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Josué Mallmann Centenaro Introdução Fluidos corporais são distribuidos dinamicamente, ordenados em compartimentos funcionais. A manutenção tanto de voleme e bioquímica são essenciais pata os eventos fisiológicos. Existe uma quantidade enorme de líquidos no organismo, tanto no líquido intracelular (LIC) quanto no líquido extracelular (LEC). Eletrólitos Eletrólitos são sais inorgânicos inertes dissolvidos nos líquidos corporais. Os eletrólitos possuem diversas funções, entre elas: manutenção de pH nos fluidos corporais, cofatores de sistemas enzimáticos, condução de impulsos nervosos, entre outros. Equilíbrio ácido-base Regulação da quantidade de concentração dos íons H+ nos líquidos corporais. É expressada em pH. O pH médio do LEC é de 7,4, variando de 7,35 a 7,45. Variações estreitas nesse valor acarretam em grandes variações na quantidade de íons H+. Por exemplo, do pH 7,4 para 7,1, duplica-se a quantidade de H+, de 40 para 80 nEq/l; Diante disso, o organismo apresenta mecanismos de correção desse pH. Ácidos são substâncias que doam H+, e bases são substâncias que se ligam ao íon H+. O pH do sangue varia de 7,35 até 7,45. Qualquer valor inferior a isso, é considerado acidemia (grave em valores abaixo de 7,2), quaisquer valores acima disso, é considerado alcalemia (grave acima de 7,6). Acidose: ocorre a adição de H+ no LEC e remoção de base do LEC; Alcalose: adição de base no LEC e remoção de H+ do LEC; A reação é reversível; Importância da regulação do pH Metabolismo gera ácidos e bases, influenciando no pH dos fluidos corporais. Alteração no pH do meio modificam nas estruturas de proteínas, ocorre a desnaturação proteica. O organismo utiliza três mecanismos para manter o equilíbrio ácido-base: Tamponamento químico dos fluidos corporais; Ajuste respiratório da concentração sanguínea de dióxido de carbono; Excreção de íons de hidrogênio ou bicarbonato pelos rins; Tamponamento químico O sistema tampão impede grandes desvios de pH mesmo que ácido ou base seja adicionado à solução. Está presente no sangue, líquido intersticial e líquido intracelular. É uma solução capaz de tornar um ácido ou base forte em ácido ou base fraca. Os principais tampões encontrados nos animais são: bicarbonato (53%), hemoglobina (35%), proteínas plasmáticas (7%) e fosfatos (5%). Bicarbonato (HCO3): está mais presente no LEC; Fosfato (NaH2PO4): está mais presente no LIC; Hemoglobina: proteína conjugada contendo ferro, cujas tamponantes são a histidina e imidazol. Combinação do H+ com grupo carboxila R-COO- + H+ ↔ RCOOH. Grupos de imidazol doam H+ quando a hemoglobina é oxigenada nos pulmões (mais ácido). Grupos de imidazol aceitam H+ quando a hemoglobina é desoxigenada nas células (mais básico); Quando aceita O2, liberam H+; Na anemia, a falta de hemoglobina faz com que se altere o pH do meio. Acidose e alcalose respiratória A respiração é a responsável por controlar a quantidade de CO2 do meio. Em um pulmão saudável, ele mantém o equilíbrio ácido-base adequado. CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- Se aumenta a frequência respiratória, a concentração de CO2 diminuirá, elevando a taxa de HCO3, causando uma alcalose respiratória. Alcalose respiratória A taxa de produção de CO2 é menor que a perda pelos pulmões. <pCO2 = hipoxemia. Causas possíveis: altitude, AVC, doenças pulmonares, ansiedade, calor, entre outras. Produção de CO2 é menor que a perda de < pCO2. Os níveis de CO2 diminuem, deslocando a reação para a esquerda, causando uma queda da concentração de H+. Um pulmão que hiperventila pode causar a alcalose respiratória. Pode se colocar íons H+ para balancear a equação, e causar um equilíbrio respiratório Acidose respiratória A taxa de produção de CO2 é maior que a perda pelos pulmões. > pCO2 = hipercapnia. Causas possíveis: depressão do centro respiratório no SNC, anormalidade da parede do tórax ou