Kanatlılarda soğuk bölgelerde Termoregülasyon, canlı vücudunda meydana gelen kimyasal reaksiyonlar ve bedensel işlevler için belli bir ısıya ihtiyaç vardır.
Çevre ısısı, canlıdaki tepkimelerin hızı üzerinde son derece etkili bir unsurdur. Sıcaklığın yükselmesi gerçekleşen tepkimeleri hızlandırırken, sıcaklığın düşmesi ise tepkimeleri yavaşlatır.
Vücutta gerçekleşen tepkimeler üzerinde sıcaklığın neden olacağı dalgalanmanın önüne geçmek amacıyla vücut sıcaklığının sabit sınırlar içinde tutulduğu canlılara homeoterm (sıcakkanlı) canlılar denir. Memeli ve kanatlı hayvanlar sıcakkanlı canlılardır. Bu hayvanlarda çevre ısısı yüksek veya düşük olduğunda dahi beden ısıları sabit düzeylerdedir. Ancak bu gruptaki canlıların tüysüz yeni doğanları çevre ısısına karşı oldukça duyarlı olup poikloterm özellik gösterirler. Dış ortam ile geçirilen 10-15 günün sonunda bu canlılarda sinir sitemi gelişir, sıcakkanlılık baskın gelir ve vücut ısılarını belli sınırlarda sabit tutabilecek hale gelirler.
Kanatlılar yukarıda da bahsedildiği üzere, homeoterm (sıcakkanlı) hayvanlardır. Ve çevre ısısındaki değişimlere rağmen beden ısılarını sabit sınırlar içerisinde tutmayı hedeflerler. Bu amaçla da bu canlılarda belli mekanizmalar gelişmiştir.
Kanatlılarda sabit vücut sıcaklığını sağlamak amacıyla gerçekleşen fizyolojik değişimlerden ilki “termal izolasyon”dur. Diğer canlılarda olduğu gibi kanatlılarda da deri ve deri altı yağ dokusu vücudun yalıtım sistemini oluşturur. Yağ doku, ısıyı diğer dokulara kıyasla 1/3 oranında daha az iletir. Deriye iç organlardan kan iletimi olmazsa vücudun yalıtkan sistemi giyilen kıyafetlerin ¾’ü kadar bir ısı muhafazası sağlar. Tüyler, deri ve deri altı yağ dokusu; vücut yüzeyi sıcaklığının çevre sıcaklığına yakın olmasına ve canlının iç ısısının korunmasına olanak verir.
Bergmann kuralı, canlının vücut yüzeyi ile ısı kaybı arasındaki ilişki ile ilgilidir. Kanatlı ve memelilerin, aynı cinse bağlı türlerinin, sıcak coğrafyalarda yaşayanlarının vücut büyüklükleri daha küçük, soğuk coğrafyalarda yaşayanlarının vücut büyüklükleri ise daha büyüktür. Bunun sebebi; canlı vücudunun büyüdükçe yüzey/hacim oranının küçülmesidir. Canlının vücut yüzeyi küçüldükçe, ısı kaybı da azalır. Büyük vücutlu canlılarda ısı kaybı oranca azalacağından; bu canlılar soğuk ortama daha iyi uyum sağlarlar.
Termoregülasyon yani vücut ısısının belirli sınırlar içerisinde sabit kalması ancak sinirsel geri bildirim mekanizması ile söz konusu olur. Sinirsel geri bildirim mekanizmasının ana unsuru ise hipotalamustur. Hipotalamus, vücutta tıpkı bir merkezi termostat gibi görev yapar. Beden ısısı yükseldiğinde, hipotalamus soğutma mekanizmalarını devreye sokarken, beden ısısı düştüğünde ısınma mekanizmalarını devreye sokar. Reseptörlerden alınan veriler hipotalamusta işlenir ve hangi mekanizmanın devreye sokulacağı belirlenir.
Kanatlı hayvanlarda Termoregülasyon cevap vermediğinde veya çevre ısısı düştüğünde vücut ısılarını sabit tutabilmek amacıyla bu duruma bazı davranışsal yanıtlar verirler.
