Ľudské telo je súvislý systém, v ktorom je všetko premyslené do najmenších detailov. Hovoríme najmä o výrobe tepla človekom.
Čo je termoregulácia?
Ľudské telo je „vybavené“ fyziologickým systémom termoregulácie. Je to sada fyziologických mechanizmov, ktoré regulujú telesnú teplotu. Vďaka tomuto systému sa v tele udržuje konštantná optimálna teplota bez ohľadu na prostredie. Termoregulácia je dvoch typov:
- chemická látka (spojená s tvorbou tepla);
- fyzikálne (spojené s tepelnými stratami).
Odkiaľ pochádza teplo?
Keď človek zje jedlo, rozloží sa na bielkoviny, tuky a uhľohydráty. Potravinové látky sa oxidujú a tým uvoľňujú energiu, ktorá je v nich dostupná. Trávia túto energiu a telo ju premení na teplo.
Zvyčajne dochádza k tvorbe tepla v svalových tkanivách tela. Aj keď sa vôbec nepohybujete, tento proces sa nezastaví. Môže sa zmeniť iba jej intenzita. Napríklad, v porovnaní so stavom pokoja, normálna chôdza zvyšuje produkciu tepla o 60-80%. Okrem svalov sa orgány podieľajú aj na tvorbe tepla.
Pretože teplo sa vytvára nepretržite, telo sa musí nejako zbaviť svojho prebytku. Inak v priebehu niekoľkých hodín telesná teplota stúpne natoľko, že všetky systémy prestali fungovať. K tomu je prenos tepla. Tvorba a uvoľňovanie tepla sú zložité procesy, ktoré sú riadené špeciálnymi mechanizmami v ľudskom tele.
Pretože telo starostlivo riadi všetky procesy tvorby a uvoľňovania tepla, má telo stabilnú teplotu. Prenos tepla sa vykonáva niekoľkými spôsobmi: žiarenie, zahrievanie prostredia, výdych vzduchu, potenie atď.
Chemická termoregulácia
Chemická termoregulácia je zodpovedná za zmenu intenzity výroby tepla v súlade s podmienkami prostredia. Inými slovami, teplota vzduchu ovplyvňuje metabolizmus v ľudskom tele. Ak sa ochladí, telo začne produkovať teplo aktívnejšie, aby sa zabezpečila stabilita telesnej teploty.
Pretože väčšina tepla pochádza zo svalovej práce, keď je človek zima, telo sa začne chvieť. Toto je normálna reakcia, ktorá je spôsobená podráždením kožných receptorov. Nízka teplota vzduchu pre nich slúži ako zdroj vzrušenia, ktoré sa následne prenáša do centrálneho nervového systému (CNS) ako signál - je čas zvýšiť produkciu tepla. Centrálny nervový systém aktivuje zvýšenú kontrakciu svalov, a tak sa objavuje zimnica. Ide teda o prirodzený reflex tela zameraný na zvýšenie metabolizmu a zvýšenie tepla. Aj keď sa človek nezačne pohybovať aktívnejšie, aby sa udržal v teple, chemická termoregulácia to urobí za neho.
Približne funguje termoregulácia v opačnom smere. Ak je miestnosť dostatočne teplá, telo nemusí prepracovať - metabolizmus sa spomaľuje.
Zaujímavý fakt: orgány umiestnené v brušnej dutine tiež vytvárajú veľké množstvo tepla. Hovoríme najmä o obličkách a pečeni. Zistilo sa to meraním teploty krvi. Ukázalo sa, že krv, ktorá napučiava z pečene, má vyššiu teplotu ako tá, ktorá tečie. Okrem toho je teplota samotných orgánov o 1-2 stupne vyššia ako normálna telesná teplota.
Fyzikálna termoregulácia
Fyzikálna termoregulácia je zodpovedná za intenzitu prenosu tepla v závislosti od podmienok prostredia. Tento mechanizmus funguje opakom chemikálie. Keď teplota vzduchu stúpa, zvyšuje sa prenos tepla. Ak sa ochladí, telo vydáva teplo, ktoré nie je tak aktívne. To mu umožňuje udržiavať správnu rovnováhu.
