TEMPERATURA E TERMORREGULAÇÃO TERMORREGULAÇÃO ENDOTÉRMICA

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1 TEMPERATURA E TERMORREGULAÇÃO TERMORREGULAÇÃO ENDOTÉRMICA

2 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

3 TNZ : Zona Termoneutra

4 T2 T3 T2: temperatura crítica superior T3: temperatura crítica inferior T2 TNZ T3 T1: temperatura letal inferior T4: temperatura letal superior Animais utilizam mudanças posturais, variação na condutância e alterações na circulação periférica para manutenção da NORMOTERMIA

5 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)

6 O pêlo perde seu valor isolante na água

7 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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9 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

10 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

11 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.

12 Termorregulação em mamíferos marinhos A temperatura da superfície da pele de focas no ar e na água

13 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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15 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

16 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

17 ENDOTERMOS NO CALOR

18 ENDOTERMOS NO CALOR Rato Canguru (Dypodomis merriami) Dromedário (Camelus dromedaruis)

19 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.

20 Quando o camelo é privado de água, a flutuação diária de temperatura pode chegar a 7 o C. A flutuação diária de temperatura em um camelo hidratado é cerca de 2 o C.

21 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.

22 As estratégias conservadoras de água do rato canguru são características de muitos animais do deserto

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24 JANELAS TÉRMICAS Para regular a perda de calor através da regulação do fluxo sangüíneo Ex: orelhas membranosas e delgadas dos elefantes

25 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..

26 ENDOTERMOS NO FRIO

27 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.

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29 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

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31 HIBERNAÇÃO Ex: Esquilo do solo (Citellus lateralis) Verão Inverno

32 URSOS : SONO DE INVERNO Não há queda substancial da temperatura São capazes de despertar e entrar em atividade rapidamente

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