RavnoteRavnotežža u prehrani; a u prehrani; regulacija unosa hrane;regulacija unosa hrane;

pretilost i gladovanjepretilost i gladovanje

Prof. dr. Zoran Prof. dr. Zoran ValiValiććKatedra za fiziologijuKatedra za fiziologijuMedicinski fakultet u SplituMedicinski fakultet u Splitu

RavnoteRavnotežža unosa i izdavanja a unosa i izdavanja energijeenergije

uporaba ili pohrana (mast)uporaba ili pohrana (mast)uravnoteuravnotežženi unos hrane (bjelaneni unos hrane (bjelanččevina, evina, ugljikohidrata, masti, minerala i vitamina)ugljikohidrata, masti, minerala i vitamina)1 g ugljikohidrata 1 g ugljikohidrata –– 17,2 17,2 kJ kJ (98% (98% –– 17)17)1 g masti 1 g masti –– 38,9 38,9 kJ kJ (95% (95% –– 38)38)1 g bjelan1 g bjelanččevina evina –– 18,2 18,2 kJ kJ (92% (92% –– 17)17)45%, 40%, 15% (u razvijenim zemljama)45%, 40%, 15% (u razvijenim zemljama)

3030--50 g bjelan50 g bjelanččevina na dan (20evina na dan (20--30 g se 30 g se razgradi) razgradi) nepotpune bjelannepotpune bjelanččevine (nema esencijalnih)evine (nema esencijalnih)kukuruz nema kukuruz nema triptofanatriptofananedostatak bjelannedostatak bjelanččevina evina –– kvakvaššiorkoriorkorugljikohidrati i mast ugljikohidrati i mast –– ččuvari bjelanuvari bjelanččevinaevina

izluizluččivanje duivanje duššika kao mjera za ika kao mjera za metabolizam bjelanmetabolizam bjelanččevina (16% duevina (16% duššika) ika) 90% urinom (90% urinom (karbamidkarbamid, mokra, mokraććna kiselina, na kiselina, kreatininkreatinin), 10% ), 10% fecesomfecesommetabolizam bjelanmetabolizam bjelanččevina (g) = evina (g) = NN2(urin)2(urin) x 1,1 x 6,25 (100/16)x 1,1 x 6,25 (100/16)negativna bilanca dunegativna bilanca duššikaika

““respiracijski respiracijski kvocijentkvocijent”” –– omjer između omjer između stvorenog COstvorenog CO22 i potroi potroššenog Oenog O22 (1h i vi(1h i višše)e)iskoriiskorišštavanje masi (0,7) i ugljikohidrata tavanje masi (0,7) i ugljikohidrata (1,0), (1,0), bjelanbjelanččevine (0,8)evine (0,8)viviššak vodikovih atomaak vodikovih atomanakon obroka vrlo blizu 1,0; 8nakon obroka vrlo blizu 1,0; 8--10 h nakon 10 h nakon obroka oko 0,7; u obroka oko 0,7; u ššeeććernoj bolesti uvijek ernoj bolesti uvijek oko 0,7oko 0,7

Regulacija uzimanja hrane i Regulacija uzimanja hrane i pohranjivanje energijepohranjivanje energije

do funkcijskih sustava stanica dospijeva do funkcijskih sustava stanica dospijeva samo oko 27% unesene energijesamo oko 27% unesene energijeunos hrane, potrounos hrane, potroššnja energije i stvaranje nja energije i stvaranje masti masti –– okoliokoliššni, kulturoloni, kulturološški i genetski ki i genetski ččimbenici te fizioloimbenici te fiziološški kontrolni sustaviki kontrolni sustavi““epidemijaepidemija”” pretilosti (64% i 33%)pretilosti (64% i 33%)8 500 8 500 kJ kJ dnevna potrodnevna potroššnja energije (25000nja energije (25000--30000)30000)

ŽŽivivččani centri reguliraju unos ani centri reguliraju unos hranehrane

osjet gladi (ritmiosjet gladi (ritmiččne kontrakcije ne kontrakcije žželuca i eluca i uznemirenost)uznemirenost)apetit apetit –– žželja za posebnom vrstom hraneelja za posebnom vrstom hraneosjeosjeććaj sitostiaj sitosti

lateralne jezgre hipotalamusa lateralne jezgre hipotalamusa –– centar za centar za hranjenje (hranjenje (hiperfagijahiperfagija, pothranjenost), pothranjenost)potipotičče motorie motoriččke aktivnosti ke aktivnosti žživotinje za ivotinje za tratražženjem hraneenjem hraneventromedijalne ventromedijalne jezgre jezgre –– centar za sitost centar za sitost ((afagijaafagija, pro, prožždrljivost)drljivost)djeluju i ostale jezgre (djeluju i ostale jezgre (arkuatnearkuatne!), lu!), luččenje enje hormona (hormona (šštitnjatitnjačče, nadbubree, nadbubrežžnih nih žž., ., otootoččiićća)a)

integracija integracija žživivččanih signala iz probavnog anih signala iz probavnog sustava (napunjenost sustava (napunjenost žželuca), kemijskih eluca), kemijskih signala iz krvi, te signala probavnih signala iz krvi, te signala probavnih hormona i mohormona i možždane kore (vid, miris, okus)dane kore (vid, miris, okus)ponaponaššanje pri hranjenjuanje pri hranjenjubrojni i gusti receptori na koje se mobrojni i gusti receptori na koje se možže e djelovati lijekovima (djelovati lijekovima (oreksigenioreksigeniččni ni i i anoreksigenianoreksigeniččnini))

