Dr. Pınar Ergenoğlu'nun Başkent Üniversitesi Adana Uygulama ve Araştırma Merkezi'nde yapılan Doğu Akdeniz Yoğun Bakım Toplantıları'nda (DAYOBA) sunduğu Termoregülasyon Fizyolojisi başlıklı sunum

2. ISI
• Sıcaklıkları farklı maddeler arasında alınıp verilen enerji
• Bir maddenin ısısı direkt olarak herhangi bir aletle ölçülemez
• Sadece maddelerin birbirine aktardığı ısı ölçülebilir
 Kalorimetre kabı
 Birim: joule (j) ve kalori (cal)
 1 kalori = 4,18 joule

3. • Bir maddeyi oluşturan moleküllerden birinin ortalama kinetik
enerjisini ifade eden değer
• Sıcaklık enerji değildir
• Enerjinin mikroskobik düzeydeki statik hali
• Noktasal bir özellik
• Termometre
• Birimi Celsius (C) Fahrenheit (F) veya Kelvin (K)
SICAKLIK

4. • Omurgasızlar
• Genellikle vücut sıcaklıklarını ayarlayamazlar
• Çevrenin insafına kalırlar
• Omurgalılar
• Isı üretim ve kaybını ayarlayarak vücut sıcaklığını koruyan
mekanizmalar
SICAKLIK REGÜLASYONU

5. • Poikiloterm (Ektoderm-Soğukkanlı)
 Sürüngenler, amfibiler ve balıklarda ayar mekanizmaları ilkel
 Vücut sıcaklıkları geniş bir aralıkta dalgalanır
 Relatif değişken
 Davranışsal mekanizmalar
• Homeoterm (Endoderm-Sıcakkanlı)
 Kuşlar ve memeliler
Çevre sıcaklığından bağımsız olarak vücut sıcaklığı sabit
 Fizyolojik mekanizmalar
SICAKLIK REGÜLASYONU

6. • Hibernatik (kış uykusuna yatan)
 Uyanık iken homeotermik
 Kış uykusu sırasında vücut sıcaklıkları düşer
 Beyaz-kahverengi yağ dokusu
SICAKLIK REGÜLASYONU

7. • İç (core) sıcaklık
 Isı kaybı ve ısı kazancı arasındaki dengenin sonucu olan
dinamik bir eşitlik
• Ortalama vücut sıcaklığı
 Cilt ve iç sıcaklıklarının ortalaması
 Çıplak bir kişi kuru havada 13 ile 54 °C arasındaki sıcaklığa
maruz kalsa bile vücudun iç sıcaklığı ±0,6 °C içinde hemen
hemen sabit kalır
TERMAL DENGE

8. • Sabah ölçülen ağız içi sıcaklık 36.7±0.2 °C
• Ekstremiteler vücudun diğer bölümlerinden
daha soğuk
• Skrotumun sıcaklığı 32 °C'de sabit
• Rektal sıcaklık iç sıcaklığın göstergesi
 Çevre sıcaklığından en az etkilenir
• Ağız içi sıcaklık rektal sıcaklığa göre normalde
0.5 °C daha düşük
NORMAL VÜCUT SICAKLIĞI

9. • Normal vücut iç sıcaklığı 0.5-0.7 °C arasında sirkadiyan dalgalanma
• En düşük sıcaklık sabah; 04-06
• En yüksek sıcaklık ise akşamüstü; 18-20
NORMAL VÜCUT SICAKLIĞI

10. • Sıcaklık ayar merkezi anterior hipotalamusun preoptik alanındadır
• Bu merkez bir termostat gibi işlev görür
• Hipotalamus ve diğer beyin alanlarından efektörlere çıktılar:
 Sempatik sinirler ile
 Ter bezleri
 Cilt arteriolleri
 Adrenal medulla
 Motor nöronlar ile iskelet kasları aracılığıyla
HİPOTALAMUSUN ROLÜ

