Thermorégulation Flashcards

1
Q

Que représente la chaleur massique d’une substance?

A

L’énergie nécessaire (en joules ou calories) à donner à 1g de substance pour augmenter sa température de 1 celcius.

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2
Q

Que représente la chaleur de vaporisation d’une substance?

A

Énergie nécessaire à donner à 1g de substance pour la faire passer de l’état liquide (25 celcius) à gazeux

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3
Q

Quelle est la chaleur massique et de vaporisation de l’eau?

A
Massique = 1 cal
Vaporisation = 583 cal
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4
Q

Une calorie = ________ J/C/g?

A

4,18

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5
Q

Que représente le coefficient de température Q10 et comment le calculer (formule)?

A

La modification de la vitesse d’une réaction enzymatique provoqué par une modification de la température de 10 degrés.

Q10 = (V1/V2)(10/T2-T1)

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6
Q

Comment calculer l’importance de la température sur l’ensemble des réactions métaboliques toutes en même temps? Et comment obtient-on le Q10 à partir de ces infos?

A

En mesurant la consommation d’O2 de l’individus à différentes températures.

Le Q10 est alors représenté par la pente de la courbe.

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7
Q

Comment varie le Q10 chez les endothermes et les ectotherne en modifiant la température du milieu?

A

Le Q10 des organismes régulant leur température varie beaucoup (pente change en fonction de la température)

Le Q10 des organismes ectothermes le Q10 reste environ constant.

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8
Q

Le Q10 (pente de la courbe de consommation d’O2) a tendance à augmenter ou diminuer en montant la température?

A

Le Q10 augmente jusqu’à l’atteinte d’un optimum thermique.
Passé ce point les enzymes sont détruites et une augmentation de la température fait dramatiquement chuter le Q10 vers des valeurs négatives.

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9
Q

Que représente la Km d’une enzyme?

A

C’est la fréquence avec laquelle l’enzyme se détache de son substrat.
Une Km est spécifique entre une enzyme et un substrat spécifique.
La Km varie en fonction de la température.

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10
Q

Qu’es-ce qui fait varier la Km d’une enzyme allostérique?

A

La température, bien sur.
Mais aussi la liaison à d’autres molécules qui régulent son activité.

Normalement la régulation allostérique est plus importante que l’effet de la température.

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11
Q

Dans les conditions physiologiques quelle et normalement la concentration du substrat d’une enzyme?

A

Environ 1/2 de la valeur saturante, donc les enzymes fonctionnent rarement à pleine capacité.

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12
Q

Quels sont les 3 groupes d’animaux séparés en fonction de la régulation qu’ils ont de leur température interne en fonction de celle extérieure?

A

Ectotherne: utilisent la chaleur extérieure. Leur température varie en fonction de celle du milieu

Endotherme: utilisent la chaleur intérieure. Leur température est gardé constante.

Hétérothermes: hybride endo/ecto. Ils laissent leur température varier, mais la garde un peu au dessus de celle du milieux quand c’est nécessaire.

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13
Q

Quelles sont les 5 composantes énergétiques du métabolisme?

A
Le travail extérieur
Stockage
Énergie
Chaleur
Excrétion
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14
Q

Quelle proportion de l’énergie consommé sert à la production de chaleur chez les endothermes?

A

80 fucking %!!

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15
Q

Expliquez la méthode de la calorimétrie directe.

A

1- placer un cube de glace de masse connue dans un milieu fermé pour un temps T.
2- peser le cube de glace

3- placer un second cube de même masse et de même forme dans le milieu pour le même temps, avec un animal.
4- peser le second cube de glace et calculer la différence de poud avec le premier
5- connaissant la chaleur massique de l’eau on sais quelle qqt d’énergie a été libéré par l’animal.

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16
Q

Expliquer la méthode de calorimétrie indirecte.

A
  • analyse de l’O2 prélevé et du CO2 rejeté pour calculer le métabolisme.
  • calcul du Quotient respiratoire pour connaitre le type de molécule principalement utilisés pour obtenir de l’énergie.
  • conversion en EqEO2
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17
Q

Quelle est l’énergie dégagé par l’oxydation d’un gramme de glucose? Combien de moles de CO2 sont produite pas moles d’O2 consommés?

A

15,8 Kj/g
6 O2 -> 6 CO2
QR = 1

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18
Q

Quelle est l’énergie dégagé par l’oxydation d’un gramme d’alanine? Combien de moles de CO2 sont produite pas moles d’O2 consommés?

