Ljudsko je tijelo skladan sustav u kojem je sve promišljeno do najsitnijih detalja. Konkretno, govorimo o stvaranju topline od strane čovjeka.
Što je termoregulacija?
Ljudsko tijelo je "opremljeno" fiziološkim sustavom termoregulacije. To je skup fizioloških mehanizama koji kontroliraju tjelesnu temperaturu. Zahvaljujući ovom sustavu održava se konstantna optimalna temperatura u tijelu, bez obzira na okoliš. Termoregulacija je dvije vrste:
- kemijska (povezana s stvaranjem topline);
- fizička (povezana s gubitkom topline).
Odakle dolazi toplina?
Kada osoba jede hranu, ona se razgrađuje u bjelančevine, masti i ugljikohidrate. Prehrambene tvari oksidiraju i na taj način oslobađaju dostupnu energiju u njima. Trošeći ovu energiju, tijelo ju pretvara u toplinu.
Najveći dio stvaranja topline događa se u mišićnim tkivima tijela. Čak i ako se uopće ne krenete, ovaj proces se ne zaustavlja. Samo se njezin intenzitet može promijeniti. Na primjer, u usporedbi sa stanjem mirovanja, normalno hodanje povećava proizvodnju topline za 60-80%. Osim mišića, organi sudjeluju u stvaranju topline.
Budući da se toplina stvara kontinuirano, tijelo se mora nekako riješiti svog viška. Inače bi se u nekoliko sati tjelesna temperatura toliko povisila da su svi sustavi prestali funkcionirati. Za to postoji prijenos topline. Stvaranje i oslobađanje topline složen je proces koji se kontrolira posebnim mehanizmima u ljudskom tijelu.
Zbog činjenice da tijelo pažljivo kontrolira sve procese stvaranja i oslobađanja topline, tijelo ima stabilnu temperaturu. Prijenos topline provodi se na više načina: zračenje, zagrijavanje okoliša, izdah zraka, znojenje itd.
Kemijska termoregulacija
Kemijska termoregulacija odgovorna je za promjenu intenziteta proizvodnje topline u skladu s okolišnim uvjetima. Drugim riječima, temperatura zraka utječe na metabolizam u ljudskom tijelu. Ako se ohladi, tijelo počinje aktivnije stvarati toplinu kako bi se osigurala stabilnost tjelesne temperature.
Budući da većina topline dolazi od rada mišića, kad je osoba prehlađena, tijelo počinje drhtati. To je normalna reakcija koja je uzrokovana iritacijom receptora na koži. Niska temperatura zraka služi im kao izvor uzbuđenja, koja se, zauzvrat, prenosi u središnji živčani sustav (CNS) kao signal - vrijeme je da se poveća proizvodnja topline. Središnji živčani sustav aktivira pojačanu kontrakciju mišića i tako se pojavljuju zimice. Dakle, ovo je prirodni refleks tijela, usmjeren na pojačavanje metabolizma i povećanje topline. Čak i ako se osoba ne počne aktivnije kretati kako bi se zagrijala, kemijska termoregulacija to će učiniti za njega.
Otprilike, termoregulacija djeluje i u suprotnom smjeru. Ako je soba dovoljno topla, tijelo ne treba pretjerano raditi - metabolizam usporava.
Zanimljiva činjenica: organi koji se nalaze u trbušnoj šupljini također stvaraju veliku količinu topline. Konkretno, govorimo o bubrezima i jetri. To je bilo moguće saznati mjerenjem temperature u krvi. Pokazalo se da krv koja bubri iz jetre ima višu temperaturu od one koja teče. Pored toga, temperatura samih organa je 1-2 stupnja viša od normalne tjelesne temperature.
Fizička termoregulacija
Fizička termoregulacija odgovorna je za intenzitet prijenosa topline, ovisno o uvjetima okoline. Ovaj mehanizam djeluje suprotno od kemijskog. Kada temperatura zraka poraste, povećava se prijenos topline. Ako postane hladnije, tijelo odaje toplinu ne tako aktivno. To mu omogućuje da održi pravi balans.
