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- Set 24, 2006
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Hibernação
Miguel Monteiro
Quando chega o Inverno evitamos abrir com frequência as janelas de casa, ligamos o aquecimento e vamos buscar ao fundo do armário os camisolões mais quentes. Na Natureza, a vida dos animais não está tão facilitada.
Os animais de sangue-frio (poiquilotérmicos) adoptam a temperatura ambiente e quando esta sofre reduções acentuadas vêem-se incapazes de realizar as suas funções básicas. Assim, cobras, lagartos, cágados e rãs hibernam com a chegada do Inverno.
A baixas temperaturas, os animais endotérmicos - com capacidade de regular a sua temperatura - precisam de mais energia para manter o seu metabolismo. Os de menores dimensões, com uma taxa metabólica mais elevada, perdem calor corporal mais rapidamente e, em consequência, têm uma maior necessidade de ingerir alimentos. Neste grupo encontram-se, por exemplo, os insectívoros, como o ouriço, e particularmente os morcegos, que com os meses mais frios ficam privados da sua principal fonte de alimento. A hibernação é uma resposta dos indivíduos às condições adversas do ambiente.
O momento de hibernar é despoletado através de indicações externas, como a falta de alimento, a temperatura ou o facto de os dias ficarem mais curtos. Ao nível interno, ciclos sazonais de hormonas, aminoácidos e neurotransmissores podem ser os responsáveis pelo despoletar do período de dormência, particularmente nos répteis.
Dentro do que geralmente é catalogado de “hibernação” existem diferentes situações a considerar. Na verdadeira hibernação, o metabolismo é drasticamente diminuído. A digestão cessa, a circulação é reduzida, o sistema imunitário deixa de funcionar e as capacidades sensoriais dos indivíduos sofrem uma quebra. Em consequência, há uma diminuição dos gastos energéticos, podendo o animal sobreviver com a gordura que armazenou no período pré-hibernação. A taxa metabólica regista valores até 1% do normal, a temperatura do corpo pode ficar apenas 1ºC acima da temperatura ambiente, os batimentos cardíacos atingem os 5-10 por minuto e a respiração sofre um abrandamento, podendo existir períodos de apneia de cerca de 1 hora.
Dois períodos são cruciais para os hibernantes: o “adormecer” e o acordar. O adormecimento é um processo geralmente lento, com episódios espaçados de dormência. Animais que não tenham adquirido reservas de gordura suficiente não sobreviverão ao Inverno. Por outro lado, se estiverem com problemas de saúde (doenças ou feridas), estes irão agravar-se, pois a redução do consumo de oxigénio altera o pH - levando à inactividade de algumas enzimas - e, a curto prazo, o sistema imunitário ficará inoperante.
Quando acordam, a maioria dos animais necessita rapidamente de encontrar água (e de excretar). Os que pesam menos de 10 g recuperam a temperatura ao ritmo máximo de 1ºC por minuto, enquanto que os com mais de 5 kg conseguem um máximo de 0,1ºC/min.. O aumento da temperatura é feito à custa da contracção alternada de músculos antagónicos, que permite a produção de calor (e não de movimento). As mitocôndrias da gordura castanha, como não sintetizam ATP, vão dissipar a energia da oxidação sob a forma de calor, contribuindo também para o aquecimento do corpo. Em ambos os períodos o animal move-se meio adormecido, de forma mais ou menos descoordenada, encontrando-se assim mais vulnerável aos seus predadores.
Alguns animais passam por um tipo de dormência que pode durar apenas um dia ou umas horas. Neste estado, a temperatura do corpo, a taxa metabólica e outras funções fisiológicas do animal decrescem, mas não atingem os valores da verdadeira hibernação. Este “sono” é despoletado em qualquer altura de escassez de alimento ou quando o nível de reservas de gordura do organismo é baixo. É comum em noitibós, algumas espécies de texugos, répteis e andorinhas.
Quando as temperaturas são muito elevadas e a água é escassa, alguns animais têm forçosamente que conservar a água do corpo. Para tal, diminuem o ritmo respiratório e o metabolismo durante os meses mais quentes do Verão (por exemplo, em regiões desérticas). A este tipo de dormência chama-se “estivação” e ocorre nalguns insectos, anfíbios, répteis e gastrópodes.
