Tema 6 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 2º curso
Asignatura Fisiologia Animal
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 21/02/2015
Descargas 59
Subido por

Vista previa del texto

María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T6 Tema 6. METABOLISME I TERMOREGULACIÓ ESTRATÈGIES TÈRMIQUES Els vertebrats tenen dues estratègies diferents, de manera que trobem dos tipus de vertebrats en funció d’aquesta característica:  Vertebrats capaços de mantenir la temperatura constant (aus i mamífers)  Vertebrats que depenen de la temperatura ambiental (la resta) Els mamífers mantenen la seva temperatura al voltant dels 37 graus mentre que les aus estan al voltant de 40 graus.
HOMEOTÈRMIA La temperatura corporal en humans oscil·la entre 35 i 37,5 graus i aquest aspecte depèn de l’individu però inclús dins d’un mateix individu podem tenir oscil·lacions de la temperatura: al matí generalment tenim una temperatura de 37 graus mentre que durant la matinada és inferior, de manera que la temperatura corporal té un ritme circadià. Hi ha altres factors, com el cicle menstrual en les dones, que poden influenciar ja que és un control hormonal (durant la fase d’ovulació s’augmenta la temperatura uns 0,5 graus).
També hi ha variacions si mirem la temperatura central i de la pell. En quant a temperatura central ens referim aquella de la cavitat toràcica, cap i cavitat abdominal, que sempre és manté constant a 37 graus mentre que la temperatura de la superfície de la pell sabem que les parts més allunyades estan subjectes a les influències de la temperatura ambiental i poden variar si estem exposats a un ambient més fred o més càlid.
Hem d’entendre que la temperatura és un balanç entre la producció de calor i la seva pèrdua. Cal entendre doncs que hi ha tres processos importants per elaborar aquest balanç:  Generació de calor: a través del metabolisme (termogènesi química) i la contracció muscular.
 Guany de calor: radiacions externes (objectes exteriors que estan més calents), conducció (objectes que ens transmeten calor)  Pèrdua de calor: radiació, conducció a objectes més freds, convecció (moviments d’aire, sabent que l’aire calent puja cap amunt i el fred es queda a sota, de manera que amb el cos calentem l’aire) i evaporació (el pas de líquid a gas que produeix una generació de calor i d’aquesta manera en perdem. És la manera més fàcil de perdre calor i és la única que podem recular).
1 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T6 REGULACIÓ DE LA TEMPERATURA CORPORAL Zona termoneutral Aquesta zona també és anomenada la temperatura de confort tèrmic, és a dir, el rang de temperatura ambiental en la que pràcticament la producció de calor interna és mínima per mantenir la temperatura corporal constant. Sense roba aquesta temperatura en l’home és situa al voltant dels 28-30 graus de manera que, en aquesta temperatura el metabolisme és mínim per mantenir la temperatura corporal. Dins de l’aigua és situa als 33-35 graus.
Per sobre d’aquestes temperatures s’han d’activar mecanismes per perdre calor i per sota d’aquests s’activen d’altres per produir calor, el que condueix sempre a mantenir la temperatura corporal constant.
Principis de la regulació de la temperatura corporal En el cos tenim diferents termoreceptors de temperatura, que poden ser:  Perifèrics (situats a la superfície de la pell): termoreceptors del fred o del calor  Termoreceptors centrals (situats principalment en l’hipotàlem) La informació dels receptors viatja cap al hipotàlem, on està situat el centre termoregulador hipotalàmic, que es troba a l’àrea triòptica. Aquesta informació s’integra i s’activa una resposta que permetrà mantenir la temperatura constant.
Aquest centre termoregulador té un punt de referència i si ens allunyem per dalt o per sota d’aquesta temperatura és quan es produeix l’activació de la resposta.
Observem un esquema simplificat: 2 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T6 Mecanismes per regular la temperatura Resposta vasomotora Aquesta resposta intenta regular el flux sanguini cap a la pell, com per exemple elaborar una vasoconstricció per reduir el flux sanguini cap a la pell de manera que es conserva el calor, evitem que es disipi a través de la pell.
Quan tenim calor el que fem és vasodilatar la pell perquè d’aquesta manera, augmentant el flux de sang a través de la pell dissipem més calor, l’eliminem més fàcilment.
Piloerecció Aquesta resposta està controlada pel sistema nerviós simpàtic i quan s’aixequen els pèls del cos el que passa és que es genera una capa extra sobre la pell, de manera que s’evita la pèrdua de calor per convecció.
Metabolisme Totes les reaccions metabòliques generen calor de manera que podem activar el metabolisme de diferents maneres:  Augmentant l’activitat física: contracció voluntària de la musculatura esquelètica, que augmenta el calor.
 Calfreds: contraccions rítmiques asincròniques de la musculatura que pràcticament no generen treball però sí que generen calor.
 Increment del metabolisme basal, regulat principalment per hormones: la regulació més important d’aquest ve donat per les hormones de la tiroides i les catecolamines (principalment l’adrenalina, produïda en la glàndula adrenal).
