sábado, 21 de maio de 2011

Termorregulação, parte 3

Na parte 1, falamos da características do animal endotérmico que lhe permitem produzir calor suficiente para manter sua temperatura relativamente alta.

Na parte 2, tratamos do conceito de calor, das formas de transferência de calor e de como aves e mamíferos podem reduzir essa transferência através de pêlos,penas e gordura.

Aqui, estudaremos a dinâmica da termorregulação em diferentes situações: alta e baixa temperaturas ambientais e atividade física.

1.A manutenção  de uma temperatura estável depende do controle da produção e da perda de calor

Aves e mamíferos mantém uma temperatura alta e constante, o que favorece a atividade enzimática e ,por isso, ao metabolismo como um todo. Para isso é necessário produzir calor que, inevitavelmente, é perdido para o ambiente. Diante dessa perda, é necessário que mais calor seja produzido. Assim, para manter a temperatura estável a produção de calor deve compensar a sua perda.Essa é a condição para que a temperatura corpórea não se altere:

Produção de calor = Perda de calor


Sendo assim, se a perda de calor é aumentada, a produção de calor tem que ser aumentada. Ou seja, em um ambiente com baixa temperatura, o animal deve aumentar seu metabolismo.

Quando a perda de calor é reduzida, a produção de calor deve ser reduzida. Isso ocorre em um ambiente de alta temperatura, no qual mamíferos e aves reduzem seu metabolismo.

As perdas de calor podem também ser controladas.Já falamos que gordura, pêlo e penas reduzem a transferência de calor para o meio. A superfície corporal é essencial para o controle das perdas de calor, pois é a partir dela que ocorre essas perdas. Quão mais vascularizada for a pele, mais calor ela perderá. Você pode verificar isso na pele inflamada, que é mais quente por ter vasos dilatados.

A vasodilatação periférica aumenta a transferência de calor para o meio e a vasoconstrição periférica reduz essa perda.
Vasodilatação periférica aumenta a dissipação de calor

Vasoconstrição periférica reduz a dissipação de calor



Ou seja, animais homeotermicos conseguem responder a pertubações da temperatura ambiental. Vamos a essas respostas:

2.Termorregulação na redução da temperatura ambiental

Se a temperatura ambiental é reduzida, a perda de calor para o meio é aumentada. Lembremos que ocorre transferência de calor entre dois sistemas quando existe diferença de temperatura.Assim, quanto maior a diferença de temperatura, maior a transferência de calor do sistema de maior temperatura para o de menor temperatura.




Quanto maior a diferença de temperatura, maior a transferência de calor.




O corpo do ser vivo é o sistema de maior temperatura que transfere intensamente calor para o ambiente externo, ou seja, para o ambiente de menor temperatura. Se a temperatura desse ambiente é reduzida, a transferência de calor é agravada, exigindo que aves e mamíferos compensem produzindo mais calor.

Assim:  a redução da temperatura ambiental tende a induzir ao aumento do metabolismo de aves e mamíferos.  Isso significa que aves e mamíferos vão comer mais e respirar mais. Isso pode ser representado em um gráfico, usando como dado a emissão de gás carbônico ou absorção de oxigênio, ambas aumentadas nessa situação. O aumento do metabolismo é estimulado pela produção dos hormônios tireoideanos T3 e T4.

Outros processos, que comentaremos em outro post, levam a produção de calor (termogênese). O tremor muscular é um deles (termogênese associada a tremores).  O outro, relacionado a uma proteina chamada Termogenina (termogênese não ligada a tremores)


Além disso,uma outra estratégia, além de aumentar a produção de calor, é reduzir a perda de energia térmica para o ambiente. O ar retido em pêlos e penas eretos é bom isolante térmico, assim como a gordura.
A noite, os pêlos ficam eretos. Observe a ação do músculo eretor do pelo( setas vermelhas). De dia, em alta temperatura, não há essa piloereção.


Assim, no frio há aumento da termogênese, piloereção e, como dissemos,ocorre vasoconstrição periférica, que reduz a perda de calor:

.

Resumindo:

Pertubação ambiental: Redução da temperatura ambiental
Respostas: aumento do metabolismo (estimulado por T3 e T4 e evidenciado pelo aumento da emissão de CO2 e consumo de O2), vasoconstrição periférica, ereção de pêlos e penas.Termogênese ligada a tremores e Termogênese não ligada a tremores.


