MOTermorregulacion M.ortega Febrero2013

7/23/2019 MOTermorregulacion M.ortega Febrero2013

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HomeostasisTermorregulacin

UNAMFacultad de Medicina Veterinaria y ZootecniaDepartamento de Fisiologa y Farmacologa

Maricela Ortega Villalobos

Febrero 2013


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Termorregulacin

Proceso necesario para mantener constante latemperatura corporal central.

Regulacin de la temperatura, tanto su

produccin (termognesis) como su prdida(termlisis)

Calor es una forma final e irreversible de energa


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Clasificacin de los animales

Segn el origen del calor que genera responsable de su

temperatura corporal:

EndotermosLa temperatura corporal central dependeprincipalmente del calor producido por el metabolismo del

animal.Gran mayora de mamferos y aves.

Ectotermos Su temperatura corporal dependefundamentalmente de fuentes de calor externas.

Anfibios, algunos peces y reptiles.


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Clasificacin de los animalesSegn su capacidad de Termorregulacin

Poiquilotermos: Animales de sangre fra. Sutemperatura fluctua con la del medio ambiente.Invertebrados, peces, batracios y reptiles.

Homeotermos:Animales de sangrecalienteode temperatura constante. Tienen respuestas

reflejas que se integran en el hipotlamo. Aves,mamferos.


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Terminologa


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La fuente de calor que mantiene su temperatura, no essolamente la actividad metablica del individuo, como enel resto de homeotermos, sino el calor ambiental de lasgaleras, por ello algunos autores lo consideran como unanimal ectotermo.

Vive bajo las ridas praderas de Somalia, Kenia yEtiopa.

Mamfero no homeotermoHeterocephalus glaber: rata topo lampia o ratopn rasurado


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Noradrenaline induces nonshivering thermogenesis in both the naked

mole-rat (Heterocephalus glaber) and the Damara mole-rat (Cryptomys

damarensis) despite very different modes of thermoregulation

Hislop; Buffenstein, R. Journal of Thermal Biology19. 1(1994): 25-32.

Resumen

An important component of endothermy in small mammals is achieved by the

employment of nonshivering thermogenesis (NST). Nonshivering

thermogenic abilities of two subterranean mammals, the Damara mole-rat

(Cryptomys damarensis) and the naked mole-rat (Heterocephalus glaber),

were assessed by administering noradrenaline to anaesthetized animals.These two species show very different modes of thermoregulation in that the

former regulates body temperature whereas in the latter species body

temperature closely tracks ambient temperature. Both species showed

the characteristic NST response by significantly increasing metabolic rate

(C. damarensis), 194 plus or minus 57%; H. glaber, 356 plus or minus

199%) and body temperature (C. damarensis 4.1 plus or minus 0.5 degree

C' H. glaber, 2.8 plus or minus 0.9 degree C) with noradrenaline

intervention.

These animals can therefore employ endothermy. While the Damara mole-rat

conforms to mammalian thermoregulatory dogma and is homeothermic, the

naked mole-rat by definition be an "endothermic poikilotherm".
http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexinglinkhandler/sng/au/Hislop/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexinglinkhandler/sng/au/Buffenstein,+R/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/pubidlinkhandler/sng/pubtitle/Journal+of+Thermal+Biology/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexingvolumeissuelinkhandler/23462/Journal+of+Thermal+Biology/01994Y01Y01$231994$3b++Vol.+19+$281$29/19/1?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexingvolumeissuelinkhandler/23462/Journal+of+Thermal+Biology/01994Y01Y01$231994$3b++Vol.+19+$281$29/19/1?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexingvolumeissuelinkhandler/23462/Journal+of+Thermal+Biology/01994Y01Y01$231994$3b++Vol.+19+$281$29/19/1?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexingvolumeissuelinkhandler/23462/Journal+of+Thermal+Biology/01994Y01Y01$231994$3b++Vol.+19+$281$29/19/1?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/pubidlinkhandler/sng/pubtitle/Journal+of+Thermal+Biology/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexinglinkhandler/sng/au/Buffenstein,+R/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexinglinkhandler/sng/au/Hislop/$N?accountid=14598


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Shifts in thermoregulatory patterns with pregnancy in the poikilothermic

mammal - The naked mole-rat (Heterocephalus glaber)

Urison, N T; Buffenstein, R. Journal of Thermal Biology19. 6(1994): 365-371.

