Termoregulacja

Plik Termoregulacja odnosi się do wszystkich procesów regulacyjnych mających na celu utrzymanie temperatury ciała. Zwierzęta ciepłokrwiste utrzymują stałą temperaturę niezależnie od temperatury zewnętrznej. Centrum regulacji ciepła to podwzgórze.

Co to jest termoregulacja?

Zwierzęta ciepłokrwiste muszą utrzymywać temperaturę ciała, ponieważ różne systemy i procesy zachodzące w ich organizmie są nastawione na pewną idealną temperaturę. Ludzie mają temperaturę ciała 37 stopni Celsjusza, względnie niezależną od temperatury zewnętrznej. W tych temperaturach panuje idealna temperatura dla procesów zachodzących w jego organizmie.

Podobnie jak wszystkie inne zwierzęta stałocieplne, ludzie są również zależni od procesów regulacyjnych, aby utrzymać stałą temperaturę ciała. Procesy te nazywane są termoregulacją lub Termoregulacja streszczony. W zależności od temperatury zewnętrznej organizm inicjuje różne procesy w ramach regulacji ciepła, takie jak dreszcze, pocenie się, adaptacje metaboliczne czy spalanie tłuszczu.

Regulacja ciepła wymyka się dobrowolnej kontroli i jest całkowicie zautomatyzowana. W tym celu dostępna jest fizjologiczna pętla kontrolna. Jej pierwszym przykładem są termoreceptory, a wykryta informacja o temperaturze jest przekazywana z receptorów do wzgórza w ośrodkowym układzie nerwowym. Podwzgórze połączone z nim jest rzeczywistym centrum regulacji ciepła. Z tej części ośrodkowego układu nerwowego do organizmu wysyłane są polecenia regulujące temperaturę ciała.

Funkcja i zadanie

Ciało ludzkie znajduje się w ciągłej wymianie ciepła z otoczeniem poprzez przewodzenie, konwekcję, promieniowanie i parowanie. Poszczególne mechanizmy wymiany inicjują jednocześnie utratę ciepła i pasywne ogrzewanie. Jeśli oba nie są już w równowadze, organizm musi reagować regulacjami, aby utrzymać stałą temperaturę ciała.

Ciało ludzkie nieustannie wytwarza ciepło podczas termogenezy mięśni i metabolizmu. Jest stosunkowo dobrze izolowany od środowiska przez podskórną tkankę tłuszczową. Dodatkowo posiada zdolność obniżania swojej temperatury, co wynika z konieczności ciągłej termogenezy.

Receptory termiczne wiążą się trwale i mimowolnie z bodźcami temperaturowymi. Komórki zmysłów dotyku znajdują się nie tylko na powierzchni skóry, ale także w tkankach, a zwłaszcza w błonach śluzowych. Projektują zmierzone temperatury przez wzgórze do podwzgórza, gdzie są oceniane i, jeśli to konieczne, odpowiadają za pomocą procesów regulacyjnych.

Przy niskich temperaturach zewnętrznych podwzgórze zwiększa napięcie współczulnego układu nerwowego, co skutkuje szeroką gamą procesów, których efektem jest oszczędność i wytwarzanie ciepła. Na przykład inicjowany jest gradient temperatury. Od rdzenia ciała i narządów głowy, klatki piersiowej i jamy brzusznej temperatura w tkankach obwodowych spada w porównaniu z otoczeniem, zwłaszcza w mięśniach obwodowych.

Przepływ krwi zmniejsza się w zewnętrznej warstwie ciała. Zmniejsza to dopływ ciepła wraz z krwią z tkanki aktywnej metabolicznie. W ten sposób, że tak powiem, peryferia izoluje rdzeń ciała. Obwodowe naczynia krwionośne są słabiej ukrwione, aby zminimalizować utratę ciepła przez krew.

W tym samym celu skóra zwęża się. Wywołują również gęsią skórkę. Prostowane włosy tworzą niewielką izolacyjną warstwę powietrza, przez którą promieniujące ciepło ciała ucieka wolniej. W ekstremalnie niskich temperaturach wywoływane są również drżenie mięśni. Praca mięśni wytwarza ciepło. Z tego powodu mięśnie są mimowolnie pobudzane do skurczów. Dreszcze są skuteczne tylko z umiarem. Dlatego zwykle zaczyna się tylko wtedy, gdy istnieje ostre ryzyko hipotermii.

Znacznie większą skuteczność wykazuje zapoczątkowane na zimno spalanie brunatnej tkanki tłuszczowej. Dlatego zwierzęta stałocieplne służą głównie procesom spalania jako środki regulacyjne na zimno.

Na aktywność metaboliczną mają również wpływ temperatury zewnętrzne, na które wpływają głównie hormony podwzgórza. Metabolizm jest automatycznie zwiększany w niskich temperaturach, ponieważ zwiększone tempo metabolizmu wytwarza ciepło. Kiedy jest gorąco, podwzgórze zmniejsza napięcie współczulnego układu nerwowego. Następnie metabolizm jest regulowany, aby nie wytwarzać dodatkowego ciepła. Naczynia rozszerzają się, aby stymulować utratę ciepła przez krew.

Najważniejszą regulacją ciepła dla ludzi przy wysokich temperaturach zewnętrznych jest parowanie potu. Gruczoły potowe są automatycznie stymulowane do wydalania większej ilości płynów, gdy jest gorąco, a parowanie potu działa chłodząco na organizm.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby i dolegliwości

Na regulację termiczną mogą wpływać zaburzenia spowodowane lekami i objawami niedoboru. Skutkiem może być niewystarczające pocenie się w niskich temperaturach i drżenie pomimo upału. Ponadto różne choroby układu nerwowego mogą zakłócać łańcuch regulacyjny, zwłaszcza w przypadku urazów wzgórza, podwzgórza lub ich ścieżek projekcyjnych. Zmiany w okolicy współczulnego układu nerwowego mogą być również odpowiedzialne za zaburzenia metabolizmu lub mięśni, które wpływają na procesy regulacji ciepła.

Choroby gruczołów potowych lub choroby metaboliczne mogą być również odpowiedzialne za rozregulowanie. To samo dotyczy chorób gruczołów dokrewnych, takich jak przedni płat przysadki mózgowej.

W przypadku zjawisk takich jak udar cieplny regulacja temperatury generalnie zawodzi. Równowaga regulacji ciepła zostaje zaburzona przez uszkodzenie komórek i organelli przez ciepło. Udar cieplny jest często poprzedzony zwiększoną produkcją ciepła, na przykład podczas uprawiania sportów ekstremalnych w wysokich temperaturach. Układ enzymatyczny ulega uszkodzeniu podczas udaru cieplnego przy temperaturze wewnętrznej ciała 40 stopni Celsjusza. Mechanizmy termoregulacji zwykle zawodzą całkowicie z tym zjawiskiem. Skutkuje to często niekontrolowanym wzrostem temperatury, który w końcu może nawet spowodować martwicę lub niewydolność wielonarządową.

Ogólnie rzecz biorąc, nieprawidłowego postrzegania temperatury nie należy bezpośrednio utożsamiać z zaburzeniami regulacji ciepła. Postrzeganie temperatury jest indywidualne i zależy od wielu czynników, które niekoniecznie są związane z wartością choroby.