Você já
imaginou que o seu organismo trabalha todo o tempo
para manter a temperatura corporal em torno de 37°C.
E que esta temperatura é a ideal para estabilizar
as macromoléculas que compõem as nossas
células e permite que as reações
enzimáticas atinjam uma velocidade ótima
de trabalho? A maior parte das pessoas fica confortável
quando está em um ambiente com a temperatura
em torno de 20-35°C, não procurando realizar
nenhum comportamento específico para regular
a temperatura corporal, pois o organismo está
trabalhando para que isso ocorra. Entretanto se a
temperatura ambiente se torna mais quente ou mais
fria, ocorre uma sensação desconfortável
de frio ou calor ( estados motivacionais) e certas
atitudes são tomadas ( comportamentos motivados)
para ajudar os mecanismos automáticos de termorregulação:
ligar o ventilador, colocar um agasalho.
SERVOMECANISMOS ARTIFICIAIS
Para entender o funcionamento do sistema de termorregulação
dos animais endotérmicos é interessante
entender o conceito de servomecanismo ( máquinas
que são capazes de regular automaticamente
o seu próprio funcionamento).
Os servomecanismos apresentam os seguintes elementos:
(1) a variável controlada ( a temperatura);(2)
o ponto de ajuste, que é a temperatura que
se julga mais adequada para o ambiente climatizado
(23°C); o sistema de retroação ou
feedback, que informa a máquina sobre a temperatura
ambiente (termômetro);(4) o integrador ou detector
de erros (o termostato do sistema de climatização),
que gera um ‘sinal de erro’ sempre que
a temperatura se afasta do ponto de ajuste; e (5)
o controlador, representado pelo compressor que refrigera
ou o aquecedor que produz o efeito contrário.
O ponto de ajuste é uma faixa de dois graus
em torno de 23°C. Assim, quando a temperatura
sés mantém entre 22-24°C, nada se
modifica. Mas quando a temperatura se eleva ou se
reduz para fora dessa faixa, o sistema de retroação
informa o integrador e este envia um sinal de erro
que aciona o controlador. Assim, se a temperatura
subir além de 24°C. o compressor é
acionado para refrigerar o ambiente; se, ao contrário,
a temperatura cair abaixo de 22°C, o aquecedor
é acionado.
UM SERVOMECANISMO NATURAL
O sistema de termorregulação dos animais
endotérmicos funciona como um servomecanismo.
O ponto de ajuste fica em torno de 37°C na maioria
dos casos, embora seja mais baixo em alguns animais.
Os termorreguladores periféricos e centrais
constiruem o sistema de retroação, o
hipotálamo é o integrador e o controlador
é múltiplo, formado pelo sistema nervoso
autômono, sistema endócrino e sistema
neuromuscular.
O ponto de ajuste é determinado pelo integrador
hipotalâmico, que oscila ligeiramente durante
as 24 horas de cada dia (nos seres humanos a temperatura
corporal cresce lentamente ao longo do dia, atinge
um máximo no final da tarde e decresce lentamente
durante a noite até a madrugada, quando volta
a se elevar). Essa oscilação cíclica
do ponto de ajuste é sincronizada ao ciclo
dia-noite pelo núcleo supraquiasmático
do hipotálamo e passada as regiões encarregadas
da termorregulação.
O sistema controla uma única variável,
a temperatura, mas o faz em duas regiões diferentes
do organismo: (1) nas superfícies externa (pele)
e interna (mucosas digestivas e respiratórias),
onde a temperatura está sujeita a uma influência
direta do ambiente; e(2) sangue, cuja temperatura
expressa com bastante fidelidade a da maior parte
dos órgãos e regiões do corpo.
Isso significa que o integrador hipotalâmico
deve lidas com a interação entre essas
duas medidas de temperatura, que não são
sempre iguais.
A temperatura ambiente é monitorada pelos
termorreceptores periféricos, fibras aferentes
cujos terminais situados na pele e em algumas vísceras
têm a propriedade de gerar potenciais receptores
proporcionais a certas variações de
temperatura. Atreves da pele, as variações
ambientais de temperatura podem atingir o sangue,
cuja temperatura é monitorada pelos termorreceptores
centrais. Sabe-se que a região pré-optica
e o hipotálamo anterior alojam esses neurônios
receptores, mas há muita certeza sobre sua
localização precisa.
A identidade do integrador do servomecanismo de
termorregulação foi atribuída
ao hipotálamo. Os primeiros investigadores
descobriram que os animais submetidos a lesões
da região anterior do hipotálamo tornavam-se
hipertérmicos crônicos: era como se eles
não mais conseguissem perder calos. Por outro
lado, quando as lesões eram localizadas no
hipotálamo posterior ocorria o contrário:
os animais tornavam-se incapazes de se aquecer, e
a sua temperatura corporal tendia sempre a igualar-se
à do ambiente. Conclui-se que o integrados
hipotalâmico devia ser constituído de
dois componentes: uma região sensível
aos “sinais de erro para cima” correspondentes
ao aumento da temperatura corporal ( no hipotálamo
anterior) e outra sensível aos sinais de queda
da temperatura corporal ( no hipotálamo posterior).
O hipotálamo anterior ativaria os controladores
sub-reguladores, isto é, aqueles capazes de
diminuir o tônus vascular simpático periférico
e de provocar a sudorese e o aumento da freqüência
e amplitude respiratórias, garantindo a dissipação
do calor corporal excessivo. O hipotálamo posterior,
ao contrário, ativaria os controladores supra-reguladores,
ou seja, aqueles capazes de provocar a estimulação
da inervação simpática dos vasos
cutâneos e os tremores involuntários,
provocando a conservação e a geração
de calor corporal.
A natureza exata da interação entre
os dois componentes do integrador hipotalâmico
e os seus respectivos controladores não é
bem conhecida. Como os ajustes fisiológicos
automáticos envolvem o SNA, não há
dúvida de que há participação
das conexões do hipotálamo com os núcleos
parassimpáticos do tronco encefálico
e com a coluna intermédio-lateral9simpática)
da medula espinhal. Além desses mecanismos
rápidos, entretanto, ocorrem também
mecanismos de longo prazo especialmente quando a temperatura
ambiental é mantida muito abaixo do ponto de
ajuste. Isso ocorre no inverno em muitas regiões
geográficas, e provoca respostas autonômicas
e neuroendócrinas do hipotálamo. No
primeiro caso, o resultado é a ativação
simpática do tecido adiposo marrom, aumentando
o seu metabolismo energético, que gera calor.
No segundo caso ocorre secreção de hormônio
tireotrófico pela adeno-hipófise, seguindo-se
o aumento da concentração circulante
de hormônios tireoidianos e conseqüentemente
a elevação das taxas metabólicas
do animal, que acabam por produzir mais energia para
enfrentar o frio. Finalmente, o afastamento da temperatura
ambiente do ponto de ajuste- para cima e para baixo-
ativa os comportamentos motivados apropriados. Nesse
caso, acredita-se que o hipotálamo aciona regiões
corticais, sendo estas as que comandarão as
ações de busca de abrigo, agasalho e
assim por diante.