dos músculos respiratórios, obstrução ao movimento ou difusão dos gases no pulmão (redução da ventilação alveolar). Com a redução da frequência respiratória, o pulmão hipoventila, levando a uma acidose respiratória. O excesso de CO2 desloca a reação para a direita, causando um excesso de H+. Acidose e alcalose metabólica Acidose metabólica Cetose e diabete melito: produção do ácido b- hidrobutírico e acetoacético. A produção de muitos corpos cetônicos (após o jejum), e a diabete pode gerar ácidos que culminam na acidose metabólica. Acidose renal: deficiência de reabsorção de bicarbonato e a perda dele na urina. Diarreia: o suco pancreático e as secreções intestinais com o bicarbonato não são reabsorvidas. Nos ruminantes será no abomaso. A alta taxa de HCl do estômago, proporciona uma corrosão do intestino (que junto com o suco pancreático, possui muito bicarbonato). A passagem muito rápida, por conta da diarreia, deixa muitos íons H+ no intestino que absorve muitos íons deixando ácido. Como chega menos oxigênio, pode levar a um metabolismo anaeróbico; O excesso de potássio no sangue pode causar morte por falha cardíaca. Em uma diarreia crônica, há a morte do animal por falha cardíaca; Na acidose metabólica todos há perda de HCO3, levando a uma hipobasemia, ou seja, uma baixa concentração de tampão circulante, aumentando o íon H+. O aumento do pCO2 no centro de controle respiratório, leva a um aumento da ventilação alveolar e uma redução do pCO2. Aumento de excreção urinária de H+, a cada um H+ removido, um HCO3 é restaurado no plasma. Um terceiro tipo de acidose pode ocorrer, nos ruminantes pode causar a acidose alimentar. A glicose absorvida, é transformada no rúmen em ácidos graxos voláteis (que caem na circulação – vão até o fígado e transforma em glicose). Durante tudo isso pode ter uma alta taxa de ácido. Isso se ele comer muito carboidrato estrutural (estrutura das células – fibras celulares, celulose e lignina). O carboidrato estrutural demora muito para ser absorvido. Se o animal se alimentar de muita ração (carboidrato não-estrutural) estão mais propensos a ter uma alcalose. A lignina não é digerida, quanto mais velho o feno/capim mais lignina terá, logo não será bem absorvido; Já os carboidratos não-estruturais são: glicose, glicogênio, maltose, lactose e amido. Nos ruminantes, a celulose e hemicelulose (são convertidos em ácido graxo), e em carboidratos não-estruturais (em ácido graxo volátil). Por isso é mais fácil ter acidose em ruminantes. Nos animais não-ruminantes só carboidratos não-estruturais (ácidos graxos voláteis) – só no rúmen, retículo e omaso. Os ácidos graxos voláteis são produtores (através dos microrganismos) de ácido acético ou acetato (carboidrato estrutural – animal que vive no pasto, é produzido em local onde o pH é alto, logo não ocorre um ambiente ácido), ácido propiônico ou priopionato (carboidrato não-estrutural – produzidos por microrganismos em ambiente mais ácidos, pode-se colocar um tampão na ração) e ácido butírico ou butirato (CNE). Alcalose metabólica Vômitos persistentes: perda de ácido gástrico. Deficiência de vitamina K (hipotassemia): excreção renal anormal de K+. Na excreção de K+ ocorre uma reabsorção de H+, quanto menos potássio, menor será a quantidade de H+. Oxidação de sais orgânicos ingeridos ou injetados: lactato ou citrato. Injeção com solução de bicarbonato. Todos esses lavam a um aumento de bicarbonato no LEC e a uma hiperbasemia. A redução da ventilação pulmonar leva a um aumento de pCO2 e uma maior concentração de H+ livre. Pode- se colocar soro ácido para fazer a homeostase do corpo. Controle renal através da secreção de íons de hidrogênio. Se estiver em alcalose, o H+ é reabsorvido. Em acidose, ele é eliminado; Equilíbrio hídrico Função da água nos animais:solvente, controle da temperatura, transporte de nutrientes e metabólitos, homeostase, digestão e metabolismo de nutrientes, diminuição