HIBERNACAO E TORPOR

Prévia do material em texto

HIBERNAÇÃO E TORPOR. DEFINIÇÕES E EXEMPLOS VISTOS NA NATUREZA
No período do inverno alguns animais passam pelo estado de hibernação. É fundamental saber separar hibernação de estado de torpor.
A hibernação  é um mecanismo de sobrevivência utilizado por muitos animais nos períodos em que as condições ambientais se encontram bastante adversas ou quando a quantidade de alimentos disponível é escassa.
Diferentes animais nas mais diversas situações usam diversos mecanismos de alteração do metabolismo. O torpor ocorre quando, por exemplo um morcegos ou algumas espécies de pássaros passam por pequenos períodos diários em que seu metabolismo é reduzido. Este estado é chamado de torpor e tem duração e intensidades moderadas.
Para compreender a hibernação e torpor é necessário conhecer os mecanismos de regulação de temperatura dos animais.
Uma das principais características das aves e dos mamíferos é a sua capacidade de manter o corpo a uma temperatura constante, são animais homeotérmico, ou animais de sangue quente.
Em um ambiente frio, para manter a temperatura corpórea constante é preciso evitar a perda de calor e produzir ou adquirir calor excessivo.
Para tal, os animais encontraram diversas estratégias comportamentais ou fisiológicas para manter temperatura oscilando o menos possível.
Quando a temperatura abaixa muito torna-se essencial um aumento bastante acentuado do metabolismo do indivíduo. Esse é o único modo de produzir calor, por essa razão o corpo treme em dias de frio, na tentativa de produzir calor consumindo as reservas alimentares através de reações químicas com oxigênio. Portanto, em tais condições de frio intenso e prolongado, a manutenção de uma temperatura do corpo constante pode ser bastante custosa especialmente no inverno onde os recursos alimentares são extremamente limitados, ou nenhum.
Se os animais apresentam um tamanho reduzido, o problema é pior porque o metabolismo dessas criaturas já é bastante elevado em condições normais.
Assim a hibernação possibilitou a sobrevivência de várias espécies de morcegos, roedores, insetos e aves ao longo do inverno. Em períodos de baixa temperatura e escassez alimentar esses animais deixam de controlar sua temperatura corpórea que iguala-se a temperatura do meio.
O individuo tem a taxa metabólica, frequência cardíaca, respiração, suas capacidades sensoriais e preceptivas reduzidas e consequentemente de seus gastos energéticos.
O processo é simples e não é uma característica primitiva porque os animais que hibernam no inverno apresentam as mesmas características dos animais de sangue frio como anfíbios e répteis.
Isso quer dizer que de alguma forma na hibernação perderiam a capacidade de controlar a temperatura do seu corpo.
Torpor
Sabemos que a hibernação não é uma deficiência fisiológica, mas sim uma estratégia fisiológica que envolve um controle rígido das funções metabólicas e energéticas do organismo. O complexo mecanismo de controle se relaciona tanto ao início do período de hibernação, quanto a sua duração e ao chamado despertar, o fim da dormência.
A hibernação de morcegos por exemplos mostra que a redução da temperatura em animais hibernantes provoca de início uma redução do consumo de oxigênio. Isso é fundamental para o estado de hibernação ou torpor porque uma concentração menor de oxigênio no sangue faz com que haja redução do pH e muitas das enzimas ficam inativas nessas novas condições. Por consequência ocorre a redução do metabolismo.
O morcego norte-americano Eptecicus fuscus tem a temperatura normal em 15ºC. Quando o animal já está em estado de torpor sua temperatura é cerca de 40 vezes menor do que quando está ativo com uma temperatura corpórea de cerca de 35ºC.
A grande diferença entre torpor e hibernação é a intensidade e a frequência com que ocorre. Muitos animais passam grandes períodos de tempo em estágios de baixa metabólica e isso significa que estão em estado de hibernação
O torpor tem um tempo e uma variação muito menor na intensidade e frequência.
Quando a temperatura ambiente desce abaixo da zona termoneutral, os morcegos podem decidir se vão utilizar as suas reservas energéticas para manter a sua temperatura corporal normal ou se vão permitir que esta caia para um nível próximo ou igual à temperatura ambiente, entrando desta forma num período de letargia diurna, ou torpor.
Isso permite minimizar as necessidades energéticas. Esta decisão pode depender não só da temperatura ambiente, mas também da quantidade de alimento disponível ou do estado reprodutivo.
Estudos com o camundongos revelaram que não apenas a queda da temperatura, mas também a falta de alimento poderiam levar o animal a entrar em hibernação. A medida que foi reduzido o suprimento alimentar do animal, ele entrou em estado de dormência por algumas horas. Isso tem um valor fisiológico bem significativo, principalmente em mamíferos de pequeno porte já que quando menor o animal maior é sua frequência cardíaca e seu metabolismo.
A partir de experimentos como este é possível ver que a hibernação pode ser uma resposta a qualquer fator que dificulte a manutenção da temperatura corpórea constante.
