METABOLISMO

DEFINICIÓN El metabolismo es la suma de todas las reacciones que ocurren en un organismo La actividad metabólica está muy relacionada a la temperatura corporal (la tasa de reacciones químicas se incrementa con la temperatura)

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evaporación (transpiración, respiración) HOMO vs POIQUILOTERMIA TEMPERATURA Transmisión de calor radiación conducción convección evaporación (transpiración, respiración) HOMO vs POIQUILOTERMIA ENDO vs EXOTERMIA Mecanismos termogénesis tiritante comportamiento grasa blanca / grasa parda circulación transpiración / jadeo piloerección control nervioso y hormonal

Endotermos and Ectotermos Endotermos- temperatura corporal constante, mantenido oor mecanismos end´genos de producción de calor AltoVO2, alta producción de calor, baja conductividad térmica Alto costo metabólico (5x ectotermos) Mamíferos, aves y un poco algunos reptiles

Ectotermos – usan fuentes de calor externa para regular su temperatura corporal - variación diaria y estacional - Bajo VO2, baja producción de calor, pobre aislamiento peces, reptiles, anfibios

ECTOTERMIA

ECTOTERMIA

Homeotermos y heterotermos Homeotermos – termorregulan por medios fisiológicos (e.g., tasa de producción de calor) Ojo con definición de poiquilotermos

Heterotermos Exhiben caracteristicas de endo y ectotermia. Temporales: hibernadores, torpor (aves y mamíferos), algunos insectos, peces, serpientes. Regionales- abejas, mamíferos

Pigmy mouse Baiomys taylori

Deer mouse Peromyscus

Conformación y regulación de la temperatura

Principios termodinámicos AMBIENTE Radiacion Conduccion Conveccion Evaporacion AMBIENTE Radiacion Conduccion Conveccion Ganancia de calor ANIMAL Pérdida de calor METABOLISMO Mantenimiento Ejercicio Crecimiento Lactancia Alimentación METABOLISMO Pérdida de leche Heces Orina

TRANSFERENCIA DE CALOR Conducción: objetos en contacto Convección: movimiento del fluido Radiación: sin contacto directo (radiación electromagnética) Evaporación: capacidad calorífica del agua

ZONA TERMONEUTRAL Rango de Ta en la que los endotermos no deben modificar VO2 para mantener Tc constante. Temperatura crítica superior (por arriba ocurren sudoración, jadeos, etc). Temperatura crítica inferior(por debajo ocurre tiriteo, termogénesis).

Intercambiador en contracorriente

Q10 Cambios en la velocidad de reacción por cambios de 10 grados en la temperatura En general Q10 es 2-3X

Aclimatación Adaptación a cambios de temperatura ambiente. Ocurre en el animal entero, y también en células y tejidos individuales.

Supercongelamiento Glicerol, baja el punto de congelación. Proteína anticongelante en peces antárticos. Tolerancia al congelamiento (invertebrados)

Tasa Metabólica Es la conversión de energía química en calor Se expresa en unidades de calor por unidad de tiempo Se puede medir producción de calor, consumo de O2 o producción de CO2

CALORIMETRÍA Directa Indirecta Tasa Metabólica BASAL ESPECíFICA ACTIVA ESTÁNDAR Regulación hormonal y nerviosa

Calorimetría directa (1780) anphys-fig-05-04-0.jpg

Respirometría anphys-box-05-04-b-0.jpg

Respirometría (cerrada) anphys-box-05-04-a-0.jpg

Tasa metabólica basal En ayunas y en reposo. Acción dinámica específica: cambios en TMB luego de la ingesta. Tasa metabólica estándar (TME): a una temperatura determinada

Cociente respiratorio tasa de producción de CO2 tasa de consumo de O2 Sirve para determina la proporción de H deC, proteína y grasa metabolizada

METABOLISMO: Carbohidratos Monosacáridos (glucosa) Disacáridos (sacarosa) Polisacáridos (almidón) Glucogénesis y glucogenólisis en hígado Gluconeogénesis (deaminación proteica) Glucosa-6-P en músculo Glucostato hipotalámico Proteínas Metabolismo hepático Regulación hormonal Grasas Ésteres de AG con glicerol Lipólisis Transporte de quilomicron Control neural y hormonal HDL y LDL

Hidratos de carbono Carbohydrates (CH2O)n: In complete oxidation of a carbohydrate, oxygen is used to oxidize the carbon to form CO2 After oxidation, each CH2O produces H2O and CO2 and consumes O2 The RQ for carbohydrates is therefore 1 C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O RQ for carbohydrates = 6 volumes of CO2/ 6 volumes of O2 = 1

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Ejercicio y deuda de oxígeno

Acción dinámica específica anphys-fig-05-05-1.jpg

Specific Dynamic Action – an increase in metabolism just after eating

TMB en función del peso corporal anphys-fig-05-07-0.jpg

Peso corporal y requerimientos alimentarios semanales anphys-fig-05-06-0.jpg

Relación superficie/volumen 1 2 3 4 1 8 27 64 6 24 54 96 96(16x) Surface:volume 6:1 3:1 2:1 1.5:1

BMR dependiente del peso anphys-fig-05-08-0.jpg

TMB y peso anphys-fig-05-09-0.jpg

TMB y peso en log/log anphys-fig-05-10-1.jpg

Grasas 9 cal/g – 22% peso corporal – 84% valor combustible Proteínas 4 cal/g – 14% peso corporal – 15% valor combustible Carbohidratos 4 cal/g – 0,77% peso corporal – 1% valor cvombustible OBESIDAD >20-25% CONTENIDO DE GRASA EN EL CUERPO Hipertrófica Hiperblástica-hipertrófica INANICIÓN Carbohidratos Grasas y proteínas Proteínas estructurales