TERMOREGOLAZIONE

TERMOREGOLAZIONE

. La temperatura del corpo negli animali omotermi deve la sua costanza a una serie di fattori dei quali molto importanti sono quelli relativi alle funzioni della pelle. Premettiamo intanto che delle 2400 calorie circa prodotte da un individuo adulto normale allo stato di riposo in 24 ore, l'82% viene disperso per mezzo della cute. Questa perdita può avvenire per conduzione, dovuta al contatto con altri corpi più freddi di essa (aria, acqua), per irradiazione a distanza, e per evaporazione dell'acqua nella traspirazione sensibile e insensibile. Non è possibile valutare la proporzione del calore perduto dall'organismo attraverso alla cute per l'uno o per l'altro di quei fattori, perché a seconda delle varie circostanze (temperatura dell'aria o suo grado di umidità, lavoro muscolare, bevande, tipo di vestimento, ecc.), l'importanza loro varia notevolmente. Per quello che riguarda il sudore, è da tener presente che la quantità media giornaliera di esso, valutata all'ingrosso in 700-900 cmc., rappresenta una perdita per evaporazione eguale a circa 460 calorie, valutando il calore di vaporizzazione di un litro di acqua a 37°, eguale a 581 calorie. Quando l'organismo è in equilibrio termico per una determinata temperatura esterna, la quantità di calorie prodotte in un tempo dato è eguale alla quantità di esse dispersa alla periferia durante lo stesso tempo.

Il risparmio termico dell'organismo è facilitato dal pannicolo adiposo sottocutaneo, dal rivestimento di peli e di penne negli animali, e dai vestiti nell'uomo. Ma tanto l'uomo quanto gli animali mantengono costante la loro temperatura interna, anche per notevoli variazioni esterne, principalmente per l'azione di complessi meccanismi organici regolatori, sia fisici sia chimici.

Regolazione dell'organismo contro il freddo. - Quando l'ambientc esterno si raffredda, la perdita di calore per irradiazione tende ad aumentare secondo la nota legge di Newton (le quantità di calore irraggiate sono proporzionali alle differenze di temperatura fra il corpo irradiante e il mezzo ambiente; se in tali condizioni la temperatura del corpo non s'abbassa, ciò significa o che in realtà l'irradiazione non s'è accresciuta o che l'organismo compensa quella perdita con una maggiore produzione di calore). Ambedue i fatti avvengono in pratica. Con un meccanismo nervoso riflesso, e con l'intervento dei nervi vasomotorî, diminuisce la quantità di sangue che si distribuisce ai vasi cutanei e il sangue perciò cede minor calore alla cute, la quale si raffredda; così la legge di Newton si realizza in condizioni di maggior risparmio per l'organismo. Nello stesso tempo, anche la secrezione delle ghiandole sudorifere diminuisce notevolmente. L'esperienza dimostra infatti che la temperatura della cute, e quindi anche il numero di calorie perdute attraverso ad essa, diminuisce quando la temperatura dell'aria o quella di un bagno s'abbassano; per il bagno valgano come esempio i risultati seguenti:

La temperatura interna non si modifica. Al raffreddamento cutaneo contribuisce, in questo caso, anche la rapida sottrazione di calore da parte del liquido.

Ma contro il pericolo del raffreddamento l'organismo si difende aumentando la produzione del calore. Quando un uomo sia immerso in un bagno di acqua fredda, in un primo tempo la temperatura cutanea discende, ma poi l'abbassamento s'arresta a un certo grado, indicando che l'irradiazione di calore da parte del corpo è divenuta costante. Determinando calorimetricamente, in questa seconda fase, la quantità di calore perduto, si constata che quella quantità è di tanto maggiore quanto la temperatura dell'acqua è più bassa; così nell'esempio seguente:

Anche in questo caso la temperatura centrale resta immutata.

