Biomoléculas e Temperatura Corporal

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BIOMOLÉCULAS 
 
 
 
 
 
 
 
TEMPERATURA E FUNÇÃO TECIDUAL 
 
O funcionamento do corpo é o resultado dos 
processos químicos e físicos sensíveis a 
alterações de temperatura. De modo geral, a 
elevação da temperatura acelera as reações, 
enquanto a redução da temperatura deprime 
essas reações. 
 
 
MECANISMOS DE PERDA DE CALOR 
 
 Irradiação: 
 Transferência direta de calor através de 
ondas eletromagnéticas. 
 Exemplo: 
o Pode haver perda de calor de um 
animal para as paredes sem 
isolamento de uma instalação. 
 Convecção: 
 O corpo aquece o ar ou a água ao seu 
redor. 
 Condução: 
 Ocorre através do contato direto do 
animal com superfícies (piso, paredes). 
 Não é a principal forma de perda de 
calor, pois pode causar hipotermia. 
 Exemplos: 
o Leitões recém-nascidos podem perder 
muito calor deitando-se sobre um 
chão frio de concreto. 
o Porcos adultos se resfriam por 
condução quando chafurdam em 
poças de lama fria. 
 
 Evaporação: 
 Ocorre através de secreções 
respiratórias, suor ou saliva. 
 Principal forma de perda de calor. 
 É a única forma disponível de perda de 
calor quando a temperatura ambiente 
ultrapassa a do corpo. 
 Glândulas: 
o Glândulas apócrinas: 
- Produzem secreção de conteúdo 
proteico. 
- Produzem a sudorese 
termorregulatória dos animais 
ungulados. 
o Glândulas écrinas: 
- Produzem secreção aquosa. 
- Responsável pela produção de 
suor em primatas. 
 Exemplo: 
o Ofegar: cão e ovelhas. 
o Se lambuzar com saliva: pequenos 
roedores. 
o Sudorese: equinos, bovinos e ovelhas. 
o Em aves: vibração da bolsa gular é um 
método para aumentar o fluxo de ar 
no espaço morto respiratório. 
 
OBSERVAÇÃO: no animal ofegante, dois 
mecanismos agem para elevar a perda de calor 
através da evaporação: 
 
1. Obstrução vascular da mucosa respiratória 
e oral. 
2. Salivação aumentada. 
 
 
ANIMAIS HOMEOTÉRMICOS E 
PECILOTÉRMICOS 
 
 Animais homeotérmicos: 
 São animais que mantêm a temperatura 
corporal constante na presença de 
alterações consideráveis na temperatura 
ambiente. 
 Esses animais precisam manter um alto 
índice metabólico para produzirem o 
calor necessário à manutenção da 
temperatura corporal. Isso requer uma 
alta captação de energia e, portanto, 
uma busca quase constante por 
alimento. 
 Também são chamados de “animais de 
sangue quente”. 
 
 Animais pecilotérmicos: 
 São animais cuja temperatura corporal 
varia de acordo com a temperatura do 
ambiente. Entretanto, isso não significa 
que esses animais não têm controle 
sobre a temperatura do seu corpo. Eles 
utilizam métodos comportamentais para 
impedir alterações importantes em sua 
temperatura. 
 Animais pecilotérmicos requerem bem 
menos energia do que os 
homeotérmicos, sendo mais capacitados 
a sobreviverem a épocas de escassez de 
alimentos. 
 Fazem parte desse grupo peixes, répteis 
e anfíbios. 
 Também são chamados de “animais de 
sangue frio”. 
 
PRODUÇÃO DE CALOR 
 
 
Taxa metabólica basal 
 
A taxa metabólica basal é o índice do 
metabolismo energético medido sob estresse 
mínimo, enquanto o animal está em jejum. A 
TMB é maior nos animais homeotérmicos do 
que nos pecilotérmicos, porque mamíferos e 
aves precisam gerar calor para manter a 
temperatura corporal. 
 
