Hayvanlarda Vücut Isısı, Çevreye Uyum ve Uyku Davranışları

Vücut sıcaklığı bakımından omurgalı hayvanlar sıcakkanlılar ve soğukkanlılar olmak üzere iki gruba ayrılır. Soğukkanlı (poikilotermik, ektoterm) hayvanlar dış ortam ısısına göre vücut ısısını koruyamayan veya kısmen koruyabilen hayvanlardır. Sıcakkanlı (homeotermik,endoterm) hayvanlar ise vücut sıcaklığını sabit tutabilen hayvanlardır.

Hayvanlarda vücudun iç kısımları (kan, doku, rektum) ile dış kısımları (kulak kuyruk, ekstremite) arasında önemli ısı farklılıkları vardır. Metabolik aktiviteden dolayı karaciğerin ısısı ve mikroorganizmalardan dolayı rumenin ısısı, rektal ısıdan 1 -2°C yüksektir. Vücut ısısı hayvanlarda genellikle rektumdan ölçülür

İstirahat hâlindeyken vücut ısısı, vücut ile dış ortam ve iç ortam arasındaki ısı alış-verişi ve de sinirsel kontrolü ile ısı dengesi sağlanır.

Dış ortam ile ısı alış -verişi evaporatif olmayan ( konveksiyon, radyasyon ve kondüksiyon) ısı kaybı ve evaporasyon (Buharlaşma) ile sağlanır.

İstirahat hâlinde vücuttan kaybedilen ısının sınırlı bir kısmı deriden ve akciğerlerden evaporasyon ile kaybedilir.

Sıcak bir ortamda en etkili ısı kaybı terleme ile gerçekleşir.

Vücutta ısı dağılımı: Vücuttan dış ortama ısı kaybı olması durumunda, ısının fazla olduğu yerden (iç organlardan) az olduğu yere (akciğer, deri) doğru ısı trans transferi olur.

Kan dolaşımı dokular arasındaki sıcaklık farkını azaltarak, derideki ısı kaybını kontrol ederek ve ters -akım alışverişi mekanizması sayesinde ısı transferi üzerinde etki eder.

Vücut sıcaklığının merkezi sinir sitemindeki kontrol merkezi hipotalamusta yer alır. Anterior hipotalamustaki sıcaklığa duyarlı nöronlardan ve derideki soğuk -sıcak duyarlı reseptörlerden gelen uyarılar ile hipotalamustaki sıcaklık ayarlama merkezleri aktive edilir.

Normal vücut sıcaklığı (normotermi) otonomik ve somatik sinirlerle, endokrin sistemin kontrolünde ve davranış ile düzenlenir.

Sıcağa karşı fizyolojik cevaplar arasında; dolaşım düzenlemeleri, buharlaşma ile ısı kaybı, terleme, solunum, köpek solunumu (Hızlı soluma, panting), çamur banyosu ve salyalamak sayılabilir. Dolaşım düzenlemeleri, bradikinin etkisi ile deri damarlarının genişlemesi (vazodilatasyonu) ile gerçekleşir.

Sıcağa karşı fizyolojik cevaplar arasında; davranış cevapları, artan kürk izolasyonu ve dolaşım yolu ile ilgili düzenlemeler sayılabilir. Dolaşım yolu ile ilgili düzenlemeler, arter ve venler arasındaki ters akım mekanizması sayesinde gerçekleşir.

Soğuğa aniden maruz kalma istek dışı olarak titremeye ve ısı üretimine neden olur. Titremeden ısı üretiminde epinefrin ve norepinefrinin kalorijenik etkisi, tiroksin ve adrenokortikal hormonlar rol oynar.

Kahverengi yağ dokusunda fazla mitokondri ve sitokrom bulunur. Soğukta, kahverengi yağ dokusunda sempatik uyarım ile lipit metabolizması ve yağ asitlerinin oksitlenmesi hızlanır. Buna bağlı olarak ısı üretimi artar.

