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Winter Swimming: Body Hardening and Cardiorespiratory... : Current Sports Medicine Reports

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form of aerobic exercise, albeit more strenuous when performed in cold water, winter swimming may increase body tolerance to stressors and achieve body hardening. When practiced by individuals who are in good general health adopting a regular, graded and adaptive mode, winter swimming seems to confe…

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Se muestra que las aves alteran el flujo sanguíneo al pico de acuerdo a las condiciones ambientales expulsando calor (termólisis) por el pico (Tattersall, 2009)

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4.2 Perdida de Calor en Tucanes (Termografía infrarroja).

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4.2 Perdida de Calor en Tucanes (Termografía infrarroja).

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El flujo de calor se produce por procesos que dependen de la temperatura ambiente, mientras que la magnitud de la pérdida de calor sensible por conducción y convección depende del área superficial por unidad de peso corporal, la magnitud del gradiente de temperatura entre el animal y el aire y la conductancia de calor desde el núcleo del cuerpo a la piel y de la piel al aire circundante (Polania, 2012).

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6.1.2 Vasoconstricción cutánea inducida por el frío

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6.1.2 Vasoconstricción cutánea inducida por el frío

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5.3 La Termogénesis sin escalofríos (Termogenina)

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5.3 La Termogénesis sin escalofríos (Termogenina)

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1. Basilio (2012). Impacto del estrés calórico en la producción de pollos de engorde de Venezuela. REDVET. Revista Electrónica de Veterinaria, 13 (6),. [Fecha de Consulta 24 de Noviembre de 2021]. ISSN:. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=63624434014

2. Cascales, M. (2016). Termogénesis. Real academia de Doctores de España, Vol 1, (2016) pp. 21-31. Obtenido de https://www.publicacionesrade.es/index.php/arade/article/view/10

3. El Sol de México, (2018). Bañar a tu perrito en diciembre puede ser fatal para su salud. Recuperado de: https://www.elsoldemexico.com.mx/doble-via/puedo-banar-a-mi-perro-en-diciembre-mascota-frio-enfermedades-salud-razas-2807071.html

4. Feldhamer. (2013). Mammalogy: Adaptation, Diversity and Ecology. QUIMICA.ES. https://www.quimica.es/enciclopedia/Termorregulaci%C3%B3n_de_los_mam%C3%ADferos.html

5. Figueroa, B. (s.f.). Técnicas de cómo fotografiar aves volando de una manera sencilla. Recuperado de: https://mott.pe/noticias/tecnicas-de-como-fotografiar-aves-volando/

6. Full Outdoors, (2021). La mujer del ano: conociendo a  Barbara Hernandez la nadadora chilena de aguas frías. Recuperado de: https://www.fulloutdoor.cl/2021/02/la-mujer-del-ano-conociendo-a-barbara-hernandez-la-nadadora-chilena-de-aguas-frias/

7. Hill, R., Wyse, G. & Anderson, M. (2016). Animal Physiology. Sunderland, Massahusetts: Sinauer Associates, (259-265) Inc. Recuperado de: https://dokumen.pub/animal-physiology-4nbsped-9781605354712.html

8. LSDB: Anatomography maintained by Life Science Databases, (2009). hypothalamus [Imagen]. Recuperado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Hipot%C3%A1lamo#/media/Archivo:Hypothalamus_small.gif

9. Marulanda. (2017). Animales homeotermos (endotérmicos) y poiquilotermos (ectotérmicos). PARADAIS SPHYNX. https://www.paradais-sphynx.com/animales/fisiologia-ambiental/animales-homeotermos-poiquilotermos.htm

10. McCafferty, D., Gallon, S. & Nord, A. (2015). Challenges of measuring body temperatures of free-ranging birds and mammals. Animal Biotelemetry 3(33), 1. Recuperado de: https://animalbiotelemetry.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40317-015-0075-2

11. McNab, B. (2019). What determines the basal rate of metabolism?. Journal of Experimental Biology 222(15), 1-2. Reuperado de:https://www.researchgate.net/publication/334156746_What_determines_the_basal_rate_of_metabolism