A

14,8 kj/g

Il y a production d’urée dans laquelle il reste de l’énergie non obtenue. Il faut penser à la soustraire de l’énergie totale donné par 1 mole d’alanine avant de diviser par le poids moléculaire pour obtenir 14,8.

6 O2 -> 5 CO2
QR = 0,83

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19
Q

Quelle est l’énergie dégagé par l’oxydation d’un gramme d’acide palmitique? Combien de moles de CO2 sont produite pas moles d’O2 consommés?

A

38,2 kj/g

23 O2 -> 16 CO2
QR = 0,7

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20
Q

Quelle est la formule pour calculer le QR?

A

QR = V CO2 / V O2

V = volume d’O2 inspiré et volume de CO2 expiré

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21
Q

Qu’es-ce que l’EqEO2?

Comment le calculer?

A

EqEO2 = équivalent énergétique en O2

EqEO2 = E/(O2•V)

E = énergie libéré par l'oxydation d'une mole de substance
O2 = nombre de moles d'O2 consommées par mole de la molécule oxydé
V = 22,4L = volume d'une mole d'O2
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22
Q

Comment expliquer la modification du QR lors d’une activité physique?

A

QR > 1

Cela est dus au métabolisme anaérobie qui produit du CO2 sans consommer d’O2 pour une production rapide d’énergie.

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23
Q

Qu’es ce qui arrive au QR après un effort physique intense?

A

Il baisse beaucoup, sous sa moyenne normale au repos.

Cela sert à rembourser la dette en O2 contracté pendant l’effort.
La respiration reste importante, mais la production de CO2 est moindre.

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24
Q

Quel est le QR normal au repos?

Et le QR du cerveau?

A
Repos = 0,85
Cerveau = 1 (glucose pour énergie)
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25
Q

Comment le QR de l’estomac peut être négatif?

A

Cet organe consomme du COs pour produire de l’acide.

Il produit moins de CO2 par son activité qu’il n’en absorbe pour produire de l’acide chlorhydrique.

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26
Q

Quelles sont les 2 fonctions essentielles des cellules, soi la raison de leur consommation d’énergie?

A

1- maintient des structures cellulaires

2- métabolisme fonctionnel: au service du corps entier

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27
Q

Quelle est la différence entre le métabolisme de conservation et le métabolisme de maintien?

A

Maintient: cellule en bi état, prête à répondre aux besoins du corps.

Conservation: niveau minimal de survie de la cellule, sous ce niveau énergétique elle meurt.

28
Q

Quel est l’organe qui, au repos, a la plus grande consommation d’énergie en fonction de sa masse?

A

Le coeur

0,4% du poids corporel pour une consommation de 10,7% de l’O2

29
Q

Quel est le % d’énergie consommé par le système digestif au repos?

A

33,6%

30
Q

De combien varie la consommation d’O2 du cerveau entre le sommeil et l’éveil?

A

Elle me varie pratiquement pas!

Elle reste de 16% pour un poids de 2%

31
Q

Quelles sont les 3 variables principales faisant varier le métabolisme des endothermes?

A
  • la température externe
  • l’activité de l’organisme
  • être à jeun ou non
32
Q

À quoi correspond le métabolisme basal?

A

C’est le métabolisme le plus faible possible pour assurer la survie.

Il se calcule à Jeun depuis 12h et au repos. Sans activité mentale et dans une température de neutralité thermique.

33
Q

Comment varie le métabolisme en fonction de l’âge?

A
  • il augmente de 0 à 2 ans
  • il chute rapidement de 2 à 20 ans
  • il ralentis ensuite sa chute, mais continue à diminuer avec l’âge.

Il y a réduction de la pente entre 10 et 15 ans (puberté) et vers 45 ans chez les femmes (ménopose)

Le métabolisme des femmes est sous celui des hommes

34
Q

Pourquoi es-ce important de mesurer le métabolisme en fonction de la masse et non simplement donner la valeur d’énergie consommer pour comparer les individus?

A

Car nous éliminons la chaleur via la peau et plus notre masse est importante plus on a de surface pour éliminer la chaleur.

35
Q

Qu’es-ce que le métabolisme spécifique!

A

C’est le métabolisme par Lg de masse corporelle

36
Q

Comment varie la consommation d’O2 en fonction de la masse de l’animal?
Comment varie son métabolisme spécifique?

