TERMORREGULACIÓN - Departamento de Producción Animal y
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2 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 Externos: piel y mucosas (frío + sup) Internos: órganos ¾Centros Hipotalámicos y Médula Espinal Unidades termosensibles 1 Núcleos Hipotalámicos Termorreguladores Regulación de la Temperatura Corporal 5 Receptores Térmicos: Cutáneos (piel) Internos (sangre, órganos) 6 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 7 Termogénico (Simpático) MANTENER LA TEMPERATURA CORPORAL CONSTANTE 8 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) 2 Temperatura Rectal 9 10 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 11 Desnaturalización proteínas (se afecta SNC) Muerte (TLS = TR Letal Superior) INTERCAMBIO CALÓRICO 12 ¾Conducción ¾Convección ¾Radiación ¾Evaporación - Condensación 38.5 38.0 38 37.5 3 13 CONDUCCIÓN 14 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. 15 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 16 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. 4 ANIMALES EN PASTOREO 17 INTERACCIONES ANIMALAMBIENTE 18 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 19 Radiación Radiación emitida emitida (suelo (suelo -- OL) OL) INTERACCIONES ANIMAL‐ AMBIENTE 20 ENERGIA SOLAR CONVECCIÓN EVAPORACIÓN RADIACIÓN (Techo - OL) RADIACIÓN (Paredes - OL) RADIACIÓN (Animal-Animal - OL) CONDUCCIÓN (Piso) 5 21 22 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 23 24 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 6 TERMONEUTRALIDAD 25 (o Zona de Confort Térmico) Respuestas Fisiológicas al Calor 26 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 27 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 28 7 Momentos de activación de las Respuestas Fisiológicas al Calor Importancia de la Sudoración Y Polipnea 29 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 • 32 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) 8 Respuestas Comportamentales al Frío (1) MAMÍFEROS 33 AVES ZONA patas y pies con las plumas ¾ Cabeza escondida bajo las alas cuando descansan INTOLERABLE AL FRÍO 34 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 35 (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. 9
