Regulação da Temperatura Corporal

A temperatura corporal pode ser dividida em temperatura externa, que envolve a pele, e temperatura central, que envolve o SNC e as vísceras. Embora a temperatura externa possa ser variável, a temperatura central é mantida dentro de uma faixa estreita de 36,5–37,5ºC (97,7–99,5ºF). Embora as razões sejam desconhecidas, foi levantada a hipótese de que  é mantida uma estreita faixa de temperatura para a taxa metabólica necessária para o funcionamento e otimização dos processos celulares. A regulação da temperatura central é uma das funções mais críticas do sistema nervoso e é alcançada por feedback fisiológico e comportamental e mecanismos de alimentação que são regulados principalmente pelo hipotálamo. Qualquer mudança na temperatura corporal ou na temperatura ambiente desencadeia respostas que levam ao restabelecimento rápido e eficiente da homeostase.

Última atualização: May 3, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Introdução

Descrição Geral

  • Os seres humanos têm uma temperatura interna normal de cerca de 37ºC (98,6ºF).
  • Termorregulação:
    • A regulação da temperatura corporal é independente da temperatura externa.
    • Via com 3 passos:
      • Sensação aferente
      • Controlo central
      • Respostas eferentes
  • O hipotálamo é o principal centro termorregulador do cérebro.

Processos fisiológicos relacionados com a termorregulação

  • Febre:
    • Aumento controlado da temperatura corporal mais commumente devido a uma infeção
    • Acionada por pirogénios (por exemplo, moléculas bacterianas e não bacterianas)
    • Os pirogénios que atingem a área pré-ótica (POA, pela sigla em inglês) do hipotálamo estimulam a ciclooxigenase-2 (COX-2).
    • A expressão de COX-2 nas células endoteliais da POA do hipotálamo resulta na produção de prostaglandina (PG)E2 .
    • A PGE 2 atua através de recetores EP3 locais para inibir a atividade dos neurónios POA hipotalâmicos que funcionam para reduzir a temperatura corporal, resultando em febre.
  • Sono:
    • O início do sono coincide com um declínio na temperatura corporal.
    • Durante as fases do sono (ou seja, fase REM), a termorregulação é significativamente inibida.
  • Apetite e regulação da ingestão alimentar: A energia gerada a partir dos alimentos é utilizada para a homeostase da temperatura.
  • Homeostase fluida: A hidratação adequada é necessária para a produção eficaz de suor.
Atividade cox-2

Diagrama que mostra os mecanismos centrais e periféricos através dos quais há um aumento da atividade da COX-2, levando ao aumento dos níveis de PGE 2 e febre resultante
COX: ciclooxigenase
PG: prostaglandina
RANK: ativador do recetor do fator nuclear kappa-Β
RANKL: ligando do RANK

Imagem por Lecturio.

Via Termorreguladora Aferente

Deteção da temperatura periférica

  • A sinalização aferente começa nos tecidos periféricos.
  • Tecidos que fornecem input termorregulador:
    • Pele
    • Medula espinhal
    • Vísceras abdominais
    • Cérebro:
      • O POA do hipotálamo é o local mais termossensível do corpo.
      • O POA do hipotálamo recebe sinais dos tecidos periféricos e também atua como um autossensor.
  • Existem 2 classes de neurónios sensoriais aferentes sensíveis à temperatura:
    • Neurónios ativados pelo calor (aproximadamente 34–42ºC (93–107ºF))
    • Neurónios ativados pelo frio (aproximadamente 14–30ºC (57–86ºF))
    • Os neurónios sensoriais têm corpos celulares localizados em:
      • Gânglio trigeminal (para inervação da cabeça e face)
      • Gânglios da raiz dorsal (para inervação do resto do corpo)
    • Os axónios dividem-se em 2 ramos:
      • O 1º ramo inerva a pele ou vísceras.
      • O outro ramo projeta-se para o corno dorsal da medula espinhal ou para o núcleo trigeminal no tronco encefálico.

Órgãos circunventriculares (CVOs, pela sigla em inglês)

  • Áreas do cérebro com barreira hematoencefálica ausente ou muito limitada
  • Pode sentir sinais no sangue e passar essa informação neuralmente para outras áreas do cérebro
  • Permeável a PGs
  • 2 CVOs importantes para a termorregulação devido à sua proximidade com o hipotálamo:
    • Órgão subfornical
    • Organum vasculosum da lâmina terminal (OVLT)
  • Outros CVOs:
    • Eminência mediana
    • Hipófise posterior
    • Glândula pineal
    • Área postrema
Corte sagital do cérebro destacando os órgãos circunventriculares

Corte sagital do cérebro destacando os órgãos circunventriculares (CVOs)

Imagem por Lecturio.

Controlo Central e Respostas Eferentes

Controlo central

  • A área pré-ótica e o hipotálamo anterior são os principais locais de controlo da termorregulação no cérebro.
  • Vias eferentes para efetores termorreguladores ativam respostas de feedback negativo se a temperatura corporal central se desviar de 37ºC (98ºF).

