Thermorégulation

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- En cas d'adaptation au froid :

De la même manière qu'elle a fait avec les animaux en hibernation. La thermogenèse activée par le froid a lieu dans la graisse brune.

- Pendant un repas :

La thermogenèse survient après les repas. Malheureusement, la plupart des calories sont fournies directement par la nourriture, pas par la graisse blanche.

- Chez les jeunes mammifères :

Cependant, en prenant de l'âge, la quantité de ce type de graisse décroît jusqu'à atteindre une très petite quantité à l'âge adulte.

II / adaptation morphologique

Les mammifère adopte un comportement particulier

Les mammifères vivant dans les grand froid possèdent une fourrure qui s’épaissit et pour la plupart des animaux blanchit en hiver. C’est une arme redoutable contre le refroidissement qui peut aller jusqu'à -80° en Toundra par exemple.

[pic 3]

Elle est également faite pour tromper l’œil du chasseur mais aussi contre le prédateur.

La forme du corps a aussi un rôle important, les animaux arctiques sont de morphologies ramassées pour diminuer la perte de chaleur par rapport a leur masse. Leur nez, yeux et oreilles sont plus petites car le gèle causé par le froid abîmerait les muqueuses. Leurs pattes sont également petites pour mieux pouvoir se déplacer sur les couches de poudreuse. Pour l’ours polaire, lui ses narines se ferme pour retenir l’air.

Le sébum présent chez le mammifère permet l’imperméabilisation du pelage et évite donc l’évaporation mais aussi évite la déshydratation de l’épiderme. Les poils sont donc imperméable à l’entrée de l’eau comme à l’entrée d’oxygène. Ce sébum permet de limiter les pertes en eau des mammifères. Les individus limitent donc leur transpiration qui est limitée grâce aux poils. L’excrétion joue aussi un rôle dans la régulation des pertes hydriques* en limitant la production d’urine, et en réabsorbant au maximum l’eau.

Chaleur= énergie thermique

La résistance thermique est un processus essentielle de l’adaptation morphologique.

On parle de transfert thermique appelé aussi transfert de chaleur c’est la manifestation à notre échelle macroscopique d’un transfert d’énergie entre particules a l’échelle macroscopique. Ne pas confondre chaleur et température ce n’est pas la même chose, la température nous permet de mesurer l’agitation thermique alors que la chaleur ou énergie thermique permet de mesurer l’agitation thermique reçu ou perdue par le système.

On parle de conduction thermique lorsqu’il y a un transfert d’énergie entre deux milieu provoqué par une différence de température. Il n’y a pas de transfert de matière, on parle de phénomène de diffusion. On sait que chaque corps est fait d’énergie et que chaque énergie thermique(T1) est attiré par les énergie thermique plus froide(T2). Mais aussi on sait que chaque corps n’a pas la même capacité à recevoir de la chaleur. Il faut donc apporté de l’énergie thermique à un corps pour lui faire élever sa température.

Nous avons donc fait une expérience afin de calculer la résistance thermique de la peau et de la graisse animal.

La résistance thermique se calcule grâce au flux thermique qui lui se calcule grâce a l’énergie interne en Joules qui elle est constante tout au long de l’expérience d’une valeur = 104,5J.

Φ(flux thermique)=Q(énergie interne)/Δ T (temps en seconde ou durée du transfert)

Rth(résistance thermique)=T1-T2/Φ

Durant notre expérience nous avons commencés par calculer le flux thermique d’un bêcher ou nous avons obtenue une moyenne de 5,2w.

Ensuite on a calculer le flux et la résistance thermique de la graisse et de la peau animal d’après nos résultats nous voyons que plus la valeur du flux thermique augmente plus il y a augmentation de l’échange thermique.

De plus, plus la résistance thermique est élevée plus la paroi est résistante au échanges d’énergie et donc signifie que le flux thermique est faible

(voir résultat TP sur feuille jointe).

III/ Adaptation éthologiques

Pour les mammifères des grand froid il y a deux grandes stratégies pour survivre au froid hivernal.

*Soit migré vers un climat plus chaud

*Soit rester sur place et résister

Pour les mammifères restant sur place Il y a plusieurs types de résistance au froid, d’une part beaucoup d’entre eux Hiberne car par manque de nourriture a cause du froid ils n’ont d’autre choix que d’hiberner.

Il arrive que le métabolisme des mammifères ne soit pas assez « fort »/ ne puisse survivre aux conditions extrême de l’hiver, des grands froids. L’hibernation reste donc la seule solution de survie pour ces animaux. On dit qu’un mammifère hiberne quand il passe l’hiver a l’état de vie ralentie à l’abri du froid. L’hibernation dure environ 5 mois et concerne seulement les mammifères homéothermes. La respiration et la consommation d’oxygène du mammifère sont également ralenties et régulièrement entrecoupée de courts éveil pour se dégourdir les membres et piocher des ses resserves. Durant cette période la température du corps baisse. En hibernant et donc en abaissant leur température corporelle les petits mammifères peuvent économiser jusqu’à 88 % de leur ressources d’énergie et réduire leur métabolisme de 90 à 99 % en prévision du dégel. De plus le cœur du mammifère ralentit à 4 ou 5 pulsations par minute, cette phase s’appelle «torpeur ». L’hibernation a donc pour but de réduire les dépenses énergétiques par une activité nulle et de se protéger du froid extrême avec une position boule pour limiter toute perte de chaleur durant ces 5 mois et demi. Il y a certain mammifères comme l’écureuil terrestre d’Alaska qui a certaines parties de son corps qui vont descendre en dessous de 0°C mais qui préservent tout de même ses organes vitaux. Durant l’hibernation