Termoregülasyon Bozulması Sonucu Oluşan Davranışlar
- Büzülme veya vücutlarını kamburlaştırma
- Tüylerini kabartma
- Toplu halde bulunma, birbirlerine sokulma
- Ayakların tüysüz kısımlarında ısı kaybının azalması amacıyla oturma
- Başlarını kanatlarının altına alma
- Bazı kuş ırklarında tek ayak üzerinde durma (Bir ayak ısıtılır, daha sonra ısınan bacak yere basılıp diğer bacak yukarı çekilerek ısıtılır.
Soğuk stresine yanıt olarak canlıda periferalvazokontriksiyon ve titremeli/titremesiz termogenez ile ısı üretiminin artırılması şekillenir.
Kanatlı canlıda damar daraltan sinirlerin etkinliği artarak deri ve yüzlek kısımlarda damarlar daraltılır. Bu damarların daralmasıyla periferal kan akımı azalır. Bu şekilde dokular ile çevre arasında ısı farkı azaltılmış olacağından deriden çevreye aktarılan ısı miktarı da düşer. Canlının kaybettiği ısı miktarı düşürülmüş olur. Isı kaybının büyük oranda önlenlemesinde birbirine oldukça yakın seyreden derin arter ve venaların da rolü vardır. Venalarda ilerleyen soğuk kan çevreden merkeze doğru yol alırken, arterler içindeki sıcak kan merkezden çevreye doğru yol alır. Bu sırada birbirine çok yakın seyreden bu damarlarda; venal kan ısınır, arteriyel kan ise soğur. Bu şekilde soğuk bölgedeki canlıda ısı kaybı minimuma indirilmiş olur. Bu olaya “ters akım ısı değişim sistemi” denir. Soğuğun şiddetli olduğu durumlarda deride yer alan damarlar oldukça daralır. Bu damarların daralması sonucu toplanan kan, derin damarlara sapar. Bu sapma ters akım ısı değişim sisteminin etkinliğini yükseltir.
Çevre ısısı belirli bir seviyenin altına düştüğünde vazokonstriksiyon ve davranışsal cevaplar, vücut ısısının sabit tutulmasında yeterli olmamaya başlar. Bu durumda artık canlının vücudunda ısı üretiminin artırılması yoluna gidilir. Tüm metabolik olaylar esnasında ısı üretimi şekillenmektedir. Soğuk etkisinde kalan canlıda vücutta ısı üretiminin artması istendiğinden metabolizmanın artması gerekir. Burada iş artık kaslara düşer. Titreme olayı ya da kasların gerginliğinin artması metabolizmayı süratle yükseltir. Kas gerginliğinin artması, titreme başlamadan önce şekillenir. Titreme olayında, canlıda iskelet kasları ısı üretmek amacıyla istemsiz olarak kasılır. Titreme sayesinde bazal metabolizma 5-10 kat arttırılır. Ve metabolizma yan ürünü olarak ısının açığa çıkması gerçekleşir.
Aynı zamanda, soğuk etkisinde kalan canlılarda titreme olmaksızın da ısı üretimi söz konusudur. Titremeden ısı üretiminde epinefrin ve norepinefrin başlıca unsurlardır. Çevre ısısının düşmesi ile canlıda bu hormonların salınımı artar. Hipotalamusun ön kısmında bulunan ısı ayarlama merkezi de bu hormonların işleyişine katılır. Epinefrin ve norepinefrinin dolaşımdaki miktarının artması hücrelerde metabolizma hızının yükselmesini sağlar. Besin maddeleri, oksidatiffosforilasyon ile vücut için gerekenden daha fazla enerji üretecek şekilde yakılır ve ısı üretilir.
Termoregülasyon sağlanmasında veya vücutta ısı üretiminde tiroid hormon metabolizması da oldukça önemlidir. Hipotalamusunpreoptik bölgesinin soğutulması sonucunda hipotalamusunnöroendokrin hücrelerinden TRH salgılanır. TRH, hipofizin ön lobuna gelerek buradan TSH salınmasına sebep olur. TSH kan yolu ile tiroid bezine gelir ve tiroksin hormonu salınmasını sağlar. Tiroksin hormonu, tüm vücutta metabolizma hızını artırır.
KAYNAKLAR
