TEMPERATURA E TERMORREGULAÇÃOTERMORREGULAÇÃO 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: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 T3T2: temperatura crítica superior

T3: temperatura crítica inferior

T2 T3TNZ

T1: temperatura letal inferior

T4: temperatura letal superior

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)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)

Termogênese1) 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 � 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

(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.

UCP = termogenina : Permite o movimento de H+ desacoplado da fosforilação do ATP

Energia do fluxo de H+ gera CALOR

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 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) ENTRADASupressão do aumento da taxa metabólica devido à queda da temperaturaDiminuição da temperatura corpórea até novo patamar

2) TORPOR / HIBERNAÇÃOManutenção da temperatura corpórea no novo patamar

3) DESPERTARAumento da produção de adrenalina e/ou estimulação nervosaAumento da atividade metabólica (nos mamíferos pequenos – gordura marrom)Aquecimento dos tecidos, principalmente coraçãoTermogênese tiritanteRestabelecimento da normotermia

HIBERNAÇÃO

Ex: Esquilo do solo(Citellus lateralis)

Verão

Inverno

URSOS : SONO DE INVERNO

� Não há queda substancial da temperaturatemperatura

� São capazes de despertar e entrar em atividade rapidamente