Regulación de la Temperatura Corporal

Introducción

Descripción general

• Los seres humanos tienen una temperatura interna central normal de aproximadamente 37ºC (98,6ºF).
• Termorregulación:
  • La regulación de la temperatura corporal es independiente de la temperatura exterior.
  • Vía de 3 pasos:
    • Sensores aferentes
    • Control central
    • Respuestas eferentes
• El hipotálamo es el principal centro termorregulador del cerebro.

Procesos fisiológicos relacionados con la termorregulación

• Fiebre:
  • Aumento controlado de la temperatura corporal más comúnmente debido a una infección
  • Desencadenada por pirógenos (e.g., moléculas bacterianas y no bacterianas)
  • Los pirógenos que alcanzan el área preóptica del hipotálamo estimulan la ciclooxigenasa-2 (COX-2).
  • La expresión de la COX-2 en las células endoteliales del área preóptica del hipotálamo da como resultado la producción de prostaglandina (PG)E₂.
  • La PGE₂ actúa a través de los receptores EP3 locales para inhibir la actividad de las neuronas de áreas preópticas hipotalámicas que funcionan para reducir la temperatura corporal, lo que provoca fiebre.
• Sueño:
  • El inicio del sueño coincide con una disminución de la temperatura corporal.
  • Durante las fases del sueño (i.e., fase de movimientos oculares rápidos), la termorregulación se inhibe significativamente.
• Apetito y regulación de la ingesta de alimentos: la energía generada a partir de los alimentos se utiliza para la homeostasis de la temperatura.
• Homeostasis de fluidos: es necesaria una hidratación adecuada para una producción eficaz de sudor.

Vía Termorreguladora Aferente

Detección de la temperatura periférica

• La señalización aferente comienza en los tejidos periféricos.
• Tejidos que proporcionan información termorreguladora:
  • Piel
  • Médula espinal
  • Vísceras abdominales
  • Cerebro:
    • El área preóptica del hipotálamo es el sitio más termosensible del cuerpo.
    • El área preóptica del hipotálamo recibe señales de los tejidos periféricos y también actúa como un autosensor.
• Hay 2 clases de neuronas sensoriales aferentes sensibles a la temperatura:
  • Neuronas activadas por el calor (aproximadamente 34–42°C (93–107°F))
  • Neuronas activadas por el frío (aproximadamente 14–30°C (57–86°F))
  • Las neuronas sensoriales tienen cuerpos celulares localizados en:
    • Ganglio del trigémino (para la inervación de la cabeza y la cara)
    • Ganglios de la raíz dorsal (para la inervación del resto del cuerpo)
  • Los axones se dividen en 2 ramas:
    • La 1era rama inerva la piel o las vísceras.
    • La otra rama se proyecta hacia el asta dorsal de la médula espinal o el núcleo del trigémino en el tronco encefálico.

Órganos circunventriculares

• Áreas del cerebro con barrera hematoencefálica ausente o muy limitada
• Pueden detectar señales en la sangre y transmitir esa información de forma neuronal a otras áreas del cerebro
• Permeables a prostaglandinas
• 2 órganos circunventriculares importantes para la termorregulación debido a su proximidad al hipotálamo:
  • Órgano subfornical
  • Órgano vascular de la lámina terminal
• Otros órganos circunventriculares:
  • Eminencia media
  • Glándula hipófisis posterior
  • Glándula pineal
  • Área postrema

Control Central y Respuestas Eferentes

Control central

• El área preóptica y el hipotálamo anterior son sitios de control clave para la termorregulación en el cerebro.
• Las vías eferentes de los efectores termorreguladores activan respuestas de retroalimentación negativa si la temperatura corporal central se desvía de los 37°C (98°F).

