Termoregolazione corporea: cos’è e come funziona?
Fa troppo caldo, fa troppo freddo e non ci sono più le mezze stagioni. Più o meno come nei vagoni del treno, dove in estate è un terno al lotto sul se sarà un viaggio all’insegna dell’ibernazione o del sudore, a seconda del funzionamento o meno dell’aria condizionata.
A prescindere dal vagone, ad essere impegnati lungo tutto il viaggio saranno i meccanismi della termoregolazione corporea: proprio loro sono i processi che ti consentono di mantenere a livello ottimale, a seconda dall’ambiente in cui ti trovi, la temperatura dell’organismo e i responsabili dei brividi di freddo, del sudore e altro ancora.
Cos’è la termoregolazione corporea?
L’essere umano è un sistema complesso: nell’organismo cooperano diversi organi e tessuti costituiti a loro volta da singole cellule. Per far sì che tutto funzioni per permettere la vita, nel corpo alcuni parametri fisiologici devono rimanere stabili e compresi all’interno di certi range: il pH, la glicemia, la pressione sanguigna e anche la temperatura corporea.
È inverno e ti appresti ad entrare nel tuo negozio preferito il primo giorno dei saldi: fuori ci sono -3 gradi, le porte automatiche si aprono e vieni investito dai 24 gradi dello store affollato. Come fa il corpo a sopportare cambiamenti climatici così improvvisi?
Il merito va proprio alla termoregolazione corporea: meccanismo che ha lo scopo di mantenere stabile (in media 37° C) la temperatura del corpo a seconda dell’ambiente in cui si trova. A sua volta il mantenimento di questo parametro fa sì che anche gli altri meccanismi siano più facilmente in equilibrio.
Se in estate sudi, in inverno hai i brividi e non viceversa un motivo c’è!
Fisiologia della termoregolazione corporea? Quale organo regola la temperatura?
In fisiologia ricorre molto spesso la ricerca dell’equilibrio dinamico di un processo e questo vale anche per la fisiologia della regolazione della temperatura corporea: deve esserci un bilanciamento tra i fattori che incrementano il calore e quelli che lo sottraggono.
Il centro regolatore della termoregolazione è l’ipotalamo, che fa parte del sistema nervoso centrale: in pratica, è un gruppo di neuroni specializzati che fanno da “termostato”, solitamente settato su 37°C circa. Se il corpo subisce una variazione di temperatura (es. ambiente molto freddo o molto caldo), l’ipotalamo si attiverà per cercare di ripristinare i 37°C.
Perché questo meccanismo di risposta alle variazioni di temperatura funzioni, l’ipotalamo ne deve essere informato: i termorecettori cutanei e il cambiamento della temperatura del sangue che irrora l’ipotalamo servono proprio a questo. Ci sono recettori che percepiscono il freddo e altri il caldo; nella maggior parte dei casi sono localizzati proprio sulla superficie della pelle – che, per definizione, è la componente del corpo più in contatto con l’ambiente esterno.
Se il segnale proviene dai recettori del freddo ed il sangue ha una temperatura minore di quella ottimale, l’ipotalamo attiva i meccanismi per scaldare il corpo: in primo luogo bisogna conservare l’energia senza disperderla, in secondo iniziare a produrre calore. E viceversa nel caso in cui ci sia, invece, un incremento della temperatura corporea.
- Termorecettori cutanei e sangue ipotalamico informano l’ipotalamo del cambiamento di temperatura del corpo; in risposta, l’ipotalamo attiva dei processi per ripristinare i 37°C: un meccanismo a feedback.
Come fa il corpo umano a produrre calore?
Quando sei in un ambiente freddo il corpo per non raffreddarsi e per mantenere la temperatura corporea nel range fisiologico deve iniziare a produrre calore: si parla di termoregolazione da freddo. Questa è regolata in primis da uno spostamento del flusso sanguigno: le estremità e la cute vengono meno irrorate a favore degli organi interni. Ecco il perché delle mani o dei piedi ghiacciati!
Successivamente, l’organismo può elevare la temperatura attraverso:
- Brividi: come riflesso incondizionato della contrazione muscolare (contrazione involontaria).
- Muscoli: il famoso “muoviti che ti scaldi” (contrazione volontaria).
- Ormoni: nel caso in cui lo stress termico sia prolungato. Viene stimolato il rilascio degli ormoni tiroidei, dell’adrenalina e degli ormoni glucocorticoidi.
- Adipociti bruni: il meccanismo molecolare alla base della produzione di calore e dell’aumento della temperatura corporea è la stimolazione da parte della termogenina delle proteine mitocondriali disaccoppianti UCP, responsabili di “cicli futili”: il disaccoppiamento dei processi ossidativi da quelli fosforilativi permette al flusso di protoni di generare calore invece che ATP. In pratica, non c’è generazione di energia chimica (ATP) ma di energia termica (calore disperso).
Cause di una termoregolazione alterata
La termoregolazione riguarda sia la capacità di disperdere il calore (termodispersione) che di produrre calore (termogenesi). In entrambi i casi, ci sono fattori sia esterni (esogeni) che interni (endogeni) all’organismo che possono alterare l’efficienza della regolazione della temperatura del corpo.
