TERMOREGLAREA SI SINDROMUL FEBRIL

Sirian Nicolae Alexandru

Grupa 9 MG3

Fiziopatologie S1

TERMOREGLAREA SI SINDROMUL FEBRIL

1

Homeotermia este mentinerea constanta a temperaturii interne a organismului indiferent de variatiile temperaturii mediului ambient si de efortul fizic. Valorile normale in conditii de repaus este de 37⁰ Celsius ±0,6⁰C. Temperatura orale este aproximativ 36.7⁰C pe cand cea rectala este mai mica cu 0.5⁰ C mai mica decat cea orala, iar cea axilara cu 0.5⁰C mai mare. In conditii de efort fizic sever sau prelungit temperatura normala este de 38⁰C. Ritmul de variatie circadian este de 0.6⁰C, in jurul orei 3 a.m scade iar in jurul orei 6 p.m. creste. Reglarea stricta se face printr-un mecanism de control feed-back si este obligatorie pentru mentinerea activitatii enzimatice. Temperatura interna este o valoare de bilant intre producerea de caldura (Termogeneza) si pierderea de caldura (Termoliza).

TERMOGENEZA Principala sursa este metabolismul energetic celular care produce 70% din energia degajata, prin fosforilare oxidativa ce este eliberata sub forma de caldura (Q). Aceasta reprezinta energia de termogeneza. O alta sursa este datorata ATP-azei Na/K dependenta de la nivelul membranelor celulare. In repaus organele interne produc 56% din energia de termogeneza, ficatul producand aproape 30%. Termogeneza organelor interne este controlata prin mecanisme hormonale care realizeaza cresterea metabolismului prin adaptare rapida datorita catecolaminelor si prin adaptare lenta datorita hormoniilor tiroidieni, STH si testosteron. La efort musculatura scheletica produce 90% din energia de termogeneza. Termogeneza musculara este controlata prin variatia tonusului muscular prin contractie musculara voluntara (miscari de incalzire) si prin contractia musculara involuntara (frison/rigiditate musculara)/

TERMOLIZA Mecanismele fizice sunt radiatia, convectia, conductia si evaporarea. Radiatia se defineste ca o pierdere de caldura prin radiatii electromagnetice infrarosii. Conductia este transferul caldurii intre doua obiecte aflate in contact direct. Convectia este pierderea de caldura prin curenti de aer. Evaporarea se defineste ca o pierderea de caldura prin evaporarea apei la suprafata tegumentelor (este cel mai eficient mijloc de termoliza in mediu supraincalzit si in efortul fizic intens)

2

Mecanismele fiziologice realizeaza controlul adaptarii termolizei la necesitatile organismului. Se realizeaza un control al transferului de caldura dinspre nucleul central catre periferie. Caldura produsa la nivelul nucleului central este preluata de fluxul sanguin si dirijata spre invelisul periferic, se numeste omogenizare termica. Este un proces dependent de fluxul sanguin cutanat. Controlul procesului de evaporare in conditii bazale realizeaza termoliza prin evaporare datorita unei perspiratii insensibile. In mediu supraincalizt predomina evaporarea sudoratiei aflata sub controlul SNV (fibrele colienergice ale terminatiilor simpatice din glandele sudoripare). Evaporarea este eficienta intr-o atmosfera uscata, dar este ineficienta intr-o atmosfera umeda. Mecanismul FEED-BACK de control realizeaza integrarea proceselor de Termogeneza si Termoliza. Componentele acestui mecanism sunt receptorii de temperatura, centrii de integrare si mecanismele efectoare. Receptorii de temperatura sunt periferici (cutanati), profunzi (muschi scheletici, viscere abdominale, in jurul venelor de la nivelul abdomenului superior/toracelui), centrali (neuronii hipotalamici). Centrii de integrare sunt localizati in hipotalamus si au un rol de termostat, comparand temperatura organismului cu valoarea de referinta (37.1⁰ C). Acestia activeaza mecanismele efectoare pentru reducerea temperaturii organismului la valoare normala de referinta. Centrul hipotalamic anterior se opune tendintei de supraincalzire a organimsului si este stimulat de cresterea temperaturii sangelui care iriga aceasta zona. Stimularea sa determina cresterea termolizei prin vasodilatatie cutanata si hipersudoratie, si scaderea termogenezei prin scaderea vitezei proceselor metabolice si scaderea tonusului musculaturii scheletale.Centrul hipotalamic posterior se opune tendintei de racire a organismului si este stimulat de aferente de la receptorii termici cutanati si profunzi. Stimularea sa determina scaderea termolizei prin vasoconstrictie cutanata si prin inhibitia sudoratiei si creste termogeneza prin cresterea vitezei proceselor metabolice si a tonusului musculaturii scheletale ce detrmina frisonul. Mecanismele efectoare care cresc termogeneza si se opun scaderii temperaturii organismului sunt controlul tonusului muscular, controlul vitezei proceselor metabolice si factorii comportamentali. Cei care cresc termoliza si se opun supraincalzirii organismului sunt factorii comportamentali, controlul sudoratiei si controlul fuxului sanguin cutanat.

