LA PERCEZIONE DEL
FREDDO: NUOVE ACQUISIZIONI
Il nostro corpo emette spontaneamente calore in misura
proporzionale alla quarta potenza della propria temperatura assoluta, secondo
la legge di Stefan-Boltzmann:
Questa emissione di calore, funzione dell’attività metabolica tessutale e della capacità di trasmissione della cute, avviene per radiazione, evaporazione, convezione e conduzione.
Parliamo di radiazione o irraggiamento quando il calore è direttamente trasmesso all’aria o,
attraverso questa, ad oggetti non a diretto contatto.
L’evaporazione, ossia il passaggio dallo stato liquido a quello gassoso
dell’acqua contenuta nei liquidi organici, si verifica sia dalla superficie del
corpo mediante quel fenomeno noto come perspiratio insensibilis, che ci fa
eliminare 50 ml/h d’acqua a temperatura ambientale media, sia attraverso la
respirazione. Un’altra piccola parte di calore si emette con l’evaporazione da escrezioni
e secrezioni fisiologiche. Naturalmente si ha marcata evaporazione del sudore.
La convezione consiste nel movimento di molecole di un gas o di un
liquido verso un punto a più bassa temperatura. Si associa alle altre modalità
ed è massima nella sudorazione profusa.
La conduzione consiste nella trasmissione diretta del calore ad oggetti
che vengano a contatto con la superficie corporea ed abbiano una temperatura
più bassa. Il calore trasferito è proporzionale alla differenza termica
(gradiente termico). Questo spiega perché nei giorni più caldi d’estate, alcuni
scelgano di dormire sul pavimento. La sua più bassa temperatura non si limita a
dare una sensazione di sollievo, ma è realmente in grado di sottrarre calore al
corpo.
Ho voluto premettere queste nozioni, perché la genesi della
sensazione psichica di freddo si basa sulla temperatura corporea e sulla nostra
capacità di produrre e trasmettere calore.
In altre parole, la nostra stima sensitiva della temperatura
è un giudizio relativo, che si fonda sul bilancio fra processi di termogenesi e termolisi, e sul livello
al quale raggiungono un equilibrio in un dato momento nel nostro corpo.
Ciò che definiamo freddo ha una temperatura più bassa
di quella del nostro corpo o della cute della parte percipiente. Quando nel toccare
un oggetto lo sentiamo freddo, gli stiamo trasmettendo calore per conduzione, ed il gradiente
termico esistente fra la nostra pelle e l’oggetto ha attivato dei particolari recettori.
In passato le trattazioni di fisiologia della percezione del
freddo erano completamente centrate sulla descrizione dei processi alla base
della produzione e della perdita di energia e calore, trascurando la sensazione
e la sua interpretazione psichica. Ciò avveniva perché non si sapeva nulla dei
recettori del freddo.
Attualmente, sebbene si sappia ancora poco, si cominciano a
delineare dei processi che ci appaiono veramente interessanti.
I canali ionici TRP (da Transient Receptor Potential) sono una famiglia di proteine-canale in grado
di consentire l’ingresso di ioni calcio nelle cellule di molti tessuti che le
esprimono. Fra le poche proprietà accertate, alcuni di questi canali presentano
quella di rispondere alle basse temperature. TRPM8 risponde alle riduzioni di
temperatura ambientale provocando la depolarizzazione in fibre nervose
afferenti del sistema somatosensoriale, la cui specifica attivazione è in grado
di provocare le sensazioni psicofisiche del freddo.
Un primo dato molto interessante -del quale discuterò più
approfonditamente in un incontro seminariale- è rappresentato dalla capacità di
TRPM8 di rispondere non solo alle modificazioni fisiche dell’ambiente
consistenti in una riduzione della temperatura, ma anche a composti chimici,
come il mentolo, che generano in noi la sensazione di fresco.
I ricercatori, seguendo la nomenclatura della terapia
palliativa e l’antica tradizione delle preparazioni farmaceutiche da banco,
chiamano i composti come il mentolo “agenti
rinfrescanti naturali” e composti molto più
potenti in questo senso, come l’ilicina, “agenti super
rinfrescanti”.
Queste molecole agiscono da agonisti dei TRP sensibili al freddo, modificando la soglia di risposta, così da determinare l’apertura del canale ad una temperatura più alta che di norma.
Un secondo dato molto interessante riguarda il meccanismo
molecolare di recettori come TRPM8, recentemente scoperto da Chuang e i suoi
collaboratori (The super-cooling agent
icilin reveals a mechanism of coincidence detection by temperature-sensitive
TRP channel. Neuron 43, 859-869, 2004.): in tutti gli esperimenti la piena attivazione richiedeva
la presenza di due agonisti indipendenti. Ad esempio, l’aumento della
concentrazione di ioni calcio e la presenza di ilicina. Nessuno dei due fattori
da solo era in grado di attivare pienamente i canali determinando il flusso di
ingresso di calcio necessario per generare il potenziale d’azione nella via
sensitiva.
Lo studio del gruppo
di Chuang giunge a stabilire che recettori come TRPM8 richiedano la
contemporanea presenza di due o più stimoli, funzionando come rilevatori di coincidenza.
Questi dati contribuiscono a delineare un quadro composito
particolarmente adatto alla regolazione a vari livelli e in diverse condizioni,
i cui perfetti automatismi periferici insieme con i variabili e poco noti
processi alla base dell’interpretazione psichica, ben si accordano con la
comune esperienza che mostra ogni giorno quanto le nostre stime della
temperatura possano essere tanto oggettive e precise quanto soggettive e
psicologiche.