Na integra todos os organismos interagem com o seu habitat. Mesmo os seres autótroficos, embora não sejam dotados de órgãos especializados comparáveis aos órgãos dos sentidos dos animais, reagem a muitas características do meio. Os seres vivos podem alterar o seu metabolismo e a sua fisiologia em resposta a estímulos do ambiente. Por exemplo, os protozoários efectuam movimentos para fugir de uma substância tóxica. Nos animais, as respostas rápidas são asseguradas pelo sistema nervoso, que envolve a propagação de alterações electroquímicas ao longo das membranas celulares. As respostas mais lentas são controladas nos animais por mecanismos hormonais, que envolvem a libertação de mensageiros químicos para os fluidos circulantes, até atingirem as células-alvo, como por exemplo no processo das metamorfoses dos insectos. A adaptação a variações do meio é uma das características específicas da vida. Chama-se homeostasia à manutenção das condições do meio interno dentro de limites compatíveis com a vida, independentemente das variações do meio ambiente.
Objectivos:
- Dar a conhecer o conceito de termorregulação.
- Reconhecer a temperatura como factor limitante dos seres vivos.
- Classificar os animais de acordo com as respostas às alterações de temperatura.
- Estudar os mecanismos usados pelos animais para regularem a sua temperatura.
- Mecanismos de regulação da temperatura nos animais homeotérmicos.
- Revelar o orgão responsável pelo controlo da temperatura corporal nos animais homeotérmicos.
Desenvolvimento:
O conjunto de mecanismos que permitem a regulação da temperatura do corpo, quando há variação considerável de temperatura do meio externo, designa-se por termorregulação. Esta é controlada pelo sistema nervoso e também, por vezes pelo sistema hormonal. Os mecanismos de termorregulação são regulados pelo hipotálamo. Esta estrutura, entre muitas funções, é responsável pela regulação da temperatura corporal, funcionando como um termóstato. Na pele, existem células termo-sensoriais, que funcionam como receptores do calor e do frio. Quando estimuladas, estas células criam impulsos nervosos, que são conduzidos pelos nervos sensitivos e pela medula espinal atá ao hipotálamo. Este está ligado ao centro basomotor localizado no bolbo raquidiano, cuja função é provocar a dilatação dos vasos sanguíneos - vasodilatação - ou a sua contracção - vasoconstrição. A vasodilatação periférica permite o aumento da perda de calor por meio da dilatação dos vasos sanguíneos da pele, enquanto a vasoconstrição é o movimento oposto diminuindo por isso a perda de calor. Por tudo isto pode-se dizer que o sistema de regulação da temperatura no corpo humano ocorre por um processo de feedback negativo.
Todos os organismos existentes na natureza apresentam uma faixa de temperaturas onde a sua actividade metabólica atinge o máximo de eficiência, quando postos fora destes parâmetros ideais os organismos tendem a diminuir a sua actividade metabólica, por isso, existem valores minimos e máximos de temperatura a partir dos quais a vida se torna insuportável. Por esta razão se diz que a temperatura é um factor limitante dos seres vivos, em síntese o factor limitante é um factor ambiental, cuja variação (e valores atingidos) pode impedir a sobrevivência de determinados organismos.
Figura 1 - Cobra enrolada num braço - diferença de temperatura corporal
in: http://en.wikipedia.org/wiki/Thermoregulation
Os organismos podem ser classificados pelo modo como respondem às mudanças da temperatura do meio externo:
-animais homeotérmicos, que têm a capacidade de regular a sua temperatura para um nível constante;
in: http://portal.prefeitura.sp.gov.br/secretarias/saude/vigilancia_saude/ccz/0033
Figura 3- Lagarto - animal poiquilotérmico ectotérmico
in: http://eb1vilela.blogspot.com/feeds/posts/default
Em relação à fonte principal de calor, os animais podem classificar-se em:
-animais endotérmicos - regulam a sua temperatura corporal produzindo ou perdendo calor (animais que regulam a sua temperatura corporal produzindo calor por processos metabólicos ou usando mecanismos para perderem calor);
-animais ectotérmicos (animais cuja taxa metabólica não contraria as alterações de temperatura e, por isso; dependem largamente das fontes de calor exteriores)
Os termos homeotérmico e poiquilotérmico implica a capacidade de regulação da temperatura, enquanto os termos ectotérmico e endotérmico dizem respeito à fonte de calor que determina a temperatura dos corpos. A termorregulação nos organismos endotérmicos é conseguida por processos de retroalimentação negativa, controlados pelo hipotálamo. Os seres vivos exotérmicos não possuem virtualmente mecanismos para conservar ou regular o calor interno. Estes animais possuem mecanismos comportamentais que permitem ajustar a temperatura do corpo.