12. Ocaña, E. (2014). Termorregulación en animales, regulación de su temperatura. PARADAIS SPHYX. https://www.paradais-sphynx.com/animales/fisiologia-ambiental/termorregulacion-en-animales.htm

13. Quo, (2017). Ellos no pasan frío. Recuperado de: https://www.quo.es/naturaleza/g63779/animales-blancos/

14. Polania, Y. (2012). Movimiento de Vacunos en un Paisaje Arbolado y su Relación con el Gasto de Energía. Tesis de Grado. Universidad del Tolima. Ibague, Colombia. Recuperado de: http://repository.ut.edu.co/handle/001/1120

15. Sanin, L., Zuluaga, A. & Tarazona, A. (2016). Respuestas de adaptación al estrés térmico en mamíferos. Rev Med Vet, (31): 121-135. Recuperado http://www.scielo.org.co/pdf/rmv/n31/n31a12.pdf

16. Sanmiguel Plazas, R., & Díaz Ávila, V. (2011). Mecanismos fisiológicos de la termorregulación en animales de producción. Colombiana de Ciencia Anima, 89-93. Recuperado http://revistas.ut.edu.co/index.php/ciencianimal/article/view/148/147

17. Tansey, E. & Johnson, C. (2015). Recent advances in thermoregulation. Advances in Physiology Education 39(3), 139-140. Recuperado de:  https://www.researchgate.net/publication/281517869_Recent_advances_in_thermoregulation

18. Treskift, (2016). Tumblr. Pudgy pigeons. Recuperado de: https://pudgepige.tumblr.com/post/137318583241/ball-of-poof

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Integrantes:
º Linsey Mariela Martínez           # 1
º Maynor Jafeth Rodríguez        # 2
º Jensy Liduvina Calderón          #3
º Wilmer Daniel Moncada           #4
º Samuel Alonzo Borjas              #5
º Jessica Lizbeth Rivera            # 6

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Bárbara Hernández, nadadora chilena de aguas frías (Full Outdoor, 2021).

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La primera respuesta ante el frío en organismos no adaptados a tales condiciones es la hipoxia, resultado del requerimiento de oxigeno adicional para el mantenimiento metabólico.

Pero en respuesta a la hipoxia, los organismos inician la adaptación fisiologica en la que se generan nuevos glóbulos rojos (policitemia) que resulta en:

1. Un aumento en el hematocrito para mejorar la distribución de oxígeno en los tejidos.

2.  Un aumento en el tamaño cardíaco que mejora la velocidad de entrega de nutrientes a los tejidos.

3.  Un aumento de la vasodilatación de los vasos pulmonares que favorece la absorción de oxígeno.

4.  Un aumento en la vascularización y contractilidad del músculo esquelético, cardíaco y liso, así como en la función mitocondrial (Sanin, Zuluaga & Tarazona, 2016).

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Paloma extendiendo sus plumas para mantenerse caliente (treskift, 2016).

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Vasoconstricción periférica: Los vasos sanguíneos se contraen disminuyendo la pérdida de energía térmica y conservando el calor en los órganos vitales.

Activación de las respuestas neuroendocrinas: Se produce una secreción de catecolaminas y se activa el eje hipotalámico-hipofisario-adrenal (HHAa) provocando un aumento de la secreción de T3 (Triyodotironina) para favorecer la termogénesis metabólica.

Inhibición del centro hipotalámico termorregulador: Este minimiza la pérdida de calor por evapotranspiración.

Cambios de comportamiento: Aumento de la actividad física, ingesta de alimentos y comportamiento gregario permiten disminuir la pérdida de calor

Piloerección: Reduce la pérdida de energía térmica por convección.

Contracciones musculares involuntarias o escalofríos: Produce calor endógeno como forma de trabajo metabólico  (Sanin, Zuluaga & Tarazona, 2016).

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Foca y perro resistiendo al frío (Quo, 2017; El Sol de México, 2018) 

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A temperaturas  ambientales por debajo del nivel de confort térmico el estrés por frío activa varias respuestas fisiológicas para el mantenimiento de la homeostasis, respuestas que también pueden ser  adaptativas y que les permitirán a los organismos hacer frente de manera eficiente al entorno interno y externo  (Sanin, Zuluaga & Tarazona, 2016).

