Mecanismo contracorriente: el regulador térmico de las aves

Por Gabriela Espejo y Juan Sebastián Espejo

Estamos saliendo del invierno, época en que las temperaturas pueden alcanzar el punto de congelación e incluso superarlo. Te has preguntado ¿cómo es posible que las patas de las aves no se congelen? Para responder esta pregunta, tenemos que recordar algunos conceptos básicos y un poco anatomía (ciencia que estudia la estructura y forma de los seres vivos) y fisiología (ciencia que estudia las funciones de los seres vivos).

En primer lugar, indicaremos que las aves son endodermos, esto significa que utilizan el calor metabólico o metabolismo (calor producido por las reacciones químicas del cuerpo) para mantener una temperatura interna estable que generalmente es diferente a la ambiental. Los ectodermos por el contrario, no usan el calor metabólico para mantener una temperatura estable, sino que lo adoptan del medio ambiente, como por ejemplo las lagartijas que siempre están “calentándose al sol”.

Chirigue cordillerano hembra (Sicalis uropygialis) © @wingsfromsouth

En segundo lugar, señalaremos la capacidad que tienen los endodermos de mantener la temperatura, lo cual se denomina termorregulación. Esta regulación, entre otros, contempla ajustes particulares en la circulación periférica, es decir, en las extremidades, como en las patas de las aves. Se distinguen como ajustes, la vasoconstricción que reduce la pérdida de calor (el diámetro del vaso sanguíneo se reduce) y la vasodilatación que aumenta la pérdida de calor (el diámetro del vaso sanguíneo aumenta). 

En tercer lugar, recordaremos que el sistema circulatorio de un ave se apoya en un corazón que bombea fuertemente ya que tiene la particularidad de ser proporcionalmente de mayor tamaño comparado con el de los mamíferos. Para que tengan una idea, el corazón de un hombre representa el 0,45% del peso corporal, pero en las aves este porcentaje es mayor. Por ejemplo, el picaflor es el ave que posee el corazón más grande en proporción a su peso; con un 2,5%.

Finalmente, deben saber que las patas de las aves, desde el punto de vista anatómico, están pobremente vascularizadas, es decir cuentan con pocos vasos sanguíneos.

Cachaña (Enicognathus ferrugineus) es la única especie de loro que habita en el extremo sur. © @rodrigotapiawildlifephoto

Podemos comenzar a explicar entonces, que las patas de un ave no se congelan porque como parte de su sistema circulatorio, además de los cuatro puntos mencionados anteriormente, presenta un mecanismo contracorriente, que en palabras sencillas se explica como un mecanismo que permite calentar la sangre que se ha enfriado al pasar por las patas ya que están expuestas a un medio ambiente con menor temperatura que la del cuerpo. 

Al exponerse un ave a condiciones ambientales frías, el flujo de sangre hacia las extremidades (patas) se reduce ya que los vasos están más contraídos disminuyendo su lumen o radio (vasoconstricción), reduciendo así la pérdida de calor. Cuando la sangre que se ha enfriado al circular por las patas regresa al tronco, lo hace a través de venas que se encuentran junto a las arterias que contienen sangre caliente, lo cual permite que el calor se transfiera, aumentando la temperatura de la sangre que regresa.

Lo anterior permite una exposición prolongada de las extremidades al frío o al agua fría sin una pérdida significativa de calor corporal, incluso cuando las extremidades son tan delgadas como las patas de las aves. 

En la imagen se observa el mecanismo contracorriente en forma ilustrativa. © @wingsfromsouth

Las flechas negras señalan el recorrido del flujo sanguíneo. La sangre caliente desciende por la arteria (vaso de color rojo) gracias al bombeo del corazón. Al pasar esta sangre por la patas se va enfriando ya que esta zona no está protegida ni por plumas ni por una capa de grasa como en otras zonas del cuerpo y porque existe una mayor superficie de contacto con un entorno de menor temperatura que la del cuerpo. Luego, la sangre fría sube por la vena (vaso de color azul) y a medida que se acerca al tronco es calentada por el mecanismo contracorriente (traspaso de calor desde las arterias contiguas a las venas) que se ilustra mediante las flechas rojas.

En resumen, la menor vascularización en las patas junto con la vasoconstricción y el mecanismo contracorriente permiten que las patas no se congelen y que el ave no pierda calor al estar sus extremidades inferiores expuestas a temperaturas bajas. 

Ahora, cuando observes que las patas de un ave están sobre la nieve, o bajo el agua a una baja temperatura, sabrás que no les afecta y que no se congelarán, a diferencia de otros seres como por ejemplo, nosotros mismos que debemos tener siempre abrigados y protegidos nuestros pies cuando hace frío.

Chorlo chileno (Charadrius modestus) © @wingsfromsouth

SOBRE LOS AUTORES:

Gabriela Espejo y Juan Sebastián Espejo son dos hermanos amantes de la naturaleza, que han reunido sus experiencias profesionales para dedicar parte de su tiempo en la difusión del cuidado del entorno; Juan Sebastián es arquitecto y Gabriela es veterinaria. Juntos han desarrollado y concretado proyectos audiovisuales, fotográficos y artículos escritos sobre el maravilloso Chile natural que nos rodea. Les encanta hacer trekking y quedarse horas en un mismo lugar, observando y escuchando al entorno, para finalmente elaborar material educativo y de calidad.

Imagen de Portada: Pingüino Adelia (Pygoscelis adeliae) © @rodrigotapiawildlifephoto

 

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