REACTIA FEBRILA

3

Este o reactie nespecifica de aparare a organsimului declansata de pirogenii exogeni si endogeni. Pragul de reglare ( set point) al termostatului hipotalamic este crescut. Mecanismul de feedback de control este normal. Pirogenii exogeni induc direct si indirect febra. Sunt reprezentati de microorganismele patogene si toxinele acestora precum endotoxinele bacteriilor Gram negativ, exotoxinele bacteriilor Gram pozitiv, virusuri, fungii. Substantele toxice, complexele Ag-Ac care fixeaza Complementul si medicamentele administrate in doze mari (aspirina, atropina, clorpromazina) sau fata de pacientii sunt sensibilizati (cimetidina, ibuprofen, penicilina), sunt de asemenea pirogeni exogeni. Pirogenii endogeni sunt citokine produse de numeroase celule si eliberate in circulatie. Pirogenii endogeni sunt celulele inflamatorii care sunt monocite si macroface si celulele tumorale precum leucemii si linfoame Hodgkin. Efectele biologice ale pirogenilor endogeni -Efecte centrale: cresc eliberarea mediatorilor de origine lipidica la nivelul celulelor endoteliale ale OVLT (oranum vasculosum of the lamina terminalis) ce vascularizeaza centrul hipotalamic anterior. Creste pragul de reglare ale centrului termoreglator. Are rol in declansarea starii febrile.-Efectele periferice: au infect proinflamator. Creste eliberarea mediatorilor de origine lipidica, creste mobilizarea leucocitelor de la nivelul maduvei hematogene rezultand leucocitoza, creste expresia moleculelor de adeziune la nivelul endoteliului vascular rezultand aderarea fagicitelor. Este indusa sinteza de IL-8 (factor chemoterapic pentru monocite si neutrofile). Are efect de chemokine prin cresterea migrarii locale a fagocitelor. Creste sinteza de enzime lizozomale la nivelul fagocitelor prin activarea fagocitozei. Creste sinteza hepatica a proteinelor de faza acuta (Fibrinogenul, Proteina C reactiva, Amiloidul seria A, Antiproteazele, Ceruloplasmina, Haptoglobulina, Sistemul Complementului). Scade fierul si zincul seric, se activeaza limfocitele B si T si creste producerea de IFN antivirali. Are rol in capacitatea de aparare nespecifica si speficifa a organismului. Se accelereaza catabolismul muscular+bilant azotat negativ si de aceea apare o scaderea ponderala in starile febrile prelungite. Efectele toxice sinergetice provoaca un soc toxic cand sunt eliberate in cantitate foarte mare. Substantele antipiretice sunt: aspirina, unele substante endogene cu rol antipiretic prin alterarea capactiatii pirogenilor endogeni de a stimula producere de porstaglandinte si antagonistii specifici si inhibitorii citokinelor.

4

Fazele reactiei febrile1. Faza prodromala (de debut) prezinta simptome nespecifice (astenie,

mialgii, cefalee). Faza prodromala prezinta un prag de reglare ale centrilor termoreglatori nemodificat.

2. Faza de crestere a temperaturii prezinta un prag de reglare a centrilor crescut peste 37⁰C si se activeaza mecansimele care se opun tendintei de racire a organismului prin scaderea termolziei prin v.c cutanata (senzatie de frig) si cresterea termogenezei prin cresterea tonusului muscular scheletale si frison.

3. Faza de stare inplementeaza un echilibru intre Termoliza si Termogeneza la un nivel superior si prin vaso-dilatatie cutanata apare febra.

4. Faza de revenire a temperaturii la normal in care pragul de reglare a centrilor termoreglatori revin la normal si se activeaza mecansimele care se opun supraincalzirii organismului prin cresterea termolizei prin v.d. cutanata (senzatie de cald)+sudoratie si scaderea termogenezei prin scaderea tonusului musculaturii scheletice.

