TERMORREGULACIÓN - Departamento de Producción Animal y

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1
Importancia
TERMORREGULACIÓN
Mecanismo homeostático por el
cual los animales homeotermos
mantienen la temperatura
corporal
Curso Anatomía y Fisiología Animal
2010
Ing. Agr. Hugo Petrocelli
Profesor Agregado
Dpto. Producción Animal y Pasturas
Fisiología y Reproducción
Definiciones
¾ HOMEOTERMOS: Mantienen su
temperatura corporal constante
independientemente de la temperatura
ambiental -dentro de ciertos límites(mamíferos y aves)
¾ POIQUILITERMOS: Su temperatura
corporal varía con la del medio
ambiente (anfibios, reptiles y peces)
3
4
Percepción de la Temperatura
¾Receptores de calor y frío
ƒ Externos: piel y mucosas (frío + sup)
ƒ Internos: órganos
¾Centros Hipotalámicos y Médula
Espinal
ƒ Unidades termosensibles
1
Núcleos Hipotalámicos
Termorreguladores
Regulación de la
Temperatura Corporal
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Receptores Térmicos:
Cutáneos (piel)
Internos (sangre, órganos)
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Médula Espinal
Núcleo Preóptico
• Inhibición de liberación
catecolamienas y tiroxina
Área Hipotalámica Posterior
• Vasodilatación periférica
Termolítico
(Parasimpático)
• Sudoración
• Polipnea (Jadeo)
Hipotálamo
Receptores Térmicos Hipotalámicos
Sangre Fría
Sangre Caliente
Anterior
Posterior
•Vasoconstricción periférica
•Estimulación Simpática del
metabolismo (liberación de
adrenalina y noradrenalina)
Hipófisis
Condiciones limitantes de la
Homeotermia
• Piloerección
• Aumento de la TRH
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Termogénico
(Simpático)
MANTENER LA TEMPERATURA CORPORAL CONSTANTE
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ZONAS DEL CUERPO
¾ Ambientes Fríos: Grandes cantidades de alimento para
aumentar el metabolismo
¾Ambientes Cálidos: Gran cantidad de agua (evaporación)
capa superficial
(tejidos: músculos, grasa, etc.)
La falta de alimento y de agua
son factores limitantes
en ambientes extremos.
Centro del
cuerpo
(Órganos)
capa de cobertura
(Pelo, Lana, Aire retenido)
capa de aire
(adsorbida al cuerpo)
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Temperatura Rectal
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¾ Refleja los cambios en el núcleo central
del cuerpo
Temperatura
Consecuencia
Rectal (TR)
Muerte (TLI = TR Letal Inferior)
20º C
Se enlentecen los fenómenos vitales
30º C
¾Sencilla de determinar
Varía con:
„
„
„
„
hora del día
edad
tamaño corporal
sexo
„
„
„
„
ingestión (agua, comida)
digestión
ejercicio
tº ambiente (estación)
39.5
40.2
40.5
40.0
39.0
38.5
41
40.5
40.0
39.5 39.5
38.5
38.4
42
41.5
Lechón
Cerdo
40.0
Cordero
Ovino
Ternero
Bovino
conejo
42.0
Pavo
Gallina
LÍMITES DE TEMPERATURA
RECTAL (° Celsius)
40
39
42-43º C
45º C
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Desnaturalización proteínas (se afecta
SNC)
Muerte (TLS = TR Letal Superior)
INTERCAMBIO CALÓRICO
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¾Conducción
¾Convección
¾Radiación
¾Evaporación - Condensación
38.5
38.0
38
37.5
3
13
CONDUCCIÓN
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CONVECCIÓN
Mecanismo de transferencia de
energía que se da como resultado
del contacto entre las moléculas.
Transporte de energía que se da al
transportarse la materia misma.
Mecanismo de transferencia de
energía prevalente en los fluidos,
ej.:aire y agua.
