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A TERMORREGULAÇÃO. Como é que os animais mantêm o equilíbrio interno face às variações do meio exterior? sistemas abertos Os sistemas biológicos são sistemas.

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1 A TERMORREGULAÇÃO

2 Como é que os animais mantêm o equilíbrio interno face às variações do meio exterior? sistemas abertos Os sistemas biológicos são sistemas abertos, ou seja, estabelecem constantes trocas com o meio externo. estímulo Qualquer alteração capaz de modificar o estado estacionário do meio interno dos seres vivos constitui um estímulo.

3 O facto dos seres vivos estabelecerem trocas com meio, desde a entrada de nutrientes à saída de produtos de excreção, conduz a mudanças constantes nos seus componentes; – manutenção das condições do meio interno dentro de limites compatíveis com a vida, independentemente das variações do meio externo HOMEOSTASIA – manutenção das condições do meio interno dentro de limites compatíveis com a vida, independentemente das variações do meio externo Contudo, os seres vivos possuem mecanismos que equilibram as alterações induzidas pelo meio externo, de forma a que exista uma constância do meio interno: Como é que os animais mantêm o equilíbrio interno face às variações do meio exterior?

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5 Face a um estímulo exterior agressivo, o sistema neuro-hormonal gera respostas de regulação FEEDBACK NEGATIVO RETROACÇÃO NEGATIVA – FEEDBACK NEGATIVO ou RETROACÇÃO NEGATIVA – que visam cancelar a acção da mudança, mantendo assim a estabilidade do meio. Como é que os animais mantêm o equilíbrio interno face às variações do meio exterior?

6 Como respondem os animais às variações da temperatura do meio? TEMPERATURA - Um dos factores abióticos que sofre variações significativas ao longo do dia e épocas do ano. TERMORREGULAÇÃO - Conjunto de mecanismos fisiológicos, estruturais e comportamentais que permitem a manutenção da temperatura corporal dentro de certos limites, mesmo quando há variação da temperatura do meio externo, de modo a manter a Homeostasia

7 Como respondem os animais às variações da temperatura do meio? Um rato e um lagarto, com massas corporais idênticas, foram colocados numa câmara em que as condições necessárias ao seu metabolismo estão controladas. A única variável é a temperatura do meio envolvente. Foram avaliados os índices metabólicos, através do O 2 consumido e CO 2 libertado, conforme a variação da temperatura. Exercício 1: 1)Descreva como varia, ao longo da experiência, a temperatura corporal de cada um dos animais considerados. 2) Classifique os dois animais relativamente à forma como regulam a temperatura corporal utilizando os termos homeotérmico e poiquilotérmico. 3)Com base no gráfico da direita, indique de que forma o rato reage à diminuição da temperatura (leia o gráfico da direita para a esquerda). 4)Apresente uma explicação que justifique a sua resposta na questão anterior. 5)Refira como varia a taxa metabólica do lagarto relativamente à variação da temperatura ambiente. Situação experimental 1:

8 Como respondem os animais às variações da temperatura do meio? Exercício 2: 1)Explique como varia a temperatura corporal do lagarto ao longo de um dia? 2)O comportamento do lagarto, no seu habitat, ao longo do dia, tem influência na regulação da temperatura do corpo, relativamente às variações da temperatura do meio externo. Fundamente esta afirmação. Uma pesquisa efectuada com o lagarto no seu habitat natural revelou que a temperatura deste animal apresenta valores diferentes dos valores da temperatura ambiental. O gráfico seguinte esquematiza a variação da temperatura corporal do lagarto ao longo do dia e o seu padrão comportamental. Situação experimental 2:

9 Como respondem os animais às variações da temperatura do meio? Os animais podem ser classificados de acordo com a forma como respondem às variações da temperatura do meio: Classificação de acordo com a capacidade de regular a temperatura interna: Homeotérmicos Homeotérmicos : animais que mantêm a sua temperatura corporal constante independentemente das alterações do meio exterior. Poiquilotérmicos Poiquilotérmicos : animais cuja temperatura corporal varia com as alterações da temperatura do meio exterior. Classificação de acordo com a fonte de calor que determina a temperatura interna: Endotérmicos Endotérmicos : produzem calor por processos metabólicos (ou utilizam-nos para perder calor). Exo ou ectotérmicos Exo ou ectotérmicos : o seu calor corporal é em grande medida proveniente do calor externo.

