La Homeotermia mantiene prácticamente constante la temperatura corporal aunque varié la temperatura externa. Hay limites inferiores y superiores que causan la muerte pero tienen una zona de tolerancia muy amplia con variaciones ligeras. Hay un punto en el que la tasa metabólica mínima (la Zona Termoneutral o Punto Óptimo). No cambian de tasa metabólica aunque varíe la temperatura corporal. Hay límites en los puntos críticos tanto inferiores y superiores a partir de los cuales en ambos puntos aumenta la tasa metabólica:
- Por el inferior aumenta la termogénesis (ante el frío aumenta el calor hasta el máximo).
- Por el superior se elimina calor por procesos energéticos como la evaporación, si no hay pelos o pelos cortos se da sudoración y con pelos largos y plumas se da jadeo).
La termoregulación no apareció de forma inmediata y para todos, presentando los monotremas oscilaciones de temperatura interna menores.
Las adaptaciones al frío ambiental son diferentes según sean animales de gran tamaño o de pequeño tamaño. Ante el frío prolongado se buscan cambios anatómicos variando el aislamiento con muchas capas celulares y las externas de células muertas ayudándose por pelos para atrapar el aire que es un buen aislante (baja conductividad térmica) y que a su vez implica tener mudas con un aumento de pelos o plumas en épocas concretas para prepararse para fríos o calores y esto provoca una diferencia metabólica respecto al ambiente según sea el momento. Un animal aislado tiene una tasa metabólica mínima en la zona de la tasa neutral y al aumentar el aislamiento la zona de termogénesis se aplana (con menor producción de calor hay más aislamiento). La temperatura ambiental que provoca incrementos en el interior es cada vez menor.
Ha de presentarse una heterotermia regional muy acusada. No todas las partes se aislan igual (más en el tronco, menos en cara y zonas asociadas y menos en pies, patas y colas al ser zonas protuberantes del animal). Estas zonas poco aisladas dependen del calor que les proorciona la sangre por una baja musculación (Puntos de Fuga de Calor]. Aparecen así mecanismos contracorriente especiales para retener el calor en el cuerpo. El calor arterial generado en el tronco se pasa a las venas de retorno, más frías y esto les permite no tener una pérdida de calor. Así las extremidades se mantienen a temperatura similar a la ambiental para evitar una fuga importante aunque se da de forma controlada.
En aves y roedores por la disminución de tamaño presentan una tasa metabólica específica (calor/gr.) que es muy elevada por alta relación S/V y la longitud del pelo y la pluma es pequeña en invierno así lo único que pueden hacer es aumentar el calor interno gracias al alimento pero como en invierno suele faltar el alimento que ayuda a compensar la temperatura, pueden pasar a ser termoconformistas parciales (Heterotermia Temporal):
- Los mamíferos de gran tamaño y medianos como osos y mofetas presentan un Sueño Invernal o Falsa Hibernación. Un letargo estacional de baja actividad y en un ambiente
protegido, con descenso de la temperatura interna corporal (8-10 grados respecto a la normal) y que dura varios meses presentando Hipofagia (come más de los que necesita durante la época preparatoria para tener un acumulo de grasas).
protegido, con descenso de la temperatura interna corporal (8-10 grados respecto a la normal) y que dura varios meses presentando Hipofagia (come más de los que necesita durante la época preparatoria para tener un acumulo de grasas).
- Los organismos de pequeño tamaño padecen de Torpor Diario (como en colibríes y vencejos o pequeños ratones y musarañas) al presentar una relación S/V muy elevada y elevada tasa metabólica, cuando les falta alimento permiten que la temperatura corporal durante unas varias horas (en momentos de reposo) disminuya hasta casi la temperatura ambiental y luego se calientan para retornar a la actividad. Han de generar una gran cantidad de calor.
- Estilación que implica lo contrario a la hibernación. Es un letargo por elevadas temperaturas para no gastar agua al dejar que su temperatura corporal se acerque a la
ambiental. Los animales se encuentran aletargados (zarigüellas y ardillas del desierto).
- Hibernación: Permite a los termorreguladores estar en fríos extremos ahorrando energía al disminuir la temperatura corporal hasta 1-2 grados por encima de la ambiental. Se
enlentecen las funciones del animal que se enrolla sobre si mismo semejando una esfera disminuyendo así la relación S/V y la tasa metabólica que depende del ambiente, con descensos de 1/100 el valor normal metabólico y alargando el uso de las resevas acunuladas en su cuerpo o en las madrigueras. Se aletarga la frecuencia ventilatoria y se hace irregular, acumulándose el CÜ2 lo que provoca una acidificación respiratoria. También se aletarga el trabajo del corazón (disminuyen las frecuencias cardíacas). Algunas zonas disminuyen o detienen el flujo sanguíneo por una vasoconstricción a nivel de la cintura, sobretodo hacia la parte posterior (intestinos y ríñones), se detiene la formación de orina pero no la de urea. Aumenta el hematocrito y así la viscosidad de la sangre con peligro de coagulación por trombosis por lo que a la vez también disminuye el tiempo de coagulación por disminución de algunos de los elementos implicados en el proceso. Todas las glándulas exocrinas disminuyen de función y las endocrinas de hormonas casi se detienen. Es un proceso lento que implica una preparación más o menos rápida según sea facultativa u obligaroria:
ambiental. Los animales se encuentran aletargados (zarigüellas y ardillas del desierto).
