Temperatura ciała – homeostaza i termoregulacja

Jak reagujemy na zimno?

Obniżenie temperatury otoczenia poniżej strefy komfortu cieplnego natychmiast uruchamia mechanizmy termoregulacji biologicznej. Wymagana jest synchronizacja układów – głównie sercowo-naczyniowego, wewnątrzwydzielniczego oraz procesów metabolicznych. Ich celem jest utrzymanie homeostazy temperaturowej ustroju poprzez zwiększenie produkcji ciepła i zmniejszenie jego oddawania.

Homeostaza (gr. homoíos – podobny, równy; stásis – trwanie) – zachowanie równowagi środowiska wewnętrznego organizmu niezależnie od zmiennych wpływów otoczenia.

Biologiczna homeostaza organizmu wymaga regulowania i kontrolowania najważniejszych parametrów wewnętrznego środowiska. Należą do nich głównie:

  • pH krwi i płynów ustrojowych,
  • ciśnienie osmotyczne,
  • objętość płynów ustrojowych,
  • stężenie związków chemicznych w płynach ustrojowych,
  • ciśnienie tętnicze krwi,
  • ciśnienie parcjalne tlenu i dwutlenku węgla we krwi
  • oraz u organizmów stałocieplnych temperatura ciała

 Temperatura ciała:

Najwyżej zorganizowane organizmy, w tym człowiek, wykazują stałocieplność, która jest konieczna do sprawnego działania m.in. wyspecjalizowanego systemu nerwowego.

Rozkład izoterm ciała ludzkiego w otoczeniu ciepłym i chłodnymStałość temperatury dotyczy wyłącznie wnętrza ciała. Dotyczy narządów klatki piersiowej, jamy brzusznej, wnętrza głowy oraz krwi. U zdrowego człowieka wynosi bez względu na warunki zewnętrzne 36-37,2°C.

Temperatura kończyn oraz warstw powierzchniowych jest zmiennocieplna i w znacznym stopniu zależy od czynników zewnętrznych. Ta powierzchniowa zmiennocieplność pomaga w utrzymaniu stałej temperatury wnętrza.

Jest to możliwe dzięki czynności mikrokrążenia i zmianom intensywności komórkowych procesów metabolicznych prowadzących do wytwarzania ciepła.

Zaburzenie homeostazy temperaturowej:

Temperatura ciała nie zawsze oczywiście musi być stała. Zdarza się, że przekroczenie granicy temperatury homeostazy jest efektem sprawnie działającej termoregulacji organizmu zarządzającej „gorączkę” w odpowiedzi na np. infekcję bakteryjną lub wirusową. Wówczas granica normy jest czasowo przesunięta do maksymalnie 41°C. Przekroczenie tej normy grozi uszkodzeniem białek w komórkach nerwowych, co jest niebezpieczne dla życia.

Natomiast zaburzenie homeostazy związane z zaburzeniem funkcjonowania termoregulacji oznacza zazwyczaj uszkodzenie któregoś z elementów ośrodka termoregulacji mieszczącego się w przysadce lub z ekspozycją na ekstremalne temperatury zewnętrzne. Efektem jest wówczas stan hipotermii (stan spowodowany zbyt szybkim ochładzaniem organizmu w stosunku do jego zdolności wytwarzania ciepła – temperatura ciała poniżej 35°C) lub hipertermii (podwyższenie temperatury ciała, przegrzanie).

Przy sprawnie działającym ośrodku termoregulacji zarówno wysoka jak i niska temperatura otoczenia jest silnym bodźcem stresowym uruchamiający szereg procesów obronnych.

Trzy podstawowe mechanizmy termoregulacji:

1.  Pomiary temperatury poprzez termoreceptory i termodetektory

  • Termoreceptorywewnętrzne – kontrolują temperaturę wewnątrz organizmu i zewnętrzne – na powierzchni ciała – odbierają bodźce cieplne ze środowiska. Reagują na zimno, ciepło i gorąco. Przekazują zdobyte informacje w postaci impulsów nerwowych do podwzgórza,
  • Termodetektory – występują np. w podwzgórzu – reagują na zmiany temperatury docierającej do nich krwi, przyspieszając bądź zwalniając czynność bioelektryczną w podwzgórzu

2.  Zarządzanie „danymi” w ośrodku termoregulacji – podwzgórze

Podwzgórze (łac. Hypothalamus) to część podkorowa mózgowia zaliczana do międzymózgowia. Stanowi 1/300 masy mózgu. Kieruje wszystkimi funkcjami wegetatywnymi oraz większością funkcji hormonalnych ustroju. Kontroluje głód, pragnienie, rytm okołodobowy, sen, oraz temperaturę ciała. W podwzgórzu zlokalizowany jest ośrodek przyjemności.

podwzgórze

Jest „biologicznym termostatem”. Analizuje wszystkie informacje dotyczące temperatury ustroju i zarządza nimi z poziomu dwóch wyspecjalizowanych ośrodków:

  • w przedniej części – ośrodek straty ciepła: Wpływa na mechanizmy usuwana ciepła z organizmu w gorącym środowisku
  • w tylnej części – ośrodek zachowania ciepła:  Odpowiedzialny jest za zatrzymywanie ciepła w organizmie i stymulacje jego wytwarzania. Powoduje skurcz naczyń krwionośnych skóry i podwyższenie tempa przemiany materii

Oba ośrodki są ze sobą połączone drogami po obu bocznych stronach podwzgórza.