3.Termorregulação no aumento da temperatura ambiental

Voltemos à expressão:

Produção de calor = perda de calor


Se a temperatura ambiental aumenta, a perda de calor do corpo para o ambiente diminui. Lembremos que transferência ocorre quando há diferença de temperatura. Assim, quando a diferença de temperatura é reduzida entre o organismo e o meio, menor será essa transferência.

Exemplo: considere a sua temperatura (em torno de 36,5 graus celsios) e a de um ambiente com 20 graus celsius.  Existe uma diferença de quase 17 graus, havendo por isso grande trasferencia de calor de você para o ambiente. Mas se a temperatura ambiental aumenta para 30, essa diferença passa a ser de quase 7 graus, reduzindo a transferencia. E se o ambiente estiver a 40 graus celsius, você passa a receber calor.

Assim, quanto menor a diferença de temperatura entre corpo e ambiente, menores são as transferências de calor por condução, convecção e radiação. Ou seja: é necessária outra forma de aumentar a perda de calor, é necessário uma outra forma de resfriamento

.Essa outra forma de resfriamento é a evaporação.

A evaporação é um processo endotérmico. Ou seja,  reduz a temperatura do meio em que ocorre, por absorver energia. Assim, a evaporação é um processo de resfriamento das adjacencias. Podemos verificar isso ao molhar a mão com alcool, que logo evapora, resfriando a pele.

 Mamíferos e aves utilizam a evaporação para resfriar seus corpos, por exemplo, na expiração, que libera vapor de água. Esse vapor é resultado de evaporação da água liquida do sangue que irriga os alvéolos. Cães, através do ofego, resfriam seus corpos em dias quentes. E pela da sudorese, mamíferos resfriam sua pele através da evaporação subsequente da a´gua.
A evaporação do suor leva ao resfriamento da pele



Ao ofegar (ou arquejar), o cão intensifica a evaporação, processo que permite resfriamento



Além disso, ocorre vasodilatação periférica, que aumenta a perda de calor.
Vasodilatação periférica aumentando a dissipaçao de calor


Considerando que  perda de calor é reduzida, se a produção de calor se mantiver, a temperatura corpórea tenderia a aumentar. A redução do metabolismo leva redução a produção de calor. No inverno, por exemplo, comemos menos. Essa redução do metabolismo é percebida também pela menor emissão de CO2 e menor captação de O2.



Resumindo:

Pertubação ambiental: aumento da temperatura ambiental
Respostas: diminuição do metabolismo (evidenciado pela diminuição da emissão de CO2 e consumo de O2), vasodilatação periférica, ereção de pêlos e penas.Ofego  térmico(ou Arquejo ou taquipnéia térmica). Sudorese (em mamíferos).






4.Termorregulação na atividade física aumentada

Um dos riscos da atividade física é a HIPERTERMIA, especialmente quando ela é praticada durante horário de maior incidencia de radiação solar.

Inevitavelmente, o metabolismo aumenta durante a atividade física e, como isso, a produção de calor. Isso pode levar a um desequilíbrio, a um aumento da temperatura corpórea. A vasodilatação periférica e a sudorese evitam a hipertermia, aumentando as perdas de calor para o meio.


Pertubação: aumento da temperatura corpórea devido a atividade física intensa
Respostas: vasodilatação periférica e a sudorese. (o metabolismo está aumentado por causa da atividade)

Resumindo todos os ajustes que falamos a essas 3 pertubações:


QUADRO RESUMO DAS RESPOSTAS TERMORREGULATÓRIAS A PERTUBAÇÕES




5.O hipotálamo é o termostato do corpo

O hipotálamo é órgão central relacionado ao controle da temperatura corpórea. Nele existem termorreceptores. Ele recebe, ainda, aferências de de receptores da pele.E é dele que partem os sinais que desencadearam as respostas termorregulatórias. Ou seja, é ele o responsável por todos os ajustes termorregulatórios que comentamos aqui neste post.

O hipotálamo apresenta termorreceptores. Além de perceber alterações de temperatura, o órgão estimula a ereção de pêlo (uma resposta à diminuição da temperatura) e a sudorese ( resposta ao aumento a temperatura)




Para Saber Mais





Um comentário:

O que você quer ver no blog da Sala BioQuímica?