Hőszabályozás. Hőmérsékleti értékek

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Hőszabályozás. Hőmérsékleti értékek"

Etelka Ágnes Veres
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Hőszabályozás Karcsúné Dr. Kis Gyöngyi Hőmérsékleti értékek 1

C Köpenyhőmérséklet Bőr, szubkután szövetek, végtagok Változó vastagság, külső környezettől függ Termoneutrális

2 Testhőmérséklet alakulása eltérő külső környezeti hőmérsékleten homeotherm poikilotherm Testhőmérséklet alakulása Maghőmérséklet (36,2-37,5 C) Belső szervek hőmérséklete relatíve állandó Rektális: 37,1 C Orális: 36,7 C Hónalj: 36,5 C Köpenyhőmérséklet Bőr, szubkután szövetek, végtagok Változó vastagság, külső környezettől függ Termoneutrális (komfort) zóna: Ruhában: C Meztelen: C Minimális hőtermelés és hőleadás Fiziológiás maximum: 40 C, minimum: 34 C 2

3 Testhőmérséklet napi ingadozása Posztovulációs emelkedés: 0,3-0,5 C Hőegyensúly Hőtárolás= 0 Metabolikus hőtermelés Vezetés Áramlás Sugárzás Párolgás 3

Hővezetés (kondukció) Mozdulatlan közeg és a szervezet közötti hőkicserélés Levegő jól szigetel (ruha,

4 Hőcserélő folyamatok HŐNYERESÉG HŐVESZTESÉG napsugárzás Párolgás (légutak, bőr) Vezetés (izom és bőr véráramlás) Környező hőmérséklet és páratartalom Izommunka sugárzás Visszaverődő sugárzás Hőcserélés Hővezetés (kondukció) Mozdulatlan közeg és a szervezet közötti hőkicserélés Levegő jól szigetel (ruha, nem vizes!) Konvektív (áramlásos) hőleadás Folyamatos új levegőréteg Víz jó hővezető gyors hőveszteség elérhető 4

5 Hőcserélés sugárzás (radiáció) Arányos a felülettel hőt nyerhetünk/veszthetünk környezeti testek befolyása (pl. átmelegedett kő, tűz, hősugárzó hideg falú szoba) anti-hipotermia takarók visszaverik a hősugarakat (vékony aranyfóliát tartalmaznak) Hővesztés Párolgás (evaporáció) Folyamatos párolgás (kb. 25 % a teljes hőleadásnak), mely függ a páratelítettségtől Hőgradienssel szemben Egyirányú Folyadékvesztés nélkül: fürdés Minden a bőrfelszínről elpárolgó ml víz (2,41 kj) hőt von el a párolgó felszíntől (bőr és tüdő) Az egyetlen hőleadási forma magasabb (>34 C) külső környezeti hőmérséklet esetén Perspiratio insensibilis: a bőrön és a tüdőn keresztüli szabályozatlan vízleadás (5-600ml/nap) Magas: száraz levegő és hiperventilláció (hegymászás). A felső légutakból fontos hőleadó mechanizmus lehet, pl. lihegés kutyákban Perspiratio sensibilis: a verejték párolgása 5

6 Verejtékezés - perspiráció Eccrin verejtékmirigyek (kb. 2 millió) Születéstől kezdve test szerte (kivéve: füljárat, glans penis, fityma, kisajkak, csikló, száj) Egyetlen vakon végződő tubulus Szimpatikus beidegzés, Neurotranszmitter: Ach (!) Receptorok: atropinszenzitív muszkarinos receptorok (atropinmérgezés hyperthermia) 1-2 L/h!, akklimatizált egyénben lehet akár 2-4 L/h! Az apokrin verejtékmirigyek nem vesznek részt a hőszabályozásban! Ha már említettük Apokrin (illat ) mirigyek: Humán: hónalj és perianális terület stressz és szexuális izgalom esetén legaktívabb Szagtalan szekrétum: lipid, fehérje, CH, szerves összetevők Baktériumok számára tápanyag intenzív szag 6

Verejtékmirigy felépítése Verejtékképzés Fehérjementes hipozmotikus folyadék Primer szekrétum: izozmotikus + laktát (anyagcsere terméke); szekretoros tekercsben Szekunder szekrétum: hipozmotikus

