Temperatura e termorregulação

Temperatura e termorregulação


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Fisiologia Animal Comparada(FAC)
Profª Ana Carla Marques da Silva
Temperatura e termorregulação 
Unioeste, Campus de Cascavel 
Fisiologia Animal Comparada 
Profa. Ana Carla Marques da Silva
Fisiologia Animal Comparada(FAC)
Profª Ana Carla Marques da Silva
Calor: Forma de energia que flui de um objeto a outro como resultado do movimento aleatório das moléculas. Medido em calorias - 1 caloria é a quantidade de calor necessária para elevar em 1\uf0b0C a temperatura de 1 grama de água
Temperatura: Medida da quantidade de energia cinética das partículas, geralmente indicada por um termômetro. Medida em graus Celsius (\uf0b0C) 
Zero absoluto em graus kelvin =
273,15\uf0b0C
 
TK = TC + 273,15 
Transferência de calor: Quando dois sistemas, com temperaturas diferentes estão em contato, o calor flui daquele com maior temperatura para aquele com menor temperatura
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Processos físicos de transferência (TROCA) de calor
CONDUÇÃO \u2013 é transferência direta de calor entre dois corpos/ sistemas em contato
 
CONVECÇÃO \u2013 é o movimento de calor por transporte de massa de fluido (líquido ou gasoso)
RADIAÇÃO \u2013 transferência de energia térmica de um corpo a outro através de ondas eletromagnéticas 
EVAPORAÇÃO - perda de calor através da evaporação da água. Para cada grama de água são dissipadas 585 calorias. A perda de água por evaporação depende da pressão de vapor d\u2019água. À medida que aumenta a umidade relativa do ar, a perda evaporativa de calor diminui
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Radiação
Evaporação
Condução
Convecção
Processos físicos de transferência (TROCA) de calor
CAMPBELL, N. A. et. al. (2005)
Biology. (7th ed.)
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Processos físicos de transferência (TROCA) de calor
Cada processo de transferência de calor depende de determinadas variáveis, por ex: 
- condução depende do material; 
- convecção depende da velocidade de deslocamento do fluido; 
- radiação depende da coloração; 
- evaporação depende da pressão de vapor d\u2019água......
....mas TODOS os processos de troca de calor são diretamente proporcionais ao \u394 T e à AS:
- Gradiente térmico (\u394 T): 
		quanto maior \u394 T, maior quantidade de calor será trocada;
- Área de superfície (AS) exposta: 
		quanto maior AS, mais calor será transferido.
 
