TEMPERATURA E
TERMORREGULAÇÃO
TERMORREGULAÇÃO ENDOTÉRMICA
Animais endotermos
Geram seu próprio calor – produção metabólica
Possuem condutividade térmica baixa (isolamento alto)
Endotermia – Alto custo metabólico: TM 5 a 6X maior que a dos ectotermos
VANTAGENS DA ENDOTERMIA
Temperatura interna constante:
Coordenação química máxima entre as reações interativas
catalizadas por enzimas
Temperatura interna elevada:
Respostas mais rápidas das células para atender as
necessidades do organismo
SNC mais + rápido – aumenta o nível de processamento da
informação = vantagem competitiva
TNZ : Zona
Termoneutra
T2
T2: temperatura
crítica superior
T3
T3: temperatura
crítica inferior
T2
T1:
temperatura
letal inferior
T4:
temperatura
letal superior
TNZ
T3
Animais utilizam
mudanças posturais,
variação na
condutância e
alterações na
circulação periférica
para manutenção da
NORMOTERMIA
Variação na condutância e
alterações na circulação periférica
pêlo e gordura = isolantes
térmicos
Pêlo: está fora da pele e da circulação
- propriedades de isolamento podem
ser alteradas rapidamente – controle
pilomotor (SNA)
Gordura: localizada sob a pele e
suprida por vasos sanguíneos
- propriedades de isolamento podem
ser alteradas por alterações na
circulação periférica – controle
vasomotor (SNA)
O pêlo perde seu
valor isolante na
água
Temperaturas críticas inferiores (T2) para
aves e mamíferos
Tropicais
T2 < em endotermos do Ártico
Nestes animais o aumento da TM é menor (reta mais inclinada)
Termogênese
1) Termogênese com tremor – TIRITANTE
S.N. ativa unidades motoras de grupos esqueléticos antagônicos
Estas contrações musculares não produzem nenhum trabalho físico,
mas a energia liberada durante as contrações é transformada em
calor
2) Termogênese sem tremor – NÃO TIRITANTE
Sistemas enzimáticos do metabolismo de gordura são ativados ao
longo de todo o corpo, de modo que gorduras são degradadas e
oxidadas para a produção de calor
Corpo adiposo marrom – encontrado apenas em certos mamíferos
extensamente vascularizado, com grande quantidade de mitocôndrias
termogênese ativada pelo SNAS (céls com Β-adrenoceptores)
termogenina (ptn especial encontrada na membrana mitocondrial
interna da gordura marrom) – movimento de H+ desacoplado da
fosforilação do ATP
• especialmente importante para mamíferos que hibernam
•
•
•
A gordura é armazenada em pequena gotas nos adipócitos
O tecido é altamente vascularizado
Os adipócitos têm alta densidade de mitocôndrias com cristas desenvolvidas
As mitocôndrias têm um canal iônico especializado na geração de calor
TERMOGENINA
UCP = termogenina : Permite o movimento de H+ desacoplado da fosforilação do ATP
Energia do fluxo de H+ gera CALOR
(a) Um morcego com destaque para
a gordura marrom (em vermelho) e a
temperatura em diferentes regiões;
(b) termograma da superfície dorsal
do morcego durante a saída do
torpor: quanto maior a temperatura
maior a intensidade de radiação
infra vermelha emitida pela pele e
mais clara a imagem.
Termorregulação em
mamíferos marinhos
A temperatura da superfície da pele de focas
no ar e na água
O isolamento proporcionado
pela camada de gordura
pode ser evitado quando a
necessidade de dissipação
de calor aumenta.
Já a pelagem está
localizada na superfície da
pele e seu valor de
isolamento não pode ser
drasticamente alterado por
um desvio na circulação.
Nas nadadeiras do golfinho cada artéria é circundada por várias veias. Esta
disposição permite que o sangue venoso seja aquecido pela transferência de
calor do sangue arterial, antes de penetrar novamente no resto do corpo.
sangue aquecido
Obs: sangue venoso retorna aquecido para
dentro do corpo graças ao calor “roubado” do
sangue arterial
E quando o golfinho está super aquecido e
precisa perder calor
Ocorre vasodilatação arterial: o
sangue retorna por veias
superficiais
sangue aquecido
Dilatação da artéria – veias são comprimidas e o
sangue tem que retornar por vasos mais superficiais
ENDOTERMOS NO CALOR
ENDOTERMOS NO CALOR
Rato Canguru
(Dypodomis merriami)
Dromedário (Camelus dromedaruis)
Para um mamífero manter uma temperatura corpórea constante, sob condições
desérticas quentes, a água deve evaporar em proporção à carga de calor ganha.
A carga de calor e, conseqüentemente, a evaporação para a perda de calor
aumentam muito mais rapidamente em um animal pequeno.
Quando o
camelo é
privado de
água, a
flutuação
diária de
temperatura
pode chegar a
7oC.
A flutuação
diária de
temperatura
em um camelo
hidratado é
cerca de 2oC.
A alteração na temperatura corpórea do camelo privado de água
afeta, em maior escala, o ganho de calor do meio e conseqüentemente
a quantidade de água para a regulação térmica por resfriamento
evaporativo.
As estratégias conservadoras de água do
rato canguru são características de muitos
animais do deserto
JANELAS TÉRMICAS
Para regular a perda de calor através
da regulação do fluxo sangüíneo
Ex: orelhas
membranosas e delgadas
dos elefantes
ESQUILO DO SOLO UTILIZA SUA CAUDA COMO UM GUARDA SOL.
A cauda ereta faz sombra sobre
a superfície dorsal do animal.
A cauda curvada sobre as costas
do esquilo em posição horizontal
faz sombra em sua cabeça e em
seu corpo..
ENDOTERMOS NO FRIO
HIPOTERMIA
Estado fisiológico dos endotermos
no qual a temperatura corpórea é
reduzida
TIPOS DE HIPOTERMIA:
1) TORPOR – hipotermia de curta duração (menos de 24h) seguida
por um despertar natural, geralmente associado a ciclos
circadianos. No torpor ocorre depressão metabólica leve e falta de
respostas motoras.
2) HIBERNAÇÃO – Inatividade invernal induzida por baixas
temperaturas ambientais e acompanhada de depressão metabólica
intensa de grande redução da temperatura corpórea.
3) DORMÊNCIA – Inatividade associada à diminuição da
temperatura ambiental. Não corre redução substancial da
temperatura corpórea.
CICLO DE TORPOR / HIBERNAÇÃO
NOS ENDOTERMOS
1) ENTRADA
Supressão do aumento da taxa metabólica devido à queda da temperatura
Diminuição da temperatura corpórea até novo patamar
2) TORPOR / HIBERNAÇÃO
Manutenção da temperatura corpórea no novo patamar
3) DESPERTAR
Aumento da produção de adrenalina e/ou estimulação nervosa
Aumento da atividade metabólica (nos mamíferos pequenos – gordura
marrom)
Aquecimento dos tecidos, principalmente coração
Termogênese tiritante
Restabelecimento da normotermia
HIBERNAÇÃO
Ex: Esquilo do solo
(Citellus lateralis)
Verão
Inverno
URSOS : SONO DE INVERNO
Não há queda substancial da
temperatura
São capazes de despertar e
entrar em atividade
rapidamente