בעלי דם חם

"בעלי דם חם" הוא שם מיושן לבעלי חיים הומיאותרמיים, המסוגלים לשמור על יציבות טמפרטורת הגוף בטמפרטורות סביבה משתנות, על ידי ויסות תהליכים מטבוליים. כאשר מתייחסים ל"בעלי דם חם" מתכוונים לציפורים ויונקים המקיימים שני תנאי תרמורגולציה: אנדותרמיה (אנ'), ו-Tachymetabolism. לשאר בעלי החיים דרגות שונות של תרמורגולציה שאיננה הומיאותרמית. "בעלי דם חם" התפתחו כנראה כיצורי לילה ופעלו בזמנים בהם "בעלי דם קר" נאלצו להאט את פעילותם, בהיעדר שמש לחימום גופם. באופן כללי, שני מושגים מתחום התרמורגולציה מקושרים ל"בעלי דם חם": אנדותרמיה – (אנדו= פנימי. תרמו= חום) זהו מצב שבו טמפרטורת הגוף נשמרת בתחום צר, למרות שינויים סביבתיים, בעזרת תהליכים פנימיים בלבד, ללא תלות במקור חום חיצוני. Tachymetabolism – שמירה על קצב גבוה של המטבוליזם, אפילו במצב מנוחה. תכונה זו מאפשרת מעבר מהיר בין מצב מנוחה לערנות. יצורים בעלי יכולת כזו זקוקים למזון רב, ולרוב אינם מסוגלים לצום לתקופות ארוכות כפי שמסוגלים זוחלים "בעלי דם קר". חום נוצר בגוף בעיקר ברמת השרירים ובאברי גוף פנימיים, מתחת לשכבות מבודדות של עור ושומן תת-עורי, תוך ניצול מזון, על ידי נשימה תאית. כאשר הדם עובר דרך האיברים הללו הוא מתחמם ומתקרר כשהוא עובר קרוב לפני שטח הגוף, אם טמפרטורת הסביבה נמוכה מטמפרטורת הגוף. בבעלי חיים הומיאותרמיים מתקיים ויסות חום פיזיולוגי, המבוקר על ידי אזור ההיפוטלמוס במוח. ויסות חום הגוף בתנאי חום: -התרחבות כלי הדם ההיקפיים, שגורמת לקרינת חום אל מחוץ לגוף. הגברת זרימת הדם לאזורים היקפיים גם מעלה את הולכת החום לסביבה. - הגברת ההזעה- התנדפות הזיעה מורידה את טמפרטורת הגוף. בעלי חיים נטולי בלוטות זיעה משיגים אפקט דומה על ידי הלחתה, או ליקוק הפרווה. מצד שני, פעולות אלו גורמות לאיבוד מים, שעלול לסכן את חייהם של יצורים החיים באזורים צחיחים. במצבים כאלה, גם הומיאותרמיים מחפשים מסתור מפני השמש במהלך היום ומרכזים את פעילותם בשעות הלילה -ירידה בקצב המטבוליזם -עליה בקצב הנשימה, להוצאת האוויר החם מהריאות ויסות חום הגוף בתנאי קור - בתנאי קור, המשימה העיקרית היא לא לאבד חום לסביבה -התכווצות כלי הדם ההיקפיים ועל ידי כך צמצום זרימת הדם ההיקפית. פעולה זו מקטינה את אובדן חום הגוף אל הסביבה הקרה. כשטמפרטורת העור יורדת מתחת לעשר מעלות צלזיוס, כלי הדם הקרובים לפני העור מתרחבים ונחסמים לסירוגין, וכך נמשכת אספקת הדם לעור תוך פרקי זמן קצרים, מבלי לאבד חום רב לסביבה. -עליה במטבוליזם-בתנאים של קור מתון, משמשת העלאת קצב חילוף חומרים לייצור חום נוסף -ירידה בקצב הנשימה -הרעדת שרירים-23 מעלות צלזיוס היא טמפרטורה הקריטית בה מתחיל רעד. רעד שרירים מגדיל את תפוקת החום פי 2 עד פי 5 יחסית לרמה הבסיסית. - התפתחות שכבת שומן עבה, תת-עורית. אצל דב הקוטב עובי שכבת השומן היא כ-10 סנטימטר - תרדמת חורף המלווה בירידה במטבוליזם - אצל יונקים בעלי פרווה, הפרווה סומרת תודות להתכווצות בלתי רצונית של שרירים בבסיס השערות. הפרווה הסומרת לוכדת שכבת אוויר המשמשת בידוד נוסף לגוף. אצל האדם, שהוא חסר פרווה, ניתן להבחין בשריד אבולוציוני של תופעה זו במה שנקרא "עור ברווז". שרירים בעור עדיין מתכווצים בקור, בניסיון לסמור את הפרווה, שכבר התנוונה. מקרה יוצא דופן התגלה אצל החולד העירום. מכרסם זה, המצוי במזרח אפריקה, חי עמוק מתחת לאדמה, בסביבה של ריכוז חמצן נמוך מאד. הוא יכול לשרוד ללא חמצן כלל במשך 20 דקות, ועד 5 שעות באווירה מעוטת חמצן. הוא עושה זאת על ידי השהיית תנועה, הורדה דרסטית של הדופק והפחתת נשימות. התוצאה של שינויים אלה היא ירידה ברמת המטבוליזם ובטמפרטורת הגוף. כך הוא מוריד את צריכת האנרגיה ומסתפק בנשימה תאית מינימלית. התופעה היא חלק משגרת חייו של החולד, ומלווה בשינויים תדירים בטמפרטורת הגוף שלו, למרות השתייכותו למחלקת היונקים, המצטיינים בשמירה על חום גוף קבוע. תרמורגולציה בעלי דם קר רעיה אילן, חילוף חומרים בתא וגלגולי אנרגיה בעולם החי והצומח, ירושלים: יפתח, 1996, עמ' 176–187 Strauss, Bob, The Basics of Mammalian Temperature Regulation, Thought.Co- Longlife learning, ‏מרץ 2019 ורד שפירא, כך מתחממים בימים קרים, באתר מכון דוידסון- הזרוע החינוכית של מכון ויצמן, ‏ינואר 2017 החולד העירום הוא השורד האולטימטיבי, באתר ‏מאקו‏, 9 במאי 2017