7 Verejtékmirigy felépítése Verejtékképzés Fehérjementes hipozmotikus folyadék Primer szekrétum: izozmotikus + laktát (anyagcsere terméke); szekretoros tekercsben Szekunder szekrétum: hipozmotikus NaKCC1: szimporter, TAL-ban 2-es típus ENaC: u.a., mint gyűjtőcsat., aldoszteron! CLCA: Ca 2+ -függő Cl csatorna CFTR: cisztikus fibrózis konduktancia transzmembrán regulátor (Cl-csatorna), ABC transzporter Aktív K + szekréció 7

Pathologia Hypohidrosis (teljes izzadásmentesség: anhydrosis) Hyperthermiához, hőgutához és halálhoz vezethet Gyógyszerek, daganat, égési sérülés, szklerózis multiplex, diabetes mellitus,

8 Pathologia Hypohidrosis (teljes izzadásmentesség: anhydrosis) Hyperthermiához, hőgutához és halálhoz vezethet Gyógyszerek, daganat, égési sérülés, szklerózis multiplex, diabetes mellitus, alkoholizmus Focal hyperhidrosis Leggyakrabban tenyér és hónalj (kétoldali) Genetikai faktorok Sympathectomy, Botox Hyperhidrosis Hyperthyreosis, szívinfarktus, láz, daganatos megbetegedés (leukémia), alacsony vércukorszint (inzulinterápia), alkohol (és megvonás is) Higany - diaphoretic Hőnyereség metabolikus hőtermelés Bazális metabolikus hőtermelés A sejtek által felszabadított kémiai energia hővé alakul Ffi: 7500 kj/nap (1786 kcal/nap) Nő: 5940 kj/nap (1420 kcal/nap) Befolyásoló tényezők: kor, hormonrendszer (pajzsmirigy, adrenalin, leptin glikolízis & glikogenolízis), hidegnek való hosszabb kitettség (eszkimók 50 % ) külső hőmérséklet minden 10K hőmérsékletemeléssel a reakció sebesség kétszereződik (van t Hoff)! Ez a hőszabályozás ELLEN hat! 8

Arányos az oxigénfogyasztással (nyugalomban a fő hőtermelők: máj, agy, szív) Mérhető: indirekt kalorimetriával O 2 -fogyasztás*4,82 kcal/l Transzporter: vérkeringés (melegebb szervek hűtése,

9 Arányos az oxigénfogyasztással (nyugalomban a fő hőtermelők: máj, agy, szív) Mérhető: indirekt kalorimetriával O 2 -fogyasztás*4,82 kcal/l Transzporter: vérkeringés (melegebb szervek hűtése, hidegebbek melegítése) Vázizmok működése sok hőt termel hőtermelés függ a fizikai aktivitástól Akaratlan reszketés (shivering) Shivering Kinetikus energia hőtermelésre fordítódik Nincs igazi mozgatás (flexor és extensor párok egy időben aktiváltak) Gyors válasz hideg környezetre (hypothalamus gerincvelő motoneuron izomtónus ) 9

Non-shivering thermogenesis Barna zsírszövetben (BAT) Kis

szimpatikus beidegzés (β 3 : GPCR (Gs) receptorok, NA)

protongrádienst ATP termelés nélkül Összes kémiai energia hővé

10 Non-shivering thermogenesis Barna zsírszövetben (BAT) Kis zsírcseppek, rengeteg mitokondrium, gazdag vérellátás, szimpatikus beidegzés (β 3 : GPCR (Gs) receptorok, NA) Mitokondriumokban UCP-1 (uncoupling protein-1) Lerontják a protongrádienst ATP termelés nélkül Összes kémiai energia hővé alakul Fehér zsírszövet: energiaraktár, szigetelőréteg UCP-1 (uncoupling protein-1) 10

Bőr véráramlása Testtömeg 4-5 %-a, ~ 1,5 m 2 Bőr hármas válasza irritációra PTF-ból való részesedése 5-60 % között változhat a hőszabályozási igényeknek megfelelően (nem metabolikusnak) Subcutis

11 Bőr véráramlása Testtömeg 4-5 %-a, ~ 1,5 m 2 Bőr hármas válasza irritációra PTF-ból való részesedése 5-60 % között változhat a hőszabályozási igényeknek megfelelően (nem metabolikusnak) Subcutis vénás plexusaiban rezervoár (1 l) Akrális és nem-akrális felszínek Bőr véráramlása Akrális területek Nagy felszín:tömeg arány Fül Orr Ajkak Végtagok disztális részei, ujjak AVA van Nincs miogén tónus Szimpatikus vazokonstriktor tónus Csak passzív dilatáció 0,2-50 ml/100g/perc Nem-akrális területek Kis felszín:tömeg arány Nyak Törzs Végtagok proximális részei AVA nincs Miogén tónus Szimpatikus vasokonstriktor tónus Passzív + aktív vazodilatáció, verejtékezéshez kapcsolt 1-8 ml/100g/perc 11

