FISIOLOGIA ANIMAL - Metabolisme i termoregulació (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia Animal
Año del apunte 2014
Páginas 8
Fecha de subida 01/11/2014
Descargas 5
Subido por

Vista previa del texto

SEMINARI 5 – METABOLISME I TERMOREGULACIÓ CONCEPTES El metabolisme el definim com un conjunt de reaccions químiques que es produeixen en les cèl·lules. Metabolisme = Anabolisme + Catabolisme Al nostre cos tenen lloc reaccions que necessiten aportament energètic i reaccions que n’alliberen. Això porta a la taxa metabòlica – taxa d’alliberament de calor durant les reaccions químiques de l’organisme. Aquesta despesa energètica equival al treball extern + energia emmagatzemada + calor despresa Aquesta taxa la podem determinar amb tècniques de calorimetria tenint en compte que una caloria és la unitat de mesura de la calor equivalent a l’energia requerida per augmentar 1ºC la temperatura d’1g d’aigua.
La podem determinar de dues maneres: - - Calorimetria directa: mesurem la calor total despresa per l’organisme en un temps determinat, quan no hi ha ni treball físic ni emmagatzematge. Usem calorímetres.
Calorimetria indirecta: mesurem un paràmetre relacionat amb la despesa energètica; normalment és el consum d’oxigen. El motiu d’usar sempre aquest equivalent energètic és que en un organisme viu, més del 99% de reacciones són d’oxidació, que impliquen un consum d’oxigen. Podem equiparar l’oxigen que es consumeix i l’energia que s’allibera (1 litre d’oxigen equival a 4,8 Kcal).
També rep el nom de metabolisme oxidatiu aeròbic.
Anomenem quocient respiratori (QR) el quocient entre volum de CO2 produït i d’O2 consumit.
En funció dels substrats metabòlics que fem servir en el nostre metabolisme, la producció és diferent i el quocient també.
Aquest QR s’utilitza per estimular la utilització energètica de carbohidrats i lípids.
Glúcids: si fem servir glucosa, QR = 1 Lípids: estructura molt variable, sempre al voltant de 0,703 Proteïnes: depèn dels AA, però sempre es mou al voltant de 0,8 Si fem un estudi i surt que el quocient és 0,99 vol dir que està utilitzant HC bàsicament.
TAXA METABÒLICA BASAL Gran part de l’energia que fa servir un individu es fa servir per mantenir les funcions vitals – anomenem taxa metabòlica basal aquesta despesa mínima d’energia de l’organisme per mantenir-se amb vida. Pot ser energia metabòlica que es gasta mentre dorms (això ja representa el 50%), pot ser energia que representa el fet d’estar conscient (entre un 10-15%). Els altres % corresponen a l’efecte tèrmic del menjar, al estar de peu i lar esta a l’exercici.
És la taxa metabòlica mesurada en condicions basals, de repòs absolut.
TAXA METABÒLICA ESTÀNDARD Taxa de despesa energètica per unes determinades condicions definides (aproximació). A mesura que augmenta la massa de l’individu, augmenta la despesa energètica.
L’alliberació de calor es produeix per la superfície de l’individu. La relació de superfícievolum és molt diferent en animals petits i grans; per on perdem calor és per la superfície, per tant per a masses corporals petites el consum d’oxigen per gram de teixit és molt més gran que en animals de masses corporals grans. Un ratolí, per exemple, té consums d’oxigen molt més alts que un elefant (quant més petit és un animal, més alta és la seva taxa metabòlica basal; una zarigueya menja ¾ cops el seu pes corporal).
Què regula la pèrdua d’energia? Qualsevol estímul que augmenti l’activitat química de les cèl·lules té com a conseqüència l’increment de la taxa metabòlica.
FACTORS MODIFICANTS - Sexe (mascles > dones) – per l’efecte anabolitzant d’andrògens Exercici Edat (joves > adults) Temperatura corporal (febre) Gestació Factors hormonals – Catecolamines, hormona del creixement i hormones tiroides.
To simpàtic – efecte lipolític β3 Factors nutricionals – malnutrició, dietes proteiques Son – disminueix el to muscular i el to simpàtic Temperatura ambiental Taula temperatura ambiental: en els extrems s’augmenta el consum d’oxigen ja que es posen en marxa molts mecanismes d’adaptació per mantenir la temperatura en un rang. La temperatura ideal ambiental està entre els 18-20ºC.
Tª CORPORAL – Conceptes generals CONSTÀNCIA Tª CORPORAL Classifiquem els animals en funció de la constància de la seva temperatura corporal en homeoterms (regulen la seva temperatura corporal mantenint-la constant, mamífers i aus) i poiquiloterms (la temperatura corporal fluctua amb la temperatura ambiental, vertebrats inferiors i invertebrats).
