Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση: πώς το σώμα διατηρεί μια σταθερή θερμοκρασία σώματος

Το ανθρώπινο σώμα και άλλα θερμόαιμα ζώα προσπαθούν να διατηρήσουν τη βέλτιστη θερμοκρασία για μεταβολικές και ενεργειακές αντιδράσεις. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας ποικιλίας φυσιολογικών διεργασιών που ονομάζονται θερμορρυθμιστικές διεργασίες.

Ανταλλαγή θερμότητας στο ανθρώπινο σώμα

Σε έναν ζωντανό οργανισμό, η ενέργεια ξοδεύεται πάντα για κάποιο είδος εργασίας και η παραγωγή θερμότητας είναι συνέπεια αυτής της εργασίας. Η πιο έντονη θερμότητα παράγεται όταν λειτουργούν οι μύες, το συκώτι και τα νεφρά. Σε κατάσταση ηρεμίας, το 70% της θερμότητας ενός ατόμου παράγεται από εσωτερικά όργανα και το 30% από τους μύες, οι ίνες των οποίων, ακόμη και κατά την περίοδο ανάπαυσης, συστέλλονται ανεπαίσθητα και πολύ αδύναμα, αλλά συνεχώς. Κατά τη διάρκεια της σωματικής εργασίας, η παραγωγή θερμότητας αυξάνεται αρκετές φορές και το μερίδιο της μυϊκής εργασίας σε αυτή τη διαδικασία γίνεται καθοριστικό.

Η απώλεια θερμότητας από το σώμα συμβαίνει κυρίως μέσω του δέρματος, καθώς και μέσω της αναπνοής, της ούρησης και της αφόδευσης. Η θερμορύθμιση πραγματοποιείται είτε αυξάνοντας (αποδυναμώνοντας) την παραγωγή θερμότητας, είτε αλλάζοντας την ένταση της μεταφοράς θερμότητας. Οι αλλαγές στην παραγωγή θερμότητας συμβαίνουν κυρίως μέσω αλλαγών στην ένταση της μυϊκής εργασίας. Ένα παράδειγμα θερμορύθμισης σε ηρεμία στο κρύο είναι οι μυϊκοί τρόμοι. Σε αυτή την περίπτωση, δεν γίνεται καμία εξωτερική εργασία και όλη η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα. Λόγω του ρίγους, η παραγωγή θερμότητας μπορεί να αυξηθεί 3 φορές.

Η απώλεια θερμότητας από το σώμα συμβαίνει μέσω της ακτινοβολίας θερμότητας, της αγωγιμότητας θερμότητας (απώλεια θερμότητας κατά την επαφή με τα γύρω αντικείμενα), της εξάτμισης του νερού από το δέρμα και τους πνεύμονες. Η κανονική ανθρώπινη δραστηριότητα είναι δυνατή σε ένα εύρος μόνο μερικών βαθμών. η μείωση της θερμοκρασίας του σώματος κάτω από 36° και η αύξηση πάνω από 40-41° είναι εξίσου επικίνδυνες και συνοδεύονται από σοβαρές συνέπειες για τον οργανισμό.

Πώς λειτουργεί το κέντρο θερμορύθμισης;

Εάν με οποιοδήποτε τρόπο σταματήσει τελείως η μεταφορά θερμότητας, το άτομο θα πεθάνει μέσα σε 4-5 ώρες από την υπερθέρμανση. Ως εκ τούτου, το κύριο καθήκον της θερμορύθμισης είναι η απομάκρυνση θερμότητας, η μεταφορά θερμότητας. Η απαραίτητη ισορροπία μεταξύ παραγωγής θερμότητας και απελευθέρωσης θερμότητας διατηρείται από το κεντρικό νευρικό σύστημα.

Πληροφορίες για τη θερμοκρασία του σώματος έρχονται στο κέντρο θερμορύθμισης από περιφερειακούς και κεντρικούς θερμοϋποδοχείς, μερικοί από τους οποίους βρίσκονται στο δέρμα, ενώ άλλοι βρίσκονται στους εν τω βάθει ιστούς του σώματος. Αυτοί οι θερμοϋποδοχείς στέλνουν σήματα στον υποθάλαμο, το τμήμα του εγκεφάλου που ρυθμίζει τη θερμορύθμιση.

Ανάλογα με τις πληροφορίες που προέρχονται από θερμοϋποδοχείς, ο υποθάλαμος μπορεί να ενεργοποιήσει διάφορους μηχανισμούς θερμορύθμισης, όπως αύξηση ή μείωση της παραγωγής θερμότητας, επέκταση ή στένωση των αιμοφόρων αγγείων, αλλαγή της έντασης της εφίδρωσης και άλλα. Για παράδειγμα, όταν η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται, ο υποθάλαμος μπορεί να ενεργοποιήσει μηχανισμούς για να αυξήσει την εφίδρωση και να διαστέλλει τα αιμοφόρα αγγεία για να επιταχύνει την απώλεια θερμότητας. Όταν η θερμοκρασία του σώματος πέφτει, ο υποθάλαμος μπορεί να ενεργοποιήσει μηχανισμούς που στοχεύουν στην αύξηση της παραγωγής θερμότητας και στη συστολή των αιμοφόρων αγγείων για τη μείωση της απώλειας θερμότητας.

Έτσι, η θερμορύθμιση είναι ένας πολύπλοκος και λεπτός μηχανισμός για τη διατήρηση μιας σταθερής θερμοκρασίας σώματος του σώματος. Εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του περιβάλλοντος, του επιπέδου σωματικής δραστηριότητας και της γενικής υγείας του σώματος.

Η θερμορύθμιση είναι ένα σύνολο μηχανισμών για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος που σχετίζεται με την ανταλλαγή θερμότητας του σώματος με το περιβάλλον. Αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν την ικανότητα του σώματος να αλλάζει τον μεταβολισμό και τη δραστηριότητα ορισμένων οργάνων για τη διατήρηση της φυσιολογικής θερμοκρασίας του σώματος.

Η θερμορύθμιση παίζει σημαντικό ρόλο για την επιβίωση των ανθρώπων και άλλων ζωικών οργανισμών. Είναι απαραίτητο να διατηρηθεί η φυσιολογική λειτουργία των εσωτερικών οργάνων όπως η καρδιά, οι πνεύμονες, ο εγκέφαλος και τα νεφρά. Η θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος μπορεί να επηρεαστεί από πολλούς παράγοντες, όπως η σωματική δραστηριότητα, η έκθεση στο κρύο ή τη ζέστη,