12 Bőr véráramlásának szabályozása Akrális areák Nem-akrális areák BK-R NANC (VIP, NO) α1 Viselkedési hőszabályozás 12

13 Hőszabályozási válaszok Hideg ellen Viselkedési mintázatok Motoros válasz (shivering) Szimpatikus aktiválás: Bőrben vasokonstrikció Barna zsírszövet aktiválása piloerekció Lassú: pajzsmirigy hormonok (akklimatizáció) Meleg ellen Viselkedési mintázatok Vasokonstriktor tónus csökkenése Verejtékezés (szimpatikus) Lihegés (motoros viselkedési mintázat) Hőszabályozás Thermoneutrális komfortzóna C Metabolikus zóna Vazomotor zóna Szudomotor zóna Feed back mechanizmusok az idegrendszerben Vezérlő: hypothalamus (HT) Anterior HT (Preopticus area) (termosztát, maghő monitorozása) Lateralis HT (viselkedés) Posterior HT (integrálja a centrális és perifériás stimulusokat ) Thermoreceptorok (centrális, mély és perifériás) 13

14 Thermoreceptorok HT: preoptikus area Hűtésre, mások melegre (AP frv. ) változtatják aktivitásukat Nyúltvelőből, gerincvelőből, májból (mély R-ok) is kapnak ingerületet Perifériás thermoreceptorok: Aδ (hideg) és C-rostok idegvégződései hőérzékeny receptorok, ioncsatornák Gyors adaptáció Viselkedési reakciók indításában fontos TRPV receptorok 14

15 Szomatomotoros és szimpatikus idegrendszer Fizikai munka Izommunka kezdetén bőrerek szűkülnek (redisztribúció) izomban felmelegedett vér centrális thermoreceptorokhoz vasodilatáció Fenntartott fizikai munka hőmérséklet emelkedés (akár C rektálisan) Meleg környezetben: konfliktus! (izom és bőr (prioritás!) maximális perfúzió-igénye + artériás középnyomás fenntartása TRP ) 38 C felett kollapszus 15

magas hőmérséklet vagy hőtermelés (fizikai munka) nem tudja kompenzálni

16 Láz Régi felfogás szerint: set-point új értékre áll be Endogén (interleukinok) és exogén (baktérium, vírus) okozók (pyrogének) NEM passzív hyperthermia (intenzív magas hőmérséklet vagy hőtermelés (fizikai munka) nem tudja kompenzálni hőleadással) PGE 2 OVLT környékén?; NSAIDs Immunfunkciót erősítő szerep Mikroorganizmusok ellen 16

: normális HT érzékenység visszaáll További vasodilatáció a bőrben Verejtékezés Hypothermia 33 C eszméletvesztés 28 C halál 1-2 C csökkenés Didergés,

17 Láz szakaszai Kezdeti sz.: Aktív hőtermelés remegés, hidegrázás Bőrben vasoconstrikció Magatartási reakciók Állandósult sz.: Emelkedett maghőmérséklet stabilan tartása Vasoconstrikció csökken, bőr meleg Oldódási sz.: normális HT érzékenység visszaáll További vasodilatáció a bőrben Verejtékezés Hypothermia 33 C eszméletvesztés 28 C halál 1-2 C csökkenés Didergés, tachycardia, vérnyomás emelkedés, tachypnoe Hosszabb távon: Didergés megszűnik, sápadtság,arrhythmia, eszméletvesztés < 27 C: Szív fibrillálás, vércukor szint lecsökken halál Hyperthermia Hőtermelés > hőleadás Gyógyszerek Thyrotoxiccosis > 40 C: központi irsz., izomrángás, halál 17

Hasonló dokumentumok

83. Hőszabályozás, a bőr vérkeringése

83. Hőszabályozás, a bőr vérkeringése Domoki Ferenc 2019 március 8. Mottó: Mindenki másképp csinálja Poikilotherm (ectotherm) hüllő és homeotherm (endotherm) emlős testhőmérsékletének függése a környezeti