7025 – Biologia – A Homeotermia


A temperatura em que a atividade da enzima é máxima se chama temperatura ótima.
A atividade metabólica é favorecida quando a temperatura do corpo é próxima da temperatura ótima de atuação das enzimas. Entretanto, alguns animais, como os peixes e as serpentes, têm uma temperatura corporal que varia em função da temperatura do ambiente. São chamados animais pecilotermos ou de “sangue frio”.
Outros animais, como a garça e a onça, têm a temperatura corporal constante, e são animais homeotermos ou de “sangue quente”. Sua temperatura corporal é, em geral, mais elevada que a do ambiente onde vivem. De todos os animais, apenas as aves e os mamíferos são homeotermos.
Como os animais homeotermos mantêm a temperatura corporal próxima à temperatura ótima de suas enzimas, toleram uma ampla variação na temperatura ambiente sem prejudicar seus processos bioquímicos, possibilitando que esses animais ocupem grande diversidade de ambientes. Os animais pecilotermos, por sua vez, só podem viver em faixas restritas de habitats, pois a temperatura ambiente interfere diretamente em sua temperatura corporal.
Um animal pode se aquecer recolhendo calor do meio onde vive ou graças ao calor produzido em seu próprio corpo. Em todos os processos bioquímicos, uma parte da energia é perdida na forma de calor. Na respiração celular, menos da metade da energia da glicose é transferida para as moléculas de ATP; o restante é dissipado.

Na maioria dos animais, a taxa metabólica é baixa e a perda de calor para o meio é maior que sua capacidade de geração de calor; seu balanço térmico é negativo e sua temperatura é inferior à do meio. Animais cujos tecidos são bem nutridos e ricamente oxigenados, em função da eficiência de seus sistemas circulatório e respiratório, mantêm uma taxa metabólica muito alta, com elevada produção de calor. Esses animais apresentam balanço térmico positivo: geram uma quantidade de calor maior que a que perdem para o meio.
Apenas aves e mamíferos são homeotermos, o que se relaciona com seu tipo de respiração e de circulação: têm pulmões com grande área de trocas gasosas e circulação dupla e completa. Dessa forma, mantêm seus tecidos ricamente oxigenados, condição necessária para a manutenção da taxa metabólica elevada. Eles obtêm o oxigênio do ar atmosférico, muito mais rico nesse gás que a água.
O hipotálamo é uma das regiões do sistema nervoso central responsáveis pela manutenção da vida. Controla a sede, a fome, as glândulas endócrinas, as gônadas e a temperatura corporal. Nele está localizado o grupo de neurônios que formam o centro termorregulador, que é ao mesmo tempo sensor e controlador da temperatura corporal. Ali existem neurônios que avaliam a temperatura do sangue que passa pelo hipotálamo, o que reflete a temperatura corporal. Recebe informações sobre a temperatura do ambiente, vindas dos receptores cutâneos, e a partir dessas informações, integrando a temperatura ambiente com a temperatura corporal, desencadeia mecanismos de ajustes que aumentam ou diminuem a geração e a dissipação de calor. Tais ajustes são possíveis graças às conexões que o centro termorregulador estabelece com o córtex cerebral, com o sistema nervoso autônomo e com a hipófise, como veremos a seguir.
Cada animal homeotermo tem uma temperatura corporal ótima, na qual seu corpo é mantido. Essa temperatura constitui o ponto de ajuste do centro hipotalâmico, chamada set point que, no ser humano, é 36,7 º C.
Poucas atividades metabólicas acontecem em temperaturas diferentes de 36,7 ºC. Uma delas é a espermatogênese, que ocorre em temperatura 1 a 2 ºC inferior à temperatura corporal. Os testículos permanecem na bolsa escrotal, fora da cavidade abdominal e, portanto, mais frios que o restante do corpo.

A Termorregulação
Manter a temperatura corporal constante depende de um equilíbrio entre a geração e a dissipação de calor. Se um animal está em um ambiente frio, haverá aumento em sua termogênese e diminuição na perda de calor. Em locais quentes, ocorrerá o contrário: a dissipação aumentará e a geração de calor diminuirá. Os processos implicados nesse controle são classificados em duas categorias: mecanismos inespecíficos e mecanismos específicos de termorregulação.

