Transcript Regulación de Temperatura

Termoregulación
Fabiola León Velarde
Dpto. de Ciencias Biológicas y
Fisiológicas
Medida de la temperatura y calor
• Temperatura:
• Se mide en grados centígrados (C) o grados
kelvin (K).
• Cero absoluto = -273.15 C
TK = TC + 273.15
• Calor:
Se mide en calorías. 1 caloría es la cantidad de
calor necesario para elevar la temperatura de 1 g
de agua 1C.
1 caloría = 4.184 joules (J).
Terminología
Tc = Temperatura corporal
Ta = Temperature Ambiente
• Poikilothermos. No pueden regular Tc  la
mantienen cercana a Ta.
• Homeothermos. Mantienen su Tc dentro de +/2°C a lo largo de un amplio rango de Ta .
• Estos términos, describen bien todas las
situaciones?
•Endotérmico, mantienen su Tc generando
calor por el metabolismo (aves y mamíferos).
•Ectotérmico, mantienen su Tc a través de
fuentes externas de calor (sol), como los
reptiles.
Todos los organismos intercambian energía en
forma de calor con el ambiente
Las rutas de calor son:
a) Conducción: transferencia de calor entre dos cuerpos que
están en contacto directo.
b) Convección: transferencia de calor por movimiento de un
fluído o de un gas.
c) Radiación: transferencia de calor entre dos cuerpos sin
contacto por la emisión de energía electro-magnética. Los
cuerpos con superficies oscuras absorben más calor que los
cuerpos con superficies claras.
d) Evaporación
Pérdida de calor
• La temp de la superficie corporal es un
factor importante que afecta la pérdida de
calor porque determina el gradiente de temp
que genera el flujo de calor
•  Tc-Ta
• Si Ta es < que Tc el calor se pierde por
conducción, convección, y radiación.
d) Evaporación
• Pérdidas insensibles por la piel y el
tracto respiratorio.
• Pérdidas por evaporación regulada.
– Por transpiración
– Por jadeo
– Por salivación
Procesos físicos de intercambio de calor
con el ambiente.
Tipos de evaporación
• Mamíferos
• Transpiración – hombre, camello, antílope,
vacunos
• Jadeo – carnívoros, oveja, cabras
• Salivación – muchos marsupiales y algunos
roedores.
• Aves
• No poseen glándulas sudoríparas
• Jadeo
• Vibración de la garganta.
Evaporación: transpiración
• La transpiración está bajo
control autonómico.
• La transpiración puede
persistir en ausencia de
evaporación.
• Está a cargo de las glándulas
ecrinas y apocrinas.
• Se pierde agua y sales.
Evaporación: jadeo
• Mamíferos y aves usan
el sistema respiratorio
para perder calor por
evaporación.
• El jadeo puede cambiar
el PaCO2 y el pH.
• Esta situación se evita
aumentando la
ventilación del espacio
muerto.
Evaporación: jadeo
• El jadeo requiere poco
trabajo o energía
• La vía resp. para el
paso del flujo del aire
varía con la amplitud
del jadeo.
Pérdidas a través de la piel
a) Cambios en la conductividad térmica:
vasoconstricción, vasodilatación.
a) Intercambiadores de contracorriente:
c) Grado de aislamiento externo
Sangre venosa
fría de la aleta
Sangre arterial
del cuerpo
Intercambiador de contra-corriente
Los intercambiadores de calor son
importantes reguladores de la temperatura en
mamíferos y aves.
• La sangre caliente de
las arterias no se
pierde al ambiente.
Regresa por las venas
que se calientan antes
de regresar al torso.
Rete mirabili en el músculo rojo del
atún.
• La eficiencia de los
intercambiadores de
contracorriente se
regula por control
vasomotor. El flujo
sanguíneo puede pasar
o no (cortocircuito)
por el intercambiador.
Producción de calor
a) Producción metabólica: reacciones bioquímicas
exotérmicas.
b) Producción extrametabólica:
- Acto involuntario de tiritar
- Actividad muscular
- Acción hormonal (T3 y T4 aumentan VO2.
La adrenalina aumenta las oxidaciones tisulares)
- Grasa parda (se oxidan ácidos grasos)
Adaptación a ambientes fríos
• Migraciones estacionales
• Adaptación
• Descenso de la Tc (hibernación, torpor, etc)
TROPICOS
CLIMAS FRíOS
VO2
27oC
Ta
- > VO2 a > Ta
- > conductancia (k)
- < zona de termoneutralidad
-30oC
Ta
- > VO2 a < Ta
- < conductancia
- > zona de termoneut
VO2 = k (Tc – Ta)
Control de la Homeothermia
Termoreceptores centrales
y periféricos
TEMP
Termostato hipotalámico
36.1 – 37.8 oC
Corteza
Respuestas
Voluntarias
Hipotálamo
(se inhibe la termogénesis)
Vasodilatación
G. sudoríparas
 TEMP
Control de la Homeothermia
Termoreceptores centrales
y periféricos
 TEMP
Termostato hipotalámico
36.1 – 37.8 oC
Corteza
Respuestas
Voluntarias
Hipotálamo
Vasoconst (n.simpáticas
motoneuronas)
Tiritar, piloerección
 TEMP
FIEBRE
• Nuevo umbral de regulación de la Tc a cargo de
pirógenos (IL-1b, IL-6) y antipiréticos o criógenos
(arginina vasopresina, hormona estimulante de
melanocitos, glucocorticoides) endógenos.
• La hipertermia no favorece el desarrollo de
agentes patógenos
• Aumentan las reacciones químicas celulares
(mayor reparación celular).
FIEBRE: valor evolutivo
• Existe en peces.
• Mayor supervivencia en animales a los que
se les « permite » tener fiebre.
• Estimula el sistema inmunológico.
Tc en ectothermos
-animales acuáticos
• No evaporación, no radiación.
• Posibilidades : (1) Aumentar la producción de calor
y/o
(2) Minimizar las pérdidas de calor
por conducción.
• IMPORTANTE: el agua tiene una alta conductividad
térmica, favorece la pérdida de calor.
Animales acuáticos voluminosos
• Tienen una menor relación:
área de superficie / volumen
• Homeothermia Inercial– mantienen relativamente
constante su Tc debido a su gran tamaño.
Animales acuáticos pequeños
• Alta relación Asup/Volumen, i.e., pierden calor
rápidamente.
• Para aumentar Tc deben incrementar el VO2 
branquias con mayor Asup.
• Pero a > Asup en branquias > pérdida de calor
• Solución:
• Intercambiadores de calor entre branquias y
músculos.
Tc en ectothermos
-animales terrestres
• Heliothermia – obtienen calor del sol.
• Thigmothermia – obtienen calor de los sustratos
• Tc se controla por una mezcla de adaptaciones
fisiológicas y de comportamiento, ej., reptiles.