HipotalamiHipotalamiččni ni neuroni i neuroni i neurotransmiterineurotransmiteri

1)1) proopiomelanokortinski proopiomelanokortinski (POMC) neuroni(POMC) neuroni1)1) αα--MSHMSH2)2) CART (CART (cocaine and amphetamine related transcriptcocaine and amphetamine related transcript))

2)2) neuroni koji proizvode neuroni koji proizvode oreksigenioreksigeniččne ne tvaritvari1)1) NPY (NPY (neuropeptid neuropeptid Y)Y)2)2) AGRP (AGRP (agouti related agouti related protein)protein)

aktivacija POMC neurona aktivacija POMC neurona smanjuje unos smanjuje unos hrane i povehrane i poveććava potroava potroššnju energijenju energijeaktivacija NPYaktivacija NPY--AGRP neurona AGRP neurona povepoveććava ava unos hrane i smanjuje potrounos hrane i smanjuje potroššnju energijenju energije

glavna meta: glavna meta: leptinaleptina, inzulina, , inzulina, kolecistokininakolecistokinina i i grelinagrelina

POMC neuroni POMC neuroni lulučče e αα--MSH (djeluje preko MSH (djeluje preko melanokortinskih melanokortinskih receptora receptora –– ima ih na ima ih na paraventrikularnimparaventrikularnim jezgrama)jezgrama)najmanje 5 podvrsta receptoranajmanje 5 podvrsta receptoraMCRMCR--3 i MCR3 i MCR--4 va4 važžni u prehranini u prehraninjihova aktivacija njihova aktivacija smanjuje unos hrane i smanjuje unos hrane i povepoveććava potroava potroššnju energijenju energijeinhibicija inhibicija djeluje suprotnodjeluje suprotno

aktivacija MCR povezana i s aktivacijom aktivacija MCR povezana i s aktivacijom solitarnog solitarnog trakta (trakta (simpatikussimpatikus))poremetnja poremetnja MCR praMCR praććeni izuzetnom eni izuzetnom debljinomdebljinommutacija MCRmutacija MCR--4 4 –– monogenski monogenski uzrok uzrok pretilosti u ljudi (5pretilosti u ljudi (5--6% pretilosti u djece)6% pretilosti u djece)

AGRP prirodni antagonist MCRAGRP prirodni antagonist MCR--3 i MCR3 i MCR--4 4 receptorareceptoranije dobro poznat unije dobro poznat uččinak u ljudiinak u ljudiprekomjerno stvaranje AGRP prekomjerno stvaranje AGRP –– povepoveććan an unos hrane i pretilostunos hrane i pretilostNPY (NPY (arkuatne arkuatne jezgre) jezgre) –– smanjene zalihe smanjene zalihe energije energije –– poticanje apetita + blokada poticanje apetita + blokada POMC neuronaPOMC neurona

ČČimbenici koji reguliraju imbenici koji reguliraju kolikoliččinu unesene hraneinu unesene hrane

kratkorokratkoroččna regulacija na regulacija –– sprjesprječčavanje avanje uzimanja prekomjerne koliuzimanja prekomjerne količčine pri svakom ine pri svakom hranjenju hranjenju dugorodugoroččna regulacija na regulacija –– odrodržžavanje avanje normalnih energijskih zaliha u tijelunormalnih energijskih zaliha u tijelu

KratkoroKratkoroččna regulacijana regulacija

ŠŠto prekida brzo i pohlepno hranjenje? to prekida brzo i pohlepno hranjenje? 1)1) napunjenost probavnog sustava (napunjenost probavnog sustava (žželudac, eludac,

duodenum duodenum –– vagusvagus))2)2) humoralni humoralni i hormonski faktori i hormonski faktori

1)1) kolecistokininkolecistokinin –– mast, aktivacija mast, aktivacija melanokortinskog melanokortinskog putaputa2)2) peptidpeptid YY iz YY iz ileuma ileuma i kolona i kolona –– mast,??mast,??3)3) peptid peptid slisliččan an glukagonu glukagonu iz crijeva iz crijeva –– pojapojaččava luava luččenje enje

inzulinainzulina

3)3) grelin grelin –– kiselinske stanice kiselinske stanice žželuca i crijevo, eluca i crijevo, koncentracija raste tijekom gladovanja, a koncentracija raste tijekom gladovanja, a nakon jela se naglo nakon jela se naglo snizujesnizuje; davanje ; davanje grelina grelina povepoveććava uzimanje hrane; u ljudi ?ava uzimanje hrane; u ljudi ?

