Tema 19 (2013)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Fisiologia animal
Año del apunte 2013
Páginas 6
Fecha de subida 12/04/2016
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AMPLICACIÓN TEMA 19 FACTORES ENDÓGENOS QUE AFECTAN A LA TASA METABÓLICA ACTIVIDAD Es mucho más informativa una tasa normal de un organismo. Tasa metabólicas de campo.
También a veces se indica la tasa metabólica diaria.
La tasa metabólica máxima (lo que le cuesta al animal hacer una determinada actividad de desplazamiento, hay un punto de referencia para comparar, es la tasa metabólica máxima).
Capacidad aeróbica (VO2 max): es la tasa máxima de consumo de oxígeno de un organismo.
Nadar un organismo a contracorriente, gráfica se relaciona la velocidad de desplazamiento con el índice de consumo de O2. Ejemplo de un salmón. El nado puede ser sostenido a velocidades que requieren un índice de consumo de O2 menor que el de un pez. Las velocidades que en teoría requieren un consumo de oxígeno mayor que el de un pez causan fatiga rápidamente. A mayor actividad, mayor coste energético. El máximo aeróbico, es el desgaste máximo que puede hacer el organismo a velocidad máxima. Puede hacer más a través de capacidad anaeróbica.
Abasto aeróbico: diferencia entre la tasa máxima de consumo de oxígeno y la tasa de consumo en reposo de un organismo.
La expansibilidad aeróbica, es la proporción entre tasa metabólica máxima de consumo de oxígeno y la tasa de consumo en reposo de un animal (la mínima). Es el valor de oxigeno dedicado a la actividad.
La siguiente tabla nos muestra los índices de catabolismo aeróbico durante el reposo y el ejercicio sostenido de máxima intensidad en dos pares de vertebrados: un pez y un mamífero y un lagarto y un mamífero de pesos similares. Consumo oxigeno basal de una rata. La temperatura ideal para realizar el ejercicio es de 30 grados en su caso. Los costos son muy diferentes entre animales (rata y salmón).
1 Factores endógenos: la especie animal (cuanto más complejo estructural y funcional sea un animal, mayor será su metabolismo). Los valores de tasas metabólicas de # especies nos dan una idea del coste energético.
A mayor velocidad de locomoción, mayor tasa metabólica. Pero también depende del tamaño. Un aumento menor en animales mayores. Los animales de medida grande puede realizar el ejercicio de manera gradual. En un animal pequeño una velocidad pequeña es ineficiente, menor eficiencia de la locomoción en animales pequeños. En este caso, aumenta la relación superficie volumen.
Dinámica de la contracción muscular.
Gráfica: índice de consumo de oxígeno en función de la velocidad de carrera en seis especies de mamíferos de diferentes tamaños corporales estudiados en la cinta deslizante.
En todos los grupos animales, elevados costes metabólicos del transporte a bajas velocidades. La razón es que: a velocidades bajas hay una mayor proporción de energía que se dedica al mantenimiento (TM basal). A velocidades elevadas, la proporción de energía dedicada al metabolismo basal disminuye.
Gráficas en forma de U.
Hay una velocidad óptima para un determinado ejercicio.
Costes del transporte de los diferentes tipos de locomoción Natación < Vuelo < Carrera Natación: no requiere costes dedicados a mantener la flotabilidad.
Vuelo: tiene costes dedicados a vencer la fuerza de la gravedad.
Carrera: necesidad para desacelerar al animal durante la marcha, poca eficiencia por rozamiento.
En la siguiente gráfica vemos una comparación entre diferentes actividades. En abcisas peso animal, -3 es un gramo, 0 es un kg. En ordenadas costes del desplazamiento. Sea el animal que sea todos las comparaciones van de arriba a abajo. A los animales pequeños les cuesta más desplazarse.
Proporcionalmente, los animales pequeños tienen un mayor coste energético. Si cogemos los nadadores (están en la parte más baja), vemos que el más económico es la natación porque el animal dentro de la masa de agua, no pesa, no han de contrastar la gravedad, el agua es mucho más viscosa pero tienen formas hidrodinámicas que permiten la natación. Los terrestres son los más ineficientes de todos, ya que les cuesta arrancar el vuelo. Pero para volar costes bajos.
2 Incremento calórico de los alimentos Otro factor que afecta a la TM, es la acción dinámica específica de los alimentos. Si medimos el consumo de oxígeno de un animal en ayunas o cuando se le suministra alimento. Algunos incrementos son leves si se ingestan pequeñas cantidades de alimento. Si se da más alimento, incrementa más y perdura más. Pero si se sigue dando, el pico de incremento no aumenta, pero el tiempo de procesado sigue, se alarga en el tiempo.
La tasa metabólica aumenta después de la ingestión de comer. 2 dibujos página 3 de la muestra.
Causas: - Acción mecánica de la ingesta (capturar y procesar el alimento, masticación, salivación…) - Acción digestiva y de absorción (secreción de enzimas, peristaltismo, transporte…) - Acción metabólica (procesamiento de nutrientes a vías anabólicas, almacenaje (hígado…), oxidación de aminoácidos y excreción de nitrógeno). El procesado de los nutrientes a la hora de distribuirlos por el cuerpo, los más importantes son los aminoácidos y los que hacen aumentar el incremento calórico.
