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BIOTERMOLOGIA Anna Léa Silva Barreto anna.barreto@ibmr.br Apesar de não se restringir a isso, a energia pode ser entendida como a capacidade de realizar trabalho, de colocar as coisas em movimento, e movimento é algo fundamental no nosso dia-a-dia. Só existem, além da energia pura radiante, duas formas de energia armazenadas em um sistema: a potencial e a cinética. No cotidiano - referência à natureza do sistema envolvido no armazenamento ou na transformação. Termologia Energia Energia Potencial É um tipo de energia que está associada a posição, ou melhor, uma energia que fica armazenada, pronta para se manifestar quando exigida, esta forma de energia recebe o nome de Potencial. Energia cinética A energia que um corpo adquire quando está em movimento chama-se energia cinética. A energia cinética depende de dois fatores: da massa e da velocidade do corpo em movimento. Qualquer corpo que possuir velocidade terá energia cinética. Onde, m – massa V – velocidade Termologia Termologia Ponto de vista macroscópico: Noção de temperatura – sensação de quente/frio Ponto de vista microscópico: Movimento molecular – entendimento da temperatura. Energia cinética associada a esse movimento – Energia térmica http://www.colegioweb.com.br/termologia/o-que-e-termologia.html Energia térmica transferida de um corpo a outro quando há diferença de temperatura – equilíbrio térmico Calor - energia térmica em trânsito Temperatura – Medida do grau de agitação das moléculas de um corpo Termologia Propagação do calor. Condução: O calor se propaga de molécula para molécula. Forma de transmissão de calor característica dos sólidos Convecção: O calor se propaga pelo deslocamento de moléculas (correntes de convecção). Forma de transmissão de calor característica dos líquidos e dos gases. Irradiação: Energia radiante (O calor do Sol chega à Terra após atravessar o vácuo). Os corpos aquecidos emitem energia por radiação. Temperatura, calor e vida animal 0o C – 50º C – Faixa de vida animal Temperaturas extremas – 110º C – arqueobactérias Classificação dos animais: Sangue frio x sangue quente – desuso Homeotérmico x pecilotérmico Endotérmico x ectotérmico Efeitos da variação da temperatura do coro Quanto maior a temperatura , mais acelerado o metabolismo Temperaturas extremas Relativas a cada animal Elevada – Nenhum animal completa o ciclo de vida a mais de 50º C Estar vivo (resistente) Completar o ciclo de vida Por que a temperatura é letal? Calor Desnaturação de proteínas – 40 – 50º C Falta de oxigênio Aceleração desigual do metabolismo Diminuição das interações lipídeo-lipídeo e lipídeo-proteína que liquefaz a membrana Temperatura, calor e vida animal Frio Rigidez de membranas Inativação enzimática Congelamento Temperatura, calor e vida animal Por que a temperatura é letal? Equilíbrio térmico (para homeotérmicos) H = Q = C (Tcorpo – Tambiente) Onde, H – Calor metabólico Q – Perda ou troca de calor com o ambiente C - Condutância Trocas de calor entre o animal e o ambiente Temperatura, calor e vida animal Homeotérmicos H = Q Calor metabólico – gasto de energia Controle dispendioso. Termogênese Biotermologia O ser humano é um ser homeotérmico, isto é, possui a capacidade de manter a temperatura corporal dentro de um certo intervalo pré-determinado apesar das variações térmicas do meio ambiente (homeostasia térmica). Temperatura de equilíbrio: 37ºC (98.6ºF) - Limites normais: 36.1º - 37.2ºC (97º - 99ºF) A variação térmica circadiana é um fenômeno natural e geralmente não ultrapassa os 0.6ºC (1ºF). A temperatura corporal é menor pela manhã, aumenta ao longo do dia e é máxima pelo início da noite. TERMOGÊNESE BIOLÓGICA - Expostos ao frio, os animais produzem calor corporal através da contração muscular (termogênese mecânica) e pelas reações bioquímicas exotérmicas (termogênese química). Biotermologia http://www.ebc.com.br/infantil/voce-sabia/2016/02/por- que-sentimos-calafrios Termogênese mecânica Biotermologia Tecido adiposo Adipócitos Completamente diferenciadas, não sofrem mitose Síntese e armazenamento de triglicerídeos Tecido adiposo branco – Células adiposas uniloculares Tecido adiposo marrom – Células adiposas multiloculares http://medicina.ucpel.edu.br/atlas/histologia/images/8.jpg http://medicina.ucpel.edu.br/atlas/histologia/images/9.jpg Biotermologia Tecido adiposo Tecido adiposo marrom http://www.saudecuriosa.com.br/o-que-e-gordura-marrom-ela-ajuda-mesmo-a-emagrecer/ Biotermologia Biotermologia Biotermologia Tecido adiposo marrom Metabolismo: Conexão das vias catabólicas e anabólicas Biotermologia Regulação da temperatura corporal Ganho de Calor: A produção de calor é um dos principais resultados do metabolismo. E os fatores que determinam a taxa de produção de calor são: valor basal do metabolismo celular. aumento do metabolismo pela atividade muscular. aumento do metabolismo em decorrência da maior atividade química nas células. aumento do metabolismo determinado pelo efeito da tiroxina sobre o metabolismo celular. aumento da estimulação simpática sobre as células (ação da adrenalina e noradrenalina). Nas situações em que a temperatura do corpo estiver excessivamente baixa, o organismo atuará com mecanismos geradores de calor: vasoconstrição cutânea em todo o corpo piloereção aumento da produção de calor metabólico estimulação hipotalâmica dos calafrios excitação química simpática da produção de calor aumento da produção de tiroxina Biotermologia Regulação da temperatura corporal Em situações onde a temperatura do corpo está excessivamente quente, o organismo atua para perder calor através da: vasodilatação dos vasos sanguíneos cutâneos Suor Eliminação de água – alto calor específico Evaporação Sudorese – perda de sais Ôfego (Polipnéia) Troca de ar rápida com o ambiente Perda de água sem perda de sais Resfriamento Biotermologia Regulação da temperatura corporal Biotermologia Outras estratégias : Manter a Tcorpo = Tambiente Tocas (animais), ambientes fechados Agrupamentos Redução do metabolismo: Hibernação, torpor (animais) Alteração da condutância – gordura, pelo, penas (adaptações evolutivas) Vestuário Regulação da temperatura corporal Biotermologia Ciclo Menstrual https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_menstrual