de atrito/lubrificação, diluente (veículo de excreção), reações químicas (hidrólise de proteínas, gorduras e carboidratos), entre outras. Água X líquido Água: 100% pura, já o líquido contém água além de eletrólitos, carboidratos e minerais. A água no organismo está distribuída por todo o corpo, ela corresponde a 60%, em média, do organismo. Água no LIC: 40% de toda a água do organismo; Água do LEC: 20% de toda água do organismo, ela é conhecida como água de emergência; A água do LEC é dividida em: intersticial (15%) + intravascular ou volume plasmático (5%) + transcelular. Estão localizadas em volta das células, tecido conectivo, plasma e no trato gastrintestinal (15 a 35% do volume plasmático). Composição corporal A composição corporal varia de espécie para espécie e também de acordo com a idade de cada animal, por exemplo um pintinho possui 85% do volume corporal de água, já uma galinha adulta possui 55% do volume corporal, e uma água-viva possui 96% do volume corporal. O animal pode ficar 24 horas sem água, e então algumas reações deixarão de funcionar. A água também é encontrada em diferentes porcentagens de acordo com os órgãos. Por exemplo, o fígado (86%), cérebro (85%), pulmões (80%), rins (80%) e coração (77%). Com o passar dos anos, o volume corporal comporto de água vai diminuído de acordo com diversos motivos, entre eles: o colágeno, proporção músculo-gordura (músculo possui muita água e então vai diminuído). Fontes de água para os animais: água livre, no alimento e a água metabólica. Água livre: 70 a 97% da água consumida; Água no alimento: varia com a matéria-seca do alimento e com o consumo; Água metabólica: resultado da oxidação dos nutrientes orgânicos nos tecidos, é liberada através de reações químicas nas células; C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP. A água entra por transporte passivo; A perda de água pode ser pelos seguintes jeitos: insensível (perda de água na forma de vapor, pela pelo ou expiração). De forma sensível (na urina, fezes, secreções não sujeitas a evaporação). De forma geral, pode se dizer que a água input (água livre, alimento e metabólica) é igual a água output (fezes, urina, feto, suor, leite). A necessidade de água está relacionada com o gasto calórico, em condições basais tem relação com a superfície corporal. Uma vaca de 500Kg e um bezerro de 50Kg, necessitam de quantidades diferentes de água, em média 20% do peso corporal. No entanto, a superfície corporal de um bezerro não é 10 vezes menor que de uma vaca adulta, logo, o animal mais jovem é mais susceptível a desidratação. Essa perda de água leva o animal a sentir sede; Controle de água no corpo O controle de água no corpo começa quando a hipófise recebe a informação que os níveis de água estão baixos. Esses impulsos nervosos chegam através de neurônios osmossensíveis. Até a produção e armazenamento de hormônios no hipotálamo. A alteração da volemia (volume sanguíneo) é baixa, queda de pressão, desidratação, baixa concentração de [Na+] ou alta de [K+]; Isso faz a ativação de um hormônio chamado antidiurético, vasopressina ou ADH; Uma segunda parte é conhecida como sistema renina- angiotensina-aldosterona. A alteração da volemia (volume sanguíneo) é baixa, queda de pressão, desidratação, baixa concentração de [Na+] ou alta de [K+]; RAA: a renina é um hormônio produzido no rim. Quando há alteração da volemia, este hormônio cai na corrente sanguínea até procurar uma proteína plasmática, o angiotensinogênio, produzido no fígado (que forma a angiotensina I), angiotensina (faz a liberação de aldosterona) e aldosterona (retém água e Na+ no organismo; A informação, ao sair do hipotálamo, chega através de receptores nos túbulos seminíferos, para ocorrer a reabsorção de água ou, então, inibe a eliminação de água. Informação necessária: quando o indivíduo bebe álcool, os neurônios osmossensíveis param de produzir a ADH, retendo potássio se