No momento de despertar ocorre o maior gasto energético, pois o corpo precisa recuperar suas funções novamente e atingir sua temperatura normal.
Dois mecanismos são ativados, um que envolve o tecido muscular e outro o tecido adiposo, coma gordura marrom. A ideia é que o sistema nervoso ative músculos antagônicos que se contraem alternadamente sem produzir qualquer movimento para que haja produção de calor.
O tecido adiposo possui uma cor amarronzada devido a grande quantidade de mitocôndrias presentes em suas células. Ao contrário do que normalmente ocorre em outras regiões do corpo, as mitocôndrias da gordura marrom não sintetizam ATP (moeda energética). De fato a energia da oxidação é dissipada na forma de calor pelo corpo.
Esse tecido é formado por células que contêm várias gotículas de gordura, ou seja, possui vários vacúolos de gordura e várias mitocôndrias. Sua cor castanha é devido à vascularização abundante e às numerosas mitocôndrias, que fazem gerar energia mais rápido que o tecido unilocular. Localiza-se em áreas determinadas, encontrados em grande quantidade em animais hibernantes e em recém nascidos. Tem como principal função gerar calor.
Assim, ocorre a elevação da temperatura corpórea e a recuperação das funções normais do organismo.
O processo de despertar é muito mais rápido do que o de entrar em dormência. Em esquilos, por exemplo, o início da hibernação engloba um período de doze a dezoito horas enquanto que o despertar tem uma duração de somente três horas.
O urso que comumente é chamado de animal hibernante na verdade não passa por uma redução de sua temperatura corpórea nem da taxa respiratória ou cardíaca.
Grandes mamíferos dormem muito no inverno, mas não entram em torpor ou hibernação, eles apenas buscam abrigo em tocas ou cavernas para fugir do frio, mesmo porque as fêmeas acabam tendo seus filhotes no inverno. Um animal em hibernação não iria gerar sua prole nesse período, pois o parto demanda um grande gasto energético bem como profundas transformações fisiológicas no organismo.
Alguns insetos tem ainda um mecanismo ainda mais interessante que permite que eles hibernem e até sejam congelados, mas sobrevivem ao inverno todo.
De fato a grande chave desse mecanismo está no glicerol. Qualquer animal sobrevive a um período de resfriamento ou aquecimento desde que o tempo de exposição seja mínimo. Em situações de frio intenso o que não pode acontecer é justamente a condição de super-resfriamento, quando os fluídos internos do animais e de suas células se congelam e formam núcleos cristalizados.
O glicerol evitar justamente esse processo de nucleação dos fluídos internos porque ele é um tipo de álcool. O álcool tem uma peculiaridade muito grande, ele se congela a temperaturas negativas extremas, cerca de 260 ºC negativos.
Portanto insetos como os cinipídeos-do-salgueiro (Rhabdophaga strobiloides) que vivemno Alaska conseguem enfrentar um inverno extremo com certa tranquilidade.
Um díptero contém cerca de 50% de seus fluidos preenchidos por glicerol. Isso evita o congelamento.
Cinipídeo
O Icefish Trematomus borchgrevinki possui uma glicoproteína que também atua como um anti-congelante e permite que ele sobreviva em períodos de torpor.
Alguns animais ainda entram em um período denominado de estivação, geralmente ocorre no verão e é bastante usado por caracóis que ficam dormente, inativos em resposta a estiagem.
Esquilos do solo também fazem isso durante o verão.  De fato, no caso do esquilo não se sabe se ele estiva exatamente ou entra em estado de hibernação já que ainda não se identificou exatamente como o corpo desses animais se comporta nesses casos.
Beija-flores entram em períodos de torpor quase todos os dias, justamente para evitar mais gastos energéticos que devem ser preservados para ser utilizado durante o dia, ao buscar por alimento já que seus batimentos de asa consomem muita energia.
As plantas desenvolveram um sistema semelhante, mas que não é classificado como hibernação, estivação ou torpor.
As plantas decíduas vivem em locais frios. Elas perdem as folhas como uma estratégia de sobrevivência nos invernos rigorosos de regiões muito frias. O objetivo desta perda não é a conservação de calor, mas sim da umidade. As folhas, principalmente as maiores, apresentam um limbo foliar extenso e perdem grande quantidade de água através da evaporação. Nos invernos rigorosos, devido ao congelamento do solo, as raízes perdem o seu abastecimento de água. Então, é importante que a planta esteja hidratada ao máximo. Se mantivessem suas folhas, poderiam ficar extremamente secas.
.
Scritto da Rossetti
Palavra chave: NetNature, Rossetti, Hibernação, Torpor, Estivação, Morcegos, Esquilos, Ratos, Cinipídeos, Insetos, Aves, Mamíferos, Fisiologia, Metabolismo.
.
Referências.
* Altringham, J. D. (1996). Bats Biology and Behaviour. Oxford University Press. New York.
* Nielsen, Knut Schmidt. Fisiologia Animal, Adaptação e Meio Ambiente. Editora santos, 5a edição, 2002.
* Walter Larcher. Ecofisiologia vegetal. Editora Rima 2004.