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)

TEMPERATURA

Transmisión de calorradiaciónconducciónconvecciónevaporación (transpiración, respiración)

HOMO vs POIQUILOTERMIAENDO vs EXOTERMIA

Mecanismostermogénesis tiritantecomportamientograsa blanca / grasa pardacirculacióntranspiración / jadeopiloereccióncontrol 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 termodinámicosAMBIENTE

Radiacion

Conduccion

Conveccion

AMBIENTE

Radiacion

Conduccion

Conveccion

Evaporacion

Ganancia de calor

Pérdida de calor

ANIMAL

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)

Respirometría

Respirometría (cerrada)

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 CO2tasa de consumo de O2

Sirve para determina la proporción de H deC, proteína y grasa metabolizada

METABOLISMO:

CarbohidratosMonosacáridos (glucosa)Disacáridos (sacarosa)Polisacáridos (almidón)

Glucogénesis y glucogenólisis en hígado Gluconeogénesis (deaminación proteica) Glucosa-6-P en músculo Glucostato hipotalámico Proteínas

Metabolismo hepáticoRegulación hormonal

GrasasÉsteres de AG con glicerolLipólisis Transporte de quilomicronMetabolismo hepáticoControl neural y hormonalHDL 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

Ejercicio y deuda de oxígeno

Acción dinámica específica

TMB en función del peso corporal

Peso corporal y requerimientos alimentarios semanales

Relación superficie/volumen

Surface:volume 6:1 3:1 2:1 1.5:1

96(16x)

1 2 3 4

1 8 27 64

6 24 54 96

BMR dependiente del peso

TMB y peso

TMB y peso en log/log

OBESIDAD

>20-25% CONTENIDO DE GRASA EN EL CUERPO

HipertróficaHiperblástica-hipertrófica

INANICIÓN1) Carbohidratos2) Grasas y proteínas3) Proteínas estructurales

Grasas 9 cal/g – 22% peso corporal – 84% valor combustibleProteínas 4 cal/g – 14% peso corporal – 15% valor combustibleCarbohidratos 4 cal/g – 0,77% peso corporal – 1% valor cvombustible