Balanço da energia e massa dos animais

1. Balanço da energia e massa dos animais

2. Introdução • Animais homeotérmicos – São os animais que, quando expostos a um ambiente com temperatura variável, são capazes de manter a sua temperatura entre limites estreitos. • Animais poiquilotérmicos – São os animais que, quando expostos a um ambiente com temperatura variável, a sua temperatura corporal segue aproximadamente a temperatura ambiental. • Animais endotérmicos – São os animais que geram o seu próprio calor, através do metabolismo. • Animais ectotérmicos – São os animais que dependem de fontes de calor ambientais para atingirem a sua temperatura corporal. • Metabolismo – Em sentido lato, é a soma de todas as reacções químicas que ocorrem num organismo.

3. Vias anabólicas (e.g., reparação , regeneração. crescimento) Vias metabólicas Vias catabólicas (e.g., ATP. glucose, lactose) Introdução (cont.) • Taxa metabólica basal (BMR) – é a taxa estável de energia do metabolismo medida em mamíferos e pássaros em repouso, com stress ambiental mínimo e após a digestão ter parado temporariamente, devido a jejum. • Taxa metabólica padrão (SMR) – É a energia do metabolismo dum animal medida em repouso, em jejum e a dada temperatura. • Taxa metabólica de campo (FMR) – É a taxa média de utilização de energia metabólica quando um animal se encontra nas suas actividades normais (i.e., desde o repouso à actividade mais extrema).

4. Energia química ingerida Perdas fecais Energia química absorvida Perdas na urina, secreções, cabelo, etc. Energia metabolizável Produção (tecido novo, acumulação de gordura, etc.) Custos de digestão e síntese Metabolismo basal ou metabolismo padrão Custos de actividade (locomoção, comunicação, etc.) Calor Calor Calor Introdução (cont.)

5. Balanço energético

6. Balanço energético (cont.) • Um dos métodos para a determinação da produção de calor consiste em fazer o balanço da energia. Assim, os animais são colocados numa câmara ambiental a temperatura e humidade controladas, fazendo-se o balanço da energia de acordo com a fórmula seguinte: M = EB ingerida – (EB excretada + EB retida no corpo) = EM –EB retida onde EB é a energia bruta e EM é a energia metabolizável.

7. Balanço energético (cont.) 

8. Balanço hídrico

9. Problemas • Problema 1 • Numa experiência de curta duração, um galo de 2, 67 kg de peso corporal foi alimentado por uma ração contendo 13,054 MJ de energia metabolizável (EM) por quilograma de ração. O galo ingeriu 155 g de ração por dia e aumentou de peso 63 gramas por dia, sendo a energia bruta 9,79 MJ por kg de carcaça. Calcule a quantidade de água perdida por evaporação pelo animal durante um dia. Considere que a temperatura do animal no início e no fim da experiência é igual, que o animal perde 0,45 MJ / dia nas trocas radiantes, e que as perdas de calor sensível e de calor por condução para o substrato são 0,60 MJ / dia e 0,15 MJ / dia, respectivamente .

10. Problemas (cont.) • Problema 2 • Um lagarto com 100 g de peso corporal foi colocado ao sol, sendo a sua temperatura média inicial de 20 ºC. Os ganhos médios por radiação são 200 W m-2, e as perdas médias por evaporação da água, advecção e condução totalizam 100 W m-2. Determine a taxa de aumento da temperatura do lagarto sabendo que a sua área corporal é de 200 cm2 e o calor metabólico produzido é 0,04 W.

11. Calorímetro de Lavoisier

12. Problemas (cont.) • Problema 3 • Uma cobaia fêmea adulta foi colocada num calorímetro de Lavoisier (ver figura abaixo), tendo derretido 250 g de gelo e libertado, pela respiração e transpiração, 30 g de água durante um dia. Calcule: a. Qual a quantidade de calor metabólico produzido pela cobaia? b. Se a cobaia começar a mover-se, aumenta ou diminui a produção água a partir do gelo? c. Para uma cobaia do mesmo tamanho, mas mais velha a produção água a partir do gelo é maior ou menor? d. Se a cobaia fosse gestante, embora com o mesmo peso, o que aconteceria ao seu metabolismo?