Ihmiskeho on johdonmukainen järjestelmä, jossa kaikki mietitään pienimpiin yksityiskohtiin asti. Erityisesti puhumme lämmön tuottamisesta ihmisen toimesta.
Mikä on termoregulaatio?
Ihmiskeho on “varustettu” fysiologisella lämmön säätelyjärjestelmällä. Se on joukko fysiologisia mekanismeja, jotka säätelevät kehon lämpötilaa. Tämän järjestelmän ansiosta vartalo ylläpitää jatkuvaa optimaalista lämpötilaa ympäristöstä riippumatta. Lämmön säätely on kahden tyyppistä:
- kemiallinen (liittyy lämmön muodostumiseen);
- fyysinen (liittyy lämpöhäviöön).
Mistä lämpö tulee?
Kun henkilö syö ruokaa, se hajoaa proteiineiksi, rasvoiksi ja hiilihydraateiksi. Ruoka-aineet hapettuvat ja vapauttavat siten niissä käytettävissä olevan energian. Kuluttaen tämän energian, keho muuttaa sen lämmöksi.
Lämpö syntyy suurimmaksi osaksi kehon lihaskudoksissa. Vaikka et liikkuisi ollenkaan, tämä prosessi ei pysähdy. Vain sen intensiteetti voi muuttua. Esimerkiksi, verrattuna lepotilaan, normaali kävely lisää lämmöntuotantoa 60-80%. Lihasten lisäksi elimet osallistuvat lämmön muodostumiseen.
Koska lämpöä syntyy jatkuvasti, kehon on jotenkin päästävä eroon ylimääräisestä. Muutoin muutamassa tunnissa kehon lämpötila nousee niin paljon, että kaikki järjestelmät lakkaavat toimimasta. Tätä varten tapahtuu lämmönsiirto. Lämmöntuotanto ja vapautuminen ovat monimutkaisia prosesseja, joita ihmiskehossa hallitaan erityisillä mekanismeilla.
Koska vartalo hallitsee huolellisesti kaikkia lämmön muodostumis- ja vapautumisprosesseja, ruumiissa on vakaa lämpötila. Lämmönsiirto suoritetaan useilla tavoilla: säteily, ympäristön lämmitys, ilman kuluminen, hikoilu jne.
Kemiallinen lämmön säätely
Kemiallinen lämpösäätely vastaa lämmöntuotannon voimakkuuden muuttamisesta ympäristöolosuhteiden mukaisesti. Toisin sanoen ilman lämpötila vaikuttaa aineenvaihduntaan ihmiskehossa. Jos se jäähtyy, ruumis alkaa tuottaa lämpöä aktiivisemmin ruumiinlämpötilan vakauden varmistamiseksi.
Koska suurin osa lämmöstä tulee lihastoiminnasta, ihmisen ollessa kylmä, kehon ala värisee. Tämä on normaali reaktio, jonka aiheuttaa ihoreseptoreiden ärsytys. Matala ilman lämpötila tarjoaa heille jännityksen lähteen, joka puolestaan välittyy keskushermostoon (CNS) signaalina - on aika lisätä lämmöntuotantoa. Keskushermosto aktivoi tehostetun lihaksen supistumisen ja siten vilunväristykset ilmestyvät. Tämä on siis kehon luonnollinen refleksi, jonka tarkoituksena on tehostaa aineenvaihduntaa ja lisätä lämpöä. Vaikka ihminen ei ala liikkua aktiivisemmin pitääkseen lämpimänä, kemiallinen lämmön säätely tekee sen hänelle.
Lämpötilan säätely toimii suunnilleen myös vastakkaiseen suuntaan. Jos huone on tarpeeksi lämmin, kehon ei tarvitse tehdä ylimääräistä työtä - aineenvaihdunta hidastuu.
Mielenkiintoinen fakta: vatsaontelossa sijaitsevat elimet myös muodostavat suuren määrän lämpöä. Erityisesti puhumme munuaisista ja maksasta. Se oli mahdollista saada selville mittaamalla veren lämpötila. Kävi ilmi, että maksasta turpoavan veren lämpötila on korkeampi kuin sen, joka virtaa. Lisäksi itse elinten lämpötila on 1-2 astetta korkeampi kuin normaali kehon lämpötila.
Fysikaalinen lämmön säätely
Fyysinen lämmön säätely vastaa lämmönsiirron voimakkuudesta ympäristöolosuhteista riippuen. Tämä mekanismi toimii päinvastoin kuin kemikaali. Ilman lämpötilan noustessa lämmönsiirto kasvaa. Jos kylmäksi tulee, kehon lämpö ei ole niin aktiivista. Tämä antaa hänelle mahdollisuuden ylläpitää oikeaa tasapainoa.
