temperatura e termorregulaÇÃo - uel.br · dentro do corpo graças ao calor “roubado” do ......
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TEMPERATURA E TERMORREGULAÇÃOTERMORREGULAÇÃO ENDOTÉRMICA
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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
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TNZ : Zona Termoneutra
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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
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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)
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O pêlo perde seu
valor isolante na
água
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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)
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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
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� 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
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(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
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Termorregulação em mamíferos marinhos
A temperatura da superfície da pele de focas
no ar e na água
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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.
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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
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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
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ENDOTERMOS NO CALOR
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ENDOTERMOS NO CALOR
Rato Canguru
(Dypodomis merriami)
Dromedário (Camelus dromedaruis)
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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.
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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.
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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.
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As estratégias conservadoras de água do rato canguru são características de muitos
animais do deserto
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JANELAS TÉRMICAS Para regular a perda de calor através
da regulação do fluxo sangüíneo
Ex: orelhas membranosas e delgadas
dos elefantes
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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..
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ENDOTERMOS NO FRIO
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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.
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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
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HIBERNAÇÃO
Ex: Esquilo do solo(Citellus lateralis)
Verão
Inverno
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URSOS : SONO DE INVERNO
� Não há queda substancial da temperaturatemperatura
� São capazes de despertar e entrar em atividade rapidamente
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