O urso, ao contrário do que se possa pensar, não é um verdadeiro hibernante. A temperatura do corpo desce apenas 5 a 9 ºC em relação ao normal e os batimentos cardíacos descem de 60-90 bpm (batimentos por minuto) para 8-40 bpm. Para resistir ao frio, tem que procurar um abrigo (e.g. buracos em árvores ou cavernas) com temperatura mais amena, dormindo enrolado de forma a conservar o calor. A cabeça e o torso são mantidos a temperaturas altas, de modo a que o animal possa reagir a eventuais perigos e, no caso das fêmeas, permite-lhes inclusive cuidar das crias. Durante a hibernação os ursos podem perder entre 15 e 40% do peso do seu corpo. Outros animais (como o esquilo), que não sofrem as alterações profundas dos verdadeiros hibernantes, além das reservas de gordura que adquirem, acumulam igualmente alimentos no seu abrigo. Estes serão consumidos nos períodos em que o animal desperta, por exemplo, para excretar ou devido a uma subida pontual da temperatura ambiente.
Entre os animais de companhia que hibernam, os mais comuns são as tartarugas e os cágados. Depois de confirmada a origem da espécie e que de facto é uma tartaruga hibernante, antes da entrada no período de dormência deve-se examinar os indivíduos e certificar-se que: o nariz está seco; os olhos estão limpos e as pálpebras não estão inchadas; há acumulação de gordura nos ombros e patas; não existem feridas recentes nas patas, cabeça ou pescoço; não há áreas descoloradas ou moles na carapaça nem manchas de outras cores na pele. Caso não se verifique uma destas situações é provável que o animal não esteja em condições de hibernar.
No ano em que se volta a dar particular relevo ao filme “2001 - Odisseia no Espaço”, a possibilidade de hibernação ou congelamento de seres humanos é assunto de algum debate. As vantagens apontadas seriam muitas: congelar pacientes que precisassem de transplante de órgãos; evitar a proliferação de infecções em queimaduras profundas, ganhando tempo para o cultivo de fragmentos da própria pele para enxertos; em cenários de guerra, conservar os feridos até que estes pudessem receber os cuidados necessários. Actualmente, no tratamento de doentes com aneurisma da artéria basilar a sua temperatura é diminuída para os 14-18ºC, de modo a parar a circulação sanguínea e ser possível “entrar-se” no cérebro. No entanto, até que se consigam enviar astronautas congelados para o espaço, há ainda um longo caminho a percorrer: sabe-se qual o gene que pára o metabolismo dos hidratos de carbono e o que controla a produção das enzimas que separam os ácidos gordos; suspeita-se que a melatonina controlará a acção conjunta destes genes, mas o resto…
Miguel Monteiro
Quando chega o Inverno evitamos abrir com frequência as janelas de casa, ligamos o aquecimento e vamos buscar ao fundo do armário os camisolões mais quentes. Na Natureza, a vida dos animais não está tão facilitada.
Os animais de sangue-frio (poiquilotérmicos) adoptam a temperatura ambiente e quando esta sofre reduções acentuadas vêem-se incapazes de realizar as suas funções básicas. Assim, cobras, lagartos, cágados e rãs hibernam com a chegada do Inverno.
A baixas temperaturas, os animais endotérmicos - com capacidade de regular a sua temperatura - precisam de mais energia para manter o seu metabolismo. Os de menores dimensões, com uma taxa metabólica mais elevada, perdem calor corporal mais rapidamente e, em consequência, têm uma maior necessidade de ingerir alimentos. Neste grupo encontram-se, por exemplo, os insectívoros, como o ouriço, e particularmente os morcegos, que com os meses mais frios ficam privados da sua principal fonte de alimento. A hibernação é uma resposta dos indivíduos às condições adversas do ambiente.
O momento de hibernar é despoletado através de indicações externas, como a falta de alimento, a temperatura ou o facto de os dias ficarem mais curtos. Ao nível interno, ciclos sazonais de hormonas, aminoácidos e neurotransmissores podem ser os responsáveis pelo despoletar do período de dormência, particularmente nos répteis.
Dentro do que geralmente é catalogado de “hibernação” existem diferentes situações a considerar. Na verdadeira hibernação, o metabolismo é drasticamente diminuído. A digestão cessa, a circulação é reduzida, o sistema imunitário deixa de funcionar e as capacidades sensoriais dos indivíduos sofrem uma quebra. Em consequência, há uma diminuição dos gastos energéticos, podendo o animal sobreviver com a gordura que armazenou no período pré-hibernação. A taxa metabólica regista valores até 1% do normal, a temperatura do corpo pode ficar apenas 1ºC acima da temperatura ambiente, os batimentos cardíacos atingem os 5-10 por minuto e a respiração sofre um abrandamento, podendo existir períodos de apneia de cerca de 1 hora.