4)4) receptori u ustima (pokus s receptori u ustima (pokus s ezofagealnom ezofagealnom fistulom; fistulom; žžvakanje, slinjenje, gutanje, okus vakanje, slinjenje, gutanje, okus –– kratkotrajno (20kratkotrajno (20--40min))40min))

SrednjoroSrednjoroččna i dugorona i dugoroččna na regulacijaregulacija

ovisi o stanju uhranjenostiovisi o stanju uhranjenostiglukostatskaglukostatska, , aminostatska aminostatska i i lipostatska lipostatska teorija regulacije hranjenjateorija regulacije hranjenjaglukoreceptorski glukoreceptorski (reagiraju na (reagiraju na GUK) GUK) i i glukosenzitivni glukosenzitivni (( GUK smanjuje njihovu GUK smanjuje njihovu aktivnost)aktivnost) neuroni u hipotalamusuneuroni u hipotalamusu

Utjecaj tjelesne temperature na Utjecaj tjelesne temperature na uzimanje hraneuzimanje hrane

izloizložženost hladnoenost hladnoćći i –– povepoveććano hranjenjeano hranjenjemeđudjelovanje centara u hipotalamusumeđudjelovanje centara u hipotalamusu::

1)1) povepoveććava se intenzitet metabolizmaava se intenzitet metabolizma2)2) pribavlja vipribavlja višše masti za izolacijue masti za izolaciju

Povratni signali iz masnog tkivaPovratni signali iz masnog tkivahipotalamus prima obavijesti o kolihipotalamus prima obavijesti o količčini ini pohranjene energije putem pohranjene energije putem peptidnog peptidnog hormona hormona –– leptina leptina (stvaraju ga (stvaraju ga adipocitiadipociti))POMC neuroni u POMC neuroni u arkuatnim arkuatnim jezgrama i na jezgrama i na paraventrikuarne paraventrikuarne jezgre:jezgre:

1)1) tvari koje potitvari koje potičču apetit (NPY i AGRP)u apetit (NPY i AGRP)2)2) aktivacija POMC neurona (aktivacija POMC neurona (αα--MSH)MSH)3)3) tvari koje smanjuju apetit (CRH)tvari koje smanjuju apetit (CRH)4)4) povepoveććanje anje simpatikusasimpatikusa5)5) izluizluččivanje inzulina iz ivanje inzulina iz ββ--stanicastanica

u miu mišševa kod kojih masne stanice ne eva kod kojih masne stanice ne stvaraju stvaraju leptin leptin ili je promijenjena funkcija ili je promijenjena funkcija leptinskih leptinskih receptora u hipotalamusu receptora u hipotalamusu ––hiperfagija hiperfagija i bolesna pretilosti bolesna pretilostu pretilih ljudi u pretilih ljudi –– leptina leptina dostatnodostatnobrojni drugi mehanizmi, znanje oskudnobrojni drugi mehanizmi, znanje oskudnoja se baja se bašš i ne slai ne slažžem sa saem sa sažžetkom!etkom!

PretilostPretilost

BMI = masa (kg) / visinaBMI = masa (kg) / visina22 (m(m22))2525--30 30 –– prekomjerna masa, prekomjerna masa, 30 30 –– pretilostpretilostmjerenje masti (nabor, mjerenje masti (nabor, impedimped.; 25% i 35%).; 25% i 35%)unos energije veunos energije većći od potroi od potroššnjenjena svakih 38,9 na svakih 38,9 kJ kJ suvisuvišška energije ka energije –– 1 g 1 g mastimasti1/3 energije odnosi se na mi1/3 energije odnosi se na miššiiććni rad (2/3)ni rad (2/3)povepoveććanje tjelesne aktivnosti!anje tjelesne aktivnosti!

PsihogenaPsihogena pretilostpretilost

jesti triput na dan do sitostijesti triput na dan do sitostitijekom ili nakon stresnih događaja tijekom ili nakon stresnih događaja (smrti, (smrti, bolesti, depresije)bolesti, depresije)sredstvo ublasredstvo ublažžavanja psihiavanja psihiččke napetostike napetosti

Prekomjerno hranjenje u Prekomjerno hranjenje u djetinjstvudjetinjstvu

stvaranje masnih stanicastvaranje masnih stanicau debele djece broj masnih stanica do 3x u debele djece broj masnih stanica do 3x hiperplastihiperplastiččna na i i hipertrofihipertrofiččna na pretilostpretilostadipociti adipociti mogu nastati i u kasnijoj dobi mogu nastati i u kasnijoj dobi (mati(matiččne stanice ne stanice –– predadipociti predadipociti slisliččni ni fibroblastimafibroblastima))4 x vi4 x višše e adipocita adipocita + 2 x vi+ 2 x višše masti u e masti u svakomsvakom