A

La consommation d’O2 augmente, mais le métabolisme spécifique diminue avec l’augmentation de la masse.

37
Q

Quelle est la température moyenne du corps?

Est-elle la même dans tous les organes?

A

36,8 celcius

Elle varie de +- 0,2 degrés selon l’organe

38
Q

Pourquoi la température des extrémités varie en S en fonction de la température et non de manière constante?

A

A cause des systèmes de rétention de la chaleur qui, sous un certaine température réduisent le sang apporté aux extrémités pour garder le ventre chaud.

Les extrémités subissent alors une forte chute de température (vers 27 degrés)

39
Q

Quelles sont les sources majeures e thermogenèse? Les expliquer.

A
  • les frissons: travail musculaire qui nrule de l’ATP
  • métabolisation de graisses brunes: thermogenèse sans frissons surtout chez les hibernateurs et bébé.
  • radiations thermiques: aller su soleil!
40
Q

Quelles sont les sources majeures de thermolyse? Les expliquer et donner leur importance relative.

A
  • Conduction: (3-5%) contact de la peau avec une surface plus froide
  • convection: (12%) échange entre la peau et une surface renouvelé (air ou eau)
  • sudation: (24%) type de thermolyse par convection version 2.0
41
Q

Quels sont les 2 problèmes majeurs de la conduction?

A
  • irrégularité de la surface du corps. Donc seulement une petite section peut être en contact avec la surface.
  • la surface se réchauffe en absorbant notre chaleur. Elle perd donc de son efficacité
42
Q

Qu’es-ce qui peut beaucoup limiter l’efficacité de la sudation?

A

Un air ambiant saturé en eau qui ne laisserais pas la sueur chaude quitter la surface du corps.

43
Q

Un organisme doit produire plus de chaleur dans l’eau ou l’air?

A

L’eau, car cette dernière absorbe beaucoup mieux la chaleur.

44
Q

Quel est l’avantage d’une fourrure quand il fait froid?

A

Elle réduit les mouvement d’air proche du corps, donc la convection. Les pertes de chaleur son ainsi réduites.

45
Q

Quelles sont les 2 grandes classes de thermorécepteurs?

A
  • récepteur superficiel cutané

- récepteur internes centraux

46
Q

Quelle est l’utilité des récepteurs superficiels cutanés?

A

Ils ont un rôle prédictif pour que l’animal réagisse avant que sa température interne change trop.

47
Q

Qu’es ce qui caractérise les 2 types de récepteurs cutanés?

A
  • récepteur au chaud
    Activité maximale à 45 celcius
    Dans le derme
  • récepteur au froid
    Activité maximale à 25-30 celcius
    Dans l’épiderme (surface)
48
Q

Quel est le thermorécepteur interne principal?

A

L’hypothalamus

49
Q

Où se situent les thermorécepteurs centraux au chaud et au froid?

A

Chaud: région pé-optique de l’hypotalamus

Froid: moelle épinière surtout

50
Q

Quel est l’effet d’une ablation de l’hypothalamus postérieur?

A

Arrêt de la production de chaleur

51
Q

Quel est l’effet d’une stimulation au froid de l’hypothalamus dans un pièce chaude?

A

Pas de production de chaleur.
L’organisme vas savoir qu’il fair chaud.

L’hypothalamus est le déclencheur de la thermogenèse, mais n’est pas le récepteur au froid

52
Q

Quel est l’effet d’une stimulation au chaud de l’hypothalamus dans un pièce froide?

A

Il y auras thermolyse: élimination de chaleur
L’organisme vas penser qu’il fait chaud

L’hypothalamus antérieur est récepteur au chaud.

53
Q

Comment le corps augmente l’élimination de chaleur?

A

Il y a modification de la circulation sanguine pour augmenter la quantité de sang envoyé aux extrémités, proche de la surface.

54
Q

Par quelles veines passe le sang si il fait chaud?

Quelle veines se contractent ce cela?

A

1- Les anastomoses artérioveineuse se contractent
2- le sang doit passer par les anses capillaires très près de la surface
3- le retour veineux se fait via des veines très superficielles (proche de la surface)

55
Q

Si la thermolyse via convection ne suffie pas, comment augmenter le transfert de chaleur vers l’extérieur (détail)?