 Termogènesi induïda per l’aliment: en funció del menjar tenim un augment del metabolisme, de manera que els processos que es donen per la digestió i processament dels aliments generen calor.
 Activació simpàtica sobre el teixit adipós marró (greix bru): el teixit adipós marró té moltes mitocòndries i la presència de la proteïna UCP que augmenta la permeabilitat dels protons per la membrana mitocondrials de manera que el que fa és desacoblar la formació d’ATP al gradient de protons. Aquest aspecte produeix una inactivació de l’ATP sintasa, de manera que es cremen nutrients sense generar ATP amb l’única funció de generar calor. Aquest et es molt observable en ratolins i conills mentre que en humans només s’ha vist en nadons acabats de néixer mentre que en adults no es troba. També s’ha observat que la proteïna UCP pot estar en altres localitzacions com per exemple en la musculatura esquelètica, on podria ser també una via important per generar calor.
3 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T6 Evaporació i sudoració La evaporació és un mètode per regular la temperatura que consisteix en perdre calor a través de la pell, canviant el líquid a estat gasos. Per cada gram d’aigua que s’evapora a la superfície de la pell perdem de l’ordre de 0,58 calories de calor.
Aquesta és el mecanisme més eficient per treure calor.
En el que és la pèrdua d’aigua per la pell tenim dos mecanismes que es coneixen amb el nom de pèrdua de calor insensible ja que nosaltres no ho podem controlar. Diferenciem la evaporació per pèrdua d’aigua per la superfície de la pell i la pèrdua d’aigua que es produeix durant la respiració.
La sudoració que s’elabora a través de les glàndules sudorípares sí que la podem controlar. Cal tenir present que en algunes zones tenim una quantitat més elevada de glàndules sudorípares com ara en els palmells de les mans i peus, en el front, en les axil·les... Aquestes estan controlades pel sistema nerviós simpàtic i arriben terminacions postglangionars simpàtiques que són colinèrgiques, és a dir, que alliberen acetilcolina.
Regulació de la temperatura en una situació de fred En una situació de fred, els termoreceptors perifèrics de la pell detecten la disminució de la temperatura i envien aquesta informació a l’escorça cerebral, que ens dóna la sensació de fred, i a l’hipotàlem que és el centre regulador.
A nivell de l’escorça cerebral es produeix una resposta voluntària com seria abrigar-nos més, escalfar-nos a un radiador o bé menjar per fer termogènesi per l’aliment. Una altra resposta voluntària serà agafar postures com l’enroscament per fer que la superfície d’intercanvi sigui més petita. Augmentar l’activitat física també seria un tipus de resposta voluntària per augmentar la nostra temperatura.
També es produeix una resposta involuntària deguda a l’activació del sistema nerviós simpàtic i que té diferents conseqüències:  Podem estimular l’activitat de la grassa pruna i així augmentar la grassa del teixit adipós, la qual cosa provocarà un augment de la fosforilació oxidativa i un augment del calor.
 A nivell del sistema vascular es produeix vasoconstricció de manera que es limita el flux sanguini cap a la pell i evitem la pèrdua de calor.
 A les parts més allunyades del cos, per tal que no es congelin, s’augmenta la irrigació sanguínia. Això es produeix sobretot a les puntes del dits, al nas... En aquestes parts es produeix vasodilatació.
 Es produeix piloerecció la qual cosa forma una capa i evita la pèrdua de calor.
 En la glàndula adrenal, concretament a la medul·la adrenal arriben neurones preganglionars simpàtiques que produeixen acetilcolina i provoquen la secreció d’adrenalina que és una hormona que augmenta la taxa metabòlica.
 A nivell de l’hipotàlem hipofisari tiroïdeo s’augmenta la producció d’hormones tiroidees i aquestes, juntament amb l’adrenalina, augmenten també la taxa metabòlica. Cal tenir present que l’adrenalina té un efecte molt més ràpid ja que amb les hormones tiroidees l’exposició ha de ser de varies hores.
 Augment de la termogènesi per tal de contrarestar els calfreds.
4 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Fisiologia Animal. T6 A la imatge veiem un resum de les respostes front una situació de fred: Regulació de la temperatura en una situació de calor En una situació de calor, tenim termoreceptors de calor a la pell i que envien la informació a l’escorça cerebral que provocarà una resposta voluntària que consistirà en submergir-nos en aigua freda per intentar refredar el nostra cos, descansar i no fer activitat física per no generar més calor, portar roba solta...
També trobem una inhibició del sistema nerviós simpàtic la qual cosa provocarà una sèrie de conseqüències:  Inhibim la taxa metabòlica ja que no se secreta adrenalina.
 Pel que fa al sistema vascular, es produeix vasodilatació per tal que augmenti el flux de sang cap a la pell i també la dissipació del calor.
 Entrem en un estat d’apatia i no tenim ganes de fer res.
El sistema nerviós simpàtic serà estimulat cap a les glàndules sudorípares la qual cosa comporta un augment de la sudoració i pèrdua de calor.
5 ...