Människokroppen är ett sammanhängande system där allt är genomtänkt till minsta detalj. I synnerhet talar vi om att människan genererar värme.
Vad är termoregulering?
Människokroppen är "utrustad" med ett fysiologiskt system för termoregulering. Det är en uppsättning fysiologiska mekanismer som styr kroppstemperaturen. Tack vare detta system upprätthåller kroppen en konstant optimal temperatur oavsett miljö. Termoregulering är av två typer:
- kemisk (associerad med bildandet av värme);
- fysiska (i samband med värmeförlust).
Var kommer värmen ifrån?
När en person äter mat, bryts det upp till proteiner, fetter och kolhydrater. Livsmedelssubstanser oxideras och frigör därmed den tillgängliga energin i dem. Med denna energi förvandlas kroppen till värme.
För det mesta sker värmeproduktion i muskelvävnaderna i kroppen. Även om du inte rör dig alls stoppar inte denna process. Endast dess intensitet kan förändras. I jämförelse med vilotillståndet ökar till exempel normal gång värmeproduktionen med 60-80%. Förutom muskler deltar organ i bildandet av värme.
Eftersom värme genereras kontinuerligt måste kroppen på något sätt bli av med sitt överskott. Annars, inom några timmar, skulle kroppstemperaturen stiga så mycket att alla system upphörde att fungera. Det finns värmeöverföring för detta. Generering och frisättning av värme är komplexa processer som styrs av speciella mekanismer i människokroppen.
På grund av det faktum att kroppen kontrollerar noggrant alla processer för bildning och frisättning av värme, har kroppen en stabil temperatur. Värmeöverföring utförs på flera sätt: strålning, uppvärmning av miljön, luftens utgång, svettning etc.
Kemisk termoregulering
Kemisk termoregulering ansvarar för att ändra värmeproduktionens intensitet i enlighet med miljöförhållandena. Med andra ord påverkar lufttemperaturen metabolismen i människokroppen. Om det blir svalare börjar kroppen generera värme mer aktivt för att säkerställa kroppstemperaturens stabilitet.
Eftersom det mesta av värmen kommer från muskelarbete, när en person är kallt, börjar kroppen skaka. Detta är en normal reaktion som orsakas av irritation av hudreceptorerna. Låg lufttemperatur fungerar som en källa till spänning för dem, som i sin tur överförs till centrala nervsystemet (CNS) som en signal - det är dags att öka värmeproduktionen. Det centrala nervsystemet aktiverar förbättrad muskelsammandragning och så uppstår frossa. Således är detta en naturlig reflex i kroppen, som syftar till att förbättra ämnesomsättningen och öka värmen. Även om en person inte börjar röra sig mer aktivt för att hålla varmen, kommer kemisk termoregulering att göra det för honom.
Ungefär fungerar termoregulering också i motsatt riktning. Om rummet är tillräckligt varmt behöver kroppen inte överarbeta - ämnesomsättningen bromsar ner.
Intressant fakta: organ som finns i bukhålan bildar också en stor mängd värme. Vi talar särskilt om njurar och lever. Det var möjligt att ta reda på det genom att mäta blodets temperatur. Det visade sig att blodet som sväller från levern har en högre temperatur än det som rinner. Dessutom är själva organens temperatur 1-2 grader högre än normal kroppstemperatur.
Fysisk termoregulering
Fysisk termoregulering är ansvarig för intensiteten hos värmeöverföringen beroende på miljöförhållandena. Denna mekanism fungerar motsatsen till kemikalien. När lufttemperaturen stiger ökar värmeöverföringen. Om det blir kallare avger kroppen värmen inte så aktivt. Detta gör att han kan upprätthålla rätt balans.
Metoder för värmeöverföring i procent:
- strålning - 44%;
- värmeledning (uppvärmning av omgivande luft) - 31%;
- utgång - 12%;
- svettning - 10%;
- andra processer - 3%.
När kroppen utstrålar värme värmer den omgivande luft och föremål på avstånd. Och under värmen värmer föremål som personen berör upp.
Hur förändras värmeöverföringshastigheten?
En enorm roll i denna process spelas av blodkärl. Vid låga omgivningstemperaturer minskar de, vid höga - de expanderar. När kroppen känner sig kallt och en minskning av blodkärlen inträffar, minskas blodflödet. Därför blir huden blek vid svalt väder. Värme ges på mindre.
Om luften är varm eller varm, inträffar vasodilatation, blod rusar till kroppens yta och huden får en rödaktig nyans. För närvarande ges värme in mer. Värmeöverföring enligt denna princip sker när kroppstemperaturen är högre än lufttemperaturen. Således, om skillnaden mellan dessa indikatorer är liten, avger kroppen ett minimum av värme. Till exempel i extrem värme.
I detta fall kommer svettning att rädda, annars skulle kroppen överhettas. Detta är särskilt viktigt när den omgivande luften är mycket varm. Ju varmare miljö, desto mer svett släpps.
Intressant fakta: Om en person lever i ett konstant hett klimat, fungerar nästan alla ovanstående processer i kroppen inte, förutom svett. Detta beror på att lufttemperaturen där är stabilt över 37 grader - kroppen får inte motsvarande signaler. Men svettning i stora volymer (upp till 4,5 liter per dag) hjälper till att undvika överhettning.
Sjukdomarregulering
Det finns situationer när den naturliga processen för termoregulering störs. Speciellt för olika sjukdomar. Samtidigt talar de om utseendet på en feber, vars orsak är speciella ämnen - pyrogener. De kan utvecklas av kroppen själv eller komma in i den från den yttre miljön - olika mikrober, toxiner etc. Men det är viktigt att förstå att externa pyrogener ensam inte orsakar en ökning av temperaturen - detta är reaktionen av inre pyrogener på deras utseende i kroppen.
Vilket organ ansvarar för kroppstemperaturen?
Dessa ämnen påverkar en av delarna av hjärnan, hypothalamus (del av diencephalon), där termoreguleringscentret är beläget. På grund av detta börjar kroppen uppleva den normala temperaturen som för låg och börjar öka den. Förhållandet mellan värmeproduktion och dess återgång bryts.
Genom att höja temperaturen "lugnar kroppen sig", eftersom den tror att balansen har återställts och att dess funktion har slutförts. Så länge pyrogener finns i kroppen förblir feber stabil. Samtidigt känns värme - fartygen expanderar. Samma principer gäller som i normalt skick. Så snart en person återhämtar sig, återgår kroppen till det normala, och termoreguleringen blir också bättre.
Det tros att en feber i en sjukdom är bra, eftersom det är så kroppen kämpar mot sjukdomen. Men det finns inga pålitliga bevis på detta. Troligtvis sker värme för att mobilisera alla resurser och förhindra spridning av bakterier.
Processerna för värmeproduktion och frisättning i kroppen är nära sammankopplade och kontrolleras av det fysiologiska systemet för termoregulering. Dess uppgift är att upprätthålla en stabil, normal kroppstemperatur, oavsett miljöförhållanden. Kroppen producerar värme genom produktion av livsmedel och deras uppdelning i proteiner, fetter och kolhydrater. Det mesta av värmen genereras i muskler och organ. Värmeöverföring sker på flera sätt - genom strålning, ledning, svettning, utandning etc.