Il rilascio di calore verso l’ambiente, che serve a raffreddare il corpo ad esempio quando fa caldo, è ridotto quando c’è molta umidità, assumi alcuni farmaci (es. furosemide), sei poco idratato, sei affetto da obesità oppure se hai malattie cardiovascolari o del sistema nervoso.
Invece, c’è un incremento della termogenesi e, quindi, un aumento sopra la norma della temperatura corporea:
- quando fai esercizio fisico intenso,
- quando hai la febbre,
- in caso di ipertiroidismo (aumento del metabolismo basale),
- in caso di stati convulsivi.
L’avanzamento dell’età, in entrambi i casi, è anche una causa di un’alterata termoregolazione, come conseguenza di modificazioni alla struttura e alla funzione della pelle, dei vasi sanguigni (meno tendenza alla vasodilatazione), dei termorecettori e delle ghiandole sudoripare, che diminuiscono di numero.
In ambito femminile e fisiologico, le donne in età fertile durante la fase luteale subiscono un temporaneo incremento della temperatura corporea di circa 0.5°C, con modificazioni del controllo vascolare e della sudorazione sia a riposo che durante l’esercizio fisico, anche intenso. Tuttavia, non compromette la performance, i livelli di lattato o la capacità ventilatoria, se non in ambienti molto caldi e molto umidi. Nelle donne in età non più fertile, a causa delle molte modificazioni a livello sistemico dovute alla menopausa, può presentarsi un’alterata termoregolazione ad esempio con sudorazione eccessiva o momentanee vampate di calore.
Come migliorare la termoregolazione corporea?
C’è sicuramente una componente soggettiva e psicologica, ma in media è possibile migliorare la termoregolazione per sopportare il freddo; come?
- Non essere troppo grasso: contrariamente a quanto si possa pensare, se un po’ di grasso è fondamentale come isolante, troppo non permette di avere abbastanza adipociti bruni da far intervenire, dato che quasi tutti gli adipociti sono bianchi.
- Fai attività fisica all’aperto: anche con l’arrivo del freddo abituati a fare sport fuori, dato che la contrazione muscolare aumenta considerevolmente la temperatura corporea.
- Abbassa il riscaldamento: abituarti in modo graduale a riscaldare sempre meno la casa non solo fa risparmiare, ma anche permette di prendere confidenza con ambienti più freddi.
- Docce fredde: abituati in modo graduale a fare la doccia sempre più fredda; parti da temperature miti.
- Meno vestiti: meno coperto, il corpo sarà automaticamente stimolato a dover reagire al freddo. In media ci vogliono 7-10 giorni per abituarsi.
Tutti questi passaggi non devono mai portare ad avere brividi costanti: l’organismo deve riuscire a reagire con strategie alternative. Se ti vengono, probabilmente c’è qualcosa che non va ed i passaggi sono stati poco graduali. Se lo stimolo è eccessivo peggiorerà la tua salute, quindi fai tutto in modo estremamente lento.
Termoregolazione corporea e dimagrimento
Uno dei tanti motivi per cui l’uomo moderno fa fatica a mantenere un peso corporeo ideale è che non è più sottoposto 24/24 ad alte o basse temperature: la modernità permette di mantenere le case, i mezzi di trasporto, i luoghi di lavoro e di svago a temperature costantemente confortevoli. Di conseguenza, non viene impiegata energia nel ristabilire la temperatura corporea.
Considera che l’organismo aumenta il proprio metabolismo del 13% per alzare di 1°C la propria temperatura corporea. Se non ci fossero abiti pesanti o il riscaldamento, il dispendio calorico sarebbe rilevante sul fabbisogno calorico giornaliero.
Inoltre, il freddo stimola l’irisina a trasformare gli adipociti bianchi in bruni: da passivi accumulatori di grasso diventano delle vere e proprie fornaci metaboliche, ma solo nel momento in cui c’è l’esposizione al freddo. A temperature confortevoli, gli adipociti bruni non consumano grassi per scaldare il corpo (perché non serve) e, inoltre, possono anche ritrasformarsi in adipociti bianchi.
Alla fine dei conti, perdere davvero peso grazie al freddo oggi non è la strategia che funziona o in cui riporre la speranza di dimagrire, la dieta e l’allenamento fanno sempre da veri padrone per il controllo del peso.
Conclusioni sulla termoregolazione corporea
Come gli altri parametri dell’omeostasi corporea, anche la temperatura è un fattore importante da mantenere in equilibrio, più per la propria salute che per ricercare un vero cambiamento della composizione corporea: sudare o avere i brividi sono i meccanismi biologici più evidenti e con cui hai più familiarità in termini di termoregolazione.
Per avere un approccio più zen la prossima volta che starai soffrendo il troppo freddo o l’eccessivo caldo, invece di lamentarti della pelle d’oca, dei piedi ghiacciati, dei litri di sudore, pensa all’impegno che l’ipotalamo sta mettendo nel mantenere il tuo corpo in una condizione ideale per funzionare!
Bibliografia
McArdle, Katch F., Katch V. (2015). “Exercise Physiology – Nutrition, Energy and Human Performance”. Chapter 25: Exercise and Thermal Stress pagg. 598-641. Wolters Kluwer Health.
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