13. • Termoregülasyon merkezi ısı kaybı ve ısı yükseltici
merkezlerinin birleşmesinden oluşur
• Hipotalamus cilt ve iç (core) termoreseptörlerden inputlar
alır
 Isı kaybı merkezinin stimülasyonu
 Kutenöz vazodilatasyon
 Terleme
 Isı yükseltici merkezin stimülasyonu
 Kutenöz vazokonstrüksiyon
 Erektör pili kas kontraksiyonu
 Titreme termogenezis (gerekli ise)
 Titremesiz termogenezis (TH ve BMH)
 Davranışsal termoregülasyon
 Güneşten kaçma, kalın giysileri çıkarma
HİPOTALAMUSUN ROLÜ

14. • Soğukla indüklenen titreme kas aktivitesi ile ilişkili
olmayan ısı üretiminde artış
 Soğuk maruziyeti
 Sempatik sistem aktivasyonu
 Epinefrinin adrenal sekresyonunda artış
 Kahverengi yağ dokusundan ısı üretimi
 Sadece infantlarda ???
TİTREME OLMAYAN (NON-SHIVERING)
TERMOGENEZİS

16. • Uncoupling protein 1 (UCP-1) BAT için belirteç
 Elektron transport zincirinde çözülür
 Isı üretimi
• Soğukla indüklenen insan BAT
 Boyun
 Akromiyoklavikuler
 Supraklaviküler
 Aksiller
 Paraaortik
 Paravertebral
 Perirenal

17. • Adaptif termogenez
 Soğuğa maruziyette core ısıyı korumak için
homeotermik organizmaların enerji tüketim hızını
arttırdığı kompleks ve koordine cevaplar
 Afferent kol: Termoreseptörler ve immünolojik
sinyaller
 Efferent kol:
 Sempatik sinir sistemi-BAT
 β-3 adrenerjik reseptörler-BAT
 UCP-1 aktivasyon ve transkripsiyonu
 ATP sentezi
 Oksidatif fosforilasyon
 Isı üretimi

20. • Fibroblast Growth Factor -21
 Üretim yeri karaciğer
 Adipoz doku major hedef
 Beyaz ve kahverengi
 NE soğukla indüklenen BAT’ın termojenik aktivasyonunun
ana mediatörü
 FGF-21 gen ekspresyonu indüksiyonu
 Kahverengi adipositlerden FGF-21 salınımı
 İnsanlarda orta derecede soğuğa maruziyetle dolaşımdaki FGF-21
seviyelerinde artış

21. • FGF-21 in metabolik faydaları
 Beyaz adipositlerin kahverengileşmesi
 Bej adipositler
 Isı ve diyet bağımlı bir süreç
• SONUÇ TİTREME OLMAYANTERMOGENEZ

22. • Kas aktivitesindeki değişiklikler ısı üretimi için sıcaklık
regülasyonunda major kontrolü oluşturur
• Core vücut sıcaklığında düşme
 Asenkron ve istemsiz
 Titreme için primer motor merkez olan hipotalamik nukleus
(posterior nukleus) tarafından başlatılır
 Hipotalamustaki ısı merkezi preoptik nukleus ile
inhibisyon
 Cilt ve spinal korddan soğuk sinyalleri
TİTREME OLAN (SHIVERING)
TERMOGENEZİS

24. 1. Radyasyon
(Işıma)
2. Kondüksiyon
(İletim)
3. Konveksiyon
(Hava akımları)
4. Evoporasyon
(Buharlaşma)
SICAKTA TERMOREGÜLASYON

25. Radyasyonla ısı kaybı
• Temas halinde olmayan farklı sıcaklıktaki iki nesne arasında
kızılötesi elektromanyetik yayılma ile ısının birinden diğerine
iletilmesi
• Kaybedilen ısı miktarı %60
SICAKTA TERMOREGÜLASYON

26. Kondüksiyonla ısı kaybı
• Isı vücut yüzeyinden doğrudan temas yoluyla gaz su ya da katı
bir cisime iletilir
• Kaybedilen ısı miktarı %3
• Aktarılan ısı miktarı temas halinde bulunan nesneler
arasındaki sıcaklık farkı ile doğru orantılı
 Termal gradiyent
SICAKTA TERMOREGÜLASYON

27. Konveksiyonla ısı kaybı
• Isının vücuttan hava (veya su) akımları yoluyla kaybedilmesi
• Kaybedilen ısı miktarı %15
SICAKTA TERMOREGÜLASYON