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- de acordo com origem do calor endotermos e ectotermos
Endotermos
= produzem calor endogenamente
= obtem calor de fontes ambientais
Heliotermos \u2013 fonte de calor é o Sol
Tigmotermos \u2013 fonte de calor é o solo
muitos animais usam as duas fontes
Ectotermos
Nomenclatura/ terminologias usadas 
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MAIS Nomenclatura/ terminologias usadas - de acordo com constância da temperatura corpórea (Tc) 
homeotermos e poiquilotermos
Homeotermos
= mantem Tc constante
tc\u1c2ta
TERMORREGULADOR
Poiquilotermos
= Tc varia de acordo com variação da T ambiental
Tc=Ta TERMOCONFORMISTA
homeotermo
poiquilotermo
Temperatura ambiental
Temperatura corpórea
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USANDO AS DUAS CLASSIFICAÇÕES AO MESMO TEMPO
endotermos e ectotermos 
+
homeotermos e poiquilotermos 
(termorreguladores e termoconformistas)
=
Rapidamente pode-se deduzir que:
Ectotermos são poiquilotermos - termoconformistas
Endotermos são homeotermos - termorreguladores
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Esta dedução rápida resiste às questões:
Mangavas (ou mamangavas) \u201cbumble bees\u201d voam e se alimentam mesmo em Ta próximas a 0ºC, pois se aquecem por tremor da musculatura:
PRODUÇÃO DE CALOR ENDÓGENO 
Algumas cobras têm Tc elevada (4 - 5 ºC acima Ta) e constante durante o período de incubação dos ovos - tremor da musculatura : 
PRODUÇÃO DE CALOR ENDÓGENO 
Morcegos durante hibernação têm Tc inferior 
a 5 ºC - bem mais próxima da Ta que o usual
Na hibernação, a Tc é regulada em níveis 
bem inferiores: heterotermia temporal
Endotermia se traduz em Tc constante SEMPRE?
A Tc dos ectotermos varia SEMPRE? Acompanha a Ta SEMPRE?
ALGUNS fatos:
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Conclusão: a dedução rápida está equivocada!!
Nem todos ectotermos são termoconformistas 
Muitos endotermos abandonam temporariamente (por determinado período) ou em determinada parte do corpo (regionalmente) a termorregulação 
Muitos ectotermos regulam ativamente a Tc 
Mantem Tc ótima - faixa estreita de variação de Tc
Tc é diferente da Ta
A Tc pode ser mantida vários graus ACIMA ou ABAIXO da Ta
Conclusão: Os termos não são sinônimos!!! 
Ectotermia não é sinônimo de termoconformismo;
Endotermia não é sinônimo de termorregulação
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AINDA MAIS nomenclatura/terminologias
Animais de sangue frio e animais de sangue quente
O que é quente? 
O sangue do morcego em hibernação é quente? 
O que é frio? 
A cobra incubando ovos está fria?
TAL NOMENCLATURA DEVE SER ABANDONADA
Não há embasamento científico nesta classificação
NÃO USAR!!!!!
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HS = Hm + Hcd + Hcv + Hr - He
HS = Calor total estocado por um organismo
Hm = Calor gerado através do metabolismo
Hcd = Calor trocado por condução
Hcv = Calor trocado por convecção
Hr = Calor trocado por radiação eletromagnética
He = Calor perdido por evaporação
Equilíbrio térmico
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Equilíbrio térmico
M ± C ± R - E = S
M = calor produzido pelo metabolismo
C = calor ganho ou perdido por condução-convecção
R = calor ganho ou perdido por radiação
E = calor perdido por evaporação
S = calor acumulado no organismo (sobrecarga térmica)
S>0 Hipertermia
S=0 Equilíbrio homeotérmico
S<0 Hipotermia
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Cada processo de transferência de calor depende de determinadas variáveis, por ex: 
- condução depende do material; 
- convecção depende da velocidade de deslocamento do fluido; radiação depende da coloração; 
- evaporação depende da pressão de vapor d\u2019água (umidade relativa do ar)......
....mas TODOS os processos de troca de calor são diretamente proporcionais ao \u394 T e à AS:
- Gradiente térmico (\u394 T): quanto maior \u394 T, maior quantidade de calor será trocada;
- Área de superfície (AS): quanto maior AS, mais calor será transferido.
 
Processos físicos de transferência (TROCA) de calor
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Relação área de superfície : volume Relação AS:V \u2013 superfície específica
Analisando os cubos: quanto menor o cubo, maior é a área de superfície em relação ao volume. AS:V = superfície específica
1
1
1
Área de Superfície= 1x1x6 = 6 cm2
Volume = 1x1x1 = 1 cm3
Razão AS:V = 6:1 = 6,0
10
10
10
Área de Superfície = 10x10x6 = 600 cm2
Volume = 10x10x10 = 1.000 cm3
Razão AS:V = 600:1000 = 0,6
Exemplo: compare dois cubos de dimensões 
 1 cm x 1 cm x 1 cm (pequeno)
10 cm x 10 cm x 10 cm (grande)
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Relação superfície corporal: tamanho do corpo
Supondo: animais esféricos com densidade de 1200 g/m3 
Analisando os animais: Quanto menor o animal, maior a área de superfície corporal em relação ao volume corpóreo. 
Pequenos animais têm superfície específica maior do que os grandes! 
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Taxa metabólica total (ml O2/h)
(Consumo de oxigênio por hora)
Massa corpórea (g)
Taxa metabólica específica (ml O2/g.h) (Consumo de oxigênio por unidade de massa corpórea por hora)
Massa corpórea