Resumen

The naked mole-rat (Heterocephalus glaber) is a poikilothermic mammal.

During gestation metabolic shifts that differ from both mammalian and reptilian thermoregulatory

patterns occurred. Body temperature was directly dependent on ambient temperature. At low

ambient temperatures the temperature differential (T sub(b)-T sub(a)) was approximately 3 degree

C, whereas at higher ambient temperatures the temperature differential diminished. In early

pregnancy (prior to week 3) oxygen consumption at low ambient temperatures was greater

than that of non-reproductive animals.A maximal metabolic rate occurred at an ambient

temperature of 27 degree C. Thereafter the endothermic pattern of metabolism with increasingambient temperatures was evident. Oxygen consumption decreased with increasing ambient

temperature to minimal rates of 1.2 plus or minus 0.1 ml O sub(2) . g super(-1) . h super(-1) over the

ambient temperature range of 31-34 degree C. Oxygen consumption in late pregnancy was not

correlated with ambient temperature over the entire ambient temperature range measured.

Differences in thermoregulation in early and late pregnancy may be attributed to different rates of

heat loss as a consequence of (a) changes in surface area and body mass or (b) vascular changes.

Furthermore the thermoregulatory changes in late pregnancy may indicate that maximal overallmetabolic capacity had been reached, for peak resting metabolism (expressed per animal rather

than per gram body mass) in early pregnancy was similar to observed metabolism in late

pregnancy. The dissociation of metabolism from both ambient temperature and body

temperature in late pregnancy could confer an energetic advantage to this arid dwelling

underground inhabitant; for it may enable the breeding female to partition a greater portion

of available energy into reproduction.
http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexinglinkhandler/sng/au/Urison,+N+T/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexinglinkhandler/sng/au/Buffenstein,+R/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/pubidlinkhandler/sng/pubtitle/Journal+of+Thermal+Biology/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexingvolumeissuelinkhandler/23462/Journal+of+Thermal+Biology/01994Y01Y01$231994$3b++Vol.+19+$286$29/19/6?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexingvolumeissuelinkhandler/23462/Journal+of+Thermal+Biology/01994Y01Y01$231994$3b++Vol.+19+$286$29/19/6?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexingvolumeissuelinkhandler/23462/Journal+of+Thermal+Biology/01994Y01Y01$231994$3b++Vol.+19+$286$29/19/6?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexingvolumeissuelinkhandler/23462/Journal+of+Thermal+Biology/01994Y01Y01$231994$3b++Vol.+19+$286$29/19/6?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/pubidlinkhandler/sng/pubtitle/Journal+of+Thermal+Biology/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexinglinkhandler/sng/au/Buffenstein,+R/$N?accountid=14598http://search.proquest.com/biologicalsciences/indexinglinkhandler/sng/au/Urison,+N+T/$N?accountid=14598


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Heterotermia

Temporal

El animal se comporta

peridicamente comohomeotermo y comopoiquilotermo

Ejemplos:murcilago

colibr

algunos tipos de ratones

Regional

Regiones del animal

mantienentemperaturasdiferentes

Ejemplo:Escroto


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Heterotermia

temporal

Letargo diario (torpor)


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Heterotermia regional


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Contracorriente para enfriamiento del cerebro


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HIBERNACION

Disminuyen drsticamente lasfunciones metablicas

Poiquilotermos:

Disminuye glucosa en sangre

Aumentan el almacenamiento deglucgeno en el hgado

Disminuye la frecuencia cardiaca

Homeotermos:

Adoptan una hipotermiacontrolada.

