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TERMORREGULAÇÃO E CONFORTO TÉRMICO O que é Termorregulação ? Conjunto de mecanismos fisiológicos, estruturais e comportamentais que permitem a manutenção da temperatura corporal dentro de certos limites, mesmo quando há variação da temperatura do meio externo, de modo a manter a homeostasia. ● É um mecanismo de extrema importância para os animais homeotérmicos. ● Regulado através da integração de mecanismos neurofisiológicos. - Atuam no acúmulo de calor e a sua dissipação ● Animais - Troca constante de energia - Temperatura corporal depende: - Equilíbrio entre os mecanismos: ❖ produção de calor ❖ ganho de calor ❖ dissipação de calor ● Necessidade de troca de calor para proporcionar conforto térmico ao animal Classificação dos animais de acordo com a fonte de calor utilizada ● Endotérmicos: fonte interna ( metabolismo) ● Ectotérmicos: fonte externa ( sol, rochas) Classificação dos animais em relação a variabilidade de temperatura ● Pecilotérmicos: são animais ectotérmicos cuja T varia de acordo com o T.ambiente ● Homeotérmicos: são animais endotérmicos que tem capacidade de manter sua T.interna relativamente estável independente da T.ambiental. Pecilotérmicos ● Peixes, répteis e anfíbios ● Sangue frio ● Temperatura corporal varia de acordo com a temperatura do ambiente ● Dependem de menor quantidade de energia na produção de calor ( baixa taxa metabólica) ● Métodos comportamentais para evitar grandes alterações em sua temperatura Ex: lagarto se aquecendo na rocha Homeotérmicos ● Aves e mamíferos ● Sangue quente ● Temperatura interna constante - independente da temperatura do ambiente ● Dotados de aparelho termorregulador ● Precisam manter uma taxa metabólica elevada -Produzir o calor necessário para manter a temperatura corporal, requer uma elevada captação de energia *busca constante de alimentos ● Alta taxa metabólica ( taquimetabólico ) ● Produção de grande quantidade de calor: retido pelo isolamento ( pelos e penas ) ● Mecanismos termorreguladores: equilíbrio entre o ganho e a perda de calor auxiliado pelo ajuste da camada de isolamento. Homeotérmicos: condições termicamente estressantes ● Condições de alta temperatura: - Redução da taxa de produção de conservação de calor - Incremento na dissipação de calor ● Condições de baixa temperatura: - Intensificação dos processos de conservação e produção de calor ● Esses animais são dotados de um aparelho fisiológico termorregulador ● Hipotálamo ● Dispõem de dois mecanismos essenciais para manter sua condição de homeotermia: - Produção de calor corporal - Perda de calor Termorregulação Animais pecilotérmicos Mecanismos comportamentais Fisiologia da termorregulação Manutenção de temperatura corporal relativamente constante: ● Desenvolvimento ● Sobrevivência ● Desempenho produtivo Como o calor é produzido no organismo animal ? ● Três maneiras: 1. Atividade metabólica basal 2. Incremento térmico dos alimentos 3. Atividade física * O calor produzido pelo animal é transportado até a superfície corporal e transferido para o ambiente. Como ocorre a troca de calor interna no organismo? ● Troca de calor interna - Condução: depende do gradiente térmico entre os tecidos - Convecção: calor conduzido da parede do vaso sanguíneo para o líquido vascular é transportado para as áreas mais frias do corpo pelo sangue circulante. Homeotérmicos Dispõem de dois mecanismos essenciais para manter sua condição de homeotermia: ● Produção de calor corporal ● Perda de calor Termorregulação Animais pecilotérmicos Mecanismos comportamentais Mas como os animais conseguem manter sua temperatura interna constante? Terminações nervosas localizadas na pele percebem a temperatura ambiente e enviam informações para o Sistema Nervoso Central (hipotálamo), que por sua vez envia informações para um conjunto de