Biotermologia

INTRODUÇÃO

A Biotermologia é a parte da biofísica que estuda a variação da temperatura nos seres vivos e em tudo que se relaciona a eles. Como um todo, se aplicada diretamente ou indiretamente ao cotidiano, e dentre suas aplicações podemos citar o aparelho de micro-ondas, aparelhos de laser, ultra-som, compressas quentes e frias, termômetros, até mesmo os reguladores metabólicos corpóreos.

Para entendermos sobre a Biotermologia é necessário entender como funciona o sistema de calor e temperatura.

Definimos Temperatura como a vibração das moléculas de um corpo estando na temperatura superior a – 273° C ou 0° Kelvin. (referente à escala Kelvin, pois é a universal).

No assunto calor, podemos defini-lo como quantidade de energia térmica. É importante diferenciar os dois pois, o calor é a medida da intensidade da energia térmica. Eles fazem parte de uma parcela muito grande do tema de Biotermologia, pois lida diretamente com o funcionamento do corpo humano, e suas influências externas.

Em um corpo, a variação de temperatura não pode ser determinada pela quantificação de calor, mas sim pela variação de calor absorvido ou perdido, sendo a Calorimetria o ramo que estuda tal fenômeno, tendo como princípio “Dois ou mais corpos, constituindo um sistema isolado trocam entre si apenas calor e a soma das quantidades de calor cedidas por uns é igual á soma das quantidades de calor recebida por outros”. Sobre a Física, esta variação pode ser medida com uma fórmula, esta: Qcedida = ∆Qrecebida.

Ainda neste patamar, temos a Termodinâmica, que estuda armazenamento deste calor para ser transformado em forma de trabalho. O valor passa de um corpo para o outro de forma decrescente para transformar o calor em trabalho. Para se determinar a massa trocada, dependemos do valor de massa de cada indivíduo e da própria temperatura do corpo sendo este denominado de calor específico.

No organismo humano a troca de calor é realizada pelos hormônios e pelo metabolismo. Esta troca deve ser realizada de forma adequada para que as enzimas não sejam prejudiciais, pois são essenciais para o funcionamento do conjunto de células que constituem tecidos, pois o organismo humano não se adapta a brusca variação de temperatura. Quando há intensificação desta troca de calor, o corpo sofre um fenômeno chamado de febre, responsável por equilibrar essa dissipação sem prejudicar o corpo.

Dentre estes fenômenos, a troca de calor é essencial para o funcionamento metabólico citado acima, pois estabelece homeostase, utilizando a termogênese, responsável por manter o organismo funcionando adequadamente, podendo ser química, mecânica e biológica.

Dentro do sistema de calor ainda podemos aprofundar, selecionando as classes de animais, onde as variações de temperaturas corpóreas variam junto com a espécie, como por exemplo, os mamíferos que são endotérmicos, ou seja, tem a própria temperatura corporal, variando e se equilibrando de acordo com a necessidade. Já os répteis necessitam de uma temperatura externa para que encontrem homeostase, variando simultaneamente com o ambiente.

1° CAPÍTULO – ESCALAS TERMOMÉTRICAS

As escalas termométricas se diferenciam em cada país, dividida por três escalas, Celsius, Fahrenheit e Kelvin, que através de cálculos convertem-se entre si. A temperatura Kelvin é considerada a escala absoluta, dando base das demais.

A escala Kelvin foi desenvolvida por um cientista Inglês, que através do termômetro de gás determinou que a menor temperatura possível para a matéria era -273° C que equivalem a 0°K, dando origem assim a denominada Escala Absoluta.

Tanto a escala Fahrenheit quanto a escala Celsius foram definidas da mesma maneira, através do ponto de fusão e de ebulição. A única diferenciação das duas é a numeração. A Celsius se inicia com a fusão da água em 0° e termina com a ebulição em 100°. Já a Fahrenheit se inicia em 32° e termina em 212°.

Suas aplicações variam de acordo com a necessidade de cada momento, situação ou circunstância, assim sendo, agregam determinantes como trocas de calor e calor, análises bioquímicas e biofísicas, atividades domésticas diárias, funcionamento corpóreo e metabólico, entre outras.

2° CAPÍTULO - REGULAÇÃO DE TEMPERATURAS EM ANIMAIS E TERMOGÊNESE

A atividade metabólica de um animal está totalmente ligada á temperatura de seu corpo. Este controle metabólico, chamado de basal corresponde á respiração celular. Isso acontece porque os mecanismos reguladores que controlam o corpo são extremamente específicos e instáveis a bruscas mudanças. Para exercerem suas funções com eficiência, a produção e a eliminação do calor corporal devem ser controladas. Quando os animais estão em ambientes frios, o calor gerado no interior do corpo deve ser conservado, diferente de quando se estão em um ambiente quente, necessitando seja dissipado para o meio externo. Os animais quando expostos a algum ambiente frio, se tornam são capazes de produzir o seu próprio calor corporal, através de uma contração muscular que é chamada de Termogênese Mecânica, e pelas reações exotérmicas chamadas de Termogênese química.

A Termogênese Mecânica é o que faz, por exemplo, a produção de calor quando ocorre um calafrio, assim como quando os animais estão em estado febril devido a um aumento rápido da temperatura. O calafrio é uma ação desordenada que ocorre nos músculos esqueléticos quando o consumo de O² é de 2 a 5 vezes maior do que a normal.

Já a Termogênese Química é a mais importante, pois, apesar de ser lenta, promove a manutenção da temperatura corporal, evitando o choque térmico, como o calafrio. Isso ocorre, por exemplo, em pequenos animais como os ratos, que estão aclimatados ao frio e conseguem produzir calor suficiente para suas necessidades térmicas, enzimáticas e metabólicas.

A camada adiposa, ou seja, a camada de gordura do corpo é também uma fonte muito importante de energia térmica, A tecido adiposo de gordura marrom nos animais é a principal fonte de energia, pois fornece substrato para a Termogênese Química.

O tecido adiposo marrom é encontrado pelo menos uma vez na vida nos mamíferos, e em grande quantidade nos hibernantes. Nos humanos adultos existem poucos pontos de tecido adiposo marrom, mas é rico nos recém-nascidos e em fetos. Ele é uma fonte considerável