Endotermija
Endotermija (grč. ἔνδον – endon = u + θέρμη - thermē = toplota) je fiziološka pojava da organizam (endoterm) održava tjelesnu temperaturu na metabolički povoljnoj razini, uglavnom upotrebom topline koja se oslobađa tokom njegovih unutrašnjih tjelesnih funkcija. To se postiže umjesto oslanjanjem na gotovo isključivo toplotu okruženja. Ta toplota nastala unutar organizma uglavnom je uzgredni proizvod redovnog metabolizma životinje. Međutim, pod uslovima prekomjerne hladnoće ili niske aktivnosti, endoterm može primijeniti i posebne mehanizme koji predstavljaju posebna prilagođavanja za održavanje grijanja. Primjeri uključuju posebne funkcije mišićne aktivnosti, kao što su drhtanje i oksidacijski metabolizam u smeđem masnom tkivu.[1][2][3]
Samo ptice i sisari su postojeće univerzalno endotermne grupe životinja. Endotermne su i (rijetke) određene ribe, kao što su lamnidna ajkula, tuna i sabljarka.
U običnom govoru, endotermi se nazivaju "toplokrvnim". Suprotno od endotermije je ektotermija, iako ne postoji apsolutno ili jasno razdvajanje između prirode endotherma i ektoterma u cjelini.
Mehanizmi nastanka i čuvanja toplote uredi
Mnogi endotermi imaju veći broj mitohondrija po ćeliji nego ektotermi. To im omogućava da proizvode toplotu povećanjem stope po kojoj se metaboliziraju masti i šećeri. U skladu s tim, da bi održale viši metabolizam, endotermnim životinjama je obično količinski potrebno nekoliko puta više hrane nego ektotermnim, a obično zahtijevaju održivije snabdijevanje metaboličkim gorivima.
Kod mnogih endotermnih životinja, kontrolisano privremeno stanje hipotermije štedi energiju dozvoljavajući da tjelesna temperatura padne skoro na sobnu razinu. Takva stanja mogu biti kratka, redovna cirkadijski ciklusi pod nazivom obamrlost ili se mogu javiti u mnogo dužim periodima, čak i sezonski, ciklusi pod nazivom hibernacija. Tjelesna temperatura mnogih malih ptica (naprimjer, zujalica) i sitnih sisara (naprimjer, insektivora) dramatično opada tokom dnevnih neaktivnosti, kao kod noćno-dnevnih životinja (i obrnuto), čime se smanjuje utrošak energije za održavanje tjelesne temperature. Manje drastični prekidi smanjenja tjelesne temperature također se javlja i kod ostalih, većih endoterma. Naprimjer, ljudski metabolizam se usporava tokom sna, što dovodi do pada temperature u jezgru, obično reda oko 1 C. Mogu postojati i druge varijacije u tjelesnoj temperaturi, obično manje, bilo endogene ili kao odgovor na vanjske okolnosti ili energične napore, kao povećanje ili smanjenje.[4]
U mirovanju, ljudsko tijelo stvara oko dvije trećine toplote putem metabolizma u unutrašnjim organima u grudnom košu i abdomenu, kao i u mozgu. Mozak stvara oko 16% od ukupne tjelesne toplote..[5] Gubitak topline je glavna prijetnja manjim stvorenjima, jer imaju veći omjer između površine i zapremine. Male toplokrvne životinje imaju toplotnu izolaciju u obliku krzna ili perja. Vodene toplokrvne životinje, kao što su plivačice, uglavnom imaju duboke slojeve potkožnog sala. Pingvini imaju i perje i salo. Endotermi koji žive u vrlo hladnim okolnostima koji su predisponirajući za gubitak toplote, kao što su polarne vode, imaju sklonost posjedovanja specijalizirane strukture krvnih sudova u svojim ekstremitetima koja se ponaša kao izmjenjivač toplote. Pored arterija, i vene su pune tople krvi. Neki dio arterijske topline se hladi i obnavlja u trupu.
Ptice, posebno barske, često imaju vrlo dobro razvijenu kapilarnu mrežu za mehanizme razmjene toplote u svojim nogama. Oni u nogama carskih pingvina su dio prilagođavanja koje im omogućava da provedu mjesece na antarktičkom zimskom ledu.[6][7]
Kao odgovor na hladnću, mnoge toplokrvne životinje smanjuju dotok krvi u kožu vazokonstrikcijom, čime se smanjuje gubitak toplote. Kao rezultat toga, one postaju svjetlije.
Reference uredi
- ^ Campbell N. A.; et al. (2008). Biology. 8th Ed. Person International Edition, San Francisco. ISBN 978-0-321-53616-7. Eksplicitna upotreba et al. u:
|author=(pomoć) - ^ Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2004). Biologija 1. Svjetlost, Sarajevo. ISBN 9958-10-686-8.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2002). Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo. ISBN 9958-10-222-6.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Refinetti, Roberto (2010). "The circadian rhythm of body temperature". Frontiers in Bioscience. 15: 564–594. doi:10.2741/3634.
- ^ "Heat Transport". users.rcn.com. Arhivirano s originala, 9. 4. 2017. Pristupljeno 4. 11. 2015.
- ^ Thomas, D.B.; Fordyce, R.E. (2008). "The heterothermic loophole exploited by penguins". Australian Journal of Zoology. 55: 317–321. doi:10.1071/ZO07053.
- ^ Thomas, D.B., D.T. Ksepka and R.E. Fordyce. 2010. Penguin heat-retention structures evolved in a greenhouse Earth. Biology Letters (published online before print December 22, 2010, doi:10.1098/rsbl.2010.0993)