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Eterotermia[modifica | modifica wikitesto]
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L'eterotermia (dal greco: heteros = altra; thermos = calore) indica la capacità di un animale di passare da una condizione di omeotermia a una di pecilotermia, o viceversa. Ciò significa che la temperatura corporea di alcuni animali può andare in contro a notevoli variazioni in un intervallo piuttosto ampio (in tutto il corpo o solo in alcune zone specifiche) a seconda delle condizioni ambientali cui sono sottoposti. Questi animali prendono il nome di eterotermi o omeotermi parziali[1] e presentano caratteristiche intermedie all'endotermia e all'ectotermia.[2]
La regolazione della temperatura corporea nelle specie eteroterme può avvenire sia temporalmente (eterotermia temporale) sia spazialmente (eterotermia spaziale o regionale).[1]
Con eterotermia si intende un sistema di termoregolazione di alcuni animali che presentano caratteristiche intermedie all'endotermia e all'ectotermia: la loro temperatura corporea può andare in contro a notevoli variazioni in un intervallo piuttosto ampio (in tutto il corpo o solo in alcune zone specifiche) a seconda delle condizioni ambientali cui sono sottoposti. Questi animali prendono il nome di eterotermi o omeotermi parziali[1].
La regolazione della temperatura corporea nelle specie eteroterme può avvenire sia temporalmente (eterotermia temporale) sia spazialmente (eterotermia spaziale o regionale).[1]
Eterotermia temporale[modifica | modifica wikitesto]
Molti piccoli mammiferi come pipistrelli o roditori possiedono un metabolismo molto elevato quando sono attivi, cosa che permette loro di mantenere una condizione di omeotermia (endotermia?). In determinati periodi dell'anno però, abbassano la temperatura corporea a causa di una diminuzione della temperatura ambientale o della mancanza di risorse disponibili.[3] Si tratta di un fenomeno definito eterotermia temporale: in particolare, a seconda delle condizioni in cui si manifesta si distinguono l'ibernazione (chiamato comunemente anche letargo) e il torpore quotidiano.
L'ibernazione è una strategia adottata da animali che vivono in ambienti situati ad alte latitudini o altitudini per sopravvivere al periodo invernale; un esempio è la marmotta. Gli animali in questo periodo si rifugiano nelle loro tane ed entrano in uno stato di quiescenza, rallentando il metabolismo in maniera controllata e abbassando, di conseguenza, la frequenza cardiaca e la temperatura corporea. Le specie prima di entrare in ibernazione immagazzinano grandi quantità di grasso e il loro metabolismo basato su carboidrati si converte in un metabolismo a base di lipidi.
Solo le specie di piccole dimensioni sono ibernanti, poiché gli animali più grandi avrebbero una richiesta di energia troppo alta per riscaldarsi in primavera dopo il risveglio. Solamente poche specie di mammiferi entrano in estivazione (corrispondente estiva dell'ibernazione) per superare i momenti dell'anno più caldi e siccitosi.
Si parla di torpore quotidiano, invece, quando le fasi di riduzione metabolica e di abbassamento della temperatura corporea, come conseguenza dell'abbassamento della temperatura dell'ambiente esterno, durano meno di 24 ore e solitamente nelle ore notturne. Questa strategia viene adottata allo scopo di risparmiare energia nelle ore più fredde o quando le risorse di cibo non sono disponibili e viene riscontrata in uccelli, come il colibrì, e in piccoli mammiferi come il toporagno che regola il torpore quotidiano con il crepuscolo.
Eterotermia regionale[modifica | modifica wikitesto]
Ci possono essere determinate specie di ectotermi (tra cui alcuni teleostei, elasmobranchi, insetti e rettili) che hanno sviluppato delle forme di endotermia tali per cui la temperatura solo in alcuni tessuti e/o organi risulta essere più elevata rispetto a quella che caratterizza l'ambiente esterno. Questi organismi, definiti eterotermi regionali, sono in grado di sfruttare processi che interessano generalmente l'attività muscolare.[1]
Insetti[modifica | modifica wikitesto]
Gli insetti volatori (ad esempio coleotteri, falene ed api) possono riscaldare in pochi minuti il proprio torace e durante il volo grazie all' attività di alcuni muscoli, che generano a causa di alcune inefficienze biochimiche, per mantenere temperature elevate in quella zona del corpo. Addome e capo rimangono più freddi per evitare shock termici dannosi per il sistema nervoso o per gli altri organi attraverso un sistema di scambio di calore in contro-corrente situato all'altezza del peduncolo, che unisce torace e addome.
La termoregolazione avviene generalmente durante il volo e non durante la condizione di riposo e per questo motivo si possono considerare gli insetti anche come eterotermi temporali.