28. Evoporasyonla ısı kaybı
• Deri ısısı çevre ısısından yüksekse
 Radyasyon ve kondüksiyon ile ısı kaybı
• Çevre ısısı daha yüksek olduğunda
 Vücuttan ısı kaybı için tek yol buharlaşma
 Suyun terleme ile veya solunum yollarından buharlaşması
YÜKSEK ÇEVRE SICAKLIĞINDA ISI
KAYBI

29. • Cilt yüzeyinden terle buharlaşma:
 Çevreyle temas halinde olan yüzey alanı
 Çevre havanın ısı ve nem oranı
 Vücut çevresindeki konnektif hava akımları ile ilişkili
• Major faktör rölatif nem
 Rölatif nem yükseldiğinde terleme engellenir
YÜKSEK NEMDE ISI KAYBI

30. • Hava hapsi
 Derinin üzerindeki giysilerin
kıvrımları arasında tutulan
hava tabakasının kalınlığında
artış
• Vücuttan kondüksiyon ve
konveksiyonla ısı kaybının
azaltılması
GİYSİLER - VÜCUT SICAKLIĞI - SOĞUK

31. • İnce giysiler
 Yeterli hava hareketi
 Evoporasyon
• Açık renk giysiler
 Radyant enerjiyi
daha çok yansıtma
GİYSİLER - VÜCUT SICAKLIĞI - SICAK

32. • Dolaşım
• Yüzeyel arterler ve venler
• Arteriovenöz anastamozlar
 Sempatik sistem kontrolü
ISI DAĞITMA MEKANİZMALARININ
ENTEGRASYONU

33. • Derin venler ekstremiteleri besleyen
arterler ile yan yana seyreder
• Isının ekstremitelerde sıcak arteriyel
kandan ekstremitelerden soğuk
venöz kana geçişi
 Ters akım değişimi
ISI DAĞITMA MEKANİZMALARININ
ENTEGRASYONU

34. • Deri sıcaklığında düşme Terleme ayar noktasında yükselme
• Deri sıcaklığında yükselme Daha düşük sıcaklıkta terleme

35. • Cilt sıcaklığında düşme Titreme ayar noktasında düşme
• Hipotalamustaki merkezlerin titreme eşiğine getirilmesi
• Cilt soğukken ısı yapımını artırma etkisi iç sıcaklığın korunması

36. • Özelleşmiş sinir hücreleridir
• Sıcaklıktaki değişiklikleri saptarlar
• TRP (transient receptor potential)
 Serbest sinir uçlarında bir grup iyon kanalı proteinleri
 Farklı sıcaklık eşiklerinde aktivasyon
TERMORESEPTÖRLER - TRP

37. • Classical (TRPC)
• Vanilloid (TRPV)
 TRPV1 yüksek sıcaklıkta (>40°C) aktivasyon
• Melastatin (TRPM)
 TRPM8 ve TRPA1 düşük sıcaklıkta (<18°C) aktivasyon
• Muclopins (TRPML)
• Polycystin (TRPP)
• ANKTM1(TRPA)
TERMORESEPTÖRLER - TRP

38. TERMORESEPTÖRLER-TRP

39. • Deri (Periferik) termoreseptörler
 Soğuğa duyarlı termoreseptörler
 Sayı (x10) ve iletim hızları daha yüksek
 Soğuk reseptörleri dermisin içinde daha derinde yerleşimli
 Sensitivite 10-40 °C, pik 23-28°C
 Sıcağa duyarlı termoreseptörler
 Cilt yüzeyine daha yakın
 Sensitivite 30-45°C
 >45°C alert
• İç (Core) termoreseptörler
 Hipotalamus
TERMORESEPTÖRLER - TRP

42. Isı Üretimi Isı Kaybı
• Radyasyon
• Kondüksiyon
• Konveksiyon
• Evoporasyon
• Bazal metabolizma
• Kas aktivitesi
 Titreme
• Tiroksin ve Epinefrin
 Metabolik hız
üzerine
stimülan etki
• Sıcaklığın hücreler
üzerine etkisi
VÜCUT SICAKLIĞININ DÜZENLENMESİ

44. Antarktika, Neko Harbor
Ram Barkai,
MINDFUL ICE MAN