- Hibernación: Permite a los termorreguladores estar en fríos extremos ahorrando energía al disminuir la temperatura corporal hasta 1-2 grados por encima de la ambiental. Se
enlentecen las funciones del animal que se enrolla sobre si mismo semejando una esfera disminuyendo así la relación S/V y la tasa metabólica que depende del ambiente, con descensos de 1/100 el valor normal metabólico y alargando el uso de las resevas acunuladas en su cuerpo o en las madrigueras. Se aletarga la frecuencia ventilatoria y se hace irregular, acumulándose el CÜ2 lo que provoca una acidificación respiratoria. También se aletarga el trabajo del corazón (disminuyen las frecuencias cardíacas). Algunas zonas disminuyen o detienen el flujo sanguíneo por una vasoconstricción a nivel de la cintura, sobretodo hacia la parte posterior (intestinos y ríñones), se detiene la formación de orina pero no la de urea. Aumenta el hematocrito y así la viscosidad de la sangre con peligro de coagulación por trombosis por lo que a la vez también disminuye el tiempo de coagulación por disminución de algunos de los elementos implicados en el proceso. Todas las glándulas exocrinas disminuyen de función y las endocrinas de hormonas casi se detienen. Es un proceso lento que implica una preparación más o menos rápida según sea facultativa u obligaroria:
* H. Facultativa: Entran en hibernación por cambios ambientales y del fotoperiodo (señales externas), siendo rápidos si los cambios son rápidos y viceversa.
* H. Obligatoria: Se da en zonas de frío crudos. Internalizan los procesos de hibernación como si fuera un ritmo interno. En otoño acumulan reservas en el tejido adiposo marrón y blanco por hipofagia siendo todo controlado en los centros del hambre y de la saciedad del hipotalamo.
También se prepara para la hibernación de entrada progresiva antes del frió extremo. La entrada la regula el animal regulado por el hipotalamo pue en el momento de la hibernación disminuye la temperatura del hipotalamo en paralelo a la producción de calor para el mantenimiento (1-2 grados sobre la ambiental) y siempre de forma controlada. Esta disminución de la temperatura del hipotalamo provoca la termogénesis. No se da poikilotermia al estar 1-2 grados por encima de la amniental y si se enfria en exceso pasa a termorregulador. Si la disminución de temperatura es muy brusca se despierta y huye (hay una plena capacidad de recuperar sus facultades). El caso máximo se da en la ardilla terrestre con 3 meses de actividad y una hibernación a 0°C.
Todos los hibernadores se despiertan durante el proceso aunque el motivo no está claro, se cree que es por diferentes factores, algunos es para alimentarse (pueden ingerir y digerir) en caso de los almacenadores y que aprovechan para expulsar la urea. También los no almacenadores se despiertan (y aun con comida no comen) y durante este "despertar" el metabolismo se mantiene bajo y se va acumulando urea aunque no se han detectado concentraciones demasiado peligrosas pues la urea pasa a la saliva y de alli al intestino donde las bacterias la degradan. Se cree que puede haber influencia por las variaciones de ácido/base por acumulación del CÜ2 pero también se acoplan al sistema digestivo y también se pensó en la elevada producción de ác. grasos del consumo de grasas en la beta-oxidación que da elevadas cantidades de AcetilCoA y el que no entra en el ciclo de Krebs pasa a ser cuerpos cetónicos (acedo acetoacético, Beta -hidroxibutirato y acetona que si se acumulan provocan acidificación y el que se haya de despertar. Pero en algunos casos no se dan cuerpos cetónicos también se cree que hay alteraciones mínimas de iones en el cuerpo del animal (cosa dificil de detectar) pensándose durante un tiempo que era el Mg+2 por sus elevadas concentraciones en invierno al ser un ion entorpecedor pero si bien si que lo tienen, no lo eliminan hasta mucho después de haber hibernado. Se piensa que el motivo seria explicado por una combinación de todas.
La entrada en hibernación es muy rápida y se recupera la temperatura gracias al tejido adiposo marrón o Grasa parda que se encuentra muy cerca del corazón, entre la nuca y los omoplatos. Es un tejido compacto de adipocitos (con elevadas cantidades de mitocondrias), muy irrigado y con terminales del sistema nervioso vegetativo que actúan sobre la grasa parda. La energía liberada no pasa a ATP sino que por desacopladores del mecanismo oxidativo en las mitocondrias la pasan a calor que se reparte por sangre primeramente circula hacia arriba siendo un mecanismocostoso pues el 90% de la energía de hibernación se gasta en los despertares.
En un hibernador abrigado que disminuye un 35% de peso, el 99% de la reserva de grasa es quemada siendo un
69% de grasas marrón, 59% del hígado, 2% el esqueleto y un 27.5% del corazón.
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