manhã.
  84. 84. Há na temperatura “do dia”, e isto pode ocasionar , que melhoraria o desempenho. Por quê? (Melhim, 1993; Bernard et al., 1998; Racinais et al., 2004a, b, 2005b).
  85. 85. • Este aquecimento favorece o aporte energético
  86. 86. Além disto • Menores temperaturas musculares – Aumento na retenção de Ca2+ pelo retículo sarcoplasmático (Stein et al., 1982; Segal et al., 1986) Ca2+ (Racinais et al., 2005)
  87. 87. Aclimatação ao calor (Billat, 2002) 1. Aumento do volume plasmático 10-12% (↑ proteínas plasmáticas) Mantem P.A. e volume de ejeção sistólico Sem aumentar o débito cardíaco (↑ F.C.)
  88. 88. Aclimatação ao calor (Billat, 2002) 2. Desencadeiamento mais rápido do limiar de sudorese ao início do exercício Diminui o acúmulo inicial de calor 3. Triplicação do débito de suor para a mesma carga relativa. 1 litro por hora ao invés de 0,3 l/h Em ambiente quente a 60% do VO2max
  89. 89. Aclimatação ao calor (Billat, 2002) 4. Diminuição da [ ] de sais minerais do suor Especialmente sódio e cloro  Aldosterona 5. Redução da vasodilatação cutânea
  90. 90. Aclimatação
  91. 91. Aclimatação: Frequência cardíaca e tempo de trabalho
  92. 92. Potência aeróbia e aclimatação 10 dias
  93. 93. Efeitos da roupa na temperatura
  94. 94. Tendinite de ombro Dor muscular/Contratura miofascial Contratura lombar
  95. 95. Fasceíte plantar + Neuropatia
  96. 96. Efeitos psicológicos do calor para o desempenho físico e esportivo
  97. 97. An increase in body temperature before long- duration exercise can decrease performance by altering the (Nadel, 1987; Gonzalez-Alonso et al., 1999)
  98. 98. O que fazer, então?
  99. 99. Roupa?

×