quarta-feira, 2 de abril de 2008

Regulação nervosa e hormonal nos animais - TERMORREGULAÇÃO

Introdução:
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;


Figura 2 - Rato - animal homeotérmico endotérmico
in: http://portal.prefeitura.sp.gov.br/secretarias/saude/vigilancia_saude/ccz/0033

-animais poiquilotérmicos cuja temperatura corporal varia conforme as alterações da temperatura do meio externo.


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 frioEfeitosMecanismos activados pelo calorEfeitos
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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