221 likes | 677 Views
אשכול פיס קרית חינוך דרור. ויסות חום. ויסות חום. קצב מטבוליזם בסיסי- BMR (basal metabolic rate ). נמדד במנוחה בטמפרטורה אופטימאלית, לאחר 12 שעות צום. השמירה על טמפרטורת גוף קבועה היא חלק ממערכות שימור ההומיאוסטאזיס בגוף. מדוע חיוני לשמור על טמפרטורת גוף קבועה?.
E N D
אשכול פיס קרית חינוך דרור ויסות חום
ויסות חום קצב מטבוליזם בסיסי- BMR (basal metabolic rate ) נמדד במנוחה בטמפרטורה אופטימאלית, לאחר 12 שעות צום השמירה על טמפרטורת גוף קבועה היא חלק ממערכות שימור ההומיאוסטאזיס בגוף. מדוע חיוני לשמור על טמפרטורת גוף קבועה? מטבוליזם = כלל התהליכים הכימיים המתרחשים ביצור החי. פרוק והרכבה של חומרים. ( נשימה תאית מהווה מרכיב מרכזי ולכן אחד מהדרכים למדידת מטבוליזם היא על ידי מדידת שיעור צריכת חמצן ליחידת משקל )
ניסוי - שלושה גופים מפלסטלינה ( אחד גדול ושניים קטנים ) מחוממים לטמפרטורה של 50 מעלות צלזיוס ומושארים להתקרר בטמפרטורת החדר. אחד מהגופים הקטנים נעטף בניר אלומיניום. טמפרטורת הגופים נמדדת כל 5 דקות. לאור תוצאות הניסוי, כיצד ניתן להסביר מבחינה אבולציונית מרכיבים מסוימים במבנה דב הקוטב?
כלל אלן - איברי גוף בולטים (כמו זנב ואוזניים) של בעלי חיים אנדותרמיים דומים, החיים במקומות קרים יהיו קטנים יחסית לגודלם אצל אלו החיים במקומות חמים. כלל ברגמן - פרטים המצויים באזורי אקלים קרים יהיו לרוב כבדים יותר, מאשר פרטים אחרים המצויים באזורי אקלים חמים. פנק דב קוטב דב חום סורי ארנבת מצויה Canis lupus
מכאן נובע שבעל חיים קטן צורך יותר מזון באופן יחסי לגודלו – חדף צורך פי 1.5 ממשקל גופו ביממה. הקשר בין משקל גוף לשיעור מטבוליזם שיעור מטבוליזם ממ"ק חמצן\גרם\שעה 2000 100 200 7000000 משקל גוף בגרמים
ויסות חום טמפרטורת גוף מעלות צלזיוס פויקילותרמים ( אקסותרמים ) ..דגים, דו חיים ,זוחלים הומיאותרמים ( אנדותרמים ) עופות, יונקים 40 קצב חילוף חומרים נמוך, ואינו מספיק לשמירה על טמפ' גוף אופטימאלית. מטבוליזם תורם 10% קצב חילוף חומרים מספיק לשמירה על טמפ' גוף אופטימאלית. מטבוליזם תורם 30% 5 טמפרטורת סביבה מעלות צלזיוס 20 40 השפעת טמפרטורת הסביבה על טמפרטורת גוף ביצורים הומיאותרמים ופויקילותרמים
במצב של הומיאוסטאזיס אידוי + הולכה + הסעה + קרינה = מטבוליזם + קרינה נספגת אנרגיה נפלטת = אנרגיה נקלטת דרכים לאיבוד חום קרינה radiation 50% אפשרית כל זמן שטמפר' הסביבה נמוכה מטמפר' הגוף התנדפות מים 30% כמות אנרגיה האובדת בהזעה, שתן, צואה, נשימה,ריר, חלב הולכה conduction 10%מעבר חום מבע"ח לסביבה בתווך מוצק הסעה convection 10% מעבר חום מבע"ח לסביבה בתווך גאזי\נוזלי ויסות חום אפשרי על ידי הקטנת והגדלת אגפי המשוואה
פתרונות מורפולוגיים – צורת המבנים והאיברים פרווה, צבע גוף, מרחק גוף מהקרקע וכד' פתרונות התנהגותיים שעות פעילות, רביצה, הצטופפות סוגי פתרונות פתרונות פיסיולוגיים – תהליכים כימיים בגוף האורגניזם שינוי קצב מטבוליזם, קליטה חוזרת מוגברת של מים בכליות וכד'
ויסות בתנאי חום מרכז בקרה היפותלמוס עליה בהזעה עליה בקצב נשימה התרחבות כלי דם היקפיים עליה בזרימת הדם ההיקפית ירידה במטבוליזם
חיישני טמפרטורה דם היפותלמוס חום ATP הגברת קצב מטבוליזם בלוטת המגן\ תריס\תירואיד מיטוכונדריה תירוקסין T4, טריודותירונין T3 שינוי קצב מטבוליזם
ויסות בתנאי קור רעד שרירים עליה במטבוליזם ירידה בקצב הנשימה התכווצות כלי דם היקפיים ירידה בזרימת הדם ההיקפית
X 5 28-31 תחום נח 23 תגובות עיקריות בעקבות עליה וירידה בטמפרטורת הגוף אצל הומיאותרמיים כיווץ כלי דם היקפיים, רעידות, סימור שיער הרחבת כלי דם היקפיים, הזעה, הלחתה, סליבציה,
היפותרמיה (Hypothermia) בשלבים הראשונים עד 35 מעלות צלזיוס הנפגע חיוור וקר, רועד מקור, ומתנהג בצורה אדישה ומבולבלת. הוא סובל מחולשה וירידה בקואורדינציה וביכולת הדיבור. החמרת המצב 33 מעלות צלזיוס מביאה לערפול ההכרה ולהאטה בקצב הלב. נשימתו הופכת איטית יותר, ואיבריו מתקשים. הידרדרות נוספת 30 מעלות צלזיוסומטה גורמת לאובדן הכרה ופגיעה קשה בקצב הלב, ומעמידה את הנפגע בסכנה של דום לב, הפסקת נשימה, ומוות.
היפרתרמיה, Hyperthermia מכת חום היא מצב שבו, בדרך כלל עקב חשיפה לטמפרטורות גבוהות ביחד עם פעילות גופנית, נפגע מנגנון ויסות החום של הגוף. במכת חום קלה התסמינים יכולים להתבטא רק בדופק מהיר, הזעה מרובה, כאבי ראש, סחרחורת קלה ובבלבול עקב פגיעה במערכת העצבים המרכזית. במכת חום חמורה, תעלה טמפרטורת הגוף מעל 40 מעלות צלזיוס, העור יהיה חם, יבש וסמוק, ולעתים ייגרמו הזיות, פרכוסים ואובדן הכרה. מעל 42 מעלות צלזיוס כשל מערכת העצבים המרכזית ומעל 44 מעלות צלזיוס דנטורציה ( שינויים בלתי הפיכים של חלבוני הגוף ומוות.
היברנציה\ שנת חורף C 1 טמפר גוף BMR 1% סליבציה
C31 - C23 C33 C5 C37 C14 C5 C0 דוגמאות מופלאות להתאמות התאמת זאב ארקטי לתנאי קור
פרווה מבודדת ודלילה רביצה ועמידה התאמת גמל לתנאי מדבר אגירת שומן בדבשת יכולת איבוד והחזרת מים צמצום שתן חצי ליטר צואה % 40
טמפ' גוף C טמפ' סביבה 47 45 34.5 – 40.7 43 41 39 37 35 05 08 11 14 17 20 23 02 זריחה שקיעה שעות יממה