Človeško telo je skladen sistem, v katerem je vse premišljeno do najmanjših podrobnosti. Predvsem govorimo o proizvodnji toplote s strani človeka.
Kaj je termoregulacija?
Človeško telo je "opremljeno" s fiziološkim sistemom termoregulacije. Gre za skupek fizioloških mehanizmov, ki nadzorujejo telesno temperaturo. Zahvaljujoč temu sistemu se v telesu vzdržuje konstantna optimalna temperatura, ne glede na okolje. Termoregulacija je dve vrsti:
- kemična (povezana s tvorbo toplote);
- fizične (povezane z izgubo toplote).
Od kod prihaja toplota?
Ko človek poje hrano, se razgradi na beljakovine, maščobe in ogljikove hidrate. Živilske snovi se oksidirajo in s tem sprostijo energijo, ki je na voljo v njih. Porabi to energijo, telo jo pretvori v toploto.
Večinoma nastaja tvorba toplote v mišičnih tkivih telesa. Tudi če se sploh ne premaknete, se ta postopek ne ustavi. Le intenzivnost se lahko spremeni. Na primer, v primerjavi s stanjem počitka, običajna hoja poveča proizvodnjo toplote za 60-80%. Poleg mišic pri tvorbi toplote sodelujejo tudi organi.
Ker toplota nastaja nenehno, se mora telo nekako znebiti svojega presežka. V nasprotnem primeru bi se telesna temperatura v nekaj urah dvignila toliko, da bi vsi sistemi prenehali delovati. Za to obstaja prenos toplote. Nastajanje in sproščanje toplote sta zapletena procesa, ki ju nadzirajo posebni mehanizmi v človeškem telesu.
Zaradi tega, ker telo skrbno nadzira vse procese tvorbe in sproščanja toplote, ima telo stabilno temperaturo. Prenos toplote poteka na več načinov: sevanje, ogrevanje okolja, izdih zraka, znojenje itd.
Kemična termoregulacija
Kemična termoregulacija je odgovorna za spreminjanje intenzivnosti proizvodnje toplote v skladu z okoljskimi pogoji. Z drugimi besedami, temperatura zraka vpliva na metabolizem v človeškem telesu. Če se ohladi, telo začne bolj aktivno proizvajati toploto, da zagotovi stabilnost telesne temperature.
Ker večina toplote izhaja iz dela mišic, ko človek zebe, telo začne trepetati. To je normalna reakcija, ki jo povzroči draženje kožnih receptorjev. Nizka temperatura zraka jim služi kot vir vznemirjenja, ki se kot signal prenaša v centralni živčni sistem (CNS) - čas je za povečanje proizvodnje toplote. Osrednji živčni sistem aktivira okrepljeno krčenje mišic in tako se pojavijo mrzlice. Tako je to naravni refleks telesa, katerega namen je krepitev metabolizma in povečanje toplote. Tudi če se človek ne začne gibati bolj aktivno, da bi se ogrel, bo to storila kemična termoregulacija.
Približno termoregulacija deluje tudi v nasprotni smeri. Če je v sobi dovolj toplo, telesu ni treba pretiravati - presnova se upočasni.
Zanimivo dejstvo: organi, ki se nahajajo v trebušni votlini, prav tako tvorijo veliko količino toplote. Še posebej govorimo o ledvicah in jetrih. To je bilo mogoče ugotoviti z merjenjem temperature v krvi. Izkazalo se je, da ima kri, ki nabrekne iz jeter, višjo temperaturo od tiste, ki teče. Poleg tega je temperatura samih organov za 1-2 stopinje višja od običajne telesne temperature.
Fizična termoregulacija
Za intenzivnost prenosa toplote je odvisna fizična termoregulacija, odvisno od okoljskih razmer. Ta mehanizem deluje nasprotno od kemičnega. Ko se temperatura zraka dvigne, se poveča prenos toplote. Če se prehladi, telo oddaja toploto ne tako aktivno. To mu omogoča, da ohrani pravo ravnovesje.