Rolul reactiei febrile Efectele Favorabile cresc capacitatea de aparare a organismului fata de infectii prin efect bactericid/bacteriostatic si antiviral. Scade concentratia de Fe, Cu, Zn si scade radtea proliferarii bacteriene. Leucocitoza, cresterea chemotactismului si migrarea PMN neutrofilei duce la activarea fagocitozei. Ruperae membranelor lizozomale si autodigestia celulelor duce la impiedicarea multiplicarii bacteriene si a replicarii virale in celulele infectate. Crestea productia de interferoni antivirali. Efectele Nefavorabile. Cresterea cu 1⁰C a temperaturi duce la cresterea consumului celular de oxigen cu 13% de unde rezulta accelerarea metabolimului ce pote decomplensa pacientii cu afectiuni cardio-vasculare. Tulburarile activitatii mentale provoaca delir si stupor. La copii apar convulsii febrile si la femile gravide, in primul trimestru de sarcina apare 1 episod febril cu temperaturi mai mari de 37⁰C ce dubleaza riscul aparitiei unor defecte de tub neural fetal.

Manifestarile reactiei febrile1. Manifestari cardiovasculare: Modificarea frecventei cardiace care creste in paralel cu febra (cu 8-10b/min pentru fiecare grad)

5

Debitul cardiac scade in timpul frisonului puternic si creste in faza de stare ca urmare a cresterii consumului de oxigen. Rezulta o cresterea marcata a debitului cardiac si a necesarului de oxigen fiind un factor precipitant al decompensarii in Insuficienta cardiaca.2. Manifestari respiratorii Cauzele manifestarilor respiratorii sunt cresterea temperaturii sangelui care irita centrii respiratori, acumularea de CO2 la nivelul centrilor respiratori datorita scaderii fluxului sanguin cerebreal in timpul frisonului. Efectul este cresterea frecventei respiratorii si debitul respirator, dar cu scaderea volumului curent in scupul cresterii termolizei prin perspiratie insensibila. Un alt efect este alcaloza respiratorie.3. Manifestari digestive Scaderea motilitatii si secretia glandelor tubului digestiv duce la inapetenta, care alaturi de cresterea catabolismului celular si de pierderile lichidiene duce la o scadere ponderala in cazul sindromului febril prelungit.4. Manifestari nervoase Scaderea pragului convulsional duce la decompensarea pacientului cu tulburari mentale preexistente. Convulsile febrile benigne/minore la copiii sanatosi si cu risc/prelungit la cei cu tulburari neurologice.5. Modificari metabolice si umorale Cresterea metabolismului nergetic cu 15% pentru un grad peste 37⁰C. Cresterea catabolismului proteinelor muscualare cu eliberare de AA care sunt utilizati pentru sinteza hepatica a reactilor de faza acuta ce duce la disporteinemie si cresterea VSH-ului. AA sunt substrat pentru neoglucogeneza si determina aminoacidurie. Creste catabolismul osos rezultand o calciurie. Apare alterarea metabolismului hidromineral prin pierdere de lichid sudoral hipoton ce determina o hidratare hipertona, o deshidratare globala extracelulare si intracelulara.

ACLIMATIZAREA LA TEMPERATURI CRESCUTE

6

Cresterea termolizei prin vaso-dilatatie cutanata care restabileste echilibrul termic daca exista un gradient de temperatura organism-mediu prin: cresterea radieatiei si a convectiei. Declansarea sudoratiei daca mediul este supraincalzit creste termoliza deasemenea. Scaderea termogenezei prin scaderea tonusului musculaturii scheletale.Depasirea mecanismelor de adaptare duce la cresterea progresiva a temperaturii interne rezultand hipertermia. Hipertermia este o crestere progresigva a temperaturii interne, dar pragul de reglare ale centrilor hipotalamici ramane nemodificat.Clasificare:I.Hipertermii exogene, in care cresterea temp interne se datoreaza supraincalzirii mediului. 1. Crampa hipertermica (crampa minerilor) 2. Epuizarea termica (colapsul termic) 3. Sincopa termica 4. Socul termicII. Hipertermie endogena, in care cresterea temperaturii interne apare la o temperatura normala a mediului. 5. Hipertermia maligna

1. Crampa hipertermica (crampa minerilor) este cea mai usoara forma, apare la o temperatura interna normala. Este cauzata de un efort intens intr-un mediu supraincalzit si saturat cu vapori de apa. Clinic apar spasme dureroase la nivelul musculaturii striate scheletale. Paraclinic apare un nivel plasmatic scazut de Na si Cl si hemoconcentratie. Tratamentul se face prin refacerea echilibrului hidro-electrolitic (NaCl).2. Epuizarea termica (colapsul termic) este cea mai frecventa forma, temperatura interna creste. Cauza este tratamentul cu diuretice al batranilor. Efectul este de epuizare a sistmului cardiovascular in cadrul raspunsului de adaptare la un mediu supraincalzit. Se prezinta clinic cu vertiv, crampe, cefalee, astenie, greturi, varsaturi, prostatie. Paraclinic apare hipovolemie, HTA, dezechilibrari ionice. Tratametul este plasarea intr-un loc racoros in clinostatism si o reechilibrare hidrica.3. Sincopa termica se manifesta prin episoade bruste de pierderea a cunostintei. Temperatura interna scade sub 40⁰ si sudoripatia este prezenta. Este caizat de efortul fizic intens in mediu supraincalzit si umed. Se prezinta clinic cu cefalee, vertij, astenie, greturi, varsaturi, crampe musculare, mers