Alcune specie, invece, scaldano i muscoli prima del volo attraverso il brivido, che è generato dalla contrazione dei muscoli del volo e nel farlo sviluppano una quantità di energia minima sufficiente per librarsi in volo. Per questo motivo gli insetti di piccola taglia, quali zanzare e moscerini, non presentano questo meccanismo di termoregolazione dato che sono in grado di volare anche a temperature quasi prossime allo zero.
Esistono alcune eccezioni, come nel caso dello scarabeo stercorario che quando accumula lo sterco presenta una temperatura più alta simile a quella mantenuta durante il volo, mentre quando è a riposo la sua temperatura corporea si adatta a quella dell'ambiente esterno.
Pesci[modifica | modifica wikitesto]
Eterotermia craniale[modifica | modifica wikitesto]
Diversi teleostei sviluppano nei pressi della zona cefalica, in particolare attorno al cervello e agli occhi, una temperatura superiore rispetto a quella del resto dell'organismo e dell'acqua circostante; questo adattamento garantisce una coordinazione più ottimale dei movimenti ed una vista efficiente[2], entrambe funzionali ad una migliore predazione o eventuale fuga.[4]
Sussistono numerosi meccanismi specie-specifici che possono portare questi organismi ad adottare l'eterotermia craniale, come ad esempio la presenza di una rete mirabile che avvolge il cervello e gli occhi o la presenza di un organo specializzato che prende il nome di muscolo retto superiore. Il muscolo retto superiore non presenta filamenti di actina e miosina, è quindi specializzato nella produzione di calore piuttosto che nella contrazione, generando la cosiddetta termogenesi senza brivido[5]. Questo muscolo è irrorato da una fitta rete di capillari che operano uno scambio di calore in controcorrente ed è inoltre presente uno strato adiposo tutt'attorno che funziona da isolante e permette al calore di rimanere confinato presso l'area di interesse.[4]
Eterotermia muscolare[modifica | modifica wikitesto]
Eterotermia viscerale[modifica | modifica wikitesto]
L’eterotermia viscerale permette di aumentare l’efficienza e la velocità di digestione e assorbimento dei cibi per alimentare i muscoli e le loro alte prestazioni. Questo tipo di eterotermia è permessa da una rete mirabile che ha origine dall’arteria celiaco-mesenterica[6] e che in questo modo mantengono il calore nella massa viscerale.
Rettili[modifica | modifica wikitesto]
Fenomeni di eterotermia regionale sono riscontrabili anche in rettili di grosse dimensioni: per questo motivo, si parla di gigantotermia. Questo meccanismo, tipico di animali quali il varano di Komodo, la tartaruga gigante delle Galapagos e la tartaruga liuto, sfrutta il basso rapporto superficie/volume dell'animale, che permette un ridotto scambio termico con l'ambiente esterno, garantendo un aumento della temperatura corporea grazie al calore metabolico accumulato.[7]
Questa strategia può essere coadiuvata da altri meccanismi, dall'aumento dell'attività metabolica, alla presenza di uno strato isolante adiposo sottocutaneo (simile al blubber dei cetacei e ), alla regolazione della temperatura corporea a livello circolatorio attraverso processi di vasocostrizione e vasodilatazione e meccanismi di scambio in controcorrente[1].
[Nota 7 riferimenti pagine: 47-48 arteria, 43 organo termogenico, 95-97 eterotermia craniale e muscolare]
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ a b c d e f Alessandro,. Poli, Fisiologia animale, 2ª ed, EdiSES, 2018, pp. 333-343, ISBN 978-88-7959-902-3, OCLC 1044778340.
- ^ a b G. Stone e Ian A. Johnston, Environmental physiology of animals, 2nd ed, Blackwell Pub, 2005, pp. 189-191, ISBN 1-4051-0724-3, OCLC 53307700.
- ^ Knut Schmidt-Nielsen, Animal physiology : adaptation and environment, Fifth edition, 1997, p. 277, ISBN 0-521-57098-0, OCLC 35744403.
- ^ a b David H. Evans, The Physiology of fishes, CRC Press, 1993, pp. 428-434, ISBN 0-8493-8042-1, OCLC 27430865.
- ^ IUPS Thermal Commission, Glossary of terms for thermal physiology, in The Japanese Journal of Physiology, vol. 51, n. 2, 2001, p. 273.
- ^ Bruce B. Collette e Douglas E. Facey, The diversity of fishes, Blackwell Science, 1997, pp. 43, 47-48, e 95-97, ISBN 0-86542-256-7, OCLC 36051279.
- ^ Katie Fitzpatrick, Gigantothermy, su archive.ph, 2005. URL consultato il 17 maggio 2022.