tornando inchado. A enzima ECA converte angiotensina I em angiotensina II (faz uma vasoconstrição, mas células do córtex renal – adrenal – libera o hormônio de aldosterona que auxilia na retenção de água igual o ADH, aciona o ADH e o centro da sede no SNC). Ela é produzida pelo pulmão. A sede é proveniente de um estresse por calor, qualidade de água, doenças, e outros motivos que levem a um déficit hídrico. Esse déficit proporciona um balanço hídrico negativo, que leva a uma secreção de ADH (reduz a quantidade de urina excretada e ocorre a conservação da água no corpo) e de renina (que leva a angiotensina I, angiotensina II, sede e, então, a ingestão de água). A diferença de angiotensina I para angiotensina II é estrutural; Consumo de água Bovinos leiteiros: 40 a 65 L/cab/dia. Produção de 1,5 a 2L de leite por dia. Bovinos de corte: 8 a 9 L/100KgPV. Ovinos: 3,5 a 4 L/cab/dia. Equinos: 30 a 45 L/cab/dia. Em trabalho, 60 L/cab/dia. Gatos: 30 mL/Kg/dia. Cães de grande porte: 40 mL/Kg/dia. Cães de pequeno porte: 60 mL/Kg/dia. Umidade do ar Alta umidade do ar diminui o consumo de água pelos animais, diminui a habilidade de aplicar os mecanismos de perda de calor por evaporação, diminui a concentração de massa seca (diminui assim a produção). Na falta de água, o corpo pode absorver grandes quantidades de água, levando a uma urina concentrada, porém essa capacidade é limitada. Desidratação e adaptação da falta de água: ocorre a procura por aliemntos hídricos e ingestão de água, procura por sombra e/ou outros mecanismo de perda de calor, redução de micção, saliva e enzimas, menor transpiração e diminuição da frequência respiratória, queda no metabolismo. A desidratação em animais pode ser constatada em um teste de apertar a pele ou na nuca de animais para avaliar o grau de desidratação; Reperfusão: a compressão gengival também pode ser utilizada para mensurar o grau de desidratação; Moderado 4 – 6%; Perigoso: 8 – 12%; Morte: 12 – 15%. Temperatura corporal e sua regulação Às vezes, a água é perdida para medir a temperatura. A temperatura não é a mesma em todo o organismo, varia de acordo com o que o animal está fazendo ou o local onde ele se encontra. Todo organismo possui todas as funções adequadas no intervalo de temperatura indicado na tabela. Temperaturas muito baixas ou altas do normal, podem causar um estresse térmico. Abrindo mão de processos fisiológicos e comportamentais. Mecanismo de ajuste de temperatura Ajustes circulatórios: o volume de sangue na pele é controlado pelas fibras vasoconstritoras simpáticas. Em dias frios, ocorre uma vasoconstrição que é o processo de contração dos vasos sanguíneos. Já em dias quentes, ocorre a vasodilatação que é o processo de dilatação dos vasos sanguíneos, através do relaxamento dos músculos lisos do vaso. A vasoconstrição diminui a circulação periférica, enquanto a vasodilatação aumenta a circulação periférica, liberando suor. Tegumentos externos Existem mecanismos externos que auxiliam na regulação de temperatura, como a pele, pelos, glândulas sudoríparas e glândulas sebáceas. Elas possuem funções importantes, como a proteção, percepção do meio, excreção e termorregulação. Pelame é um mecanismo do animal que faz o “aprisionamento” de ar por entre os pelos, fazendo com que esse mecanismo físico mantenha a temperatura constante por mais tempo. Tipos de pêlos Comprido e grosso: retém muito ar entre a pele e o meio ambiente, dificultando a perda de calor, além de dificultar a reflexão. Curto, liso e suave: reflete melhor a radiação solar e facilita a perda por convecção desde a superfície da pele. Coloração dos pêlos A absorçãoe reflexão do calor proveniente da radiação solar é muito importante para a regulação corporal. Cor do pelame Absorção Reflexão Branco 46 54 Creme (baio) 50 50 Vermelho 72 28 Preto 90,5 9,5 Cor da pele Funciona do mesmo jeito do pêlo. Peles mais escuras absorvem mais vitamina D e maior