Lucas

BIF 304 – Fisiologia, Animais e Ambiente
Mecanismos de Homeostase: Termorregulação e Anapirexia
Nome: Lucas Nascimento da Silva
NºUSP:8541266
Nota 10
INTRODUÇÃO
Anapirexia é o nome dado à redução da temperatura corpórea (Tb) em resposta à hipóxia, um fenômeno
observado nos animais desde protozoários até o homem. A queda de Tb está associada a uma menor
atividade de efetores responsáveis pela liberação e conservação de calor, porém, a interpretação deste
fenômeno é controversa. Alguns autores postulam que a inibição dos termoefetores resulta de um
mecanismo neurofisiológico central (‘anapirexia’ induzida por hipóxia -> reostase reativa). Outros
postulam que a menor atividade dos termoefetores é consequência do efeito da escassez de O2 sobre a taxa
de reações metabólicas (‘hipotermia’ induzida por hipóxia -> efeito passivo).
Experimentos foram realizados com esquilos hibernantes, com o objetivo de testar a hipótese de que a
exposição ao ar hipóxico causa uma mudança no limiar de sensibilidade de neurônios termo sensíveis
hipotalâmicos (integrador) e da atividade cardiorrespiratória (efetor) nesses animais. O procedimento
envolveu o implante de cânulas na região do hipotálamo para permitir a manipulação artificial da
temperatura hipotalâmica (Th). Após a recuperação da cirurgia, as taxas de consumo de O2 (Vo2) e de
batimentos cardíacos (fc) foram medidas nas condições descritas abaixo (legenda).
LEFT: Time course of hypothalamic (Th) and body temperature (Tb) (top trace) from ground squirrels during entry and
recovery from hypoxia (7% O2) and Th-Tb difference (bottom trace). Note: normally, Th is elevated slightly above Tb, and
this difference undergoes dynamic changes, decreasing during the initial exposure to hypoxia, and subsequently
increasing during re-oxygenation (ignore).
RIGHT: Influence of Th manipulation on metabolic heat production (Vo2) and heart rate (fH) under normoxia (21% O2)
and hypoxia (7% O2). Traces depict data taken before, during and after 10 min periods of artificial lowering (Cool-black
bars) and increasing (Heat-hatched bars) Th from normal values.
1) Descreva o efeito da exposição ao ar hipóxico sobre Tb e Th, ilustrado no gráfico da esquerda. Esses dados
permitem concluir sobre a existência de um controle central da termorregulação associado ao efeito da
hipóxia (reostase reativa)? Justifique.
2) Conforme o gráfico da direita, descreva os efeitos da manipulação artificial de Th (Cool-Heat) sobre Vo2 e
frequência cardíaca (fH) em animais respirando ar normóxico (21% O2). Explique o mecanismo
homeostático responsável pelos efeitos observados.
3) Conforme o gráfico da esquerda, explique os efeitos da manipulação artificial de Th (Cool-Heat) sobre
Vo2 e fH em animais respirando ar hipóxico (7% O2). Note que as variáveis foram registradas antes,
durante e após a manipulação de Th. Qual é a contribuição desses resultados para a controvérsia em
torno do fenômeno de anapirexia?
RESPOSTAS
Nota 3,0 1) Antes da exposição Th e Tb se mantiveram estáveis próximos à 37°C com Th um pouco maior
que Tb. Durante a exposição ao ar com 7% de O2 (hipóxico) ambas variáveis diminuíram até valores
próximos a 31°C e após a reoxigenação os valores de Th e Tb começaram a aumentar para se aproximar do
valor mais próximo do original (antes da exposição à hipóxia).
Esses dados não permitem concluir sobre um efeito de reostase reativa (anapirexia) porque, a
diminuição da disponibilidade de oxigênio não é induzida apenas no hipotálamo e sim no corpo inteiro,
consequentemente a dimuição da Th não gerar a diminuição da Tb na hipóxia e seu aumento na
reoxigenação, não tem uma causalidade comprovada, os dois podem se manter juntos tanto por efeitos de
reostase reativa ou efeito passivo. Além disso o gráfico abaixo (Th – Tb pelo tempo) mostra que a diferença
entre ambas variáveis é baixa e alcança valores, no máximo de 2°C, corroborando uma forte correlação
entre Th e Tb, mas correlação nem sempre trata-se de causalidade. Por fim, a modificação da temperatura
basal que ocorre não mostra clara troca ou não do valor de referência, ou seja, para comprovar que trata-se
de reostase (anapirexia) o gráfico tinha que mostrar que depois do estímulo o valor defendido de
temperatura se alterou, e não é possível verificar isso apenas com este gráfico.
Nota 3,0 2) Em animais respirando ar normóxico, a alteração da temperatura induz mecanismos
regulatórios inversos em prol da manutenção da temperatura (mecanismos homesotáticos), ou seja, a
indução de uma temperatura fria induz aumento da taxa metabólica (medido com o aumento de VO2) e da
frequência cardíaca e a indução de temperatura quente diminui tanto a taxa metabólica quanto a
frequência cardíaca.
O mecanismo homeostático busca a defesa do valor de referência que é a temperatura próxima à
38°C, através de uma alça de retroalimentação negativa. No caso de indução de temperatura fria
(diminuição de T) as células termossensíveis percebem essa variação (sensores) e enviam a informação para
o hipotálamo (centro integrador) que, como resposta, irá fazer um controle nervoso e endócrino
aumentando a atividade de termefetores (efetor), tanto aumentando o consumo de )2 nas células quanto a
frequência cardíaca, aumentando a temperatura corporal e fazendo a temperatura que tinha caído pelo frio
induzido, volte ao valor de referência (38°C. No caso de indução de temperatura quente o raciocínio inverso
é aplicado, e haverá controle para queda da taxa metabólica e frequência cardíaca que induzirá diminuição
da temperatura e retorno ao valor de referência.
3)Nota 4,0 Em animais respirando ar hipóxico, a alteração da temperatura induz mecanismos regulatórios
inversos em prol da manutenção da temperatura, ou seja, a indução de uma temperatura fria induz
aumento da taxa metabólica (medido com o aumento de VO2) e da frequência cardíaca e a indução de
temperatura quente diminui tanto a taxa metabólica quanto a frequência cardíaca. Esse mecanismo é
semelhante ao do ar normóxico, exceto que os valores de referência defendidos são todos menores para o
ar hipóxico e a variação das variáveis quando as temperaturas quente e fria são induzidas, possuem uma
amplitude menor, novamente em ar hipóxico.
Justamente a defesa de valores de referências menores revela que ocorre reostase reativa. Quando
comparados aos valores de referência no ar normóxico, todos os do ar hipoóxico são menores, e a mudança
de temperatura não gera mudança no valor de referência novo (Tinicial é igual ao final), e a reostase é
justamente a mudança no valor de referência defendido, quando o organismo é submetido a diferentes
condições, neste caso, a hipóxia.