sistemas no sentido de produzir calor ( quando a temperatura está baixa) ou perder calor para o meio ( quando a temperatura está alta) Termólise Termogênese Superfície da pele Receptores de frio e calor Hipotálamo Hipófise Tireóide Sist.Circulatório Sist.Respiratório Glândulas sudoríparas FRIO CALOR Estimula a geração de calor Estimula a perda de calor e e evita a perda de calor evita a geração de calor *Vasoconstrição *Vasodilatação *aumento de apetite *sudação *eriçamento dos pelos *aumento da respiração *calafrios *diminuição do apetite *aumento do metabolismos *acamamento dos pelos * r. do metabolismo Situações de calor ● Vasodilatação periférica ● Início da sudorese:perda por evaporação: equinos, asininos, bovinos, bubalinos, caprinos, ovinos, suínos ● Aumento da Frequência respiratória: O aumento da FR( frequência respiratória), hiperpnéia ou ofego leva a Perda por evaporação respiratória. Que é o principal meio de perda de calor por evaporação em: aves, suínos, cães e ovinos. ● Mudanças comportamentais: Os animais procuram sombra, poços de água, ocorre a inibição do apetite e menos consumo de alimento. ● Alterações na atividade endócrina: O estresse térmico reduz a atividade da tireóide e o metabolismo energético. ● Maior consumo de água: Para repor as perdas pela evaporação ● Elevação da temperatura corporal. Situações de frio ● Vasoconstrição periférica: Redução do gradiente entre a pele e o ambiente, com diminuição nas perdas por convecção e irradiação. ● Piloereção: Aumento na cama de termo-isolante proporcionada pela pelagem e o ar aprisionado entre os pelos ● Produção metabólica de calor: Termogênese tremores e não tremores ( tecidos adiposo marrom) ● Aumento da secreção de tiroxina e do metabolismo basal. ● Vasoconstrição periférica Vasoconstrição nos leitos vasculares cutâneos Fluxo sanguíneo cutâneo diminui Diminui a temperatura nos membros e a perda de calor pela pele ● O aumento do metabolismo é medido pela secreção de tiroxina e pelos calorigênicos das catecolaminas sobre os lipídeos. Equilíbrio térmico A temperatura é controlada pelo balanço entre o ganho( termogênese+calor absorvido) e a perda de calor (termólise). Ganho de calor pelos animais: calor endógeno Termólise ● Em temperaturas mais baixas: - 75% do calor que perde o organismo se dissipa por: condução, convecção e radiação (calor sensível) ● Em temperaturas elevados : - Evaporação ( calor quente) torna-se o principal meio de perda de calor. Mecanismos físicos de troca de calor ● Balanço de energia: M ± R ± Cd ± Cc - E = 0 ● M = calor produzido pelo metabolismo animal ● R = calor gasto e dissipado por radiação ● Cd = calor ganho e dissipado por condução ● Cc = calor ganho edissipado por convecção ● E = calor dissipado por evaporação Troca de calor ● Formas sensíveis de transferência de calor - Radiação - Condução - Convecção ● Formas latentes de transferência de calor - Evaporação : Pele ( sudorese) Frequência respiratória Troca sensível ● Emissão de calor na forma de ondas eletromagnética ● Depende da diferença de temperatura entre pele e ambiente ● O animal irradia calor até os objetos mais frios que ele e recebe irradiação daqueles mais quentes Troca sensível ❖ Condução ● Troca de calor entre moléculas adjacentes ● O animal ganha ou perde calor através do contato com superfícies mais quentes ou frias ● Ocorre dentro do organismo, do núcleo central para a superfície corporal e do organismo para o ambiente ● Fatores que afetam: natureza dos corpos (contato direto) ● Efeito de grupo e densidades em criações ❖ Convecção ● O ar em contato com a pele se aquece rapidamente ficando menos denso e dando lugar ao ar mais frio ● Favorecida pelos ventos ● Dificultada por pelos, pelames, penas, abrigos ❖ Evaporação ● É a transferência de energia térmica que ocorre : Trato respiratório Superfície cutânea ● Aves não possuem glândulas sudoríparas Ambiente térmico ● Sofre efeitos da : - Temperatura ambiente - Umidade relativa - Radiação - Vento Zona de Termoneutralidade ● Faixa de temperatura ambiente efetiva na qual o animal mantém a homeostase térmica com mínimo esforço dos mecanismos termorregulatórios Conforto térmico ● Faixa de temperatura ambiente efetiva em que a taxa de metabolismo independe das condições térmicas do ambiente - alimentação - peso do animal - características produtivas ● Esforço termorregulatório é mínimo, não há sensação de frio ou calor, e o desempenho do animal é otimizado Manutenção da temperatura corporal Conforto térmico zootécnico ● Variação normal de temperatura corporal ● Custo fisiológico mínimo e desempenho ● Apetite normal ● Produção ótima Zona de homeotermia ● Onde não ocorrem modificações na temperatura do núcleo corporal dos animais. Zona de sobrevivência ● Zona em que, mesmo sobre condições de estresse térmico extremo, o animal mantêm-se com as funções vitais preservadas. SITUAÇÕES DE FRIO ● A→B: ajustes comportamentais para conservar calor - Normas de conduta: - Buscar sol, lugares secos e pisos aquecidos, refugiar-se do vento, agrupar-se, diminuir o consumo de água e aumentar o consumo de alimento. - Ocorrem vasoconstrição periférica e piloereção - Não há aumento da produção periférica de calor pelos animais ● B→C - Ponto B : temperatura crítica inferior (TCI) - Abaixo de B : acionamento de mecanismos termorregulatórios para aumentar a produção e retenção de calor. - Realização de processos termogênicos ( termogênese): - Tremores musculares - Elevação dos níveis de hormônios tireoidianos, catecolaminas e glicocorticóides: aumenta a oxidação de substratos( produzidos em maior quantidade no calor) - Abaixo da TCL (B): pode haver mudanças no desempenho produtivo e conversão alimentar - Duração do estresse no frio: - Estresse agudo: aumento na produção de calor - Estresse crônico: animal se adapta ao frio aumentando o isolamento térmico interno (tecido subcutâneo) e externo (pele, pêlos) ● C→B - Ponto C: temperatura crítica inferior absoluta - Ponto máximo de compensação metabólico ( choque pelo frio) - Taxa de produção de calor não consegue compensar a dissipação para o ambiente (hipotermia) - Capacidade hipotalâmica de regular a temperatura corporal fica prejudicada - Temperatura abaixo de 29° ocorre parada cardíaca: morte SITUAÇÕES DE CALOR ● A´→B´ : ajustes comportamentais para dissipar calor - Normas de conduta: - Buscar sombra, lugares molhados e pisos frios, expor-se ao vento, evitar se agrupar, diminuir o consumo de alimento e aumentar o consumo de água - Iniciam-se mecanismos de troca latente: Aumento da FR e sudorese - Não há diminuição na produção de calor pelos animais ● B´→ C´ - Ponto B´: temperatura crítica superior (TCS) - Acima de B´: aciona mecanismo termorregulatórios para diminuir a produção e incrementar a dissipação de calor - Realização de processos de termólise - Diminuição da taxa metabólica, dos níveis de hormônios tireoideanos e catecolaminas - Acima de TCS ( ponto B´) - Animal não consegue regular por muito tempo a homeostase térmica e a T corporal se eleva ● C´→D´ - Ponto C´: (temperatura crítica superior absoluta) - Ajustes de termorregulação não são suficientes (choque pelo calor) - Produção ou ganho de calor excede as perdas, resultando em um aumento de temperatura corporal ( hipertermia) - Quando ultrapassa 41,5° a 42,4° a função celular fica seriamente prejudicada e o animal perde a consciência - Em torno de 45°ocorre morte Termorregulação ● Zona de conforto térmico - Máxima produção ● Zona termoneutralização - Mecanismos de troca de calor ● Temperatura crítica superior - Queda na produção - Comprometimento sanitário - Baixos índices reprodutivos
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