Fuerza, frecuencia respiratoria ycardiaca bajan notablemente

La temperatura corporal puede caeren algunos casos ms de 20C.


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Grasa parda

Presente en mamferospequeos y humanos recinnacidos.


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Caractersticas de la grasa parda


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Caractersticas histolgicas de lagrasa parda

Clulas Tejidos


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The European ground squirrel hibernates between autumnand March, depending on the climate. In preparation theywill build up reserves of brown fat during the late summer.In early summer, between 5 and 8 cubs are born in onelitter


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"Ground squirrels, which replenish their fat supplies regularlyduring hibernation, can awake from their deep sleep in lessthan three hours. In this time, large amounts of fat are

burned as fuel to raise the body temperature. This isaccompanied by intense shivering and muscle contraction,which also generate heat. Much of the heat is derived fromoxidation of brown fat, a kind of fat that contains manyenergy-producing cells. As much as 57 percent of the brown

fat in ground squirrels is around their shoulders, with 14percent in their neck, and most of the remainder in theirthorax. This substance acts like an electric blanket,releasing heat to the heart and major blood vessels to warmthem and speed the circulation of oxygen to the brain and

other anterior organs, and then to the posterior bodyregions. During arousal, the anterior skeletal musclesreceive over 16 times more blood than their counterparts ina fully awake animal, powering their shivering to produceheat for raising the body's temperature." (Shuker2001:101)


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Temperatura corporal normal enhumanos

De 36.5 a 37.5 oC De 36.4 a 37 oC (oral) + 0.5 oC (recto) Tejidos profundos (el ncleo): + 0.6 oC. Es > 1 oC

que la oral Soporta 12 oC 60 oC de temperatura ambiental sin

cambiar La temperatura cutnea sigue a la temperaturaambiente. Diferentes temperaturas en el cuerpo:

Las extremidades son mas fras El escroto tiene generalmenteentre 34 y 35 oC La sangre venosa es mas fra que la arterial La sangre se enfra en el pulmn

Variacin Circadiana: De 0.5 a 0.7 oC .

Ms baja durante el sueo, aumenta en la vigilia,durante la ovulacin, el ejercicio o laexcitacin emocional.


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Regulacin Trmica oTermorregulacin

HOMEOTERMIA= Homeostasis trmica: es un balance entre la produccin de calor

y su prdida.

Produccin de calor: Reaccionescelulares Metabolismo basal (MB) Actividad muscular (incluyendo tiritar) Aumento del MB por la tiroxina (T4) Aumento del MB por adrenalina, noradrenalina(estimulacin simptica)


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Regulacin Trmica oTermorregulacin

Prdida de Calor: Flujo de sangre desde el interior del cuerpo a la piel A travs de la superficie de la piel:

Radiacin(rayos infrarrojos hacia el ambiente)

Conduccin(transmisin de calor por contacto conotros cuerpos)

Conveccin(corrientes de aire o de agua que se

llevan el calor)

Evaporacin(cuando se evapora agua, se pierdecalor)


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INTERCAMBIO DE CALOR CON ELAMBIENTE


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INTERCAMBIO DE CALOR CON ELAMBIENTE


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HipotlamoCentro Termorregulador

Regin anterior y preptica

Provoca prdida de calorpara prevenir elevaciones

de la temperatura. SUDAR,JADEAR.

Regin posterior

Aumenta la produccin decalor sirviendo de defensa

contra el fro. TIRITAR
http://images.google.co.ve/imgres?imgurl=http://www.montanismo.org.mx/images/upload/frio.jpg&imgrefurl=http://www.montanismo.org.mx/articulos.php%3Fid_sec%3D9%26id_art%3D1473&h=160&w=150&sz=6&hl=es&start=5&tbnid=2dCq83OkS-1IaM:&tbnh=98&tbnw=92&prev=/images%3Fq%3Dperdida%2Bde%2Bcalor%26gbv%3D2%26svnum%3D10%26hl%3Des%26sa%3DGhttp://images.google.co.ve/imgres?imgurl=http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla/fundamentos/nervioso/termorregulacion_archivos/image004.jpg&imgrefurl=http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla/fundamentos/nervioso/termorregulacion.htm&h=189&w=153&sz=6&hl=es&start=5&tbnid=ibjZNRFlJcdnLM:&tbnh=103&tbnw=83&prev=/images%3Fq%3Dhipotalamo%2By%2Btemperatura%26gbv%3D2%26svnum%3D10%26hl%3Des%26sa%3DG