Načini prijenosa topline u postotku:
- zračenje - 44%;
- provođenje topline (zagrijavanje vanjskog zraka) - 31%;
- rok trajanja - 12%;
- znojenje - 10%;
- ostali procesi - 3%.
Kad tijelo zrači toplinom, zagrijava okolni zrak i predmete na daljinu. I tijekom vrućine zagrijavaju se predmeti kojih osoba dodiruje.
Kako se mijenja brzina prijenosa topline?
Ogromnu ulogu u ovom procesu igraju krvne žile. Pri niskim temperaturama okoline se sužavaju, a visoke - proširuju. Kada tijelo osjeća hladnoću i dolazi do sužavanja krvnih žila, smanjuje se protok krvi. Zbog toga koža postaje blijeda po hladnom vremenu. Toplina se daje u manje.
Ako je zrak topao ili vruć, dolazi do vazodilatacije, krv istječe na površinu tijela, a koža poprima crvenkast ton. U ovom trenutku daje se toplina u više. Prijenos topline prema ovom principu događa se kada je tjelesna temperatura viša od temperature zraka. Ako je razlika između ovih pokazatelja mala, tijelo odaje najmanje topline. Na primjer, u ekstremnim vrućinama.
U ovom slučaju znojenje dolazi u pomoć, inače bi se tijelo pregrijalo. To je posebno važno kada je okolni zrak jako vruć. Što je okoliš toplije, to se oslobađa više znoja.
Zanimljiva činjenica: ako osoba živi u konstantnoj vrućoj klimi, gotovo svi gore navedeni procesi u njegovom tijelu ne djeluju, osim znojenja. To je zbog činjenice da je temperatura zraka tamo stabilno iznad 37 stupnjeva - tijelo ne prima odgovarajuće signale. Ali znojenje u velikim količinama (do 4,5 litara dnevno) pomaže u izbjegavanju pregrijavanja.
Termoregulacija bolesti
Postoje situacije kada je prirodni proces termoregulacije poremećen. Osobito za razne bolesti. Istodobno, oni govore o pojavi groznice, čiji su uzrok posebne tvari - pirogeni. Tijelo ih može razviti sam ili u njega ući iz vanjskog okruženja - raznih mikroba, toksina itd. Ali važno je razumjeti da sami vanjski pirogeni ne uzrokuju porast temperature - ovo je reakcija unutarnjih pirogena na njihovu pojavu u tijelu.
Koji je organ odgovoran za tjelesnu temperaturu?
Te tvari utječu na jedan od dijelova mozga, hipotalamus (dio diencefalona), gdje se nalazi središte termoregulacije. Zbog toga tijelo počinje doživljavati normalnu temperaturu kao prenisku i počinje je povećavati. Krši se omjer stvaranja i povratka topline.
Povećanjem temperature tijelo se "smiruje", jer vjeruje da je uspostavljena ravnoteža i da je njegova funkcija ispunjena. Sve dok su pirogeni prisutni u tijelu, groznica ostaje stabilna. Istodobno se osjeća toplina - posude se šire. Isti principi vrijede kao u normalnom stanju. Čim se osoba oporavi, tijelo se vraća u normalu, a termoregulacija se također poboljšava.
Vjeruje se da je groznica kod bolesti dobra, jer se tako tijelo bori protiv bolesti. Ali za to nema pouzdanih dokaza. Najvjerojatnije se zagrijavanje vrši kako bi se mobilizirali svi resursi i spriječilo širenje bakterija.
Procesi stvaranja i oslobađanja topline u tijelu usko su povezani i kontrolirani fiziološkim sustavom termoregulacije. Njegova je zadaća održavati stabilnu, normalnu tjelesnu temperaturu, bez obzira na okolne uvjete. Tijelo stvara toplinu proizvodnjom hrane i njihovim rastavljanjem na bjelančevine, masti i ugljikohidrate. Većina topline stvara se u mišićima i organima. Prijenos topline događa se na nekoliko načina - zračenjem, provođenjem, znojenjem, izdahom itd.