Endotermia e Ectotermia

As duas grandes estratégias para definir a temperatura corporal: produzir o próprio calor e manter um calor constante, ou deixar que o ambiente e o comportamento façam a regulação.

Definition

Endotermia é a manutenção da temperatura corporal principalmente pelo calor metabólico gerado internamente, enquanto ectotermia é a dependência de fontes de calor externas e do comportamento para definir a temperatura corporal; os termos descrevem a fonte de calor e não se a temperatura é regulada.

Scope

Este tópico aborda a fisiologia das principais estratégias termorreguladoras: ectotermia, na qual a temperatura corporal segue em grande parte o ambiente e é ajustada comportamentalmente, e endotermia, na qual a alta produção de calor metabólico mantém uma temperatura estável, muitas vezes elevada. Trata das vias de troca de calor, dos mecanismos que os endotermos usam para produzir e conservar calor, da zona termoneutra, de estratégias intermediárias e regionais como a heterotermia, e dos custos e benefícios de cada uma. A cobertura é comparativa e mecanicista.

Core questions

• Por que vias os animais ganham e perdem calor?
• Como os endotermos geram e conservam calor suficiente para se manterem aquecidos?
• Como os ectotermos regulam a sua temperatura sem um alto calor metabólico?
• Quais são os custos energéticos e os benefícios ecológicos da endotermia versus ectotermia?

Key theories

Equação do balanço térmico

A temperatura de um animal muda de acordo com o balanço líquido da produção de calor metabólico e do calor trocado com o ambiente por condução, convecção, radiação e evaporação, portanto a termorregulação é a gestão destes termos.

Zona termoneutra em endotermos

Dentro de uma faixa de temperaturas ambientais, um endotermo pode manter a sua temperatura corporal constante ajustando o isolamento e o fluxo sanguíneo sem produção extra de calor, e só fora desta zona termoneutra deve aumentar o metabolismo ou o arrefecimento evaporativo.

Mechanisms

O calor move-se entre um animal e o seu ambiente por condução, convecção, radiação e evaporação, e a temperatura corporal reflete o equilíbrio destes com o calor metabólico. Os ectotermos têm um metabolismo de repouso baixo e ajustam a temperatura comportamentalmente — aquecendo-se ao sol, procurando sombra, mudando a postura — e fisiologicamente, alterando o fluxo sanguíneo e a cor. Os endotermos produzem calor abundante a partir de uma alta taxa metabólica, retêm-no com isolamento como pelo, penas e gordura, e regulam a perda através do controlo vasomotor; no frio, aumentam a produção de calor por tremores e, em alguns, termogénese sem tremores na gordura marrom, enquanto no calor o dissipam por ofegação, transpiração ou outros meios evaporativos. Dentro da zona termoneutra, estes ajustes são suficientes sem custo metabólico extra. Muitos animais são heterotermos, misturando estratégias no tempo ou em regiões do corpo, por exemplo, aquecendo apenas os músculos de voo ou o cérebro.

Clinical relevance

A fisiologia térmica comparativa elucida as respostas ao stress por frio e calor, o papel da gordura marrom na termogénese e as consequências da febre e hipotermia. Esta entrada é material de referência educacional e não orientação médica.

History

Os estudos de Scholander e Irving sobre isolamento e troca de calor em animais árticos e tropicais quantificaram como os endotermos conservam calor, e Bartholomew e outros exploraram a diversidade do comportamento termorregulador em ectotermos e heterotermos, estabelecendo a fisiologia comparativa da temperatura corporal.

Key figures

• Knut Schmidt-Nielsen
• Per Scholander
• George Bartholomew
• Laurence Irving

Seminal works

• schmidtnielsen1997
• hill2016
• randall2002

Frequently asked questions

Os animais de 'sangue frio' estão sempre frios?

Não. Muitos ectotermos mantêm os seus corpos bastante quentes aquecendo-se ao sol e escolhendo micro-habitats quentes; o termo significa simplesmente que o seu calor provém principalmente do ambiente e não do seu próprio metabolismo.

Por que a endotermia custa tanta energia?

Manter uma temperatura corporal alta e estável requer a produção contínua de calor, portanto os endotermos devem comer muito mais do que ectotermos de tamanho semelhante para alimentar essa produção constante de calor.