Neurogeni Neurogeni poremeporemeććajiaji

ooššteteććenje enje ventromedijalnh ventromedijalnh jezgara s jezgara s prekomjernim stvaranjem inzulina prekomjernim stvaranjem inzulina –– tumortumormomožžda je u pretilih drugada je u pretilih drugaččija funkcionalna ija funkcionalna organiziranost centara za hranjenjeorganiziranost centara za hranjenjeabnormalnosti neurotransmitera ili abnormalnosti neurotransmitera ili receptorskih mehanizamareceptorskih mehanizama

Genetski Genetski ččimbeniciimbenici

obiteljska sklonost pretilostiobiteljska sklonost pretilostijednojajjednojajččanim blizancima se masa obianim blizancima se masa običčno no ne razlikuje vine razlikuje višše od 1,5, odnosno 2,5 kge od 1,5, odnosno 2,5 kg2020--25% slu25% sluččajeva genetski uvjetovanoajeva genetski uvjetovano

1)1) mutacija MCRmutacija MCR--442)2) nasljedna nedostatnost nasljedna nedostatnost leptinaleptina3)3) mutacije mutacije leptinskih leptinskih receptorareceptora

LijeLiječčenje pretilostienje pretilosti

djelomidjelomiččno gladovanje i poveno gladovanje i poveććanje potroanje potrošška ka energijeenergijeveliki volumen (rastezanje)veliki volumen (rastezanje)sprijespriječčiti nedostatak vitaminaiti nedostatak vitaminaamfetaminamfetamin, , sibutramin sibutramin ((simpatomimetiksimpatomimetik) ) ––opasni, podraopasni, podražžuju uju žživivččani sustav, povisuju ani sustav, povisuju krvni tlak, privikavanjekrvni tlak, privikavanje

mijenjanje metabolizma lipidamijenjanje metabolizma lipidaorilistat orilistat ((inhibitor lipazeinhibitor lipaze) ) –– smanjuje smanjuje crijevnu preradu masticrijevnu preradu mastigubitak vitamina topljivih u mastimagubitak vitamina topljivih u mastimapovepoveććanje fizianje fiziččke aktivnostike aktivnostikirurkiruršške metode (ke metode (žželueluččana ana premosnica premosnica i i postavljanje postavljanje žželueluččanog obruanog obručča)a)

PothranjenostPothranjenost

nedostatak hrane, ilinedostatak hrane, ilipsihogeni psihogeni i i hipotalamihipotalamiččki ki poremeporemeććajiajianorexia nervosa anorexia nervosa –– gubitak svake gubitak svake žželje za elje za hranom, muka od hranehranom, muka od hraneooššteteććenja hipotalamusa enja hipotalamusa –– kaheksija kaheksija (tumori, (tumori, AIDS)AIDS)

GladovanjeGladovanje

tkiva za dobivanje energije najradije koriste tkiva za dobivanje energije najradije koriste ugljikohidrateugljikohidratesmanjivanje bjelansmanjivanje bjelanččevina: relativno brzo, evina: relativno brzo, zatim usporeno, te na kraju (prije smrti) zatim usporeno, te na kraju (prije smrti) ponovo brzoponovo brzosmanjenje smanjenje gukoneogeneze gukoneogeneze na 1/5na 1/5ketoza ketoza i i ketonska ketonska tijela (tijela (ββ--hidroksimaslahidroksimaslaččna na kiselina kiselina –– mozak)mozak)

Regulacija tjelesne Regulacija tjelesne temperature i vrutemperature i vruććicaica

Normalna tjelesna temperaturaNormalna tjelesna temperatura

temperatura tjelesne temperatura tjelesne ““jezgrejezgre”” = = ±± 0,6 0,6 ººC C (izlo(izložženost zraku od 10enost zraku od 10--55 55 ººC, primjer C, primjer nadzornog sustava)nadzornog sustava)temperatura kotemperatura kožže mijenja se ovisno o e mijenja se ovisno o temperaturi okoline (sposobnost izdavanja temperaturi okoline (sposobnost izdavanja topline)topline)

Normalna temperatura jezgreNormalna temperatura jezgre

normalni temperaturni raspon (36normalni temperaturni raspon (36--37,5 37,5 ººC)C)prosjeprosječčna normalna temperatura 36,5na normalna temperatura 36,5--37 37 ººC C (mjereno u ustima; rektalno 0,5 (mjereno u ustima; rektalno 0,5 ººC viC višše)e)nadzorni sustav nije savrnadzorni sustav nije savrššen: temperatura se en: temperatura se povisuje tijekom mipovisuje tijekom miššiiććnog rada, te se nog rada, te se mijenja pri razlimijenja pri različčitim temperaturama itim temperaturama okolineokolineravnoteravnotežža između stvaranja i izdavanja a između stvaranja i izdavanja toplinetopline

