Termogeneza - o prezentare generală Subiecte ScienceDirect

Termogeneza este definită ca disiparea energiei prin producția de căldură și are loc în țesuturi specializate, inclusiv țesut adipos maro și mușchi scheletic.

Termeni asociați:

Hormonul tiroidian
Temperatura miezului
Consum de energie
Hipotalamus
Mușchi scheletic
Țesut adipos maro

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

TERMOGENEZA

fundal

Termenul „termogeneză” provine din cuvântul grecesc thermos pentru căldură. Toate procesele metabolice la animale (și plante) produc căldură, ca o reflectare a ineficienței termodinamice și, prin urmare, sunt termogene. În general, totuși, termogeneza este utilizată pentru a descrie un proces facultativ sau adaptativ de generare a căldurii, adică un proces în care căldura este produsul primar al metabolismului. De asemenea, este folosit pentru a descrie căldura produsă ca răspuns direct la masă.

Conceptul de termogeneză facultativă este bine stabilit în raport cu generarea de căldură pentru a menține temperatura corpului (termogeneza termoreglatorie). De asemenea, este utilizat pe scară largă în știința nutrițională pentru a descrie producția adaptivă de căldură ca răspuns la supraalimentare (termogeneza indusă de dietă), în special ca o componentă a reglării echilibrului energetic al întregului corp.

Neurobiologia citokinelor

Nicholas J. Busbridge, Nancy J. Rothwell, în Methods in Neurosciences, 1993

Introducere

Termogeneza, literalmente definită ca producție de căldură, este o variabilă fiziologică importantă, precum și un produs secundar normal al proceselor metabolice. Creșterea termogenezei este o caracteristică comună a răspunsului în faza acută și poate fi observată după leziuni, inflamații, infecții, stres fizic sau emoțional și în anumite boli cronice, cum ar fi malignitatea. Termogeneza este, de asemenea, un efect principal al termoreglării în homeoterme și un important mediator al febrei.

Citokinele au fost propuse pentru a media multe aspecte ale răspunsului în faza acută, inclusiv activarea termogenezei și a febrei. Studiile experimentale au demonstrat acum efecte puternice și mecanisme probabile de acțiune a unui număr de citokine asupra termogenezei.

State sistemice generale

Producția de căldură

Producția de căldură are loc ca urmare a activității metabolice și a digestiei furajelor, a mișcării musculare și a menținerii tonusului muscular. Termogeneza tremurândă este un răspuns la expunerea bruscă la frig și contribuie major la creșterea producției de căldură. Termogeneză fără frisoane este indusă și de expunerea la frig și este mecanismul prin care căldura este produsă de efectul calorigen al epinefrinei și norepinefrinei. La nou-născut, căldura este produsă de metabolismul țesutului adipos maro, care este prezent la animalele de fermă nou-născut și este un mecanism deosebit de important de producere a căldurii pentru a preveni hipotermia neonatală.

Termoreglare: de la Neuroștiințe de bază la Neurologie clinică Partea I

Dovezi pentru asocierea dintre boala de mișcare și termogeneza redusă

Termogeneza poate apărea prin mecanisme de frisoane și fără frisoane la nivelul mușchilor scheletici (vezi capitolul 10) și prin creșterea activată prin simpatie a activității țesutului adipos brun (vezi capitolul 9).

Doar câteva studii la om au testat dacă boala de mișcare afectează termogeneza. Pentru a aborda această problemă, cercetătorii au folosit calorimetrie indirectă - măsurarea volumului minut de O2 consumat (V o 2) care reflectă direct modificările producției de căldură. Într-un studiu s-a constatat că imersiunea într-un bazin de apă caldă (28 ° C) a dus la o creștere aproximativ dublă a V o 2 în timpul a 90 de minute de imersie, fără nicio diferență între boala de mișcare și condițiile de control (Mekjavic și colab., 2001 ). În lucrările ulterioare, același grup de cercetare a demonstrat că creșterea V o 2 indusă de frig a fost de fapt redusă prin provocarea bolii de mișcare (Nobel și colab., 2006) și a susținut că diferența față de studiul anterior se datorează temperaturii apă în timpul imersiunii, astfel încât creșterea mai mare a termogenezei a reprezentat un substrat mai mare pentru efectele induse de boala de mișcare. Acest lucru pare destul de plauzibil cu condiția ca, în acest al doilea studiu, cu o temperatură a apei de numai 15 ° C, creșterea V o 2 a fost de peste patru ori comparativ cu creșterea dublă în primul caz.

Cu toate acestea, într-un alt studiu de urmărire, în care temperatura apei în timpul imersiunii a fost, de asemenea, de 15 ° C, nu s-au demonstrat efecte ale provocării bolii de mișcare asupra V o 2 (Nobel și colab., 2010). Aici, autorii au oferit o explicație potențială pentru discrepanță: în studiul lor din 2006, unde efectele bolii de mișcare erau prezente, pe lângă provocarea pseudo-Coriolis a bolii de mișcare înainte de imersiune, subiecții au fost expuși la stimularea tamburului optokinetic în timpul imersiunii pentru a menține boală de mișcare la starea de echilibru. Astfel, se poate ca termogeneza să fie afectată în principal în timpul stimulării provocatoare, dar nu și după aceasta.

Pe scurt, datele publicate la om sugerează că, chiar dacă boala de mișcare afectează termogeneza indusă de frig, aceste efecte sunt relativ ușoare. De asemenea, calorimetria indirectă nu a permis determinarea dacă boala de mișcare a afectat termogeneza tremurândă sau fără tremurături, deoarece o electromiogramă nu a fost înregistrată în studiile citate mai sus.

În prezent, nu există date directe despre animale despre legătura dintre boala de mișcare și termogeneza redusă; există însă unele dovezi indirecte destul de convingătoare. În primul rând, așa cum sa menționat în secțiunea anterioară, hipotermia indusă de mișcarea provocatoare la șobolani și șoareci durează mult dincolo de creșterea tranzitorie a fluxului sanguin din coadă (Ngampramuan și colab., 2013; Tu și colab., 2017) și, prin urmare, necesită mecanisme suplimentare, în afară de pierderi crescute de căldură. În al doilea rând, într-un studiu murin recent publicat, am constatat că cursul de timp al scăderii temperaturii corpului în timpul provocării bolii mișcării este identic cu scăderea temperaturii corpului imediat după eutanasie în primele 15 minute ale ambelor condiții (Tu și colab., 2017). Este greu de imaginat cum ar putea fi atins un efect atât de profund fără o termogeneză redusă.