ויסות משק חום

1. ויסות משק חום http://www.hhs.ph.biu.ac.il/hermon/balance_heat.shtml#1

2. הומיאוסטאזיס למרות השינויים בטמפרטורת הסביבה – טמפרטורת הגוף נשמרת פחות או יותר קבועה

3. חשיבות השמירה על מאזן החום גוף בעלי החיים מורכב מתאים רבים. בכל אחד מהתאים מתרחשים בלא הרף תהליכי חילוף חומרים רבים. תהליכים אלה מתבצעים בתאים על ידי אנזימים. המרכיב העיקרי של האנזימים הוא חלבון. פעילות החלבון תלויה בטמפרטורה. תהליכים אלה מואצים ככל שעולה הטמפרטורה. מעל לטמפרטורה מרבית מסוימת עלולים התהליכים להיפגע בשל פגיעה במבנה החלבון. לכל חלבון יש טווח טמפרטורות שבו הוא פועל באופן המיטבי. לכן שינויים בטמפרטורה של סביבת החלבון ישפיעו על פעילותו. עלייה או ירידה של הטמפרטורה המיטבית יגרמו לירידה בפעילות החלבון ולפגיעה בתהליכים בתא. בשינויי טמפרטורה קיצוניים מבנה החלבון נהרס באופן בלתי הפיך, והפגיעה בחלבונים עלולה לגרום למוות של התאים ושל הגוף כולו.

4. הומיאותרמיים ופויקלותרמיים • הומֵאותרמים • יצורים המווסתים את טמפרטורת גופם באמצעות מנגנונים פיזיולוגיים כמו הזעה, ויסות זרימת דם לאזורים ההיקפיים ושינויים של קצב הנשימה התאית. יצורים אלה הם עופות ויונקים. • פויקילותרמים • יצורים המווסתים את טמפרטורת גופם באמצעות מנגנונים התנהגותיים ומורפולוגיים בעיקר. כלל היצורים פרט לעופות ויונקים.

5. פויקילותרמיים • היצורים הפויקילותרמיים הינם יצורים העומדים בטווח רחב של שנויים בטמפרטורת גופם וחום גופם תלוי בחום הסביבתי. יצורים פויקילותרמיים מקיימים מנגנונים , ברובם התנהגותיים, לקביעת חום גוף אופטימאלי לפעילותם: • שינוי מקום או שינוי תנוחה • חיפוש מקומות מסתור מחום או מקור • פעילות לילה • מנגנונים פיזיולוגיים: • הפעלת שרירים; שינוי צבע הגוף

6. הומיאותרמיים • יצורים הומיאותרמיים, הם בעלי כושר ייצור חום פנימי בעיקר בתהליך הנשימה התאית. היכולות לשרוד בתנאי סביבה קיצוניים מתאפשרת הודות לוויסות טמפרטורת גופם באמצעות : • מנגנונים התנהגותיים. • מנגנונים מורפולוגיים . • מנגנונים פיזיולוגיים.

7. מנגנונים התנהגותיים • שעות פעילות • תרדמת קיץ/חורף • מחילות

8. מנגנונים מורפולוגיים צ • כיסוי גוף ( פרווה/נוצות) • אגירת שומן • הגדלה/הקטנה של היחס שטח פנים/נפח

9. מנגנונים פיזיולוגיים ליצורים ההומיאותרמיים מנגנוני ויסות טמפרטורה פיזיולוגיים המפחיתים את התלות בטמפרטורת הסביבה: ייצור חום פנימי, בעיקר בתהליך הנשימה התאית. רעידת שרירים; פרוק שומן. שחרור חום לסביבה: הזעה והלחתה; הגברת אספקת הדם לעור. כאשר עולה טמפ' הסביבה יש ירידה בקצב חילוף החומרים.

10. מאזן החום בגוף האדם טמפרטורת הגוף נקבעת על פי שקלול הגורמים והתהליכים המשפיעים על העלייה ועל הירידה של טמפרטורת הגוף

11. ויסות חום בחיות משק • הבקר האירופי מותאם לגידול באקלים ממוזג וסובל באקלים חם, כי אין לו מנגנונים טובים להגנה מפני חום. הוא מזיע מעט, יחסית לגודלהגוף, כמות הזיעה אצל פרה היא שליש מכמות הזיעה אצל בני אדם. בפרה מרובת תנובה נוצרות כמויות גדולות של חום, והיא חייבת להפטר מהן. כאשר הפרה אינה יכולה להיפטר מעודפי החום שבגופה באמצעים רגילים - הולכה,קרינה, הזעה - חום הגוף עולה,והדבר מגביר את קצב זרימת הדם לאזורים קיצוניים של הגוף. א. מדוע לדעתכם, עולה חום גופה של פרה מרובת תנובה? מדוע היא מתקשה להיפטר מעודפי החום הנוצרים אצלה? ב. הסבירו מהו הקשר הצפוי, בין גודל גופו של יונק לבין מידת הזעתו? ג. כיצד מהווה קצב הנשימה אמצעי לויסות חום הגוף? ד. כיצד משתלבת מערכת הדם במנגנון ויסות החום של הגוף?

12. המשך... • מנגנון ויסות חום גוף בתרנגולות בתנאי טמפרטורת סביבה גבוהה, אינו יעיל. הדבר נובע, בין היתר, מכיסוי הגוף המוצלח של העופות – הנוצות, אשר מהווה שכבת בידוד יעילה בין האוויר לבין גוף העוף, ומהעדר מוחלט של בלוטות זיעה. הדרך הכמעט יחידה, העומדת בפני העוף לקרר את גופו היא באמצעות הלחתה. מאחר ששטח הפנים של הלשון קטן מאד ביחס לגודל גופו של העוף, מנגנון קירור זה, אינו מצטיין ביעילותו. במשק החקלאי מפעילים ממטרות על גגות הלולים בימי שרב, על מנת להוריד במעט את טמפרטורת הסביבה, ולמנוע תמותת עופות המתרחשת כתוצאה ממכת חום. לפניכם טבלה המתארת את השפעת טמפרטורת הסביבה, על טמפרטורת הגוף הממוצעת של תרנגולת, על צריכת החמצן שלה ועל איבוד המים מגופה. לאחר התבוננות בטבלה, ענו על השאלות הבאות:

13. המשך...

14. המשך... א. שרטטו בשתי מערכות צירים נפרדות את: • השפעת טמפרטורת הסביבה על צריכת החמצן בתרנגולות. • השפעת טמפרטורת הסביבה על איבוד המים בתרנגולות. ב. על סמך הטבלה והגרפים , תארו בקצרה את השפעת טמפרטורת הסביבה על: • טמפרטורת גוף התרנגולות. • צריכת החמצן בתרנגולות. • איבוד המים בתרנגולות. ג. כיצד תסבירו את השפעת טמפרטורת הסביבה על כל אחד מהמדדים שתארתם בסעיף ב'? ד. צריכת החמצן של התרנגולות זהה כאשר טמפרטורת הסביבה היא 16 מעלות ו – 34 מעלות. האם בטמפרטורות אלה מצויות התרנגולות באותו מצב פיזיולוגי? הסבירו ונמקו על סמך הנתונים שלרשותכם. ה. לאור הנתונים, מהו הגורם לתמותת התרנגולות בלולים, בימי שרב כבד ( ובמילים אחרות – מהי המשמעות של מכת חום)?