FONTS CALOR CORPORAL Classifiquem els animals en funció d’on treuen la calor corporal en endoterms (generen el seu propi calor corporal, són espècies homeotermes), ectoterms (depenen de fonts ambientals de calors i són poiquiloterms) i heteroterms (tenen capacitat de produir calor endogen tot i ser poiquiloterms).
En els heteroterms, tenim per exemple les avispes, que aprofiten el calor que es desprèn de les ales per baixar la densitat relativa del seu organisme – és com si pesin menys i així superen la força de la gravetat i volen. També ho són els peixos i les serps, les quals aprofiten el calor de les seves contraccions musculars per incubar els ous.
Tª CORPORAL I TAXA METABÒLICA Gràfic: Un poiquiloterm consumeix més oxigen a més temperatura ambiental. Un homeoterm en canvi necessita una zona de neutralitat tèrmica. Si a una espècie la treus d’aquí, ha de posar en marxa mecanismes per controlar la temperatura i es tradueix en un augment de la taxa metabòlica.
REGIONS TÈRMIQUES Les zones per sobre i per sota de les temperatures crítiques són zones de desgast d’energia extra. En el rang d’homeotermia és on treballen els nostres mecanismes. Si ens sortim a zones d’hipotèrmia o hipertèrmia, mal.
L’amplada de les barres no és a l’atzar; la barra del fred més ampla perquè els nostres organismes aguanten més amb el fred que amb la calor (som més sensibles al calor).
Amb lo qual trobem 3 zones: - Zona de neutralitat tèrmica: Rang de temperatura ambiental sense gast energètic per mantenir la temperatura corporal.
Temperatura crítica inferior: temperatura per sota la qual s’han de posar en marxa mecanismes de termoregulació (generació de calor).
Temperatura crítica superior: temperatura per sobre de la qual s’han de posar en marxa mecanismes de termoregulació (pèrdua de calor).
HOMEOTERMIA – Temperatura central i perifèrica Tª Central – temperatura dels teixits interns. És molt constant, en condicions normals.
És equiparable a la temperatura rectal.
Tª Superficial – temperatura cutània, té major variabilitat.
No tots els òrgans responen diferents a canvis de la temperatura ambiental. Les zones menys vitals són en les què menys es controla la temperatura. En aquestes zones es permet certa heterotèrmia regional.
MANTENIMENT DE LA Tª CORPORAL Trobem un balanç entre els mecanismes que provoquen pèrdua de calor i els que en produeixen.
- Mecanismes de pèrdua i producció de de calor: es produeix calor a nivell de teixits interns, es perd calor a nivell cutani. Depenen de la velocitat de - conducció de la calor fins la pell i de la velocitat de transferència de la pell al medi.
Taxa metabòlica de l’organisme: depèn de la taxa metabòlica basal, de l’exercici i treball muscular, d’efectes hormonals i ambientals (dieta), etc.
TERMOGÈNIA Com produïm calor? La calor és un subproducte d’altres processos metabòlics (metabolisme energètic, digestió, activitat muscular). El produïm bàsicament amb mecanismes específics anomenats vies termogèniques específiques característiques d’espècies endodermes.
Aquestes vies són cicles metabòlics fútils on es dóna un transport de ions a través de membranes en dos tipus de vies termogèniques: per fred (generació de contraccions musculars, descàrrega asincrònica de motoneurones α, despreniment de calor (50%)) o a nivell del teixit adipós marró.
TERMOGÈNESI A NIVELL DEL TEIXIT ADIPÓS MARRÓ És un teixit adipós especialitzat present només en mamífers. Les seves característiques principals són: - - Distribució anatòmica particular Ric en mitocondris Expressen les proteïnes desacoblants (UCP-1, UCP-2, UCP-3) La termogenina (UCP-1) és la responsable de respostes termogèniques Ric en receptors adrenèrgics β3 MÈTODES DE PÈRDUA DE CALOR CONTROL Tª CORPORAL Depèn de mecanismes nerviosos de feedback que operen a partir de centres termoreguladors hipotalàmics. Hi ha un recolliment d’informació que va a l’hipotàlem i estimula una resposta control.
El recolliment d’informació es dóna on hi ha termoreceptors: - - Àrees hipotalàmiques: o Hipotàlem anterior / àrea preòptica o Neurones termoreceptores o Zones sensibles als canvis de la temperatura sanguínia.
Terminacions nervioses: o Pell o Vies aferents sensorials a centres termoreguladors FISIOPATOLOGIES - Febre: o - Alteració en els nivells de referència hipotalàmics.
o Posada en marxa de mecanismes que augmenten la temperatura corporal.
Hipertèrmia o Augment de la temperatura corporal sense alteracions en els nivells de referència.
...