Mecanismos Inespecíficos
Os mecanismos inespecíficos não estão sob controle neurológico, e dependem apenas de algumas propriedades físicas das substâncias que compõem o corpo dos animais.
Uma dessas substâncias é a água, que representa a maior porcentagem da massa dos animais. A água tem um elevado calor específico, ou seja, perde ou recebe muita energia sem que sua temperatura varie muito. Dessa forma, a presença de grandes quantidades de água atua como um “amortecedor térmico”, evitando grandes oscilações. O corpo dos animais tem grande capacidade térmica. Mesmo que ganhe ou perca muita energia, como seu calor específico é alto, a temperatura corporal pouco varia.
Outro mecanismo inespecífico de controle de temperatura é a existência, embaixo da epiderme, de uma camada de gordura, que conduz mal o calor. Essa camada subcutânea funciona como isolante térmico, diminuindo a intensidade das trocas e, principalmente, da dissipação de calor para o ambiente. Além disso, as gorduras são moléculas orgânicas ricas em energia, e sua oxidação é uma importante forma de gerar calor.

Adaptações ao Frio
Baixas temperaturas tendem a esfriar o corpo, o que é percebido pelos receptores hipotalâmicos e informado aos neurônios controladores. A geração de calor nos animais homeotermos aumenta, e a dissipação de calor diminui. O córtex cerebral, conectado ao hipotálamo, desencadeia ajustes comportamentais úteis, como encolher o corpo, procurar locais abrigados, etc..
As arteríolas da pele se contraem (vasoconstrição superficial), diminuindo a chegada de sangue na superfície, e quanto menos sangue chega à pele, menos calor é dissipado. Logo, a vasoconstrição superficial permite a retenção de calor.
O sistema nervoso simpático determina a contração do músculo eretor dos pêlos, nos mamíferos, ou das penas, nas aves, estruturas que atuam como isolantes térmicos. O eriçamento (ou “arrepio”) aumenta a eficiência do isolamento, criando ao redor do corpo um “bolsão de ar” entre os pêlos ou as penas. Quanto mais pêlos ou penas o animal tiver, mais eficaz será esse sistema de proteção.
Ambientes frios também estimulam a geração de calor. Há uma nítida elevação do tônus muscular, os músculos ficam mais tensos e chegam mesmo a tremer. Os tremores são uma forma importante de aumentar a geração de calor e aquecer o corpo.
Vestir roupas leves ou molhar o corpo em dias muito quentes têm o mesmo significado fisiológico: retirar calor do corpo. São alguns ajustes comportamentais úteis na dissipação de calor.
Em altas temperaturas, a atividade e o tônus muscular diminuem, diminuindo a geração de calor.
Alguns animais, como os cães, aumentam consideravelmente a freqüência respiratória e, com isso, elevam a perda de calor por essa via. Essa elevação da freqüência respiratória se chama arquejamento ou ofegação. Ao contrário do que se pensa, os cães não transpiram pela língua! A elevação da freqüência respiratória causa intensa remoção de CO2 e torna o pH do sangue mais básico. Os seres humanos não toleram tal alcalose.
Em ambientes quentes, ocorre vasodilatação das arteríolas da pele, aumentando a quantidade de sangue que a ela chega, e a quantidade de calor que pode ser por ela dissipada. Nesses ambientes, as glândulas sudoríparas passam a secretar mais suor, que é lançado na superfície da pele. A evaporação da água do suor requer energia, retirada então do corpo, que esfria.
No calor, a secreção de ACTH e de TSH, pela hipófise, diminui, e a taxa metabólica mantém-se baixa, diminuindo a geração de calor. Há aumento na liberação de ADH, pela neuro-hipófise, o que aumenta a reabsorção de água, pelos rins, e diminui o volume urinário. Com isso, o organismo se torna capaz de reter, no corpo, a preciosa água que poderá ser perdida na transpiração.

About these ads