Regulación de la temperatura corporal (termorregulación)
Definitions & Key takeaways
Thermoregulation is the process by which an organism maintains its internal body temperature within a certain range, despite changes in external conditions. For the human body, it ranges between 36.5 �C to 37.5 �C. The main purpose of thermoregulation is to keep the enzyme systems of the body working properly. The part of the brain responsible for thermoregulation is called the hypothalamus. It receives information about the temperature status from some specialized nerve cells called thermoreceptors.
Introduction0:00–0:38
La regulación de la temperatura corporal, también conocida como termorregulación, es la forma en que un organismo mantiene su temperatura dentro de ciertos límites.
En el caso de los seres humanos, la temperatura corporal normal oscila entre los 36,1°C y los 37°C. Cuando la temperatura corporal aumenta por encima de 38,5°C se denomina hipertermia.
La condición opuesta, cuando la temperatura del cuerpo disminuye por debajo de 35°C, se conoce como hipotermia. La termorregulación es necesaria para responder a las variaciones de temperatura internas y externas.
Hypothalamus and thermoreceptors0:38–1:42
Las variaciones de la temperatura interna son percibidas por células nerviosas especializadas, llamadas termorreceptores, situadas en el hipotálamo anterior.
De esta forma, el hipotálamo funciona como un termostato. La parte delantera, o hipotálamo anterior, responde al aumento de la temperatura ambiental y también controla la temperatura central del cuerp En cambio, la parte posterior o hipotálamo posterior responde a la disminución de la temperatura ambiental.
Los cambios en la temperatura exterior son percibidos por los termorreceptores cutáneos, que son células nerviosas especializadas situadas en la piel.
Por ejemplo, durante el invierno, cuando la temperatura ambiental es inferior a la corporal, los receptores de la piel perciben estas variaciones y envían la información al hipotálamo anterior, que a su vez informará al hipotálamo posterior de que el cuerpo tiene que generar calor.
Además de los hábitos de comportamiento, como ponerse más ropa o beber té caliente, existen otros mecanismos fisiológicos a través de los cuales se aumenta la producción de calor.
Thyroid hormones1:42–2:34
En primer lugar, se estimula la acción de la hormona tiroidea. Las hormonas tiroideas son la tiroxina o T4 y la triyodotironina o T3, que es la forma activa.
Una de sus funciones es aumentar la producción de calor y lo hacen estimulando la conversión de T4 en T3 La T3 aumenta entonces la producción de la molécula energética trifosfato de adenosina o ATP en el organismo El ATP es básicamente la moneda energética de la célula y cuanta mayor sea su cantidad, más se podrá utilizar para generar calor.
Dado que estas hormonas son termogénicas, cualquier exceso o déficit de las mismas perturbará la termorregulación. Por ejemplo, en el caso del hipotiroidismo, cuando existen concentraciones bajas de hormonas tiroideas se produce una sensibilidad extrema al frío En cambio, en el caso del hipertiroidismo, los valores de hormonas tiroideas son elevados, lo que provoca intolerancia al calor.
Ahora bien, para producir el máximo calor corporal, el hipotálamo posterior también envía señales que activan el sistema nervioso simpático.
Sympathetic nervous system2:34–3:20
El sistema nervioso simpático se activa normalmente en situaciones de lucha o huida, y conduce a una mayor producción de catecolaminas, como la adrenalina o la noradrenalina.
Las catecolaminas se unen a los receptores β de la grasa parda, que también se denomina "grasa buena" porque las células adiposas pardas pueden quemar calorías y generar calor, en lugar de energía, como haría el otro tipo de grasa.
La activación del sistema nervioso simpático también estimula los receptores α1 en el músculo liso vascular de los vasos sanguíneos de la piel, lo que provoca vasoconstricción o estrechamiento de las arteriolas.
Este proceso disminuye el flujo sanguíneo en la superficie de la piel y, a su vez, reduce la pérdida de calor. Por último, el hipotálamo posterior envía señales a los músculos esqueléticos, para provocar contracciones rítmicas conocidas como escalofríos.
ATP3:20–4:10
Cuando nos estremecemos y estos músculos se contraen, el ATP se convierte en difosfato de adenosina o ADP, lo que significa que uno de los 3 grupos fosforilo del ATP se desprende y se transforma en una molécula de fosfato.
Normalmente, estos grupos fosforilo están unidos a la adenosina y los enlaces tienen mucha energía, con lo cual los electrones que participan en estos enlaces se encuentran en un estado de alta energía.
Así pues, cuando un enlace se rompe por una reacción química, como la hidrólisis, los electrones pasan a un estado de energía inferior.
Al hacerlo, liberan esa alta energía que tenían anteriormente y se produce una reacción denominada exotérmic Exo significa salida y térmica se refiere a calor o energía.