 
Produção de calor através de tremores 
 
Tremer é um método de aumentar a produção 
metabólica de calor. Grupos antagônicos de 
músculos esqueléticos são ativados de maneira 
a não produzir trabalho útil. A energia química 
utilizada para tremer é transferida para o 
interior do corpo como calor. 
 
 
Termogênese não decorrente de 
tremores 
 
A termogênese não decorrente de tremores 
consiste na capacidade que o animal possui de 
aumentar a produção metabólica de calor sem 
tremores. Esse aumento no metabolismo é 
mediado por um aumento na secreção de 
hormônios tireoidianos e pelos efeitos 
calorigênicos das catecolaminas (dopamina, 
epinefrina e norepinefrina) sobre os lipídios. O 
metabolismo de gorduras é um meio eficaz de 
produzir calor. A gordura marrom é uma 
gordura rica em mitocôndrias, vascular, 
especializada, que é usada para gerar calor. É 
amplamente distribuída no organismo de todos 
os mamíferos, mas prevalece nos pequenos. 
Combinada com a gordura branca, forma 
depósitos subcutâneos. Sob estresse causado 
pelo frio, os adipócitos brancos podem ser 
convertidos em adipócitos marrons necessários 
para geração de calor. 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR PELO 
CORPO 
 
 
Transferência de calor pelo sangue 
 
Como o calor é produzido principalmente nos 
músculos dos membros e no fígado, sendo 
eliminado através da pele e do trato 
respiratório, é necessário que ele seja 
distribuído por todo o corpo. O sangue que 
perfunde um órgão metabolicamente ativo 
recolhe calor e transfere-o para as partes mais 
frias do corpo. 
 
A redistribuição do fluxo sanguíneo pode 
liberar calor preferencialmente para 
determinadas regiões do corpo, ou permitir 
que regiões se resfriem quando a manutenção 
da temperatura do cérebro e das principais 
vísceras está ameaçada. 
 
 
 
 
 
ESTRESSE PROVOCADO PELO CALOR: a 
transferência circulatória de calor pela pele 
pode ser aumentada através de dois 
mecanismos. Primeiro: as arteríolas dos leitos 
vasculares cutâneos se dilatam, o que resulta 
em aumento do fluxo sanguíneo capilar; 
segundo: abrem-se as anastomoses 
arteriovenosas nos membros, nas orelhas e no 
focinho. Essas duas ações aumentam muito o 
fluxo de sangue total para a periferia e a maior 
liberação de calor eleva a temperatura da pele, 
o que facilita a perda de calor. 
 
ESTRESSE PROVOCADO PELO FRIO: os leitos 
vasculares cutâneos se contraem e as 
anastomoses arteriovenosas se fecham, de 
maneira que a temperatura da pele e dos 
membros diminui. Isto resulta em perda menor 
de calor a partir da pele. 
 
 
Troca de calor em contracorrente 
 
Quando a temperatura está elevada, o sangue 
que perfunde os leitos vasculares cutâneos 
retorna para o centro através de veias 
superficiais, a partir das quais o calor é perdido 
para a pele e para o ar. Sob condições de frio, o 
fluxo sanguíneo dos membros retorna para o 
centro do corpo através das veias profundas 
que acompanham as artérias. O calor é 
transferido por troca em contracorrente, do 
sangue arterial aquecido para o sangue venoso, 
mais frio, e, desse modo, retorna para o centro 
do corpo. 
 
 
Representação de um membro, mostrando o suprimento arterial e 
a drenagem venosa por veias profundas e superficiais. Em 
condições quentes, o sangue perfunde os leitos capilares mais 
superficiais e há perda de calor para o ambiente através da pele. O 
sangue retorna desses leitos vasculares superficiais através das 
veias superficiais, que proporcionam uma fonte adicional de perda 
de calor. Em condições frias, ocorre vasoconstrição periférica e o 
fluxo sanguíneo para os membros é direcionado para os leitos 
vasculares mais profundos, retornando para o tronco através das 
veias profundas. A troca de calor em contracorrente entre as 
artérias e as veias conserva o calor do corpo. 
 
