Objectivos de aprendizagem
No final desta secção, será capaz de
- Descrever como o corpo regula a temperatura
- Explicar o significado da taxa metabólica
O corpo regula rigorosamente a temperatura corporal através de um processo chamado termorregulação A temperatura central do corpo mantém-se estável em cerca de 36,5-37,5 °C (ou 97,7-99,5 °F). No processo de produção de ATP pelas células de todo o corpo, cerca de 60% da energia produzida é sob a forma de calor utilizado para manter a temperatura corporal.A termorregulação é um exemplo de feedback negativo.
O hipotálamo no cérebro é o interrutor principal que funciona como um termóstato para regular a temperatura central do corpo. Se a temperatura for demasiado elevada, o hipotálamo pode iniciar vários processos para a baixar. Estes incluem o aumento da circulação do sangue para a superfície do corpo para permitir a dissipação do calor através da pele e o início da transpiração para permitir a evaporação dePor outro lado, se a temperatura descer abaixo da temperatura central definida, o hipotálamo pode iniciar um arrepio para gerar calor. O corpo utiliza mais energia e gera mais calor. Além disso, a hormona da tiroide estimula a utilização de mais energia e a produção de calor pelas células de todo o corpo. Diz-se que um ambiente é termoneutro Quando o corpo não gasta nem liberta energia para manter a sua temperatura central. Para um ser humano nu, esta é uma temperatura do ar ambiente de cerca de 84 °F. Se a temperatura for mais elevada, por exemplo, quando se usa roupa, o corpo compensa com mecanismos de arrefecimento. O corpo perde calor através dos mecanismos de troca de calor.
Figura 1. Clique para ampliar: O hipotálamo controla a termorregulação.
Mecanismos de troca de calor
Quando o ambiente não é termoneutro, o corpo utiliza quatro mecanismos de troca de calor para manter a homeostase: condução, convecção, radiação e evaporação. Cada um destes mecanismos baseia-se na propriedade do calor de fluir de uma concentração mais elevada para uma concentração mais baixa; por conseguinte, cada um dos mecanismos de troca de calor varia em termos de taxa de acordo com a temperatura e as condições deo ambiente.
- Condução é a transferência de calor por dois objectos que estão em contacto direto um com o outro. Ocorre quando a pele entra em contacto com um objeto frio ou quente. Por exemplo, ao segurar um copo de água gelada, o calor da sua pele aquece o copo e, por sua vez, derrete o gelo. Em alternativa, num dia frio, pode aquecer-se envolvendo as suas mãos frias numa caneca de café quente. Apenas cerca de 3 por cento doso calor do corpo perde-se por condução.
- Convecção A convecção também pode ocorrer na água. Quando a temperatura da água é mais baixa do que a temperatura do corpo, o corpo perde calor aquecendo a água mais próxima da pele, que se afasta para ser substituída por água mais fria. As correntes de convecção criadasAs alterações de temperatura continuam a retirar calor do corpo mais rapidamente do que o corpo o consegue repor, resultando em hipertermia. Cerca de 15% do calor do corpo é perdido por convecção.
- Radiação é a transferência de calor através de ondas infravermelhas, que ocorre entre dois objectos quando as suas temperaturas diferem. Um radiador pode aquecer uma sala através do calor radiante. Num dia de sol, a radiação do sol aquece a pele. O mesmo princípio funciona do corpo para o ambiente. Cerca de 60% do calor perdido pelo corpo é perdido através da radiação.
- Evaporação é a transferência de calor através da evaporação da água. Uma vez que é necessária uma grande quantidade de energia para que uma molécula de água passe de líquido a gás, a evaporação da água (sob a forma de suor) retira uma grande quantidade de energia da pele. No entanto, a taxa de evaporação depende da humidade relativa - evapora-se mais suor em ambientes com menor humidade. A transpiração é o principal meiode arrefecimento do corpo durante o exercício, enquanto que em repouso, cerca de 20% do calor perdido pelo corpo ocorre através da evaporação.
Taxa Metabólica
O taxa metabólica é a quantidade de energia consumida menos a quantidade de energia gasta pelo organismo. taxa metabólica basal (BMR) descreve a quantidade de energia diária gasta pelos seres humanos em repouso, num ambiente temperado neutro, no estado pós-absortivo. Mede a quantidade de energia de que o corpo necessita para a atividade diária normal e básica. Cerca de 70% de todo o dispêndio diário de energia provém das funções básicas dos órgãos do corpo. Outros 20% provêm da atividade física e os restantes 10Esta taxa será mais elevada se a pessoa for mais ativa ou tiver mais massa magra. Com a idade, a TMB diminui geralmente à medida que a percentagem de massa muscular menos magra diminui.
Revisão do capítulo
Parte da energia dos alimentos ingeridos é utilizada para manter a temperatura central do corpo. A maior parte da energia derivada dos alimentos é libertada sob a forma de calor. A temperatura central é mantida em torno dos 36,5-37,5 °C (97,7-99,5 °F). Esta temperatura é rigorosamente regulada pelo hipotálamo no cérebro, que detecta alterações na temperatura central e funciona como um termóstato para aumentar a transpiração ouO corpo também pode ganhar ou perder calor através de mecanismos de troca de calor. A condução transfere calor de um objeto para outro através do contacto físico. A convecção transfere calor para o ar ou para a água. A radiação transfere calor através da radiação infravermelha. A evaporação transfere calor à medida que a água muda de estado de líquido para líquido.gás.