Termorregulação

Mestre em Ecologia e Recursos Naturais (UFSCAR, 2019)
Bacharel em Ciências Biológicas (UNIFESP, 2015)

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A capacidade de controlar a temperatura corporal média independente da temperatura ambiental é chamada de termorregulação. No reino animal, observa-se diferentes estratégias em relação ao controle de temperatura do organismo, sendo as principais a endotermia e a ectotermia.

Animais endotermos (endo – interno, termo – calor) geram a maior parte de seu calor através de processos metabólicos, como o consumo de açúcares e gorduras. Assim, sua temperatura corporal tende a ser controlada e praticamente independente da temperatura do meio ambiente. Os ectotermos dependem de fontes externas ao seu corpo para regular sua temperatura. Isto porque eles apresentam um valor muito reduzido de mitocôndrias por célula, quando comparados aos endotermos, fazendo com que a quantidade de calor advinda de seu metabolismo seja insuficiente. Deste modo, eles expressam comportamentos que lhes permitem manter uma temperatura ideal para sua sobrevivência, como exposição contínua ao sol para se aquecer ou abrigo da luz solar em tocas para se resfriar. Visto que os ectotermos conseguem manter a temperatura de seu corpo tão elevada quanto a do ambiente e bem próximas dos valores encontrados nos endotermos, os termos sangue frio e sangue quente são considerados errôneos e vem caindo em desuso.

Além da endo e ectotermia, existem também as classificações em homeotermo e pecilotermo. Estas variam em relação a manutenção constante ou não da temperatura, sendo que os organismos que produzem seu próprio calor (endotermos) geralmente são homeotermos (mantem valores constantes de temperatura corporal) e os que regulam seu calor através do ambiente (ectotermos) costumam ser pecilotermos, como picos de variação de temperatura consideráveis.

Existem diversas estruturas especializadas que estão associadas a termorregulação nos animais. As glândulas sudoríparas, por exemplo, auxiliam no resfriamento corporal através da perda de água. A superfície da língua e da cavidade oral também podem auxiliar no resfriamento do corpo, especialmente em animais cobertos de pelo como os cachorros no qual a sudorese pode não ser efetiva. As penas nas aves e os pelos dos mamíferos atuam como isolantes térmicos auxiliando na manutenção do calor corporal frente a ambientes mais frios. Adicionalmente, em baixas temperaturas, aves e mamíferos apresentam espasmos musculares que excitam suas penas e pelos, alterando a movimentação do ar na proximidade da pele. Caudas longas e outras estruturas alongadas e vascularizadas também tem função termorreguladora através da condução de calor para fora do corpo, uma adaptação importante para animais que vivem nos trópicos ou em ambientes desérticos.

Nos seres humanos, a maior fonte de calor vem dos órgãos internos e da contração da musculatura esquelética. O hipotálamo tem o papel central de termostato corporal, coletando dados acerca da temperatura sistêmica por uma rede de sensores térmicos conectados às células nervosas. Quando a temperatura do ar fica mais alta que a do corpo, sinais nervosos induzem a transpiração e a vasodilatação nas células superficiais da pele, reduzindo nossa temperatura corporal. No cenário oposto, em que o ar está mais frio, o sistema nervoso induz a vasoconstrição dos vasos sanguíneos da pele e estimula a contração dos músculos esqueléticos, acelerando o metabolismo para produzir calor, aumentando a temperatura corporal.

As plantas também possuem mecanismos termorreguladores, especialmente associados a resistência ao frio. Diversas espécies vegetais (principalmente angiospermas) produzem proteínas anticongelamento que impedem a formação de cristais de gelo no interior das células. Além disso, através do aumento do consumo de amido estocado nas raízes, muitas plantas são capazes de se aquecer para manter suas funções metabólicas mesmo em baixas temperaturas.

Referências:

Rezende, E.L. and Bacigalupe, L.D., 2015. Thermoregulation in endotherms: physiological principles and ecological consequences. Journal of Comparative Physiology B185(7), pp.709-727.

Kearney, M., Shine, R. and Porter, W.P., 2009. The potential for behavioral thermoregulation to buffer “cold-blooded” animals against climate warming. Proceedings of the National Academy of Sciences106(10), pp.3835-3840.

Watling, J.R., Grant, N.M., Miller, R.E. and Robinson, S.A., 2008. Mechanisms of thermoregulation in plants. Plant signaling & behavior3(8), pp.595-597.

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