Respuestas eferentes

Cuatro efectores fisiológicos son particularmente importantes para la termorregulación en los mamíferos:

• Tejido adiposo pardo:
  • Órgano especializado para la producción rápida de calor
  • Altamente inervado por nervios simpáticos
  • La liberación de norepinefrina induce una fuga mitocondrial que produce calor.
  • El rafe pálido rostral es el sitio principal dentro del núcleo preóptico por donde las señales descendentes salen del cerebro hacia el tejido adiposo pardo.
• Control del flujo sanguíneo a la piel:
  • El intercambio de calor entre la piel y el medio ambiente depende del flujo de sangre a la piel.
  • La vasoconstricción evita la pérdida de calor en ambientes fríos.
  • La vasodilatación permite la pérdida de calor en ambientes cálidos.
  • Controlado por la inervación adrenérgica y colinérgica de los vasos sanguíneos de la piel
• Temblores:
  • Contracción rápida y repetitiva del músculo esquelético para generar calor (“escalofríos”)
  • Ocurre cuando la temperatura central del cuerpo cae por debajo de los 35ºC (95ºF)
• Pérdida de calor por evaporación:
  • Estrategia termorreguladora para disipar el calor
  • Se logra principalmente mediante la sudoración
  • Ocurre a través de la estimulación de las glándulas sudoríparas por la inervación posganglionar colinérgica

Condiciones Que Alteran la Termorregulación

• Edad: el envejecimiento se asocia con una disminución de la termorregulación inducida por el frío, que se debe a una combinación de una mayor pérdida de calor y una menor producción metabólica de calor.
• Ejercicio
• Condiciones ambientales extremas que conducen a:
  • Hipotermia
  • Golpe de calor
• Niveles hormonales: la menopausia se asocia con una termorregulación alterada y ocurre debido al agotamiento de estrógenos y una estimulación simpática central elevada.
• Los medicamentos pueden afectar la termorregulación a través de:
  • Diuresis y desequilibrio electrolítico
  • Sedación y deterioro cognitivo
  • Reducción del reconocimiento de la sed
  • Reducción de la producción de sudor
  • Hipotensión y reducción del gasto cardíaco
  • Medicamentos comúnmente implicados:
    • Diuréticos
    • Inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (IECA)
    • Antagonistas de los receptores de angiotensina (ARA)
    • Anticolinérgicos
    • Psicotrópicos
• Consumo de alcohol:
  • Deterioro de la sudoración y vasodilatación de la piel
  • Cambios de comportamiento
• Afecciones metabólicas:
  • Diabetes mellitus
  • Hipotiroidismo
  • Hipertiroidismo
  • Hipoadrenalismo
  • Hipopituitarismo

Medición de la Temperatura

Relevancia Clínica

Las siguientes afecciones ocurren cuando los mecanismos de termorregulación se ven abrumados por las condiciones ambientales:

• Hipertermia: ocurre cuando la temperatura corporal central aumenta debido a un estrés físico intenso y los mecanismos de emisión de calor son insuficientes. En su estado extremo, la hipertermia se conoce como golpe de calor y se acompaña de una respuesta inflamatoria sistémica que provoca una disfunción de múltiples órganos que puede conducir a la muerte. El tratamiento incluye enfriamiento externo e interno rápido.
• Hipotermia: disminución de la temperatura corporal central hasta < 35ºC (95°F) se puede clasificar como leve (32–35°C (90–95°F)), moderada (28–32°C (82–90°F)) o severa (< 28°C (82°F)) hipotermia. Los síntomas progresan de escalofríos a confusión, letargo, coma y finalmente la muerte. Las personas con trastornos por consumo de alcohol o sustancias que pierden el conocimiento en ambientes fríos son particularmente susceptibles. El tratamiento requiere recalentamiento pasivo y activo.
• Congelación: una lesión por congelación directa en los tejidos periféricos que se produce cuando la temperatura de la piel desciende por debajo de -0,5°C (31,1°F). Los sitios comunes de congelación incluyen la nariz, orejas, dedos de las manos y de los pies. Puede desarrollarse gangrena y el tejido gravemente afectado puede autoamputarse. El tratamiento es con recalentamiento y cuidado local de los tejidos. La cirugía a veces es necesaria si se produce necrosis.