Respostas eferentes

Quatro efetores fisiológicos são particularmente importantes para a termorregulação em mamíferos:

  • Tecido adiposo castanho (BAT, pela sigla em inglês):
    • Órgão especializado para a produção rápida de calor
    • Altamente inervado por nervos simpáticos
    • A libertação de norepinefrina induz um vazamento mitocondrial que produz calor.
    • A rafe pálida rostral é o local primário dentro do núcleo pré-ótico onde os sinais descendentes para a BAT saem do cérebro.
  • Controlo do fluxo sanguíneo para a pele:
    • A troca de calor entre a pele e o ambiente depende do fluxo sanguíneo para a pele.
    • A vasoconstrição previne a perda de calor em ambientes frios.
    • A vasodilatação permite a perda de calor em ambientes quentes.
    • Controlado pela inervação adrenérgica e colinérgica dos vasos sanguíneos da pele
  • Shivering:
    • Contração rápida e repetitiva do músculo esquelético para gerar calor (“calafrios”)
    • Ocorre quando a temperatura corporal central cai abaixo de 35ºC (95ºF)
  • Perda de calor por evaporação:
    • Estratégia termorreguladora para dissipar o calor
    • Alcançada principalmente pela transpiração
    • Ocorre através da estimulação das glândulas sudoríparas por inervação colinérgica pós-ganglionar

Condições que Afetam a Termorregulação

  • Idade: O envelhecimento está associado à diminuição da termorregulação induzida pelo frio, devido a uma combinação de aumento da perda de calor e diminuição da produção metabólica de calor.
  • Exercício físico
  • Condições ambientais extremas que levam a:
    • Hipotermia
    • Insolação
  • Níveis hormonais: A menopausa está associada a uma termorregulação prejudicada e ocorre devido à depleção de estrogénio e estimulação simpática central elevada.
  • Os fármacos podem prejudicar a termorregulação através de:
    • Diurese e desequilíbrio eletrolítico
    • Sedação e comprometimento cognitivo
    • Redução do reconhecimento de sede
    • Redução da produção de suor
    • Hipotensão e redução do débito cardíaco
    • Fármacos comummente implicados:
      • Diuréticos
      • Inibidores da ECA
      • ARAs (antagonistas dos recetores de aldosterona)
      • Anticolinérgicos
      • Psicotrópicos
  • Consumo de álcool:
    • Sudorese prejudicada e vasodilatação da pele
    • Alterações comportamentais
  • Condições metabólicas:
    • Diabetes mellitus
    • Hipotiroidismo
    • Hipertiroidismo
    • Hipoadrenalismo
    • Hipopituitarismo
O hipotálamo controla a termorregulação

Diagrama mostrando os circuitos de feedback regulatórios usados pelo hipotálamo para manter a homeostase da temperatura

Imagem: “O hipotálamo controla a termorregulação” por Phil Schatz. Licença: CC BY 4.0

Medição de temperatura

Tabela: Locais para medição de temperatura
Local Prós Contras
Axila
  • Fácil de usar
  • Usado quando é a única opção
  • Depende da temperatura da pele
  • Precisa de um tempo prolongado (3-5 min)
Sangue
  • Mais preciso
  • Invasivo, precisa de um cateter permanente
Esofágico
  • Preciso, exceto quando alimentos ou água foram ingeridos recentemente
  • Invasivo, contraindicado em patologia esofágica
Oral
  • Não invasivo e fácil de usar
  • Mais comummente usado
  • Leituras de temperatura mais baixas (0,4°C) em comparação com as obtidas utilizando o sangue
  • Afetado pela hiperventilação
Retal
  • Preciso
  • Usado principalmente em bebés
  • Menos sensível a mudanças de temperatura
Membrana do tímpano
  • Fácil de usar
  • Leituras de temperatura mais baixas (0,8°C) em comparação com as obtidas utilizando o sangue

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Relevância Clínica

As seguintes condições ocorrem quando os mecanismos de termorregulação são sobrecarregados pelas condições ambientais:

  • Hipertermia: ocorre quando a temperatura corporal central aumenta devido ao stresse físico intenso e os mecanismos de emissão de calor são insuficientes. No seu estado extremo, a hipertermia é referida como insolação e é acompanhada por uma resposta inflamatória sistémica causando disfunção de múltiplos órgãos que pode levar à morte. O tratamento inclui um rápido arrefecimento externo e interno.
  • Hipotermia: diminuição da temperatura corporal central para < 35ºC (95ºF) pode ser classificada como hipotermia leve (32–35ºC (90–95ºF)), moderada (28–32ºC (82–90ºF)) ou severa (< 28ºC (82ºF)). Os sintomas progridem de tremores para confusão, letargia, coma e, por fim, morte. Indivíduos com condições de abuso de álcool ou substâncias que perdem a consciência em ambientes frios são particularmente suscetíveis. O tratamento requer reaquecimento passivo e ativo.
  • Frostbite: uma lesão por congelamento direto nos tecidos periféricos que ocorre quando a temperatura da pele cai abaixo de -0,5ºC (31,1ºF). Locais comuns de congelamento incluem o nariz, orelhas, dedos das mãos e dos pés. A Pode desenvolver-se gangrena e o tecido gravemente afetado pode se autoamputar. O tratamento é feito com reaquecimento e cuidados nos tecidos locais. A cirurgia às vezes é necessária se ocorrer necrose.

Referências

  1. Barrett, K.E., Barman, S.M., Brooks, H.L., Yuan, J.X. (2019). Hypothalamic regulation of hormonal functions. In: Barrett, K.E., et al. (Ed.), Ganong’s Review of Medical Physiology (26th ed.). McGraw-Hill Education. accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?aid=1159052715
  2. Osilla, E.V., Marsidi, J.L., Sharma, S. (2021). Physiology, Temperature Regulation. StatPearls Publishing. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29939615/
  3. Stotter, M.L. (2004). The effects of drugs on thermoregulation. AACN Clin Issues Apr-Jun 2004; 15, 238–253. https://doi.org/10.1097/00044067-200404000-00010
  4. Tamae, Y.T., et al. (Ed.) (2005). Effects of alcohol on thermoregulation during mild heat exposure in humans. Alcohol 36, 195–200. https://doi.org/10.1016/j.alcohol.2005.09.002
  5. Tan C.L., Knight, Z.A. (2018). Regulation of Body Temperature by the Nervous System. Neuron. Apr 4; 98, 31–48. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2018.02.022

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