De este modo, al liberarse más energía se genera más calor. Pasemos a continuación a analizar cómo responde el organismo cuando aumenta la temperatura ambiental, como sucede en los tórridos días de verano.
Response to high temperatures4:10–5:52
Lo primero que se nos ocurre es llevar menos ropa o utilizar abanicos. Sin embargo, si esto no basta, el cuerpo tiene que encontrar formas de aumentar la pérdida de calor y lo hace disipándolo Cuando los termorreceptores de la piel perciben que el calor corporal es demasiado elevado, envían señales al hipotálamo anterior para que active los mecanismos de disipación del calor.
En primer lugar, el hipotálamo anterior aumenta la actividad de las fibras colinérgicas simpáticas que inervan las glándulas sudoríparas termorreguladoras, lo que provoca un aumento de la sudoración.
Las glándulas sudoríparas expulsan el sudor que después se evapora de la piel. La evaporación es un mecanismo de pérdida de calor por el que un líquido pasa a estado gaseoso debido a un aumento de la temperatura.
El hipotálamo anterior también disminuye la actividad del sistema nervioso simpático en los vasos sanguíneos de la piel, lo que significa que las arteriolas se dilatan y el flujo sanguíneo aumenta.
Un mayor flujo sanguíneo hace que se lleve más sangre caliente del núcleo corporal a la superficie del cuerpo, desde donde se pierde calor por radiación, conducción o convección.
El fenómeno de la radiación tiene lugar entre dos objetos cualesquiera cuando existe entre ellos una diferencia de temperatura.
Por ejemplo, en un día soleado la radiación del sol calienta la piel. La conducción es la transferencia de calor entre objetos que están en contacto directo.
Por ejemplo, al sostener una bolsa de hielo sobre la frente, el calor generado internamente se transfiere a la bolsa. Finalmente, la convección describe la transferencia de calor por el movimiento del aire o del líquido que pasa por el cuerpo.
Eso explica por qué una brisa sobre la piel puede refrescar el organismo. Normalmente, la respuesta del cuerpo a las variaciones de la temperatura ambiental está bien controlada.
Effects of uncontrolled body temperature5:52–6:28
Sin embargo, en algunas situaciones este control se ve alterado. Por ejemplo, el agotamiento por calor se produce cuando uno se expone a altas temperaturas, y esta condición puede provocar mareos, taquicardia y desvanecimiento.
El golpe de calor se produce cuando la temperatura central del cuerpo supera 40°C y se caracteriza por confusión, convulsiones o incluso com La hipertermia maligna tiene lugar cuando los mecanismos de disipación del calor son incapaces de seguir el ritmo de una producción excesiva del mismo, con consecuencias potencialmente mortales Por último, una situación particular que describe un aumento anómalo de la temperatura corporal es la fiebre, que aparece sobre todo en respuesta a las infecciones Durante una infección, los microbios producen pirógenos, que son moléculas que aumentan la producción de interleucina-1 en las células fagocíticas, como los neutrófilos.
Infections6:28–7:26
La interleucina-1 envía entonces una señal al hipotálamo anterior para que aumente la producción local de prostaglandinas, unas moléculas lipídicas que aumentan la temperatura de ajuste, básicamente, diciéndole al hipotálamo anterior que la temperatura corporal adecuada está muy por encima de los 37 Como resultado, el nuevo punto de ajuste hará que la temperatura central normal parezca demasiado baja, por lo que el hipotálamo anterior activa mecanismos de generación de calor, como los escalofríos, para aumentar la temperatura corporal hasta el valor del nuevo punto de ajuste.
Al ser las prostaglandinas tan importantes en el mecanismo de aparición de la fiebre, se pueden utilizar medicamentos como la aspirina, que bloquea su vía de síntesis, para reducir la fiebre.
##Resumen A continuación, un breve resumen. La termorregulación se define como la capacidad del organismo para mantener su temperatura en un valor normal de 37°C.
Review7:26–7:53
La parte del cuerpo responsable de ello es el cerebro, en un lugar llamado hipotálamo, que recibe información sobre el estado de la temperatura de unas células nerviosas especializadas denominadas termorreceptores.
Las alteraciones en el control de la temperatura pueden provocar varias afecciones, como el golpe de calor o el agotamiento por calor.
- "Hypothalamic regulation of sleep and circadian rhythms" Nature (2005)
- "Warm fibers innervating palmar and digital skin of the monkey: responses to thermal stimuli" Journal of Neurophysiology (1979)
- "Enzyme-Catalyzed Phosphoryl Transfer Reactions" Annual Review of Biochemistry (1980)
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- "Textbook of Anatomy" Wife Goes On (2011)
- "Williams Textbook of Endocrinology" Saunders (2010)
- "Dorland's Illustrated Medical Dictionary" Elsevier Health Sciences (2011)
- "Thyroidal and peripheral production of 3,5,3’-triiodothyronine in humans by multicompartmental analysis." Am J Physio (1990)
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