Metódy prenosu tepla v percentách:
- žiarenie - 44%;
- vedenie tepla (ohrev okolitého vzduchu) - 31%;
- expirácia - 12%;
- potenie - 10%;
- iné procesy - 3%.
Keď telo vyžaruje teplo, ohrieva okolitý vzduch a predmety na diaľku. A počas horúčavy sa predmety, ktoré sa dotknú osoby, zahrievajú.
Ako sa mení rýchlosť prenosu tepla?
Veľkú úlohu v tomto procese zohrávajú krvné cievy. Pri nízkych okolitých teplotách sa zužujú, pri vysokých - expandujú. Keď sa telo cíti chladno a objaví sa zúženie krvných ciev, prietok krvi sa zníži. Preto je pokožka počas chladného počasia bledá. Teplo sa podáva za menej.
Ak je vzduch teplý alebo horúci, dochádza k vazodilatácii, krv prúdi na povrch tela a pokožka získava načervenalý odtieň. V tomto okamihu sa teplo dodáva viac. K prenosu tepla podľa tohto princípu dochádza, keď je telesná teplota vyššia ako teplota vzduchu. Ak je teda rozdiel medzi týmito ukazovateľmi malý, telo vydáva minimum tepla. Napríklad pri extrémnom horúčave.
V takom prípade sa na záchranu potí, inak sa telo prehrieva. Toto je obzvlášť dôležité, keď je okolitý vzduch veľmi horúci. Čím je prostredie teplejšie, tým viac sa uvoľňuje pot.
Zaujímavý fakt: ak človek žije v stálej horúcej klíme, takmer všetky vyššie uvedené procesy v jeho tele nefungujú, okrem potenia. Je to spôsobené skutočnosťou, že teplota vzduchu je stabilne nad 37 stupňov - telo nedostáva zodpovedajúce signály. Ale potenie vo veľkých objemoch (až 4,5 litra za deň) pomáha zabrániť prehriatiu.
Termoregulácia ochorenia
Existujú situácie, keď je narušený prirodzený proces termoregulácie. Najmä pri rôznych chorobách. Zároveň hovoria o výskyte horúčky, ktorej príčinou sú špeciálne látky - pyrogény. Môžu byť vyvinuté samotným telom alebo sa doň dostať z vonkajšieho prostredia - rôzne mikróby, toxíny atď. Je však dôležité pochopiť, že samotné vonkajšie pyrogény nespôsobujú zvýšenie teploty - je to reakcia vnútorných pyrogénov na ich vzhľad v tele.
Ktorý orgán je zodpovedný za telesnú teplotu?
Tieto látky ovplyvňujú jednu z častí mozgu, hypotalamus (časť diencephalonu), kde sa nachádza termoregulačné centrum. Z tohto dôvodu telo začína normálnu teplotu vnímať ako príliš nízku a začína ju zvyšovať. Pomer výroby tepla a jeho návratu je porušený.
Zvýšením teploty sa telo „upokojí“, pretože sa domnieva, že rovnováha bola obnovená a jej funkcia je splnená. Pokiaľ sú v tele prítomné pyrogény, horúčka zostáva stabilná. Zároveň je cítiť teplo - cievy sa rozširujú. Platia rovnaké zásady ako v normálnom stave. Akonáhle sa človek zotaví, telo sa vráti do normálu a zlepšuje sa aj termoregulácia.
Predpokladá sa, že horúčka pri chorobe je dobrá, pretože takto bojuje proti chorobe. Neexistujú však žiadne spoľahlivé dôkazy. S najväčšou pravdepodobnosťou dochádza k zahrievaniu s cieľom zmobilizovať všetky zdroje a zabrániť šíreniu baktérií.
Procesy tvorby a uvoľňovania tepla v tele sú úzko prepojené a riadené fyziologickým systémom termoregulácie. Jeho úlohou je udržiavať stabilnú normálnu telesnú teplotu bez ohľadu na podmienky prostredia. Telo produkuje teplo prostredníctvom výroby potravín a ich rozkladom na bielkoviny, tuky a sacharidy. Väčšina tepla sa vytvára vo svaloch a orgánoch. K prenosu tepla dochádza niekoľkými spôsobmi - žiarením, vedením, potením, výdychom atď.