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Mecanismos de ajuste ordenadospor el Hipotlamo

Mecanismos que reducen la temperatura corporal: Vasodilatacin Sudoracin Disminucin de produccin de calor

Mecanismos que elevan la temperatura corporal: Vasoconstriccin cutnea (tambin como reflejo desde

la piel) Piloereccin Aumento de la produccin de calor:

El acto de tiritar (tambin como reflejo desde la piel) La excitacion simptica La secrecin de tiroxina Inhibicin de la sudoracin (reflejo desde la piel)


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Algunos mecanismos

de regulacin


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Encuentra el error


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Piloereccin


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Respuestas al fro y al calor


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Alta conductancia trmica. Comosu piel no es buen aislante, se

calientan rpidamente


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Formacin de capas aislantes mediante

grandes capas de grasa

Cul es el mecanismo de


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Cul es el mecanismo deretencin de calor?


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Disminuir el reasuperficial de algunosrganos para evitar la

perdida de calor porconveccin


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Cambios fisiolgicos y conductuales


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Tamao: Un animal grande pierde menos calor que un animalpequeo en un mismo periodo de tiempo, ya que tieneexpuesta una menor cantidad de superficie en relacin a sumasa total.

C D l l El f t


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Curva: De la musaraa al Elefante

Max Kleiber, 1932

Log VO2(mL / h) = Log 0.68 + 0.75 Log Pc


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La musaraa etrusca tiene un cuerpo esbelto que mide entre3 y 4.5 cm sin contar la cola, la cual mide ms de la mitad dela longitud del cuerpo. Pesa entre 1.3 y 2.4 g


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Tipos deAclimatacin

Por modificacin delndice metablico

Por aumento delaislamiento (pelaje)


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Punto de Ajuste Crtico (set point) delHipotlamo

(termostato)

Corresponde a la temperatura de referencia delhipotlamo

Es de aproximadamente 37.1 oC en humanos

Cuando la temperatura corporal est por encima

de ese punto se estimula la sudoracin y pordebajo de ese punto se estimula el tiriteo con elfin de aproximarse al valor de referencia (37.1 oC)


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Control de la temperatura corporal


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Control de la temperatura corporalmediante la CONDUCTA

Cuando se eleva la temperatura corporal interna

aparecen seales cerebrales de control que hacenque el individuo perciba la sensacin de calor.

Cuando el cuerpo esta fro, se percibe una sensacinde molestia procedente de la piel.

En ambos casos, el individuo efecta los ajustesnecesarios (cambio de postura, movimientos,bsquedas de fuentes de calor o de fro, etc).


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Anomalas de la regulacin trmica

Hipertermia Hipotermia

FIEBRE:

Estmulos: Pirgenos exgenos(bacterias, virus, reaccionesAg-Ac, drogas, etc)

Pirgeno endgeno(Interleucina 1) producidapor macrfagos, monocitos, con la liberacin enhipotlamo de prostaglandinas (PGs)


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Mecanismo bsico de la fiebre

Los pirgenosmueven el punto de ajustedel hipotlamo por encima de su valornormal, generando mecanismos paraaumentar la temperatura corporal(escalofros, vasoconstriccin, tiriteo) hastaalcanzar el punto de ajuste.

Los antipirticosdisminuyen el puntode ajuste.


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Fiebre y antipirticos


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Respuesta a agresores


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Valores de temperatura en humanos

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