7

ebrios, vorbire inoerenta, prostratie. Paraclinic apare hemoconcentratie, dezechilibrari ionice, tahicardie si HTA. Tratamentul include spitalizarea, cearsafuri reci, PEV cu glucoza hipotona + NaCl.4. Socul termic este cea mai severa forma. Temperaura interna este peste 40⁰C, absenta sudoripatiei si disfunctia SNC (delir, convulsii, coma). Cauza socului termic este expunerea prelungita la mediu supraincalzit (socul termic clasic) si expunerea la exercitii fizice epuizante (socul termic de efort). Factorii favorizanti: varstini, diabetul zaharat, insuficienta cardiaca, alcoolismul cronic. Tulburarile functionale in socul termic constau in insuficienta circulatorie, hipoperfuzia cu ischemie tisulara si cresterea vitezei metabolismului celular ce duc la disfunctie multimpla de organ. Cauze:

1. Citotoxicitate termica directa care depinde de durata expunerii la temperatura maxima critica (41.5-42 ⁰). Expunerea minima este de 45 minute peste 8 ore apar leziuni letale. La temperaturi extreme ( mai mari de 45⁰C: distrugerea tuturor structurilor celulare ce determina necroza celulara (mai putin de 5 minute.)

2. Raspunsul inflamator exagerat este cauzat de dezechilibrul intre citokinele inflamatorii si anti-inflamatorii. Cresterea concentratiei plasmatice a citokinelor pro-inflamatorii si scaderea concentratiei plasmatice a citokinelor antiinflamatorii.

3. Tulburari ale coagularii si fibrinolizei: -activarea coagulari ce persista si dupa normalizarea temperaturii centrale cu risc de CID si activarea fibrinolizei care este inhibata odata cu normalizarea temperaturii centrale.

4. Lezarea endoteliului vascular. Endoteliul vascular controleaza tonsului si permeabilitatea vasculara, regleaza miscarile leucocitare si mentine un echilibru intre substantele pro- si anticoagulante. 5. Hipertermia maligna este o tulburare ereditara autosomala dominanta/recesiva caracterizata prin crestere rapida a temp interne la 39-40⁰ fara ca temp mediului ambiant sa fie crescuta. Caracteristici: Cauze: cresterea excesiva a termogenezei declansata de anestezice de inhalatie, miorelaxante. Patogeneza: eliberarea de Ca2+ din RS al celulelor musculare striate (care prezinta un defect genetic de stocare a Ca2+) rezulta cresterea Ca2+ brusc in spatiul miofilamentar duce la activarea miozin ATP-azei si duce la scindarea ATP cu contractii musculare si eliberare de Q. Tulburari asociate: inhibitia troponinei, decuplarea fosforilarii oxidative, cresterea glicolizei.

8

Manifestari: temperatura creste pana la 43⁰C, apare ridigitatea musculara, HTA. Tratament: inlaturarea factorului cauzal, racirea corpului, administrarea de Dantrolene sodium.

ACLIMATIZAREA LA TEMPERATURI SCAZUTE Scaderea Termolizei prin v.c cutanata cu scaderea radiatiei si scaderea convenctiei. Cresterea termogenezei prin cresterea tonsului musculaturii scheletale ce determina frisonul, si cresterea vitezei oxidatiei biologice in ficat. Daca mecanismele de adaptare sunt depasite scade temperatura interna si apare HIPOTERMIA

Hipotermia este scaderea temperaturii centrale a organismului sub 35⁰C. Clasificare: -usoara: 35-32⁰C -moderata: < 32-28⁰C -severa: <28⁰C Factori de risc: saracia, etilism cronic, boli mentale, utilizarea medicatiei neuroleptice, varstincii. Cauze: pierderea excesiva de caldura (cresterea termolizei) determinata de expunere accidentala la mediul ambient rece si intesificarea circulatiei sangelui la nivel cutanat (arsuri, psoriazis) si pierderea inadecvata de temperatura(scaderea termogenezei) determinata de scaderea vitezei metabolismului, alterarea termoreglarii sau indusa medicamentos.

1. Hipotermia prin cresterea termolizeiEste unica manifestare a hipotermiei cu dificultate in realizarea hemostazei.2. Hipotermia prin scaderea termogenezei: malnutritia, hipotiroidismul sever, insuficienta hepatica, hipoglicemia, uremia, cetoacidoza diabetica, leziunile hipotalamice, pacientii cu stare septica.

9