3.  Wykonywanie „odgórnych” poleceń – efektory układu termoregulacji

  • Efektory termoregulacji fizycznej – układ krążenia i gruczoły potowe

Polega na wymianie ciepła między organizmem a otoczeniem w ilości umożliwiającej utrzymanie stałej temperatury wewnątrz ciała.

Wnętrze ciała ludzkiego jest ogrzewane ciepłem wytwarzanym w procesach metabolicznych wątroby, serca, nerek, mózgu i mięśni. Za rozprowadzenie tego ciepła po całym organizmie odpowiedzialna jest przede wszystkim krew. Krew również jest odpowiedzialna za taką wymianę tego ciepła między organizmem a otoczeniem aby nie doszło do wychłodzenia (przegrzania) organizmu.

Efektorem termoregulacji fizycznej zabezpieczającym ustrój przed wychłodzeniem jest skurcz obwodowych naczyń krwionośnych (zmniejszenie średnicy naczyń w kończynach oraz w skórze). Zmniejszenie ilości krwi w warstwie wierzchniej ciała (powłoce) skutkuje zmniejszeniem oddawania ciepła krwi do otoczenia. Zjawisku temu towarzyszy przemieszczenie się krwi do głębiej położonych naczyń krwionośnych, co prowadzi do zwiększenia tzw. krwi centralnej. Przemieszczenie krwi z żył powierzchniowych do żył głębokich pozwala zachować ciepło wewnątrz organizmu i jednocześnie ograniczyć jego oddawanie na zewnątrz.

  • Efektory termoregulacji chemicznej – mięśnie szkieletowe, wątroba, nerki oraz tkanka tłuszczowa

Polega na wytworzeniu w organizmie w procesach biochemicznych ilości ciepła adekwatnej do utrzymania stałej temperatury wewnątrz ciała, pomimo wymiany temperatury z otoczeniem.

Termogeneza drżeniowa – wzrost napięcia mięśniowego i drżenie mięśniowe powodują powstawanie ciepła. Źródłem energii dla pracy mięśni są węglowodany oraz lipidy

Termogeneza bezdrżeniowa – zwiększenie aktywności układu adrenergicznego i uwolnienie szeregu hormonów, które działając na tkanki i narządy organizmu (głownie brunatną tkanke tłuszczową i wątrobę) powodują przyspieszenie tempa ich metabolizmu i zwiększenie wytwarzania ciepła

Jak działa masaż lodem?

Poniższy wykres i opis są fragmentem badań dr Katarzyny Chojak-Fijałki i wsp., z Zakładu Medycyny Fizykalnej i Odnowy Biologicznej Katedry Fizjoterapii na Wydziale Rehabilitacji Ruchowej Akademii Wychowania Fizycznego w Krakowie.

Badanie – masaż kostką lodu trwał 1 min. i obejmował przód uda tj. okolicę mięśnia czworogłowego uda

CZĘŚCIOWE WYNIKI

  • Średnia temp. powierzchowna skóry kończyny zabiegowej przed zabiegiem wynosiła 30,04°C.
  • Temperatura bezpośrednio po zabiegu wynosiła14,26°C.
  • Istotne obniżenie temperatury utrzymywało się do 20 minuty po zabiegu.
  • Po 25 minutach temperatura powróciła do wartości wyjściowej.

Pomiary temperatur skóry w poszczególnych minutach zabiegu masażu lodem

 

Biologiczne efekty działania zimna

Krioterapia [gr. krýos „lód”, „zimno” + gr. therapeía „leczenie”] czyli leczenie zimnem jest formą bodźcowania zimnem. Jednym z jej cennych efektów jest szybsze gojenie się urazów i zapaleń z możliwością pominięcia leczenia farmakologicznego. Znajduje zastosowanie w leczeniu oraz jako uzupełnienie leczenia wielu schorzeń m.in.: w chorobach o podłożu reumatoidalnym i zwyrodnieniowym,w zespołach bólowych, w chorobach neurologicznych, a także w sporcie jako odnowa biologiczna oraz w kosmetyce.  → Link do opisu wskazań i przeciwwskazań.

Ocieplenie

Podczas zabiegów oziębiania przemiana materii zmniejsza się. Jest to spowodowane koniecznością oszczędności wydatkowania energetycznego tkanek i związanym z tym spadkiem zapotrzebowania na tlen.

Po zakończeniu oziębiania następuje przeciwstawna reakcja metaboliczna. Wzrasta ukrwienie narządów wewnętrznych co jest związane z lepszą przemianą materii, a także z eliminacją nagromadzonych szkodliwych produktów przemiany materii. 

 

PIŚMIENNICTWO:

Sieroń A, Cieślar G, Jagodziński L, Drzazga Z, Birkner E, Bilska-Urban A, Mostowy A, Kubacka M, Stanek A, Wiśniowska B, Romuk E, Skrzep-Poloczek B, Mrowiec J, Cholewska A, Adamek M, Puszer M : Krioterapia – leczenie zimnem. Podstawy teoretyczne, efekty biologiczne, zastosowania kliniczne.

Fragmenty badań dr Katarzyny Chojak-Fijałki i wsp., z Zakładu Medycyny Fizykalnej i Odnowy Biologicznej Katedry Fizjoterapii na Wydziale Rehabilitacji Ruchowej Akademii Wychowania Fizycznego w Krakowie : Ocena wpływu masażu kostką lodu na zmianę powierzchownej temperatury skóry oraz na efektywność przeprowadzonego zabiegu → link do opisu badań

Zobacz także:

  1. Wskazania i przeciwwskazania do masażu lodem

 

przejdź do sklepuStrona główna

 

 

Tags:

Dodaj komentarz