PESO. MEDIDA O TAMAÑO A medida que un animal es mayor, tiene más células, con lo cual más trabajo. Contra más grande es un animal más gasta. Pero no gasta en proporción exacta al incremento de tamaño. Son más eficientes a la hora de gastar la energía total los animales pequeños.
Animales de mayor tamaño consumen proporcionalmente menos energía que un animal de pequeño tamaño. Esto determina que exista una relación inversa entre la tasa de consumo de oxígeno/g masa corporal (tasa metabólica específica o intensidad metabólica) y la masa total del animal.
Imágenes primeras de la página 4.
A mayor peso, mayor tasa metabólica (consumo de oxígeno). Animales grandes, TM superiores.
La tasa metabólica es una función exponencial de la masa corporal descrita por T=aMb a= coeficiente de proporcionalidad que varía según la especie.
b= expresa la tasa de cambio de la tasa metabólica al variar M. Suele estar alrededor de 0.75.
Relación alométrica, no proporcional.
La tasa específica  TM/M=aM(b-1) Por tasa metabólica específica los animales pequeños gastan más energía. TM/M(peso) = TASA METABOLICA ESPECIFICA. B-1 es negativo, es una exponencial decreciente.
3 En unidades logarítmicas, la relación es lineal tanto entre especies como entre individuos de una misma especie.
Imagen, TM específica en función del peso corporal en cuatro grupos de vertebrados. Menor en anfibios < mamíferos < anfibios.
Posibles explicaciones de la relación TM y peso Ley de superficie (Rubner, 1883): animales grandes menor superficie por unidad de volumen o de peso que los pequeños: superficie ∞ volumen (peso)2/3. 2/3 puede variar entre 0.67 y 0.75.
La tasa metabólica es proporcional a la medida. En función del animal la relación puede ser diferente.
0.67 es la relación que hay entre 2 y 3, la relación entre la superficie y el volumen. En la mayor parte de estudios se obtuvo 0.75, es la relación 3/4, hay algo más aparte de la superficie volumen.
Ser más grande es que se puede hacer más funciones o igual que otros más pequeños pero con una mayor eficiencia y menos gasto energético.
Las transferencias de calor en homeotermos se dan a través de la superficie del cuerpo  la relación entre la TM y el peso sería una adaptación para evitar el excesivo calentamiento metabólico.
Un animal grande pierde menos calor que uno de pequeño en el mismo tiempo ya que tiene expuesta una menor superficie en relación a su masa total.
Problema: 0.75 # 0.67.
b=0.75 también en poiquilotermos donde no hay pérdidas de calor importantes por la superficie.
4 Relaciones de escala entre reacciones metabólicas y peso. El aumento de peso va acompañado de: - Disminución del metabolismo de tejidos individuales.
- Disminución de la densidad mitocondrial.
- Disminución de la capacidad de transporte de oxígeno.
- Disminución de la afinidad del oxígeno.
- Disminución del gasto cardiaco.
Todo ello por unidad de peso.
Los animales pequeños comen a un ritmo por unidad de peso muy superior al de animales grandes (ejemplo: musaraña vs. Hombre).
El consumo de oxígeno es superior por lo que la frecuencia ventilatoria y cardíaca son superiores.
A lo largo de la vida los animales crecen. A medida que crecen menor gasto energético. Tienen una elevada tasa metabólica específica.
Factores exógenos que afectan a la tasa metabólica: TEMPERATURA - Mide la movilidad y la Ec de las moléculas.
Expresión de la cantidad de calor.
Afecta la velocidad de reacción al incrementar la Eq.
Influencia energética del animal.
Limita la distribución de los animales y su actividad.
En los homeotermos hay una temperatura de referencia. La tasa metabólica base va ligada a la temperatura de referencia. Ecuación de Arrhenius.
Ecuación de Van’t Hoff. Relación a diferentes temperaturas. La función varía en función de la temperatura. El animal está condicionado por la temperatura ambiental, si hay una temperatura elevada vive rápidamente, si la temperatura es fría, vive lentamente.
El conjunto de las dos funciones pueden dar una función compleja… 5 Cuando baja la temperatura se alteran funciones. Ectodermos: se conforman con la temperatura.
Animales que aunque cambie mucho la temperatura. ENDOTERMOS.
CONCEPTOS E IDEAS PARA RECORDAR Consumo aeróbico máximo (VO2max): es la tasa máxima de consumo de oxígeno de un organismo en condiciones aeróbicas.
Albasto aeróbico: es la diferencia entre la tasa máxima de consumo de oxígeno y la tasa de consumo en reposo de un organismo.
Expansibilidad aeróbica: es el ratio entre la tasa máxima de consumo de oxígeno y la tasa de consumo en reposo de un organismo.
En vertebrados, la VO2max inducida por el ejercicio es aproximadamente 8-10 veces mayor que la tasa de consumo de oxígeno en reposo. Por lo tanto, su expansibilidad aeróbica suele ser de 10.
Los valores de VO2max en peces, anfibios y reptiles son similar a los valores de consumo de oxígeno en reposo de mamíferos y aves.
La VO2max presenta una relación ale alométrica respecto al peso corporal.
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