Stvaranje toplineStvaranje topline

toplina toplina –– glavni nusproizvod metabolizmaglavni nusproizvod metabolizmaintenzitet metabolizma:intenzitet metabolizma:

1)1) veliveliččina bazalnog metabolizmaina bazalnog metabolizma2)2) mimiššiiććna aktivnostna aktivnost3)3) hormon hormon šštitnjatitnjačče e –– tiroksin tiroksin ((hGHhGH, T), T)4)4) simpatikussimpatikus5)5) povepoveććana kemijska aktivnost stanicaana kemijska aktivnost stanica6)6) termogeni termogeni uuččinak hraneinak hrane

Gubljenje toplineGubljenje topline

toplina stvaraju unutarnji organi: jetra, toplina stvaraju unutarnji organi: jetra, mozak, srce i mimozak, srce i miššiiććiitoplina se izdaje u zrak preko kotoplina se izdaje u zrak preko kožžeeveliveliččina izdavanja:ina izdavanja:

1)1) brzina provođenja topline od mjesta nastanka brzina provođenja topline od mjesta nastanka do kodo kožžee

2)2) brzina izdavanja topline u okolibrzina izdavanja topline u okolišš

Izolacijski sustav tijelaIzolacijski sustav tijela

kokožža i potkoa i potkožžno tkivo (mast) no tkivo (mast) –– izolacija izolacijavođenje topline kroz mast vođenje topline kroz mast = 1= 1/3 /3 vođenja vođenja kroz druga tkivakroz druga tkivaizolacijska svojstva izolacijska svojstva žženskog tijela bolja od enskog tijela bolja od mumušškogkog

Protok krvi iz jezgre u koProtok krvi iz jezgre u kožžuu

omoguomoguććavanje prijenosa toplineavanje prijenosa toplinevavažžnost venskog spleta u konost venskog spleta u kožžiikroz njih mokroz njih možže prolaziti 0e prolaziti 0--30% SMV30% SMV

kokožža a –– vrlo uvrlo uččinkoviti nadzirani sustav inkoviti nadzirani sustav ““toplinskog radijatoratoplinskog radijatora””dotok krvi u kodotok krvi u kožžu u –– najunajuččinkovitiji inkovitiji mehanizam prijenosa topline iz tjelesne mehanizam prijenosa topline iz tjelesne jezgre u kojezgre u kožžuustupanj vazokonstrikcije arterijskostupanj vazokonstrikcije arterijsko--venskih venskih anastomoza anastomoza nadzire nadzire simpatikussimpatikus

Temeljni fizikalni mehanizmi Temeljni fizikalni mehanizmi izdavanja topline iz koizdavanja topline iz kožžee

zrazraččenje (radijacija; oko 60%, enje (radijacija; oko 60%, infracrveneinfracrvenetoplinske zrake, elektromagnetski valovi (5toplinske zrake, elektromagnetski valovi (5--20 20 µµmm), ), u svim smjerovima)u svim smjerovima)vođenje vođenje ((kondukcijakondukcija; oko 3% na ; oko 3% na ččvrste vrste predmete, oko 15% u zrak predmete, oko 15% u zrak –– konvekcijakonvekcija(strujanje), osoba u vodi!)(strujanje), osoba u vodi!)isparavanje (evaporacija; za isparavanje 1g isparavanje (evaporacija; za isparavanje 1g vode vode –– 2,5 2,5 kJkJ topline, topline, neosjetnoneosjetno i znoj, i znoj, jedini najedini naččin u visokoj temperaturi)in u visokoj temperaturi)

UUččinak odjeinak odjeććee

povepoveććanje anje ““osobnog slojaosobnog sloja”” zraka zraka + + smanjenje strujanjasmanjenje strujanjasmanjenje gubljenja vođenjem i smanjenje gubljenja vođenjem i konvekcijom konvekcijom (na 1/2, odnosno 1/6 (na 1/2, odnosno 1/6 –– eskimieskimi))oblaganje odjeoblaganje odjećće tankim slojem zlata e tankim slojem zlata ––refleksijarefleksijatreba smanjiti vlatreba smanjiti vlažženje odjeenje odjeććee

ZnojenjeZnojenje

zapozapoččinje kada se inje kada se preoptipreoptiččko ko podrupodruččje je hipotalamusa zagrijava ili podrahipotalamusa zagrijava ili podražžujeuježživivččani impulsi idu u ani impulsi idu u kraljekralježžniniččnunu momožždinu dinu autonomnim putovima, a zatim autonomnim putovima, a zatim simpatisimpatiččkim kim žživcima u koivcima u kožžu cijelog tijelau cijelog tijelažžlijezde znojnice inervirane lijezde znojnice inervirane kolinergikolinergiččnim nim vlaknima (vlaknima (simpatikussimpatikus), osjetljive na ), osjetljive na adrenalinadrenalin