Gli esperimenti sugli animali hanno dato risultati simili; questo dimostra che la produzione di calore aumenta durante il bagno freddo. Nell'ambiente aereo la dispersione di calore è più piccola; i Mammiferi acquatici sono provvisti di un considerevole strato di pannicolo adiposo sottocutaneo che è coibente per il calore. Le penne degli uccelli d'acqua non si bagnano quando l'animale s' immerge, limitando così la dispersione termica. L'aumento di combustioni organiche, e quindi la maggior produzione di calore, quando la temperatura esterna si abbassa, è provato anche dall'accrescimento proporzionale nell'eliminazione dell'anidride carbonica in quelle condizioni, e dal maggior bisogno di alimento giornaliero nella stagione fredda. A questa produzione di calore contribuiscono anche la vasodilatazione muscolare (meno costante è quella viscerale) che segue alla vasocostrizione cutanea, l'aumentato tono dei muscoli e il fenomeno del brivido.

Dunque l'organismo si difende contro il raffreddamento limitando la dispersione cutanea ed elevando la produzione di calore.

La regolazione termica si fa insufficiente per le basse temperature esterne troppo durevoli o estreme, per la difettosa protezione degli abiti, e per altri fattori concomitanti, così per la mancanza di alimenti, per l'intossicazione alcoolica e per lo shock. È noto quanto la vita sia pericolosa nelle regioni polari, appunto per le continue difficoltà nella lotta contro il raffreddamento. Ben protetto da vesti speciali, l'uomo tollera anche una temperatura esterna di −50°; ma trovandosi nudo e restando immobile, già una temperatura ambiente di 15°-17° produce in un tempo più o meno lungo - e più presto nell'acqua che nell'aria - un abbassamento della temperatura interna, non essendo abbastanza compensata la perdita di calore. Il neonato e il vecchio si raffreddano più presto dell'adulto. Quando l'abbassamento della temperatura interna ha raggiunto un certo grado, lo zero vitale (per l'uomo circa 22°-23°), comincia con l'assideramento uno stato di torpore generale, accompagnato da depressione dei movimenti respiratorî e cardiaci, da insensibilità sempre crescente e da incoscienza, cui segue la morte. Finché il cuore batte, c'è speranza, con il riscaldamento artificiale, di richiamare in vita l'individuo assiderato.

Regolazione termica contro il caldo. - I meccanismi di difesa contro il caldo rappresentano un'inversione funzionale di quelli esaminati per la lotta contro il freddo. La temperatura della pelle si eleva per raggiungere un regime conveniente della legge di Newton, aumenta la secrezione sudorale e diminuisce la produzione del calore. Questi scopi sono raggiunti con la vasodilatazione cutanea, con la maggiore attività delle ghiandole sudorifere e con la riduzione delle ossidazioni organiche (diminuzione della quantità di CO₂ eliminata). L'importanza della secrezione sudorale è grande quando la temperatura esterna ha raggiunto o sorpassato quella del corpo, e l'irradiazione cutanea del calore è nulla. Allora, se l'aria è secca e l'evaporazione del sudore è abbondante, la temperatura esterna è sopportata abbastanza bene; i mietitori e i fuochisti possono lavorare ore intere a temperature elevate bevendo acqua in abbondanza e coprendo al minimo il corpo. Nell'aria secca, l'uomo può sopportare per un'ora anche temperature prossime a 60°. Il cane, che suda pochissimo, si difende dal caldo con l'evaporazione acquea polmonare (polipnea termica).

Se l'aria è umida, le temperature alte sono poco tollerabili, la temperatura interna si eleva e si ha la morte per colpo di calore, quando questa temperatura è di circa 5°-6° al disopra della normale (42°-43°); si ha dapprima un periodo di agitazione nervosa, poi depressione, il coma e la morte. L'organismo umano è meno armato per la lotta contro il caldo che contro il freddo. I complessi meccanismi della termogenesi e degli adattamenti termici sono governati e controllati da centri nervosi termoregolatori situati molto probabilmente nella regione subtalamica del cervello; da questi centri dipenderebbe anche l'insorgere della febbre.