Kontrol Termoregulasi dan Aliran Darah Kulit

Suhu tubuh diatur oleh sistem umpan balik yang mengintegrasikan sinyal tentang suhu inti dan kulit serta mendorong respons efektor untuk mempertahankan tingkat yang diatur. Salah satu efektor utamanya adalah sirkulasi kulit: dengan menyesuaikan seberapa banyak darah hangat yang dialirkan ke kulit, tubuh mengontrol seberapa mudah panas berpindah dari inti ke permukaan, di mana panas tersebut dapat hilang ke lingkungan.

Definition

Kontrol termoregulasi adalah regulasi umpan balik suhu tubuh di mana sinyal termal terintegrasi mendorong efektor otonom dan perilaku, dan aliran darah kulit (kutaneus) adalah efektor yang mengatur perpindahan panas konvektif dari inti tubuh ke permukaan kulit.

Scope

Topik ini mencakup bagaimana suhu inti dan kulit dirasakan dan diintegrasikan, bagaimana tingkat yang diatur dipertahankan melalui efektor otonom, dan khususnya bagaimana aliran darah kulit dikendalikan oleh penarikan tonus vasokonstriktor dan sistem vasodilator aktif. Ini juga mencatat termoregulasi perilaku sebagai respons pelengkap. Ini memperlakukan hal-hal ini sebagai fisiologi kontrol daripada sebagai panduan klinis atau lingkungan.

Core questions

• Bagaimana suhu inti dan kulit dirasakan dan digabungkan untuk mengatur suhu tubuh?
• Bagaimana sirkulasi kulit memindahkan panas dari inti ke permukaan?
• Apa yang membedakan penarikan vasokonstriktor dari vasodilatasi kulit aktif?
• Bagaimana perilaku melengkapi termoregulasi otonom?

Key concepts

• Termoreseptor inti dan kulit
• Integrasi sentral dan suhu yang diatur
• Respons efektor otonom
• Vasokonstriksi kulit (noradrenergik) dan penarikannya
• Vasodilatasi kulit aktif
• Perpindahan panas konvektif dari inti ke kulit
• Termoregulasi perilaku

Mechanisms

Aferen termal dari kulit dan dari lokasi dalam dan sentral bertemu di daerah pengintegrasi hipotalamus, yang membandingkan keadaan termal yang berlaku dengan tingkat yang diatur dan menyesuaikan aliran keluar efektor. Dalam sirkulasi kulit manusia, dua sistem saraf simpatik yang berbeda beroperasi di sebagian besar permukaan kulit: sistem vasokonstriktor noradrenergik yang tonusnya berkurang untuk meningkatkan aliran darah kulit, dan sistem vasodilator aktif, yang terlibat dengan berkeringat selama stres panas, yang dapat meningkatkan aliran kulit beberapa kali lipat. Meningkatkan aliran darah kulit mempersempit gradien suhu antara inti dan kulit dan mengalirkan panas ke permukaan untuk disipasi; menurunkannya menghemat panas. Selama berolahraga, respons ini dimodulasi karena sirkulasi kulit bersaing dengan otot untuk curah jantung, dan penyesuaian perilaku – mengubah kecepatan, postur, pakaian, atau lingkungan – bertindak bersama respons otonom untuk membantu mempertahankan suhu tubuh.

Clinical relevance

Kontrol aliran darah kulit membentuk seberapa efektif seseorang menghilangkan panas, dan respons vaskular kulit yang terganggu relevan dengan penurunan toleransi panas dalam kondisi tertentu dan sepanjang rentang hidup. Entri ini menjelaskan fisiologi regulasi untuk referensi; ini tidak menawarkan kriteria diagnostik atau saran manajemen.

Evidence & guidelines

Penjelasan tentang integrasi sentral dan kontrol vaskular kulit mengacu pada fisiologi kardiovaskular dasar (Rowell, 1974) dan pada tinjauan rinci aliran darah kulit dalam termoregulasi (Charkoudian, 2003) dan mekanisme vasodilator dan vasokonstriktor kulit (Johnson & Kellogg, 2014). Peran pelengkap termoregulasi perilaku selama berolahraga ditinjau oleh Flouris dan Schlader (2015). Ini adalah tinjauan deskriptif, bukan pedoman klinis.

History

Pengakuan bahwa kulit manusia memiliki sistem vasodilator aktif yang dimediasi secara saraf selain penarikan tonus vasokonstriktor muncul dari studi sirkulasi kulit abad kedua puluh dan disintesis dalam karya Rowell tentang penyesuaian kardiovaskular terhadap stres termal. Tinjauan selanjutnya menyempurnakan mekanisme seluler dan saraf vasodilatasi dan vasokonstriksi kulit dan menempatkan termoregulasi perilaku dalam skema kontrol keseluruhan.

Key figures

• Loring B. Rowell
• Nina Charkoudian
• John M. Johnson
• Andreas D. Flouris

Seminal works

• rowell-1974
• charkoudian-2003
• johnson-2014

Frequently asked questions

Bagaimana peningkatan aliran darah kulit membantu mendinginkan tubuh?

Mengalirkan lebih banyak darah hangat dari inti ke kulit meningkatkan suhu kulit dan mempersempit gradien ke permukaan yang lebih dingin, sehingga panas lebih mudah berpindah ke kulit di mana ia dapat hilang melalui konveksi, radiasi, dan penguapan keringat.

Apakah aliran darah kulit dikendalikan oleh satu mekanisme atau dua?

Di sebagian besar kulit, dua sistem simpatik bekerja: mengurangi tonus vasokonstriktor noradrenergik memungkinkan peningkatan aliran sedang, sementara sistem vasodilator aktif yang terpisah, yang terlibat selama stres panas bersama dengan berkeringat, menghasilkan peningkatan besar.