 
REDE CAROTÍDEA DE OVINOS: a artéria 
carótida forma uma rede banhada em um seio 
de sangue venoso drenado da cavidade nasal. 
O sangue venoso mais frio do focinho resfria o 
sangue arterial que irriga o cérebro, 
protegendo a temperatura cerebral. Durante o 
exercício, o aumento na ventilação ajuda o 
resfriamento do sangue que drena o nariz. 
Consequentemente, o sangue arterial 
transportando calor dos músculos em exercício 
é esfriado antes de entrar no cérebro. 
 
BOLSA GUTURAL DE EQUINOS: essas bolsas 
contêm ar mais frio do que o do sangue arterial 
que circula na artéria carótida interna. Essas 
bolsas guturais rodeiam as artérias carótidas 
internas, de maneira que o calor é transferido 
do sangue parao ar das bolsas, protegendo o 
cérebro contra hipertermia. Além disso, os 
seios cavernosos intracranianos podem ajudar 
no resfriamento do cérebro do cavalo durante 
o exercício. Acredita-se que tal mecanismo 
funcione da mesma maneira que a rede 
carotídea, mas de forma menos eficiente. 
 
 
As bolsas guturais esfriam o sangue que passa pela artéria carótida 
interna em seu trajeto para o cérebro. A figura mostra a disposição 
anatômica da bolsa gutural e da artéria carótida no crânio. 
 
 
REGULAÇÃO DA TEMPERATURA 
Receptores termossensíveis 
 
Para regular a temperatura do corpo, o animal 
necessita de uma variedade de sensores de 
temperatura localizados em diferentes partes 
do corpo. 
 
Numerosos neurônios termossensíveis estão 
localizados no hipotálamo. O aquecimento 
dessa área desencadeia imediatamente 
mecanismos de perda de calor, como 
vasodilatação periférica e sudorese. 
 
Animais possuem neurônios termossensíveis 
localizados na pele, para que alterações na 
temperatura ambiente sejam detectadas antes 
que ameacem a temperatura central. Os 
neurônios termossensíveis mais numerosos da 
pele respondem ao frio. Se tais receptores são 
ativados, o corpo pode desencadear 
mecanismos para conservação e produção de 
calor antes que a temperatura central diminua. 
 
Os receptores cutâneos de frio são sensíveis à 
redução de temperatura e os receptores 
cutâneos sensíveis ao calor podem iniciar a 
perda de calor quando a temperatura da pele 
se eleva. Neurônios termossensíveis também 
estão presentes em vários locais das vísceras. 
 
 
Hipotálamo e regulação de temperatura 
 
MECANISMO DE CONTROLE POR 
FEEDBACK: a integração central das 
informações oriundas de vários receptores 
ocorre no hipotálamo. As informações 
provenientes dos receptores centrais de 
temperatura predominam sobre as 
informações oriundas dos receptores cutâneos 
e viscerais. 
 
Na regulação da temperatura corporal, o 
hipotálamo se comporta como se tivesse um 
ponto de ajuste normal. Os mecanismos de 
perda de calor são iniciados quando a 
temperatura central se eleva acima do ponto 
de ajuste; quando a temperatura cai, começa a 
conservação ou a produção de calor. 
Informações oriundas de receptores periféricos 
modificam o ponto de ajuste, de maneira que o 
tremor começa a uma temperatura central 
mais elevada quando a pele está fria do que 
quando está quente. Da mesma forma, a 
sudorese é iniciada a uma temperatura central 
mais elevada quando a pele está fria do que 
quando está quente. 
 