Mehanizam luMehanizam luččenja znojaenja znoja

1)1) duboki potkoduboki potkožžni zavijeni dio ni zavijeni dio –– lulučči znoj i znoj (primarni ili (primarni ili prekursorski prekursorski sekret)sekret)

2)2) izvodni izvodni kanalikanalićć (mijenja sastav)(mijenja sastav)

Primarni sekretPrimarni sekret

aktivni sekrecijski proizvod epitelnih aktivni sekrecijski proizvod epitelnih stanicastanicapo sastavu slipo sastavu sliččan plazmi (Naan plazmi (Na++ = 142 = 142 mmolmmol/L, a Cl/L, a Cl-- = 104 = 104 mmolmmol/L), ali bez /L), ali bez bjelanbjelanččevinaevina

Reapsorpcija Reapsorpcija ionaiona

pri blagom znojenju vepri blagom znojenju veććina se Naina se Na++ i Cli Cl--

reapsorbira reapsorbira na vrijednosti oko 5 na vrijednosti oko 5 mmolmmol/L/Lto dovodi do smanjenja osmotskog tlaka pa to dovodi do smanjenja osmotskog tlaka pa se se reapsorbira reapsorbira i glavnina vode, a ostali se i glavnina vode, a ostali se sastojci koncentriraju (ureja, Ksastojci koncentriraju (ureja, K++, , laktatilaktati))jako znojenje jako znojenje –– NaNa++ i Cli Cl-- reapsorbiraju reapsorbiraju se na se na vrijednosti oko 50vrijednosti oko 50--60 60 mmolmmol/L, voda se ne /L, voda se ne stigne stigne reapsorbirati reapsorbirati –– veliki gubitakveliki gubitak

Aklimatizacija. Uloga Aklimatizacija. Uloga aldosteronaaldosterona

zdrava neaklimatizirana osoba zdrava neaklimatizirana osoba ~~ 1L/h znoja1L/h znojanakon 1nakon 1--6 tjedana 6 tjedana ~~ 2 2--3 L3 L/h /h znojaznojaodvođenje odvođenje 10x ve10x većće kolie količčine toplineine toplinepovepoveććana sposobnost stvaranja znoja samih ana sposobnost stvaranja znoja samih žžlijezda znojnicalijezda znojnicabolja bolja reapsorpcija NaCl reapsorpcija NaCl iz znoja iz znoja –– pojapojaččano ano luluččenje enje aldosterona aldosterona (smanjenje gubitka s (smanjenje gubitka s 1515--30 g/dan na 330 g/dan na 3--5 g/dan)5 g/dan)

Gubitak topline dahtanjemGubitak topline dahtanjem

zamjenski mehanizam zbog:zamjenski mehanizam zbog:1)1) kokožža pokrivena krznoma pokrivena krznom2)2) nepostojanje nepostojanje žžlijezda znojnicalijezda znojnicacentar za dahtanje (usko povezan s centar za dahtanje (usko povezan s pneumotaksijskim pneumotaksijskim centrom)centrom)isparavanje sline s jezika, bez poveisparavanje sline s jezika, bez poveććanja anja alveolarne ventilacije (povralveolarne ventilacije (površšni udah)ni udah)

Uloga hipotalamusaUloga hipotalamusa

pokus s pokus s termodamatermodamaglavno se moglavno se možždano podrudano područčje za osjet je za osjet topline nalazi u prednjem dijelu topline nalazi u prednjem dijelu hipotalamusa u hipotalamusa u preoptipreoptiččkom kom podrupodruččjujužživivččane stanice osjetljive na toplinu i ane stanice osjetljive na toplinu i hladnohladnoććuuna hladnona hladnoćću 3x manje od onih na toplinuu 3x manje od onih na toplinuzagrijavanje zagrijavanje preoptipreoptiččkog kog podrupodruččja ja –– obilno obilno znojenje i vazodilatacija u koznojenje i vazodilatacija u kožžii

ZamjeZamjeććivanje temperatureivanje temperature

toplinski receptori u kotoplinski receptori u kožži i posebnim i i posebnim dubokim tkivima (dubokim tkivima (kaljekalježžniniččna na momožždina, dina, trbutrbuššni organi, velike vene)ni organi, velike vene)u kou kožži: receptori za hladno (mnogo brojniji) i: receptori za hladno (mnogo brojniji) i toploi toplou dubokom organima: receptori djeluju u dubokom organima: receptori djeluju drugadrugaččije jer su izloije jer su izložženi temperaturi eni temperaturi tjelesne jezgre, bolje zamjetjelesne jezgre, bolje zamjeććuju hladnouju hladnoććuu

Integracija osjetnih informacijaIntegracija osjetnih informacija

obostrano u straobostrano u stražžnjem dijelu hipotalamusa njem dijelu hipotalamusa (na razini (na razini mamarnihmamarnih tjeletjeleššaca)aca)zbrajanje informacija iz zbrajanje informacija iz preoptipreoptiččkog kog podrupodruččja i periferijeja i periferije