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El agente encargado en la termogénesis inducida por el frío en la grasa marrón es la proteína desacopladora UCP-1 o termogenina, localizada exclusivamente en la membrana interna de las mitocondrias del tejido marrón. la UCP-1 transporta protones hacia el interior mitocondrial a través de la membrana mitocondrial interna y de este modo actúa desacoplando la síntesis de ATP del transporte electrónico y dirigiendo la energía metabólica hacia la formación de calor (Cascales, 2016).

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La termogénesis es el proceso de producción de calor en los organismos de sangre caliente u homeotermos. Este mecanismo se encuentra ligado al tejido adiposo marrón, y juega un papel crítico en el balance energético, aunque su importancia depende de la especie y tamaño de cada organismo. La función de este tejido es fundamental para el mantenimiento de la temperatura corporal, pero durante el periodo neonatal este tejido es abundante y presenta una gran actividad que va disminuyendo con la edad y en adultos este tejido tiene una función muy importante en la adaptación a ambientes fríos y participa en el despertar de los animales en hibernación.(Cascales, 2016)

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Termólisis es la eliminación del calor al medio ambiente por diferentes vías mencionadas anteriormente como ser la radiación, conducción, evaporación y convección. En cuanto a las aves cuando la temperatura aumenta el ave jadea para reducir su termólisis, las adaptaciones de los mecanismos de termólisis en un animal a una temperatura elevada se hacen simultáneamente y tienen consecuencias negativas en el metabolismo como el desequilibrio del ph en la sangre   (Basilio, 2011).

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3.2  Conducta de regulación de calor en  mamíferos y aves 

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3.2  Conducta de regulación de calor en  mamíferos y aves 

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Como conducta de termorregulador  los mamíferos se  sumerge en agua, fango o de tierra fresca y realizan pastoreos nocturnos, también selecciona frutas jugosas, mientras las aves tienen acciones como extender y batir las alas, en las cresta se echan agua, chapotean y por último humedecen los huevo estos cuando van a incubarlo (Sanmiguel Plazas & Díaz Ávila, 2011)

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3.1 Factores que aumenta y disminuye el calor

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3.1 Factores que aumenta y disminuye el calor

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1. La radiación es la pérdida de calor mediante rayos infrarrojos o calóricos a través de la superficie cutania, siendo menor en animales voluminosos. Un ejemplo de ello es el ganado vacuno, el cual aun con provisión de sombra no elimina completamente el impacto de las oleadas de calor.

2. La conducción es la pérdida de calor ocasionado por la diferencia de temperaturas entre sistemas vecinos que están en contacto, como ser el tegumento.

3.  La convección es el intercambio de calor entre un fluido y una superficie sólida. Por ejemplo el fluido sanguíneo y su flujo con el aire atmosférico y finalmente con la superficie sobre la que incide el aire (Sanmiguel Plazas & Díaz Ávila, 2011).

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TRANSFERENCIA DE CALOR CONDUCCION CONVECCION RADIACION

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Mamíferos y aves utilizan diversos mecanismos para defenderse del calor esta se tiene en dos orientaciones el aumento en la disipación del calor y la producción del mismo,  para mantener su temperatura constante hay varios factores que aumenta y disminuye el calor tenemos, la radiación, conducción, convección y evaporación.(Sanmiguel Plazas & Díaz Ávila, 2011).

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2.2 Hipotálamo y su centro de termorregulación

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2.2 Hipotálamo y su centro de termorregulación

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FISIOLOGIA DE LA TERMORREGULACION - YouTube
En el hipotálamo existe un centro termorregulador que da las órdenes oportunas al organismo, no sólo para elevar la temperatura ante condiciones ambientales frías, sino para descenderla si en el medio las temperaturas son excesivas. Así, además de desencadenar los mecanismos de temblor muscular o de erección del pelo que incrementa la capacidad aislante del mismo, y regular los niveles de actividad metabólica oportunos en cada momento, regula otros mecanismos que tienen como fin los efectos contrarios. La respiración tiene lugar con el consiguiente intercambio de gases, incluido vapor de agua que desciende la temperatura interna del organismo, es por esto que a medida que aumenta la temperatura la respiración se hace más rápida, permitiendo el mayor intercambio de gases y descendiendo la temperatura al mismo tiempo que se ventila la sangre. (Feldhamer, 2013)

