E12 Termorregulação Regional

Tópico

A endotermia regional é a capacidade de certos peixes — atum, marlim, espadarte, tubarão-mako e tubarão-branco — de manter a temperatura de seus músculos locomotores, cérebro ou olhos significativamente acima da temperatura da água circundante, graças a trocadores de calor especializados de contracorrente, uma rede térmica mirabile. Ao contrário dos mamíferos, que são endotérmicos completos e regulam a temperatura de todo o corpo, esses peixes são endotérmicos regionais: apenas certas regiões de seus corpos são termorreguladas, enquanto o restante permanece em equilíbrio térmico com a água.

O mecanismo físico por trás dessa endotermia regional é o trocador de calor vascular de contracorrente: o sangue arterial frio proveniente das brânquias passa por capilares localizados diretamente ao lado dos capilares venosos que retornam o sangue quente dos músculos. A transferência de calor entre a artéria e a veia adjacentes é rápida o suficiente para que o sangue arterial chegue ao músculo já aquecido, retendo assim o calor metabólico no núcleo muscular em vez de perdê-lo para as brânquias e, a partir daí, para a água.

A eficácia desse trocador de calor — isto é, a fração de calor metabólico que ele consegue reter em vez de perder — depende da proporção entre a condutância térmica do próprio trocador e a taxa de calor que o sangue transporta por convecção: quanto maior a condutância térmica em relação à taxa de calor que precisa ser retida, mais eficaz o trocador é na retenção de calor.

O excesso de temperatura que o músculo atinge em comparação com a da água circundante é proporcional à taxa na qual o músculo vermelho em constante atividade produz calor metabólico, dividida pelas perdas de calor que o músculo sofre para o ambiente.

Essa endotermia regional permite que o atum nade em água fria, mantendo alta potência muscular, porque a contração muscular é mais rápida e mais potente em temperaturas mais altas — o mesmo tipo de dependência entre temperatura e a taxa de processos biológicos descrita no modelo de colapso térmico desta coleção. Assim, a endotermia regional confere ao atum uma vantagem de desempenho em ambientes onde a temperatura da água varia.

O comportamento esperado é que esse excesso de temperatura muscular seja proporcional tanto à velocidade de natação quanto ao tamanho do corpo do peixe, de modo que atuns grandes, pesando mais de cinquenta quilos, possam manter a temperatura muscular entre dez e vinte graus Celsius acima da temperatura da água circundante — a mesma diferença de temperatura em relação à água que foi descrita no início deste modelo como a característica definidora da endotermia regional.

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