Mehanizmi sniMehanizmi snižženja temperatureenja temperature

vazodilatacijavazodilatacijau kou kožži (i (inhibicija simpatikusa inhibicija simpatikusa u strau stražžnjem njem dijelu hipotalamusa), 8x dijelu hipotalamusa), 8x dovođenje topline dovođenje topline

znojenjeznojenjepovipoviššenje iznad 37 enje iznad 37 ººC (graniC (graniččna razina), 1 na razina), 1 ººC C 10x 10x odvođenje topline isparavanjem odvođenje topline isparavanjem

smanjeno stvaranje toplinesmanjeno stvaranje toplinekokoččenje mehanizama drhtanja i kemijske enje mehanizama drhtanja i kemijske termogenezetermogeneze

Mehanizmi poviMehanizmi poviššenja temperatureenja temperature

vazokonstrikcijavazokonstrikcijau kou kožži (podrai (podražživanje ivanje simpatikusa simpatikusa u strau stražžnjem njem dijelu hipotalamusa)dijelu hipotalamusa)

piloerekcijapiloerekcijanakostrijenakostriješšenost dlake, za ljude bez znaenost dlake, za ljude bez značčenja, u enja, u žživotinja deblji sloj izolacijskog zrakaivotinja deblji sloj izolacijskog zraka

povepoveććano stvaranje toplineano stvaranje toplinepoticanje drhtanja, stvaranja topline poticanje drhtanja, stvaranja topline simpatisimpatiččkom kom aktivacijom i luaktivacijom i luččenjem enjem tiroksinatiroksina

HipotalamiHipotalamiččna na stimulacija drhtanjastimulacija drhtanja

primarni motoriprimarni motoriččki centar za drhtanje u ki centar za drhtanje u dorzomedijalnom dorzomedijalnom dijelu stradijelu stražžnjeg njeg hipotalamusa (uz 3. hipotalamusa (uz 3. ventrikulventrikul))normalno zakonormalno zakoččeno informacijama iz eno informacijama iz preoptipreoptiččkog kog podrupodruččjajaprima obavijesti iz koprima obavijesti iz kožže i e i kraljekralježžniniččne ne momožždinedinenastajanje topline se nastajanje topline se 44--5x5x

sami signali idu do prednjih sami signali idu do prednjih motoneuronamotoneuronanisu ritminisu ritmiččni i ne uzrokuju drhtanjeni i ne uzrokuju drhtanjepovepoveććavaju avaju tonus tonus skeletnih miskeletnih miššiićća u cijelom a u cijelom tijelutijeludrhtanje zapodrhtanje započčinje kada se inje kada se tonus tonus povepovećća a iznad neke kritiiznad neke kritiččne razinene razineuzrok: povratna oscilacija refleksa na uzrok: povratna oscilacija refleksa na istezanje miistezanje miššiiććnog vretenanog vretena

SimpatiSimpatiččkaka ““kemijskakemijska””termogenezatermogeneza

raspletanje oksidacijske raspletanje oksidacijske fosforilacijefosforilacijenoradrenalinomnoradrenalinom i adrenalinomi adrenalinomoksidacija bez stvaranja ATP oksidacija bez stvaranja ATP –– oslobađanje oslobađanje energijeenergijerazmjerno kolirazmjerno količčini ini smeđegsmeđeg masnog tkiva masnog tkiva (ovisi o aklimatizaciji)(ovisi o aklimatizaciji)odrasle ga osobe praktiodrasle ga osobe praktiččki nemaju (ki nemaju (stvaranja topline 10stvaranja topline 10--15%, u djece 100%)15%, u djece 100%)

PovePoveććanje luanje luččenja enja tiroksinatiroksina

hlađenje hlađenje preoptipreoptiččkogkog podrupodruččja ja –– pojapojaččano ano luluččenje TRH enje TRH TSH TSH tiroksinatiroksinaoblik kemijske oblik kemijske termogenezetermogenezerazvija se tijekom nekoliko tjedanarazvija se tijekom nekoliko tjedanau ljudi nedovoljno istrau ljudi nedovoljno istražženo zbog rijetkog eno zbog rijetkog izlaganja niskim temperaturamaizlaganja niskim temperaturama

Pojam Pojam ““totoččke podeke podeššenostienosti””

kritikritiččna tjelesna temperatura jezgre 37,1 na tjelesna temperatura jezgre 37,1 °°C C ujedno i ujedno i ““totoččka podeka podeššenostienosti””korisnost povratne sprege za temperaturu = korisnost povratne sprege za temperaturu = (promjena okoli(promjena okoliššne temperature/promjena ne temperature/promjena temperature jezgre) temperature jezgre) -- 1 1 mijenjanje okolimijenjanje okoliššne temperature za 25ne temperature za 25--30 30 °°C mijenja temperaturu jezgre za 1 C mijenja temperaturu jezgre za 1 °°C (C (~~27)27)velika korisnost (velika korisnost (baroreceptori baroreceptori < 2)< 2)