A termorregulação nos animais endotérmicos é efectuada por processos de retroalimentação negativa, regulados pelo hipotálamo.
Figura 4 - Hipotálamo - a seta aponta para a localização do hipotálamo no ser humano
A termorregulação comporta:
-um sistema superficial que detecta as alterações de temperatura do meio exterior - os receptores térmicos superficiais - de natureza nervosa;
-um sistema de mensageiros de informação recolhida, constituído por nervos sensitivos ou aferentes;
-um centro regulador, o hipotálamo - que integra as informações captadas pelos receptores e activa respostas;
-um sistema de mensageiros - nervos motores que conduzem as mensagens elaboradas pelo centro regulador até aos órgãos efectores;
-órgãos efectores, que, de acordo com as mensagens recebidas, desencadeiam acções que permitem corrigir os desvios provocados pelas alterações detectadas.
| QUADRO-RESUMO DE MECANISMOS REGULADORES DA TEMPERATURA | |||
| Mecanismos activados pelo frio | Efeitos | Mecanismos activados pelo calor | Efeitos |
| Tremores e calafrios. Fome. Aumento voluntário da actividade. Aumento da secreção de hormonas calorigénicas. | Aumento da produção de calor. | Falta de apetite. Apatia e inércia. Diminuição de hormonas calorigénicas. | Diminuição da produção de calor. |
| Vasoconstrição periférica. Posições contraídas. Erecção dos pêlos. | Diminuição de perda de calor. | Vasodilatação periférica. Sudação. Aumento da taxa respiratória. | Aumento da perda de calor. |
| MECANISMO DE TERMORREGULAÇÃO EM ANIMAIS HOMEOTÉRMICOS | |
| Na necessidade de aumentar a temperatura do corpo ocorre: | Na necessidade de diminuir a temperatura do corpo ocorre: |
| - Vasoconstrição cutânea em todo o corpo. - Erecção dos pêlos. - Aumento da produção de calor por processos metabólicos, tais como: calafrios, excitação nervosa para a produção de calor e secreção de tiroxina pela tiróide. | - Vasodilatação. - Sudorese (produção de maior quantidade de suor). - Redução da produção de calor (inibição das tremuras e das reacções químicas geradoras de calor). |
A termorregulação, que confere ao homem independência em relação ao meio e, consequentemente, uma larga distribuição geográfica, é conseguida através de variações quer na perda quer na produção e conservação de calor. Os distúrbios na regulação da temperatura corporal podem ser de dois tipos: uns são conducentes a uma elevação da temperatura corporal - hipertermia; outros conduzem a uma diminuição da temperatura corporal - hipotermia.
Figura 5 - Representação esquemática das variações da temperatura
in: http://www.cnpsa.embrapa.br/down.php?tipo=publicacoes&cod_publicacao=379
Conclusão:
A termorregulação permite manter a temperatura corporal dentro de parâmetros compatíveis com a vida. Os animais que mantêm a temperatura corporal constante designam-se homeotérmicos, enquanto os que sofrem variações de temperatura interna se designam poiquilotérmicos. Quando o calor interno de um animal se deve à actividade metabólica, este designa-se por endotérmico, quando o calor corporal provém do meio, este designa-se por ectotérmico. Nos animais endotérmicos, o controlo da temperatura é feito pelo hipotálamo, em situações de aumento de temperatura, o hipotálamo estimula a vasodilatação e a sudorese, enquanto que com a diminuição de temperatura estimula a vasoconstrição, a piloerecção e os tremores.
Bibliografia:
- Livros:
- CARRAJOLA, C.; CASTRO, M.J.; HILÁRIO, T. - Planeta com Vida Biologia (volume 2). 1ª Edição, Edições Santillana Constância, Carnaxide, 2007.
- RIBEIRO, E.; SILVA, J.C.; OLIVEIRA, O. - Desafios Biologia (volume 2). 1ª Edição, Edições ASA, Porto, 2007.
- Internet:
http://en.wikipedia.org/wiki/Thermoregulation - factor limitante de diferentes seres vivos.
http://portal.prefeitura.sp.gov.br/secretarias/saude/vigilancia_saude/ccz/0033 - animais homeotérmicos.
http://eb1vilela.blogspot.com/feeds/posts/default - animais poiquilótermicos.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hipot%C3%A1lamo - hipotálamo.
http://www.cnpsa.embrapa.br/down.php?tipo=publicacoes&cod_publicacao=379 - hipotermia/hipertermia.
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