Termoregolazione

Termoregolazione Processo mediante il quale gli organismi regolano la propria temperatura corporea, mantenendola costante o facendola variare al mutare delle condizioni ambientali. Gli organismi che mantengono costante la propria temperatura, grazie a processi di omeostasi, sono detti omeotermi; quelli che la variano sono definiti eterotermi.

Negli organismi omeotermi, che comprendono uccelli e mammiferi, il mantenimento di una temperatura corporea costante è il risultato di un elevato metabolismo, ovvero di una elevata produzione di energia, derivante dalla trasformazione dell’energia chimica degli alimenti e delle riserve (soprattutto lipidiche e glucidiche) dell'organismo. Il metabolismo degli omeotermi è superiore anche di 5-10 volte a quello degli organismi eterotermi; tale caratteristica riguarda l’individuo nel suo complesso e non il singolo organo. Ciò è possibile perché gli omeotermi abbinano all’alto livello metabolico e all’elevata produzione di calore, efficienti sistemi coibenti, che limitano la termodispersione. Gli omeotermi, cioè, mantengono il proprio calore grazie ad adattamenti anatomico-fisiologici che permettono all’organismo di limitare al massimo la perdita del calore: sono esempi di ciò gli spessi pannicoli adiposi sottocutanei di animali come i pinguini e i cetacei; la forma tozza e arrotondata del corpo, del muso, della coda e delle orecchie della volpe e dell’orso polare; la capacità di drizzare i peli o le penne, per creare uno strato d’aria coibente in prossimità del corpo. Poiché il calore degli animali omeotermi deriva da processi interni all’organismo, gli omeotermi sono anche definiti endotermi.

Maggiore è l’attività metabolica di un determinato tessuto, e maggiore è la liberazione di calore a essa collegata. Il tessuto muscolare, ad esempio, quando lavora a ritmo elevato, ad esempio nel corso di uno sforzo agonistico, innalza il suo metabolismo fino a sviluppare un grado di calore molto alto, che viene ceduto alle altre parti del corpo. Per tale proprietà, i brividi, cioè i rapidi movimenti di contrazione muscolare dai quali il corpo è scosso quando viene esposto a basse temperature, rappresentano una risposta fisiologica dell’organismo che in tal modo si scalda.

Le cellule degli omeotermi funzionano in maniera ottimale in uno stretto intervallo di temperature. Nell'uomo la temperatura ottimale è di 36,9 °C, e può variare senza conseguenze rilevabili tra 36,4 °C e 37,2 °C. Se la temperatura corporea è troppo elevata, le cellule possono subire seri danni funzionali e strutturali; viceversa, se è troppo bassa, il metabolismo e le diverse attività cellulari rallentano fino a divenire incompatibili con le necessità dell’organismo.

A differenza di ciò che accade negli omeotermi, la temperatura degli organismi eterotermi (piante; invertebrati, pesci, anfibi e rettili) varia con il variare della temperatura esterna. Poiché essi possiedono un basso livello metabolico e scarsi sistemi di isolamento, essi dissipano rapidamente il calore prodotto dal proprio corpo, e risentono delle modificazioni di quello ambientale: per tale motivo, gli eterotermi sono anche detti ectotermi. Gli eterotermi adattati ad ambienti particolarmente caldi e secchi utilizzano diverse strategie comportamentali per mantenere la propria temperatura corporea sempre leggermente più bassa di quella esterna, impedendo così perdite d'acqua per evaporazione. Molti animali che abitano, invece, in regioni caratterizzate da stagioni fredde, in inverno rallentano fortemente il proprio metabolismo, cadendo in certi casi in un sonno profondo (letargo), che può durare anche diversi mesi. Vedi anche Adattamento; Acclimatazione.