Најважније из лекције
План-резиме
-
Телесна температура и хомеостаза
- Нормална температура људског тела је око 37 °C и благо варира у зависности од доба дана, места мерења, физичке активности, старости, пола и менструалног циклуса.
- Хомеостаза се одржава путем механизма негативне повратне спреге како би се омогућио оптималан рад метаболичких ензима.
- Грозница (преко 40 °C) представља одбрамбени одговор организма на инфекцију.
- Код биљака се вишак топлоте одаје процесом транспирације (испаравањем воде).
-
Подела организама према терморегулацији
- Према извору топлоте:
- Ендотерми - користе сопствени метаболизам као извор топлоте (нпр. човек).
- Ектотерми - користе топлоту из спољашње средине за одржавање температуре тела.
- Према опсегу варирања телесне температуре:
- Хомеотерми - одржавају телесну температуру у уском опсегу (птице и сисари).
- Поикилотерми - температура тела им варира у ширем опсегу у зависности од спољашње средине (рибе, водоземци, гмизавци).
- Према извору топлоте:
-
Начини размене топлоте са средином
- Зрачење (радијација) - пренос електромагнетних таласа без директног контакта (нпр. Сунчева топлота).
- Провођење топлоте (конвекција) - пренос енергије на молекуле ваздуха или воде који струје око тела.
- Пренос додиром (кондукција) - директан пренос топлоте на предмет у контакту са телом (нпр. гуштер на топлом камену).
- Испаравање течности - одавање топлоте губитком воде (знојење код животиња, транспирација код биљака).
-
Механизми регулације телесне температуре
- Код ектотерма:
- Примарно се заснива на понашању (сунчање на топлом камену ради загревања, склањање у хладовину или рупе у земљи ради хлађења).
- Код ендотерма:
- Главни координатор је хипоталамус у мозгу (садржи терморецепторе и прима сигнале са периферије тела).
- Хормонска регулација: хормони штитне жлезде и сржи надбубрежне жлезде убрзавају метаболизам и повећавају производњу топлоте.
- Одговор на хладноћу:
- Сужавање периферних крвних судова (вазоконстрикција) ради смањења губитка топлоте.
- Дрхтање скелетних мишића (стварање топлоте).
- Сагоревање масти у мрком масном ткиву (богатом митохондријама), посебно важно код беба и животиња у зимском сну.
- Топлотна изолација путем поткожног масног ткива, као и накострешености крзна и перја (заробљавање слоја ваздуха).
- Одговор на топлоту:
- Ширење периферних крвних судова (вазодилатација) ради одавања топлоте преко коже.
- Хлађење испаравањем путем знојења или дахтања (код густо одлаканих животиња).
- Промене у понашању (тражење хлада, мировање, купање, лакша одећа код људи).
- Код ектотерма:
Регулација температуре (терморегулација) представља процес одржавања топлотне равнотеже у телу, што је пример механизма негативне повратне спреге за очување хомеостазе.
Значај терморегулације: Ензими који воде метаболичке процесе у ћелијама најбоље и најефикасније функционишу на одређеној, стабилној температури.
Телесна температура човека: Нормална вредност је око \(37\ ^\circ\text{C}\). Мала варирања зависе од доба дана, пола, старости, физичке активности и места мерења. Повишена температура (грозница преко \(40\ ^\circ\text{C}\)) је одбрамбени одговор организма на инфекцију.
Транспирација: Процес испаравања воде са површине биљака који им омогућава одавање вишка топлоте и регулацију температуре.
| Критеријум | Тип организама | Опис и примери |
|---|---|---|
| Према извору топлоте | Ендотерми („топлокрвни”) | Користе топлоту ослобођену сопственим метаболизмом за одржавање телесне температуре (сисари, птице, човек). |
| Ектотерми („хладнокрвни”) | Зависе од спољашњих извора топлоте из животне средине; температура им варира са температуром околине (рибе, водоземци, гмизавци). | |
| Према распону телесне температуре | Хомеотерми | Одржавају сталну телесну температуру у веома уском опсегу (већина сисара и птица). |
| Поикилотерми | Телесна температура им варира у ширем опсегу у зависности од спољашње средине (бескичмењаци, рибе, водоземци, гмизавци). |
Код појединих сисара који спавају зимски сан (хибернација), метаболизам се током хладног периода значајно успорава, а телесна температура снижава ради уштеде енергије.
Организам размењује топлоту са околином преко четири физичка процеса:
- Зрачење (радијација): Емитовање или примање топлоте путем електромагнетних таласа без директног контакта (нпр. сунчеви зраци).
- Провођење кроз флуиде (конвекција): Пренос топлоте на честице ваздуха или воде које струје око тела.
- Пренос додиром (кондукција): Директан пренос топлоте на чврст предмет са којим је тело у контакту (нпр. гуштер на загрејаном камену).
- Испаравање течности: Губитак топлоте преласком течности у гасовито стање (знојење код животиња и човека, транспирација код биљака).
Хипоталамус је главни координациони центар терморегулације код ендотермних организама. Садржи рецепторе који мере температуру крви и прима информације од терморецептора са коже. Хормони штитне и надбубрежне жлезде додатно модулишу брзину метаболизма.
1. Реакција организма на хладноћу:
- Сужавање крвних судова коже (вазоконстрикција): Смањује се проток крви кроз површину тела, чиме се смањује губитак топлоте.
- Дрхтање скелетних мишића: Невољне контракције мишића ослобађају значајну топлотну енергију.
- Мрко масно ткиво: Ткиво богато митохондријама које сагоревањем масти директно производи топлоту.
- Изолација: Кострешење длаке и перја (ствара изолациони слој ваздуха) и дебели слој поткожног масног ткива.
2. Реакција организма на топлоту:
- Ширење крвних судова коже (вазодилација): Повећава се проток топле крви близу површине тела ради одавања топлоте.
- Знојење: Секреција знојних жлезда омогућава хлађење одавањем топлоте кроз испаравање воде.
- Дахтање: Механизам ефикасног испаравања воде са влажних површина дисајних путева код животиња са густим крзном.
3. Регулација понашањем:
- Код ектотерма: Главни облик терморегулације (сунчање на топлом камену, склањање у сенку или рупе у земљи).
- Код ендотерма: Окупљање у групе, тражење заклона, а код човека коришћење адекватне одеће и расхладних/грејних уређаја.
Хомеостаза температуре: Одржава се негативном повратном спрегом преко координатора у мозгу - хипоталамуса, што омогућава оптималан рад ћелијских ензима.
Типови организама: Ендотерми производе топлоту метаболизмом и углавном су хомеотерми (стална температура - сисари, птице). Ектотерми зависе од средине и углавном су поикилотерми (променљива температура - рибе, водоземци, гмизавци).
Механизми одговора: На хладноћи долази до вазоконстрикције, дрхтања мишића и кострешења крзна/перја. На топлоти се покрећу вазодилација, знојење и дахтање, као и различити обрасци понашања (тражење заклона, сунчање).
Типови организама: Ендотерми производе топлоту метаболизмом и углавном су хомеотерми (стална температура - сисари, птице). Ектотерми зависе од средине и углавном су поикилотерми (променљива температура - рибе, водоземци, гмизавци).
Механизми одговора: На хладноћи долази до вазоконстрикције, дрхтања мишића и кострешења крзна/перја. На топлоти се покрећу вазодилација, знојење и дахтање, као и различити обрасци понашања (тражење заклона, сунчање).