Metode prenosa toplote v odstotkih:
- sevanje - 44%;
- toplotna prevodnost (ogrevanje zunanjega zraka) - 31%;
- rok trajanja - 12%;
- potenje - 10%;
- drugi procesi - 3%.
Ko telo seva toploto, segreva okoliški zrak in predmete na daljavo. In med vročino se predmeti, ki se jih oseba dotakne, segrejejo.
Kako se spreminja hitrost prenosa toplote?
Ogromno vlogo v tem procesu igrajo krvne žile. Pri nizkih temperaturah okolice se zožijo, pri visokih - razširijo. Ko telo občuti mraz in pride do zožitve krvnih žil, se pretok krvi zmanjša. Zato se v hladnem vremenu koža bledi. Toplota se daje v manj.
Če je zrak topel ali vroč, pride do vazodilatacije, kri požene na površino telesa in koža pridobi rdečkast odtenek. V tem času daje toplota več. Prenos toplote po tem načelu se zgodi, kadar je telesna temperatura višja od temperature zraka. Če je torej razlika med temi kazalniki majhna, telo odda minimalno toploto. Na primer, v izjemni vročini.
V tem primeru prihaja do znojenja na poti, sicer bi se telo pregrelo. To je še posebej pomembno, kadar je okoliški zrak zelo vroč. Vroče je okolje, več znoja se sprosti.
Zanimivo dejstvo: če človek živi v nenehnem vročem podnebju, skoraj vsi zgoraj navedeni procesi v njegovem telesu ne delujejo, razen znojenja. To je posledica dejstva, da je tam temperatura zraka stabilno nad 37 stopinj - telo ne sprejema ustreznih signalov. Toda potenje v velikih količinah (do 4,5 litra na dan) pomaga preprečiti pregrevanje.
Termoregulacija bolezni
Obstajajo situacije, ko je naravni proces termoregulacije moten. Zlasti za različne bolezni. Hkrati govorijo o pojavu vročine, katere vzrok so posebne snovi - pirogeni. Telo jih lahko razvije sam ali vanj vstopi iz zunanjega okolja - različnih mikrobov, toksinov itd. Pomembno pa je razumeti, da zunanji pirogeni sami po sebi ne povzročajo zvišanja temperature - to je reakcija notranjih pirogenov na njihov videz v telesu.
Kateri organ je odgovoren za telesno temperaturo?
Te snovi vplivajo na enega izmed delov možganov, hipotalamus (del diencefalona), kjer se nahaja središče termoregulacije. Zaradi tega telo normalno zazna normalno temperaturo kot prenizko in jo začne zvišati. Krši se razmerje med proizvodnjo in povratkom toplote.
S povečanjem temperature se telo "umiri", saj verjame, da je bilo ravnovesje obnovljeno in da je njegova funkcija izpolnjena. Dokler so v telesu prisotni pirogeni, telesna temperatura ostane stabilna. Hkrati se čuti toplota - posode se širijo. Veljajo enaka načela kot v običajnem stanju. Takoj ko si človek opomore, se telo povrne v normalno stanje, termoregulacija pa se tudi izboljša.
Verjame se, da je vročina pri bolezni dobra, saj se tako telo bori proti bolezni. A zanesljivih dokazov za to ni. Najverjetneje segrevanje poteka, da se mobilizirajo vsi viri in prepreči širjenje bakterij.
Procesi pridobivanja in sproščanja toplote v telesu so med seboj tesno povezani in nadzorovani s fiziološkim sistemom termoregulacije. Njegova naloga je ohranjati stabilno normalno telesno temperaturo, ne glede na okoljske razmere. Telo proizvaja toploto s proizvodnjo hrane in njihovim razpadom na beljakovine, maščobe in ogljikove hidrate. Večina toplote nastaja v mišicah in organih. Prenos toplote se zgodi na več načinov - skozi sevanje, prevodnost, potenje, izdih itd.