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Los animales adaptados a temperaturas extremas (Bioinnova, 2017)

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2.1 Mecanismo de termorregulación en mamíferos 

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2.1 Mecanismo de termorregulación en mamíferos 

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Los animales adaptados a temperaturas extremas (calor o frío) generalmente pueden tolerar grandes fluctuaciones en la temperatura de su sangre antes de estresarse. (Bioinova, 2017)

Las aves y mamíferos, tienen adaptaciones fisiológicas específicas para regular su temperatura corporal. A su vez, en estos animales homeotermos, su temperatura corporal no fluctúa tanto como en los poiquilotermos. De hecho, se mantienen elevadas temperaturas corporales en un rango de 36-42 ºC, por esa razón tradicionalmente se los ha denominado animales de “sangre caliente”. (Marulanda, 2017)

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La termorregulación en animales es la capacidad de los animales para poder regular su propia temperatura. Un cuerpo animal tiene una determinada cantidad calórica y con ello una determinada capacidad calórica. Esta temperatura esta captada por ciertos receptores, los periféricos superficiales y otros en ubicación nuclear, envían información a un centro termorregulador que es el hipotálamo, además reciben información de los tipos centrales y envían una determinada señal para remediar la situación. (Ocaña, 2014)

Los efectores ejecutan respuestas en cédulas de animales, un ejemplo de modificación de comportamientos, están la zona termoneutral, esta regulación participa sobre todo en el aislamiento. Maniobras muy sencillas que no conllevan energía, en determinados animales inflan el pelo, las plumas o cierran algunos vasos dependiendo de la zona no necesaria. (Ocaña, 2014)

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En comparación con la poiquilotermia la homeotermia es metabólicamente más cara. Para su cuantificación se han calculado las tasas metabólicas basales en reposo de aves y mamíferos con animales poiquilotermos de tamaños similares y estas han resultado ser de 4-10 veces mayores.  En climas fríos estas tasas metabólicas han llegado a resultar de 10-20 veces mayores (Hill, Wyse & Anderson, 2016).

Las altas tasas metabólicas basales en las aves se relacionan con temperaturas corporales más altas en el mismo rango de masa muscular, un flujo sanguíneo rápido y aumento de la densidad mitocondrial en sus músculos pectorales. Gran parte de la variación en la TMB de las aves se correlaciona con la intensidad y frecuencia del vuelo, con tasas altas en la mayoría de patos, loros, palomas y paseriformes (McNab, 2019).

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1.1. Papel del Hipotálamo en Homeotermia 

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1.1. Papel del Hipotálamo en Homeotermia 

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La regulación y mantenimiento de la temperatura corporal profunda constante está controlada por el hipotálamo, el cual es el centro coordinador o de integración central para la termorregulación. Este recibe la información térmica que proviene de termorreceptores periféricos y centrales que responden al frío y al calor. Los termorreceptores periféricos se encuentran en la piel y los centrales se ubican en el hipotálamo, médula espinal, viseras y grandes venas (Romanovsky, 2007; Holowatz, Thompson-Torgerson & Kenney, 2010, como se citó en Tansey & Johnson, 2015).

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Los mamíferos y aves son considerados organismos homeotermos, capaces de controlar y mantener la temperatura corporal relativamente constante en un margen estrecho, esto lo efectuan tanto por mecanismos fisiológicos como conductuales.

La temperatura corporal profunda promedio de estos animales es de:

30 °C Monotremas

37 °C Mamíferos placentarios

39 °C Aves

Sin embargo estas temperaturas corporales profundas no son estrictamente constantes, pueden variar según la región o la temporada en algunas especies, Ademas existen fluctuaciones normales que ocurren a lo largo del día (ritmo circadiano), a lo largo de un mes (ciclo menstrual) y durante toda la vida (envejecimiento) (Hill & Anderson, 2016; McCafferty, Gallon & Nord, 2015; Tansey & Johnson, 2015).