Es necesario el contacto pero no hay
transferencia de materia.
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RADIACIÓN
Transporte de energía que se da sin
necesidad de presencia de materia
(puede darse en el vacío).
Una de sus formas de manifestarse
es a través de ondas
electromagnéticas
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EVAPORACIÓN
La transferencia de energía se da al
cambiar de estado el agua con el
llamado “calor latente”.
En el animal la transferencia más
efectiva de disipación de energía
por esta vía se da a través de la
sudoración y/o el jadeo.
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ANIMALES EN PASTOREO
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INTERACCIONES ANIMALAMBIENTE
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Luz
Luz solar
solar reflejada
reflejada
(nubes
(nubes -- OC)
OC)
Contra-Radiación
Contra-Radiación
Atmosférica
(OL)
Atmosférica (OL)
Luz
Luz solar
solar directa
directa
(OC)
(OC)
Evaporación
Evaporación yy Convección
Convección
Luz
Luz solar
solar dispersa
dispersa
(partículas
(partículas yy polvo
polvo -- OL)
OL)
Radiación
Radiación emitida
emitida
(animal
(animal -- OL)
OL)
Luz
Luz solar
solar reflejada
reflejada
(suelo,
(suelo, cubierta
cubierta vegetal
vegetal -- OC)
OC)
Conducción
Conducción
(piso)
(piso)
ANIMALES EN CONFINAMIENTO
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Radiación
Radiación emitida
emitida
(suelo
(suelo -- OL)
OL)
INTERACCIONES ANIMAL‐
AMBIENTE
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ENERGIA SOLAR
CONVECCIÓN
EVAPORACIÓN
RADIACIÓN
(Techo - OL)
RADIACIÓN
(Paredes - OL)
RADIACIÓN
(Animal-Animal - OL)
CONDUCCIÓN (Piso)
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R + M = E + R + C + CV + W
EQUILIBRIO TÉRMICO
(Alexander, 1974)
En el largo plazo:
¾ R = Pérdidas o ganancias de calor debidas
Ganancia = Pérdidas
¾ M = Producción metabólica de calor
¾ C = Pérdidas de calor por conducción
¾ CV = Pérdidas de calor por convección
¾ E = Pérdidas evaporativas (cutánea o
al intercambio radiativo
respiratoria)
¾ W = Trabajo realizado
Pérdidas y Ganancias de Calor
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ZONA DE SOBREVIVENCIA
Reservas Reservas Corporales
Corporales
Calor Liberado Calor Liberado Producción
Producción
Calor Liberado Calor Liberado Actividad
Actividad
+
Calor Ganado por Calor Ganado por Radiación
Radiación
ZONA DE EQUILIBRIO
ENERGÉTICO
Temperatura Corporal
Radiación
Radiación
Del Animal:
Convención
Convención
Área Superficial
Área Superficial
Conducción
Conducción
Evaporación
Evaporación
Del Ambiente:
Temperatura
Temperatura
Humedad
Humedad
Características de la Características de la Capa de Cobertura
Capa de Cobertura
(pelaje, color) (pelaje, color) MUERTE POR FRÍO
Resulta en:
Resulta en:
Calor Liberado Calor Liberado Mantenimiento
Mantenimiento
C A L O R
Alimento
Alimento
Pérdida de calor
ZONA
FRÍA
Agua Evaporada (piel, Agua Evaporada (piel, pulmones)
pulmones)
Intercambio térmico Intercambio térmico (comida, respiración, (comida, respiración, excreciones)
excreciones)
Movimiento de Movimiento de aire
aire
Z
O
N
A
ZONA
ZONA
DE
F
R CONFORT
E
S TERMICO
C
A
DE
TEMPLADA
Z
O
N
A
C
A
L
I
D
A
MUERTE POR CALOR
ZONA DE TEMPERATURA CORPORAL CONSTANTE
Producción de calor
Tasa Metabólica
TCI
TMA
ESTRÉS AL FRÍO
TCS
ESTRÉS AL CALOR
Temperatura Ambiental Efectiva
García Sacristán 1995
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TERMONEUTRALIDAD