Temperatura koTemperatura kožže mijenja toe mijenja toččku ku podepodeššenostienosti

snisnižženje temperature koenje temperature kožže e –– povipoviššenje toenje toččke ke podepodeššenosti (za znojenje)enosti (za znojenje)snisnižženje temperature koenje temperature kožže e –– povipoviššenje toenje toččke ke podepodeššenosti pri kojoj nastaje drhtanjeenosti pri kojoj nastaje drhtanje

Uloga ponaUloga ponaššanjaanja

najmonajmoććniji mehanizam kontroleniji mehanizam kontroleččovjek prilagođava okolinu kako bi ovjek prilagođava okolinu kako bi postigao osjepostigao osjeććaj ugodeaj ugode

postoje i lokalni temperaturni refleksipostoje i lokalni temperaturni refleksinakon presijecanja kraljenakon presijecanja kralježžnice znatno nice znatno oslabljenoslabljen

VruVruććicaica

tjelesna temperatura vitjelesna temperatura višša od uobia od uobiččajena ajena rasponaraspona

1)1) poremeporemeććaji u samom mozguaji u samom mozgu2)2) utjecaj otrovnih tvari na centre za nadzor utjecaj otrovnih tvari na centre za nadzor

temperaturetemperature

Promjena podePromjena podeššenosti enosti hipotalamihipotalamiččkog kog centracentra

mnoge bjelanmnoge bjelanččevine, evine, razgradni razgradni proizvodi, proizvodi, lipopolisaharidni lipopolisaharidni otrovi otrovi –– pirogenipirogenineki neki pirogeni pirogeni izravno i trenutaizravno i trenutaččno djelujuno djelujudrugi pak djeluju posredno, i s latencijom drugi pak djeluju posredno, i s latencijom od nekoliko sati (od nekoliko sati (endotoksini endotoksini gramgram--negativnih bakterija)negativnih bakterija)

fagocitozafagocitoza bakterija bakterija –– otpuotpušštanje tanje interleukina interleukina 1 (IL1, 1 (IL1, leukocitni leukocitni ili endogeni ili endogeni pirogenpirogen))IL1 za 8IL1 za 8--10 min znatno povisi temperaturu 10 min znatno povisi temperaturu (u (u nanogramskim nanogramskim kolikoliččinama)inama)IL1 potiIL1 potičče stvaranje e stvaranje prostaglandina prostaglandina EE22

lijekovi koji kolijekovi koji kočče stvaranje e stvaranje prostaglandina prostaglandina –– suzbijanje vrusuzbijanje vruććice (antipiretici, aspirin)ice (antipiretici, aspirin)

VruVruććica zbog oica zbog oššteteććenja mozgaenja mozga

uvijek kao posljedica neurokiruruvijek kao posljedica neurokiruršških kih operacija u podruoperacija u područčju hipotalamusaju hipotalamusakompresija hipotalamusa tumoromkompresija hipotalamusa tumorom

ZnaZnaččajke ajke febrilnih febrilnih stanjastanja

zimica zimica –– osjeosjeććaj hladnoaj hladnoćće, vazokonstrikcija e, vazokonstrikcija kokožže, drhtanjee, drhtanjekriza ili kriza ili ““val vruval vruććineine”” –– po uklanjanju po uklanjanju uzrouzroččnika, znojenje i toplina konika, znojenje i toplina kožžeetoplinski udar pri povitoplinski udar pri poviššenju temperature na enju temperature na 4040--42 42 °°C (vrtoglavica, muC (vrtoglavica, muččnina, nina, povrapovraććanje, delirij, gubitak svijesti)anje, delirij, gubitak svijesti)

lokalna krvarenja, te lokalna krvarenja, te parenhimatozna parenhimatozna degeneracija stanicadegeneracija stanicaposebice u mozgu, ali i posebice u mozgu, ali i jetrijetri, bubrezima, bubrezimaaklimatizacijaaklimatizacija

Izlaganje tijela jakoj hladnoIzlaganje tijela jakoj hladnoććii

u ledenoj vodi smrt za 20u ledenoj vodi smrt za 20--30 min od 30 min od srsrččanog zastoja ili anog zastoja ili fibrilacijefibrilacijeispod 30 ispod 30 °°C hipotalamus izgubi sposobnost C hipotalamus izgubi sposobnost regulacije temperatureregulacije temperaturepospanost, koma pospanost, koma –– kokočče moe možždanu aktivnostdanu aktivnostozebline (uozebline (ušške, prsti) ke, prsti) –– stvaranje kristala stvaranje kristala ––trajna otrajna oššteteććenja enja –– gangrenagangrenaumjetna umjetna hipotermija hipotermija (operacije srca)(operacije srca)