produção de melanina. Na pele clara, tem dificuldade em absorver vitamina D e produção de melanina. Na tireoide, a tirosina produz T3 e T4. Portanto, o animal ideal, deve possuir pelo branco e pele escura, uma vez que o pelo branco irá refletir bastante luz solar evitando um estresse hídrico, e a pele escura para aproveitar ao máximo a luz que é absorvida pelo animal. Glândulas sudoríparas Auxiliam na perda de calor por evaporação cutânea. Nos animais domésticos encontram-se glândulas sudoríparas em equinos, asininos, bovinos, caprinos e ovinos. Os suínos, cães e gatos não possuem glândulas sudoríparas. O número total de glândulas não implica em diferenças significativas para os animais. O volume das glândulas de zebuínos é mais volumoso (cerca de 4 vezes maiores) que os demais animais domésticos que possuem glândulas sudoríparas. Regiões de sudorese: peito, braços e axilas (índice de 100), paleta, cupim e nádegas (índice de 60-80), pescoço, costelas e tórax (índice de 40-60), cabeça (índice de 20-40) e prepúcio (índice de 0-20). Glândulas endócrinas Glândulas écrinas, também chamada de merócrinas, é a maior nos humanos, sua saída é diretamente na pele. Libera por volta de 99% de água e 1% de cloretos. Possuem funcionamento contínuo, funciona pelo SNC, mas muito mais pelo sistema nervoso simpático. A célula dica intacta após a liberação de seus produtos. Glândulas apócrinas, estão mais presentes em animais, sua saída é em pêlos, corrente sanguínea, entre outros. Liberam cerca de 94,5% de água, 0,5% de albumina (proteína) e 5% de cloretos e outros sais. Glândulas controladas pelo SNC, pela liberação de adrenalina. Parte da porção superior da célula secretora é excretada junto na eliminação dos produtos. Mecanismos de trocas de calor Convecção: transferência do calor por meio do deslocamento de fluido (ar e ventos) Polipneia: é a perda de calor através do trato respiratório, de 200 a 400 movimentos respiratórios por minuto. É a forma de calor mais eficiente dos cães, pois este não contém suas glândulas sudoríparas. O cavalo, ao fazer exercício, produz uma “espuma” que surge nele devido à uma proteína chamada saponina, que assemelha-se com sabão, como um detergente no suor. Além de água e minerais, ele também secreta essa substância proteica e, se houver atrito/fricção, ela faz espuma, geralmente entre as pernas ou locais em contato com a sela e a rédea. A laterina é a proteína, que é uma saponina, um composto hidrofílico (geralmente açúcares) e lipofílicos (gorduras); Depois de usar o cavalo, tem que lavar muito bem para tirar esses sais que ficam na pele; Formas de perda de calor Formas sensíveis: são as que dependem de um gradiente de temperatura, como a condução, convecção e radiação. Condução: transferência de calor entre moléculas. Ocorre através do contato. Depende de uma condutividade térmica, a condutância Kcal/m. Varia de acordo com o material, granito (3,5), pedra (1,59) e tijolo (0,84); Convecção: depende da corrente de fluídos (líquidos ou gasosos). O vento é a principal forma de troca de calor por convecção. O calor é transferido. Fator sanitário. Em aviários são comuns as Dark house locais em que as aves não terão nenhum contato com a luz solar; Radiação: processo de troca de calor, no qual os objetos/animais emitem calor na forma de ondas eletromagnéticas. A porcentagem varia de acordo com a cor do pelo, preto 10%, vermelho 18%, amarelo 40% e branco 50%; Formas latentes: são independentes de um gradiente de temperatura, com a evaporação (pela superfície cutânea ou respiração). A evaporação é a passagem do estado líquido da água para o gasoso. Ocorre em locais como a bolsa gutural (em equinos), rede carotídea (em ovinos – o sangue venoso procedente da cavidade nasal é frio e passa pela rede carotídea, resfriando o sangue proveniente da própria carótida); A T3 e T4 fazem a termogênese.
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