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33.3C: Homeostasis - Termorregulación - Biología


OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

  • Resuma los diversos tipos de procesos utilizados por los animales para garantizar la termorregulación.

La termorregulación interna contribuye a la capacidad del animal para mantener la homeostasis dentro de un cierto rango de temperaturas. A medida que aumenta la temperatura corporal interna, los procesos fisiológicos se ven afectados, como la actividad enzimática. Aunque la actividad enzimática inicialmente aumenta con la temperatura, las enzimas comienzan a desnaturalizarse y pierden su función a temperaturas más altas (alrededor de 40-50 C para los mamíferos). A medida que la temperatura corporal interna desciende por debajo de los niveles normales, se produce hipotermia y otros procesos fisiológicos se ven afectados. Existen varios mecanismos de termorregulación que utilizan los animales para regular su temperatura corporal interna.

Tipos de termorregulación (ectotermia frente a endotermia)

La termorregulación en los organismos se extiende a lo largo de un espectro que va desde la endotermia hasta la ectotermia. Los endotermos crean la mayor parte de su calor a través de procesos metabólicos y se les conoce coloquialmente como "de sangre caliente". Los ectotermos utilizan fuentes externas de temperatura para regular su temperatura corporal. Los ectotermos se conocen coloquialmente como "de sangre fría" a pesar de que la temperatura de su cuerpo a menudo se mantiene dentro de los mismos rangos de temperatura que los animales de sangre caliente.

Ectotermo

Un ectotermo, del griego (ektós) "afuera" y (thermós) "caliente", es un organismo en el que las fuentes fisiológicas internas de calor tienen una importancia relativamente pequeña o insignificante en el control de la temperatura corporal. Dado que los ectotermos dependen de fuentes de calor ambientales, pueden operar a tasas metabólicas económicas. Los ectotermos suelen vivir en entornos en los que las temperaturas son constantes, como los trópicos o el océano. Los ectotermos han desarrollado varios mecanismos de termorregulación del comportamiento, como tomar el sol para aumentar la temperatura corporal o buscar sombra para disminuir la temperatura corporal.

Endotermos

A diferencia de los ectotermos, los endotermos regulan su propia temperatura corporal a través de procesos metabólicos internos y generalmente mantienen un rango estrecho de temperaturas internas. El calor generalmente se genera a partir del metabolismo normal del animal, pero en condiciones de frío excesivo o baja actividad, un endotermo genera calor adicional al temblar. Muchos endotermos tienen una mayor cantidad de mitocondrias por célula que los ectotermos. Estas mitocondrias les permiten generar calor aumentando la velocidad a la que metabolizan grasas y azúcares. Sin embargo, los animales endotérmicos deben mantener su metabolismo más alto comiendo más alimentos con más frecuencia. Por ejemplo, un ratón (endotermo) debe consumir alimentos todos los días para mantener alto su metabolismo, mientras que una serpiente (ectotermo) solo puede comer una vez al mes porque su metabolismo es mucho más bajo.

Homeotermia versus poiquilotermia

Un poiquilotermo es un organismo cuya temperatura interna varía considerablemente. Es lo opuesto a un homeotermo, un organismo que mantiene la homeostasis térmica. La temperatura interna del poiquilotermo generalmente varía con la temperatura ambiental y muchos ectotermos terrestres son poiquilotermos. Los animales poiquilotérmicos incluyen muchas especies de peces, anfibios y reptiles, así como aves y mamíferos que reducen su metabolismo y temperatura corporal como parte de la hibernación o letargo. Algunos ectotermos también pueden ser homeotermos. Por ejemplo, algunas especies de peces tropicales habitan en arrecifes de coral que tienen temperaturas ambientales tan estables que su temperatura interna permanece constante.

Medios de transferencia de calor

El calor se puede intercambiar entre un animal y su entorno a través de cuatro mecanismos: radiación, evaporación, convección y conducción. La radiación es la emisión de ondas de "calor" electromagnéticas. El calor irradia del mismo modo el sol y la piel seca. Cuando un mamífero suda, la evaporación elimina el calor de una superficie con un líquido. Las corrientes de aire por convección eliminan el calor de la superficie de la piel seca cuando el aire pasa sobre ella. El calor se puede conducir de una superficie a otra durante el contacto directo con las superficies, como un animal que descansa sobre una roca caliente.

Puntos clave

  • En respuesta a las variaciones de temperatura corporal, los procesos como la producción de enzimas pueden modificarse para aclimatarse a los cambios de temperatura.
  • Los endotermos regulan su propia temperatura corporal interna, independientemente de las temperaturas externas fluctuantes, mientras que los ectotermos dependen del entorno externo para regular su temperatura corporal interna.
  • Los homeotermos mantienen su temperatura corporal dentro de un rango estrecho, mientras que los poiquilotermos pueden tolerar una amplia variación en la temperatura corporal interna, generalmente debido a variaciones ambientales.
  • El calor se puede intercambiar entre el medio ambiente y los animales mediante procesos de radiación, evaporación, convección o conducción.

Términos clave

  • ectotermo: Un animal que depende del entorno externo para regular su temperatura corporal interna.
  • endotermia: Animal que regula su propia temperatura corporal interna a través de procesos metabólicos.
  • homeotermo: Un animal que mantiene una temperatura corporal interna constante, generalmente dentro de un rango estrecho de temperaturas.
  • poiquilotermo: Un animal que varía su temperatura corporal interna dentro de un amplio rango de temperaturas, generalmente como resultado de la variación de la temperatura ambiental.