A

1- le SNsympatique déclenche l’excrétion active de sel dans les tubules des glandes sudoripares
2- création d’un gradient osmotique qui draine l’eau
3- le sang chaud autour de la glande vaporise l’eau
4- l’au s’échappe par les pores de la peau quand elle à emmagasiné assez de chaleur

56
Q

Si la sudation n’est pas encore suffisante pour la thermolyse, quelle est la prochaine option de l’organisme?

A

Modification du comportement: réduire son activité et changer d’environnement pour un endroit plus froid

57
Q

Quel est la solution adopté par les animaux sans glandes sudoripares?

A
  • modification du rythme respiratoire (faible volume et fréquence plus élevé)
  • cela réduit le travail musculaire lié à la respiration (fréquence de résonance)
  • sortir la langue humide pour augmenter les pertes de chaleur
  • la truffe, très vascularisé, aide aussi à l’élimination de chaleur
58
Q

Par quelles veines passe le sang pour réduire les pertes cutanés de chaleur? Quelles veines se contractent?

A

1- vasodilatation des anastomoses artérioveineuses
2- constriction des veines superficielles
3- échange de sang à contre courant entre artères et veines aux extrémités (mains-pieds)

59
Q

Si la modification de la circulation ne suffit pas à réduire les pertes de chaleur, que fait le corps?

A

Thermogenèse:
1- augmentation du tonus musculaire
2- activation dans muscles pilo-érecteurs
3- déclenchement de frissons: contractions musculaires incontrôlés à haute fréquence.
4- thermogenèse sans frissons: graisse brune

60
Q

Comment se fait la thermogenèse sans frissons?

  • Particularités du tissus
  • enzymes en jeux
  • produits
A
  • Le tissus adipeux brun est très vascularisé
  • les adipocytes sont riches en mitochondries
  • ces mitochondries spéciales consomment 6x plus d’O2 pour produire 3x moins d’ATP
  • La thermogénine est l’enzyme découplant la chaine de transfert des électrons de la production d’ATP
  • Elle stimule la production de canaux à protons dans la membrane interne mitochondriale
  • il y a donc production de beaucoup de chaleur et de peu d’énergie (sous forme d’ATP)
61
Q

Pourquoi seuls les jeunes enfants humains ont du tissus adipeux brun?

A

Car ils sont petits: grand rapport S/V

Ils ont peu de muscles, donc leur contraction de produirais pas assez de chaleur

62
Q

Comment est activé la thermogenèse sans frissons?

A

1- Le SNsympatique innerve le tissus adipeux brun. Il relâche de la Noradrénaline
2- Les récepteurs beta-adrénergiques sont activés
3- avtivation d’une prot g qui active l’AC qui produit de l’AMPc
4- l’AMPc active la traduction des sections d’ADN codant les canaux à H+
5- l’AMPc déclenche la lipolyse pour produire des acides gras non estérifiés (AGNE) qui serons réduits pour créer le gradient de protons.

63
Q

Comment fonctionne la thermogenèse sans frisson lié au recyclage du calcium dans le muscle?

A

1- liaison de cathécholamine à son récepteur sur la membrane cellulaire.
2- activation d’une prot g qui active l’AC qui produit de l’AMPc
3- activation de la lipolyse pour produite des AGNE
4- les AGNe se lie a des récepteurs du RE et provoquent une fuite de calcium (pas assez pour provoquer une contraction musculaire)
5- la cellule brule de l’ATP pour activement repomper le calcium dans le RE.
6- l’activité des mitochondries est augmenter pour produire plus d’ATP

64
Q

Qu’es ce qui dérègle le SNC quand on a de la fièvre? (On est brulant, mais on a froid)

A

Les prostaglandines libérés en grande quantité lors d’une infection augmentent la température de consigne des centres de régulation

65
Q

Qu’es ce que la thermorégulation centrale?

A

C’est un système ciblé de contrôle de la température d’un organe.
Une thermorégulation locale

66
Q

Expliquer comment la themorégulation centrale des cerveaux de canidés fonctionne.

A
  • Il y a un élargissement de la veine (sinus veineux) dans lequel passe un réseau de capillaires artériels.
  • aucun échange de sang, seulement de chaleur
  • le sang artériel chaud est refroidis dans la veine provenant de la truffe avant d’aller au cerveau.
  • cela évite une hyperthermie lors de la course.
67
Q

Comment la glande thyroïde participe à la résistance au froid?

A

Elle permet une régulation du métabolisme cellulaire général via la production des hormones T3 et T4

Effet long terme, lent à se mettre en place.