Beden ve Çevre Isısı İlişkileri

Homeoterm sınıfına giren canlılar dış ortamdaki ısı değişikliklerinden pek etkilenmez. Bu gruptaki canlılar, hipotalamuslarında bulunan termoregulator merkez’leri sayesinde beden ısılarını belirli sınırlar içerisinde değişmez tutar. Hipotalamusun preoptik bölgesinde sıcaklık polipnesi, terleme ve deride vazodilatasyonu kontrol eden bir ısı kaybı merkezi, arka hipotalamusta ise titreme ve vazokontriksiyon gibi ısı yapımına yönelik mekanizmaları yöneten bir ısı yapım merkezi bulunmaktadır. Hipotalamustaki bu merkezlere çevresel reseptörlerden, merkezsel reseptörlerden ve derin reseptörlerden ısı bilgileri gelir.

Beden ısıları hipotalamusta bulunan termoregulator merkez tarafından ayarlanan canlılara homeoterm canlılar denir. Bazı hayvanların beden ısıları ise tamamıyla çevre ısısına bağlıdır. Çevre ısısı azalınca bunların beden ısıları da düşer, yükselince de yükselir. Bu tür hayvanlara poikiloterm hayvanlar denir.

Vücutta ısı oluşumu üzerine besin alımı ve şekli, yaş, cinsiyet, aktivite, gün içi değişimler, mevsimler ile havanın nem oranı gibi diğer etmenler etki etmektedir. Bedende oluşan ısı Elektromanyetik radyasyon, Kondüksiyon, Konveksiyon ve Evaporasyon gibi 4 fiziksel yöntemle iletilir.

Bedenin ısı iletimi kan dokusu vasıtasıyla yapılmaktadır. Dokularda metabolizma sonucunda oluşan ısı kana verilir ve kan yoluyla bedenin diğer kesimlerine aktarılır. Kan karaciğer gibi yüksek metabolik aktivite gösteren organlardan geçerken 41.3⁰C’ye kadar ısıtılır. Deri ve akciğerler gibi oldukça düşük ısılı dokuları geçerken ise soğutulur. Dolaşım sisteminde kan ısısının ayarlanmasında arteriyovenöz anastomozlar ile arter ve venlerdeki kanın birbirine ters yönlü akışları (ters akım sistemi) önemlilik arz etmektedir.

Kış uykusu, çevre ısısı düştükçe poikiloterm hayvanlarda ağır kış koşullarına dayanabilmek ve yiyecek bulma güçlüğünden kaçmak için vücutlarında gelişen bazı kimyasal değişiklikler vasıtasıyla bazı hayvanların başvurdukları bir uyarlanma yöntemidir. Hibernasyona girmeden önce hayvanlar hiberasyon süresince yavaşça kullanılan lipit rezervleri (esmer yağ) stoklamaktadır. Hibernasyonda metabolizma hızı bazal metabolizma halindekinin 1/70’ine iner, kalp atım sayısı dakikada 5-6’ya, solunum sayısı dakikada 1’e kadar düşer. Kan viskozitesi artar, damarlarda vazokonstriksiyon şekillenir. Azalan solunum sayısından dolayı kan asidik bir hal alır.

Kış uykusundan uyanmada titreme, kalp aktivitesi ve esmer yağ dokusunun aktivitesiyle bağlantılı olarak ısı yapımı ve oksijen tüketiminde ani bir artış oluşur. Oluşan ısı ile öncelikli olarak hayati organlar ısıtılır.

Estivation (estivasyon), çok sıcak hava koşullarından korunmak ve vücut suyunu korumak için geliştirilmiş, vertebralı veya vertebrasız hayvanların uyku durumuna geçtikleri dönem ve bir adaptasyon yöntemidir.

Isı yapımı üzerine besin alımı, çevre ısısının düşmesi, hormonlar ve egzersiz gibi pek çok etmen etki etmektedir.

Canlılar yaşadığı iklim şartlarına göre beden yapılarını şekillendirmekte ve çevreye adapte olmaktadır. Sıcak iklimlerde yaşayan hayvanlar genellikle ince derili, yağsız, seyrek ve kısa kıllı olurlar.

Sıcak iklimlerde yaşayan hayvanların beden ölçüleri soğuk iklimlerde yaşayan türdeşlerinin beden ölçülerine göre daha büyüktür, venaları daha yüzlektir ve deride vazodilatasyon gözlenir. Bedenlerinde oluşmuş arteriyel kapillarizasyonlar mevcuttur.

Evcil hayvanlarda ısı stresine karşı korunmada terleme ve sıcaklık polipnesi büyük rol oynar.

Çevre ısısı belirli bir derececinin altına düştüğünde beden hipotalamusta bulunan termoregulator merkezler aracılığı ile önce vücut ısısını korumaya yönelik olarak deride vazokontriksiyon ve kılların dikleşmesi, kanın iç bölgelere yönelmesi, vücut yüzeyini küçültme gibi fiziksel mekanizmaları çalıştırır. Bunların yeterli olmadığı çok soğuk bir ortam ısısında bulunulduğunda ise ısı yapımına yönelik titremeli ve titremesiz ısı yapımı gibi kimyasal mekanizmaları devreye sokar.

Kriyobiyoloji düşük ısı derecelerinde biyolojik olayların incelenmesidir.

Hipotermi, normalde 37⁰C olan vücut ısısının normalin altına düşmesine denir.

Hipertermi, vücut sıcaklığının normalin üzerine çıkmasına denir. Sıcak bir ortamda uzunca bir süre bulunmaya ve enfeksiyöz hastalıklara bağlı olarak oluşabilir. Sıcak çarpması ve ateş şeklinde kendini gösterir.