Soğukta kısa süre bulunma soğuğa maruz kalınan ilk haftalarda titreyerek ısı üretiminin yerini titremeden ısı üretimi alır(Aklimasyon). Bu durum şiddetli soğuklarda uzun süre hayatta kalmayı sağlar. Soğuk iklimlerde uzun süre yaşayan hayvanlar kürklerinin izolasyon düzenlemeleri ile vücut ısılarını korurlar(aklimatizasyon). Aşırı soğuk iklimlerde yaşayan kuzey kutbu memelileri vücut ısılarını etkili izolasyon sayesinde korurlar ve metabolizmalarında bir artış gözlenmez(Adaptasyon).

Çevresel sıcaklık çok fazla düşerse hayvanın geri dönüşümsüz olarak vücut sıcaklığı da düşer (Hipotermi), tersi durumlarda ise vücut sıcaklığı yükselir (Hipertermi).

Çeşitli hastalıklarda vücut sıcaklığı yükselebilir. Ateş durumunda vücut sıcaklığını ayarlayan mekanizmalar normalin üstünde bir vücut ısısına ayarlanmış gibi davranır. Vücut sıcaklığı yükselirken deri kan damarlarının daralması üşüme hissi yaratır ve titreme meydana gelir.

Bazı hayvanlar soğuk çevre koşullarında vücut ısılarını koruyamazlar ve kış uykusuna yatarlar. Bu hayvanlara hibernant ismi verilir. Hibernantlar, zamanı geldiğinde yuvalarına çekilip hareketsiz kalırlar ve vücut sıcaklığı dış ortam sıcaklığına yakın bir dereceye kadar düşer.

Bilinç ve uyanıklığın korunması duyu sistemlerinden minimal düzeyde duyu girişini gerektirir ve bu da retiküler aktive edici sistem(RAS)’e bağlıdır.

Canlıların kısmen hareketsiz ve bilinçsiz olduğu uyku durumu gün içerisinde periyodik olarak gerçekleşse de genellikle gece görülen bir durumdur. Uyku davranışı sırasında çevresel değişimlerin algılanması azalır, duyusal uyarıların eşik değeri artar ve bazı kaslarda nisbi hareketsizlik görülür.

Yavaş dalga uykusu(SWS) sırasında uykusunda kalp atımı ve kan basıncı düşer, göz bebekleri daralır. Solunum yavaşlar, alveollerdeki CO2seviyesi düşer, kan pH’ı asit yönüne kayar, vücut ısısı düşer. Bununla birlikte beyin kan akışı ve oksijen tüketimi uyanıklık sırasında olduğu seviyelerdedir.

Hızlı göz hareketi uykusu (REM) sırasında sempatik sistem aktiftir. Kan basıncı, kalp hızı, solunum hızı, vücut ısısı, beynin oksijen ve glikoz kullanımı artar.

Uyku erginleşme sırasında bir endojen kaynağı olarak kullanılır, bir iç ödüllendirme mekanizmasıdır, yakın zamanda öğrenilen bilginin hafızaya yerleşmesini sağlar.

Aktivasyon döngüsü, çevresel etkenlere bağlı olarak farklılaşabilir. Yiyecek azlığı, çiftleşme içgüdüsüyle endokrin canlanma ve tehlike gibi durumlar genel uyku -uyanıklık döngüsünü değiştirebilir. Hayvanların yaşam biçimi, filogenetik sırası, yaşı, fiziksel ve sosyal çevreye uyum durumu, yeni çevre, güven duygusunun yokluğu uyku süresini etkiler.

Genellikle yırtıcı türler, diğer türlerden daha fazla uyur. Aynı türe ait genç hayvanlar yaşlılardan daha fazla uyurlar ve REM uykuları fazladır. Bu durum fötal hayattan kalma bir alışkanlıktır ve ergenlik ile azalır.