Dois períodos são cruciais para os hibernantes: o “adormecer” e o acordar. O adormecimento é um processo geralmente lento, com episódios espaçados de dormência. Animais que não tenham adquirido reservas de gordura suficiente não sobreviverão ao Inverno. Por outro lado, se estiverem com problemas de saúde (doenças ou feridas), estes irão agravar-se, pois a redução do consumo de oxigénio altera o pH - levando à inactividade de algumas enzimas - e, a curto prazo, o sistema imunitário ficará inoperante.
Quando acordam, a maioria dos animais necessita rapidamente de encontrar água (e de excretar). Os que pesam menos de 10 g recuperam a temperatura ao ritmo máximo de 1ºC por minuto, enquanto que os com mais de 5 kg conseguem um máximo de 0,1ºC/min.. O aumento da temperatura é feito à custa da contracção alternada de músculos antagónicos, que permite a produção de calor (e não de movimento). As mitocôndrias da gordura castanha, como não sintetizam ATP, vão dissipar a energia da oxidação sob a forma de calor, contribuindo também para o aquecimento do corpo. Em ambos os períodos o animal move-se meio adormecido, de forma mais ou menos descoordenada, encontrando-se assim mais vulnerável aos seus predadores.
Alguns animais passam por um tipo de dormência que pode durar apenas um dia ou umas horas. Neste estado, a temperatura do corpo, a taxa metabólica e outras funções fisiológicas do animal decrescem, mas não atingem os valores da verdadeira hibernação. Este “sono” é despoletado em qualquer altura de escassez de alimento ou quando o nível de reservas de gordura do organismo é baixo. É comum em noitibós, algumas espécies de texugos, répteis e andorinhas.
Quando as temperaturas são muito elevadas e a água é escassa, alguns animais têm forçosamente que conservar a água do corpo. Para tal, diminuem o ritmo respiratório e o metabolismo durante os meses mais quentes do Verão (por exemplo, em regiões desérticas). A este tipo de dormência chama-se “estivação” e ocorre nalguns insectos, anfíbios, répteis e gastrópodes.
O urso, ao contrário do que se possa pensar, não é um verdadeiro hibernante. A temperatura do corpo desce apenas 5 a 9 ºC em relação ao normal e os batimentos cardíacos descem de 60-90 bpm (batimentos por minuto) para 8-40 bpm. Para resistir ao frio, tem que procurar um abrigo (e.g. buracos em árvores ou cavernas) com temperatura mais amena, dormindo enrolado de forma a conservar o calor. A cabeça e o torso são mantidos a temperaturas altas, de modo a que o animal possa reagir a eventuais perigos e, no caso das fêmeas, permite-lhes inclusive cuidar das crias. Durante a hibernação os ursos podem perder entre 15 e 40% do peso do seu corpo. Outros animais (como o esquilo), que não sofrem as alterações profundas dos verdadeiros hibernantes, além das reservas de gordura que adquirem, acumulam igualmente alimentos no seu abrigo. Estes serão consumidos nos períodos em que o animal desperta, por exemplo, para excretar ou devido a uma subida pontual da temperatura ambiente.
Entre os animais de companhia que hibernam, os mais comuns são as tartarugas e os cágados. Depois de confirmada a origem da espécie e que de facto é uma tartaruga hibernante, antes da entrada no período de dormência deve-se examinar os indivíduos e certificar-se que: o nariz está seco; os olhos estão limpos e as pálpebras não estão inchadas; há acumulação de gordura nos ombros e patas; não existem feridas recentes nas patas, cabeça ou pescoço; não há áreas descoloradas ou moles na carapaça nem manchas de outras cores na pele. Caso não se verifique uma destas situações é provável que o animal não esteja em condições de hibernar.
No ano em que se volta a dar particular relevo ao filme “2001 - Odisseia no Espaço”, a possibilidade de hibernação ou congelamento de seres humanos é assunto de algum debate. As vantagens apontadas seriam muitas: congelar pacientes que precisassem de transplante de órgãos; evitar a proliferação de infecções em queimaduras profundas, ganhando tempo para o cultivo de fragmentos da própria pele para enxertos; em cenários de guerra, conservar os feridos até que estes pudessem receber os cuidados necessários. Actualmente, no tratamento de doentes com aneurisma da artéria basilar a sua temperatura é diminuída para os 14-18ºC, de modo a parar a circulação sanguínea e ser possível “entrar-se” no cérebro. No entanto, até que se consigam enviar astronautas congelados para o espaço, há ainda um longo caminho a percorrer: sabe-se qual o gene que pára o metabolismo dos hidratos de carbono e o que controla a produção das enzimas que separam os ácidos gordos; suspeita-se que a melatonina controlará a acção conjunta destes genes, mas o resto…