Терморегуляция

С Терморегуляция человеческое тело поддерживает температуру тела 37 градусов Цельсия, не зависящую от окружающей среды. От этой температуры зависит обмен веществ, а также мышцы и транспорт кислорода. Нарушения терморегуляции возникают, например, при тепловом ударе.

Что такое терморегуляция?

Благодаря терморегуляции температура человеческого тела относительно не зависит от температуры окружающей среды. Это означает, что люди - одно из таких же теплых живых существ. Следует различать хладнокровные организмы, температура тела которых значительно меняется в зависимости от температуры наружного воздуха.

У людей терморегуляция соответствует поддержанию постоянной внутренней температуры тела около 37 градусов по Цельсию. Обмен веществ, а также транспорт кислорода и мышечная активность зависят от постоянной температуры, которая соответствует их оптимальной рабочей температуре.

Между человеческим телом и окружающей средой происходит постоянный обмен для поддержания температуры. Конвекция, проводимость, излучение и испарение составляют этот обмен. Благодаря этим механизмам организм может самостоятельно понижать или повышать температуру.

Центром терморегуляции является гипоталамус, из которого инициируются все упомянутые процессы. Температура окружающей среды и внутренняя температура постоянно определяются так называемыми тепловыми клетками кожи и слизистой оболочки и передаются в гипоталамус.

Функция и задача

Терморегуляция является предпосылкой различных процессов в организме человека. Повышение температуры, например, увеличивает эластические свойства всех мышц и сухожилий. Метаболические реакции в человеческом организме так же зависят от температуры.

Повышение температуры увеличивает кинетическую энергию вовлеченных частиц и делает реакцию более вероятной. Поскольку белки в организме человека денатурируют при температуре более сорока градусов, идеальная температура метаболизма составляет 37 градусов по Цельсию.

И на ферментативные реакции, и на свойства текучести клеточных мембран, а также на поведение диффузии или осмоса в организме влияет кинетика частиц, которая, в свою очередь, определяется температурой.

Температура также играет роль в транспортировке кислорода через кровоток. Гемоглобин дает крови способность связывать частицы кислорода. Сродство связывания уменьшается с понижением температуры, так что перенос кислорода может происходить только при относительно высоких температурах. Без транспорта кислорода была бы потеря тканей и, в конечном итоге, смерть. Поэтому терморегуляция необходима для жизни человека.

Тепло тела возникает в результате преобразования энергии в мышцах и метаболизма. В мышцах химическая энергия становится кинетической энергией, которая создает тепло. Передача и распределение этого тепла происходит за счет конвекции, которую кровь передает в среду. Как и изолирующий слой, подкожно-жировая клетчатка предотвращает потерю тепла.

Если температура тела все же падает из-за очень низких наружных температур, об этой потере сообщают в гипоталамус тепловые клетки. Затем мозг стимулирует гипофиз, который высвобождает гормон высвобождения тиреотропина и, таким образом, повышает симпатический тонус. Частота сердечных сокращений увеличивается из-за гормона, метаболизм стимулируется, а мышцы дают больше энергии. Таким образом можно поддерживать температуру тела, несмотря на холод.

Если же тело становится слишком теплым из-за постоянно высоких температур окружающей среды, гипоталамус снижает симпатический тонус. Это приводит к расширению периферических сосудов и улучшению кровообращения, так что создается определенная область для теплообмена. Тепло теряется из-за конвекции. Кроме того, секреция пота стимулируется за счет симпатической иннервации потовых желез. Испарение создает холод путем испарения, который охлаждает организм.

Здесь вы можете найти свое лекарство

Болезни и недуги

Различные лекарства, а также симптомы дефицита, такие как дефицит железа, вызывают нарушение терморегуляции. Эти нарушения обычно связаны с недостаточным потоотделением при низких температурах окружающей среды или дрожью, несмотря на высокую температуру.

Такие симптомы также могут возникать в контексте заболеваний нервной системы, таких как полинейропатии. Следует различать чистые сенсорные расстройства, при которых нарушается только ощущение тепла и холода. Это чувство в любом случае зависит от отдельных компонентов. Реальные нарушения восприятия, связанные с температурой, часто возникают в контексте повреждений центральной нервной системы, которые, в свою очередь, могут иметь различные причины. Нарушение восприятия температуры не обязательно должно быть напрямую связано с нарушением терморегуляции.

Фактические нарушения терморегуляции обычно вызываются гипоталамусом или симпатической нервной системой. Если есть поражение в одной из частей мозга, это может вызвать нарушение регуляции обмена веществ, но также и мышц, что, в свою очередь, влияет на поддержание температуры тела.

Терморегуляция может так же быстро выйти из строя при появлении таких симптомов, как тепловой удар. Существуют разные формы теплового удара. В тяжелых вариантах явления тепловое повреждение происходит в клетках, а иногда и в органах. Баланс терморегуляции нарушен. Тепловой удар вызывается, например, повышенным выделением тепла, которое в спорте может происходить сверх всяких ограничений.

Неспособность отвести тепло также может привести к тепловому удару. Если при этом будет достигнута внутренняя температура более 40 градусов по Цельсию, ферментные системы будут повреждены. Запасы энергии клеток истощаются, увеличивается проницаемость мембран и поток натрия. Механизмы терморегуляции полностью выходят из строя, и температура продолжает расти, что приводит к некрозу и полиорганной недостаточности.