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(o Zona de Confort Térmico)
Respuestas Fisiológicas al Calor
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¾ ZONA TEMPLADA
•
¾ El animal está totalmente
confortable
•
¾ No es necesario que el animal realice
alguna acción para mantener la
temperatura corporal
MAMÍFEROS Y AVES
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Reducción del consumo de alimentos
Aumento del consumo de agua
Dispersión del grupo, evitando contacto corporal
Disminución actividad
Busca de microclimas con bajas temperaturas, en
algunos mamíferos madrigueras
Evitar la luz solar directa
―Circulación Periférica: vaso-dilatación
(hasta 31ºC)
―Pérdidas por Evaporación: sudoración y
polipnea (jadeo)
¾ ZONA CÁLIDA
•
Respuestas
Comportamentales
al Calor (1)
Respuestas comportamentales
Respuestas aislativas
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Disminución del consumo
Respuestas
Comportamentales
al Calor (2)
MAMÍFEROS
AVES
Revolcarse
Hozar el subsuelo más
frío y echarse en él
Cubrir el cuerpo con
saliva
Pastorear de noche
Echarse en posiciones
extendidas
Extensión de las alas
Empollar en el piso frío
Salpicar agua
Posturas que faciliten
las pérdidas de calor
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7
Momentos de activación de las Respuestas Fisiológicas al Calor
Importancia de la
Sudoración Y Polipnea
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30
TCS
ZONA DE
ZONA
SUDORACIÓN
ZONA
CONFORT
TÉRMICO
ZONA
POLIPNEA (Jadeo)
INTOLERABLE
TEMPLADA
CALIDA
AL CALOR
Hombre
Equino
Bovino
Ovino
Caprino
Felino
Cerdo
Canino
Ave
COMPORTAMENALES
AISLATIVAS
CONSUMO
(comportamental)
Respuestas Fisiológicas al Frío
GARCIA SACRISTAN, ET AL. 1996
Respuestas
Comportamentales
al Frío (1)
31
¾ZONA FRESCA
•
•
Respuestas comportamentales
Respuestas aislativas:
Circulación Periférica: vaso‐constricción periférica, intercambio arteiro‐venoso
― Pilo‐erección
―
MAMÍFEROS Y AVES
¾
¾
¾
¾ZONA FRÍA (acciones metabólicas)
¾
•
Temblor (Escalofrío)
¾
•
Ejercicio (voluntario)
Aumento del Metabolismo (cambios hormonales: ¾
•
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Cuerpo flexionado, arrollados
Amontonarse
Actividad locomotora extra (ejercicio)
Construcción de abrigos
Busca de microclimas con altas temperaturas
Aumento del consumo de alimentos si está
disponible
adrenalina, noradrenalina y tiroxina)
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Respuestas
Comportamentales
al Frío (1)
MAMÍFEROS
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AVES
ZONA
patas y pies con las
plumas
¾ Cabeza escondida bajo
las alas cuando
descansan
INTOLERABLE
AL FRÍO
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TCI
TmA
¾ Mullir las plumas
¾ Posturas que cubran las
¾ Hibernación
Momentos de activación de las
Respuestas Fisiológicas al
Frío
ZONA
FRÍA
METABÓLICAS
ZONA
ZONA DE
CONFORT
FRESCA
TÉRMICO
COMPORTAMENALES
AISLATIVAS
Modificaciones en los Animales
Debidas al Cambio Ambiental
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(térmico)
¾ Aclimación: Cambios que ocurren durante exposiciones
por algunas semanas.
¾Aclimatación: Modificaciones que se desarrollan durante el
cambio lento de estación.
¾Adaptación Climática: Alteraciones genéticas a lo
largo de varias generaciones (selección natural) preparándose
para sobrevivir.
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