10 Como respondem os animais às variações da temperatura do meio? Animais exotérmicos (anfíbios, répteis e maioria dos insectos) recorrem a estratégias comportamentais para regular a sua temperatura Exposição ao Sol Refúgio em locais mais frescos Hibernação ou migração Animais endotérmicos (mamíferos, aves e alguns peixes) recorrem a estratégias estruturais, fisiológicas e comportamentais para regular a sua temperatura Tipo de revestimento (pêlo e penas) Camada espessa de gordura Extremidades curtas ou compridas Taxa metabólica Sudorese Vasodilatação ou vasoconstrição Hibernação ou migração

11 Como varia a taxa metabólica dos mamíferos em função da temperatura do meio? Exercício 3: 1)Indique para que valores de temperatura, a taxa metabólica mantém o seu nível basal. 2)Explique o que acontece à temperatura corporal, quando a temperatura ambiente atinge valores negativos. 3)Explique o que acontece à temperatura corporal, quando a temperatura ambiente atinge valores superiores a 37 ºC. 4)Explique por que razão se pode considerar a temperatura como um factor limitante para a vida. Mínimo de energia necessária para manter as funções vitais de um organismo em repouso

12 Como varia a taxa metabólica dos mamíferos em função da temperatura do meio? faixa de termoneutralidade Os animais endotérmicos apresentam uma faixa de termoneutralidade – 27 a 32 ºC – em que a taxa metabólica se mantém constante; Abaixo dos 27 ºC ou acima dos 32 ºC, a taxa metabólica aumenta no sentido de manter a temperatura corporal constante (produzindo calor ou perdendo calor, respectivamente); No entanto, se a temperatura baixar ou subir demasiado, o calor produzido ou os mecanismos de perda de calor não conseguem compensar a perda ou o aumento de calor, respectivamente. factor limitante Logo, a temperatura pode considerar-se um factor limitante, ou seja, condiciona a vida dos animais pois esta só é possível dentro de certos limites definidos.

13 Como se pode controlar a temperatura interna?

14 Como é controlada a temperatura do corpo humano? Os mecanismos de termorregulação no corpo humano são regulados pelo hipotálamo

15 Como é controlada a temperatura do corpo humano? A termorregulação comporta assim: termorreceptores da pele Um sistema superficial que detecta as alterações de temperatura do meio exterior – termorreceptores da pele – de natureza nervosa; nervos sensitivos ou aferentes Um sistema de mensageiros da informação recolhida, constituído pelos nervos sensitivos ou aferentes; o hipotálamo Um centro regulador – o hipotálamo – que integra a informação recebida e activa respostas; nervos motores ou eferentes Um sistema de mensageiros, os nervos motores ou eferentes, que conduzem as respostas elaboradas pelo hipotálamo até aos órgãos efectores; órgãos efectores Os órgãos efectores que, de acordo com as mensagens recebidas, desencadeiam acções que permitem corrigir os desvios provocados pelas alterações detectadas.

16 Como é controlada a temperatura do corpo humano? Se há aumento da temperatura corporal, reduzir há necessidade de reduzir o calor: Vasodilatação dos vasos sanguíneos perto da superfície, o que permite o aumento de fluxo de sangue e a perda de calor por irradiação; Sudorese: produção de suor pelas glândulas sudoríparas que, ao libertar-se, absorve calor da superfície e evapora-se; Diminuição da taxa metabólica: diminuição da actividade muscular e de todas as reacções geradoras de calor são inibidas.

17 Como é controlada a temperatura do corpo humano? Se há diminuição da temperatura corporal, produzir há necessidade de produzir o calor: Vasoconstrição dos vasos sanguíneos superficiais, diminuindo assim o fluxo de sangue, o que leva à retenção do calor no interior do corpo; Tremuras: contracção dos músculos implica aumento da taxa metabólica gerando calor; Aumento do metabolismo: a estimulação da hipófise e da tiróide leva à produção de hormonas desta que aumentam o metabolismo; Erecção dos pêlos: o que cria à superfície da pele uma camada de ar isolante que impede a perda de calor para o exterior.

18 Como é controlada a temperatura do corpo humano?

19 Influência das intervenções humanas na termorregulação dos seres vivos Os recifes de coral são formados por extensas colónias de cnidários que segregam uma camada protectora de carbonato de cálcio. Estes animais formam uma relação simbiótica com algas. As algas fornecem-lhes cor, alimento e oxigénio, através da fotossíntese. Por sua vez, os cnidários fornecem suporte e abrigo às algas. Um fenómeno preocupante que se tem vindo a verificar é o branqueamento dos corais, provocado pelo aumento da temperatura da água do mar. Este aumento provoca uma desregulação nestes animais, que expulsam as algas que os colonizam. Como consequência o coral fica descolorado. Exercício: 1)Indique a causa que é, directamente, responsável pela perda de cor dos corais. 2)Indique que alteração ambiental conduz à descoloração dos corais. 3)Refira quais são as consequências da ruptura de simbiose entre os corais e algas. 4)Comente a afirmação: Face a alterações da temperatura ambiental, os animais poiquilotérmicos, como os corais, vêem rapidamente comprometida a sua termorregulação.


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