 
 
Mecanismos de controle por feedback para regulação da temperatura corporal. Os receptores de temperatura na pele e no centro do corpo 
liberam informações para o hipotálamo, que ajusta as respostas para conservar e produzir ou perder calor. Os resultados dessas respostas são 
retransmitidos para os receptores através do feedback circulatório. 
 
 
RESPOSTAS INTEGRADAS 
 
 
Estresse causado pelo calor 
 
ZONA DE NEUTRALIDADE TÉRMICA: nessa 
zona, a temperatura corporal pode ser 
regulada por mecanismos vasomotores que 
aumentam ou diminuem o fluxo sanguíneo na 
pele e modificam a quantidade de calor perdida 
por convecção e irradiação. 
 
 
RESPOSTA INICIAL DE ANIMAIS 
HOMEOTÉRMICOS EXPOSTOS A ESTRESSE 
CAUSADO PELO CALOR: vasodilatação, que 
aumenta o fluxo sanguíneo na pele e nos 
membros. 
 
 
Quando a vasodilatação não consegue manter 
uma temperatura normal, o resfriamento 
evaporativo é aumentado pela sudorese, pelo 
ofego ou por ambos. O resfriamento 
evaporativo é o único método de perda de 
calor disponível quando a temperatura 
ambiente excede a da pele. À medida que a 
umidade relativa do ar aumenta, os animais 
têm cada vez mais dificuldade para perder 
calor, de maneira que o exercício em condições 
quentes e úmidas pode causar exaustão pelo 
calor. 
 
Relação entre a intensidade das respostas termorreguladoras e a 
temperatura central. O ponto de ajuste para a regulação da 
temperatura está indicado pela zona da barra cor-de-rosa. De cada 
lado desse ponto há uma zona na qual a temperatura pode ser 
mantida por respostas vasomotoras (zonas azul e vermelha). 
Conforme a temperatura se desvia mais drasticamente a partir do 
ponto de ajuste, há necessidade de aumentar a termogênese 
durante estresse pelo frio ou aumentar a perda evaporativa de 
calor durante estresse pelo calor. 
 
 
Os animais também utilizam métodos 
comportamentais para resistir ao estresse pelo 
calor, como, por exemplo: buscar sombra, 
permanecer na água e espojar-se na lama. Para 
o gado leiteiro, a principal exigência em climas 
quentes é a sombra. 
 
 
Estresse causado pelo calor 
 
Inicialmente, os animais homeotérmicos 
conservam calor por vasoconstrição periférica. 
A piloereção proporciona isolamento e 
também diminui a perda de calor. Um estresse 
pelo frio desencadeia um aumento na 
produção de calor metabólico por 
termogênese decorrente ou não de tremores. 
Todos os mamíferos adultos são capazes de 
tremer, e os que nascem em um estado 
adiantado de desenvolvimento, como cordeiros 
e potros, também podem fazê-lo. Filhotes de 
cão e recém-nascidos menos desenvolvidos 
não conseguem tremer e dependem do calor 
da mãe e do ninho para se proteger contra o 
frio. Em alguns desses neonatos e em outros 
mamíferos pequenos, a gordura marrom está 
presente e fornece uma fonte de termogênese 
não decorrente de tremores. 
 
A exposição crônica de animais ao frio resulta 
em aumento da secreção de tiroxina e do 
metabolismo basal, que eleva a produção basal 
de calor. 
 
 
Febre 
 
A febre, também conhecida como pirexia, 
surge em resposta a uma elevação no ponto de 
ajuste termorregulador do animal e quase 
sempre acompanha doenças infecciosas. 
 