Lämmönsiirtomenetelmät prosentteina:
- säteily - 44%;
- lämmönjohtavuus (ympäröivän ilman lämmitys) - 31%;
- vanheneminen - 12%;
- hikoilu - 10%;
- muut prosessit - 3%.
Kun vartalo säteilee lämpöä, se lämmittää ympäröivän ilman ja esineet etäältä. Ja lämmön aikana esineet, joihin henkilö koskettaa, kuumenevat.
Kuinka lämmönsiirtonopeus muuttuu?
Verisuonilla on valtava rooli tässä prosessissa. Matalassa ympäristön lämpötilassa ne kapenevat, korkeissa - ne laajenevat. Kun vartalo tuntuu kylmältä ja verisuonia kapenee, veren virtaus vähenee. Siksi iho vaaleaa viileällä säällä. Lämpöä annetaan vähemmän.
Jos ilma on lämmin tai kuuma, verisuonia laajenee, veri ryntää kehon pinnalle ja iho saa punertavan sävyn. Tällä hetkellä lämpöä annetaan enemmän. Tämän periaatteen mukainen lämmönsiirto tapahtuu, kun kehon lämpötila on korkeampi kuin ilman lämpötila. Siten, jos ero näiden indikaattorien välillä on pieni, kehon tuottaa vähän lämpöä. Esimerkiksi äärimmäisessä kuumuudessa.
Hikoilu tulee tällöin auttamaan, muuten vartalo ylikuumenee. Tämä on erityisen tärkeää, kun ympäröivä ilma on erittäin kuuma. Mitä kuumempi ympäristö, sitä enemmän hiki vapautuu.
Mielenkiintoinen fakta: Jos henkilö asuu jatkuvassa kuumassa ilmastossa, melkein kaikki yllä mainitut elimistön prosessit eivät toimi, paitsi hikoilua. Tämä johtuu siitä, että ilman lämpötila on vakaa yli 37 astetta - ruumis ei vastaanota vastaavia signaaleja. Mutta hikoilu suurina määrinä (jopa 4,5 litraa päivässä) auttaa välttämään ylikuumenemista.
Taudin termoregulaatio
On tilanteita, joissa termoregulaation luonnollinen prosessi on häiriintynyt. Erityisesti eri sairauksia. Samanaikaisesti he puhuvat kuumeen, jonka syynä ovat erityiset aineet - pyrogeenit. Keho voi kehittää niitä itse tai päästä niihin ulkoisesta ympäristöstä - erilaisista mikrobista, toksiineista jne. Mutta on tärkeää ymmärtää, että pelkästään ulkoiset pyrogeenit eivät aiheuta lämpötilan nousua - tämä on sisäisten pyrogeenien reaktio niiden esiintymiseen kehossa.
Mikä elin vastaa kehon lämpötilasta?
Nämä aineet vaikuttavat aivojen yhteen osaan, hypotalamukseen (päiväcephalonin osaan), jossa lämpöensäätökeskus sijaitsee. Tämän vuoksi vartalo alkaa nähdä normaalin lämpötilan liian alhaisena ja alkaa nostaa sitä. Lämmöntuotannon ja sen palautuksen suhdetta rikotaan.
Lämpötilaa nostamalla vartalo “rauhoittuu”, koska se uskoo tasapainon palautuneen ja toimintansa loppuun saattamisen. Niin kauan kuin pyrogeeneja on kehossa, kuume pysyy vakaana. Samanaikaisesti lämpöä tuntuu - suonet laajenevat. Samat periaatteet pätevät kuin normaalissa kunnossa. Heti kun ihminen toipuu, vartalo normalisoituu, ja myös termoregulaatio paranee.
Uskotaan, että kuume taudissa on hyvä, koska näin kehon taistelee tautia vastaan. Mutta tästä ei ole luotettavaa näyttöä. Lämmitys tapahtuu todennäköisesti kaikkien resurssien mobilisoimiseksi ja bakteerien leviämisen estämiseksi.
Lämmöntuotto- ja vapautumisprosessit kehossa ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa ja niitä säätelee termoregulaation fysiologinen järjestelmä. Sen tehtävänä on ylläpitää vakaa, normaali kehon lämpötila ympäristöolosuhteista riippumatta. Keho tuottaa lämpöä tuottamalla ruokia ja hajottamalla ne proteiineiksi, rasvoiksi ja hiilihydraateiksi. Suurin osa lämmöstä syntyy lihaksissa ja elimissä. Lämmönsiirto tapahtuu monella tapaa - säteilyn, johtavuuden, hikoilun, uloshengityksen jne. Kautta.