A indução da febre começa com a produção de 
pequenos polipeptídios chamados de 
pirógenos, a partir de vários tipos de células. 
Isso ocorre quando agentes infecciosos, 
toxinas ou lipopolissacarídios presentes em 
bactérias GN invadem o corpo. Quando 
liberados no sangue, os pirógenos atingem 
uma parte do hipotálamo denominada órgão 
vascular da lâmina terminal (OVLT). Essa 
região do hipotálamo é altamente 
vascularizada e quase não existe barreira 
hematoencefálica nesse local; assim, os 
pirógenos endógenos e as prostaglandinas 
penetram facilmente no cérebro a partir da 
corrente sanguínea. Dentro do hipotálamo, os 
pirógenos endógenos atuam sobre as células 
endoteliais. As prostaglandinas provocam a 
elevação do ponto de ajuste e são as principais 
participantes da patogenia da febre. 
 
PRINCIPAIS PIRÓGENOS: IL-1 (mais 
importante), IL-6, TNF, IFN e a proteína 
inflamatória do macrófago (MIP). 
 
Quando o ponto de ajuste se eleva, o animal 
inicia resposta para conservar e produzir calor 
até que a temperatura corporal atinja o novo 
ponto de ajuste. Tremores, vasoconstrição 
periférica, piloereção e comportamento de 
aglomeração são característicos do início da 
febre. Quando o novo ponto de ajuste é 
atingido, o animal mantém seu corpo na 
temperatura até que o pirógeno seja 
metabolizado e a produção cesse. Quando isso 
ocorre, o ponto de ajuste diminui novamente 
ao normal e o animal inicia mecanismos de 
perda de calor, como vasodilatação e sudorese 
para baixar a temperatura corporal. 
 
 
Eventos envolvidos na febre. A exposição ao pirógeno aumenta o 
ponto de ajuste para o sistema de regulação de temperatura. Isto 
resulta em produção e conservação de calor para elevar a 
temperatura corporal, que, por sua vez, resulta em febre. Quando a 
febre cessa, o ponto de ajuste diminui, e o calor precisa ser perdido 
pelo corpo por meio de sudorese e vasodilatação. 
 
 
FÁRMACOS ANTI-PIRÉTICOS: bloqueiam a 
enzima ciclo-oxigenase, uma enzima integrante 
da cascata do ácido araquidônico, bloqueando, 
assim, a produção de prostaglandinas. 
 
 
INTERMAÇÃOE HIPOTERMIA 
 
 
Intermação 
 
A intermação ocorre quando a produção ou o 
ganho de calor excede a perda de maneira que 
a temperatura corporal se eleva a níveis 
perigosos. 
 
Em climas quentes e úmidos, o animal tem 
dificuldade para perder calor, porque o 
resfriamento evaporativo pode não ocorrer de 
forma eficaz. À medida que a temperatura do 
corpo se eleva, a taxa metabólica aumenta, 
produzindo mais calor. Além disso, o ofego ou 
a sudorese, ou ambos, resultam na 
desidratação e podem levar a colapso 
respiratório, que torna mais difícil transferir 
calor para a pele. Quando a temperatura 
corporal ultrapassa 41,5° a 42,5 °C, a função 
celular fica seriamente prejudicada e há perda 
de consciência. 
 
 
Hipotermia 
 
A hipotermia ocorre quando a perda de calor 
excede sua produção, de maneira que a 
temperatura corporal cai a níveis perigosos. 
 
Animais pequenos ou doentes, expostos a um 
ambiente frio, podem perder mais calor do que 
são capazes de gerar, e sua temperatura 
corporal pode cair até um ponto em que os 
mecanismos termorreguladores não funcionam 
mais. A capacidade do hipotálamo para regular 
a temperatura do corpo fica muito prejudicada 
quando a temperatura cai abaixo de 29 °C. 
parada cardíaca ocorre em torno de 20 °C. 
recém-nascidos são mais capazes de suportar 
resfriamento que os adultos. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
KLEIN, B. G. Cunningham. Tratado de fisiologia 
veterinária. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 
 
REECE, W. O. Dukes– Fisiologia dos animais 
domésticos. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2006. 
 
 
Karisse Farias