Lidské tělo je soudržný systém, ve kterém je vše promyšleno do nejmenších detailů. Hovoříme zejména o produkci tepla člověkem.
Co je termoregulace?
Lidské tělo je „vybaveno“ fyziologickým systémem termoregulace. Je to sada fyziologických mechanismů, které regulují tělesnou teplotu. Díky tomuto systému je v těle udržována konstantní optimální teplota bez ohledu na prostředí. Termoregulace je dvou typů:
- chemická látka (spojená s tvorbou tepla);
- fyzický (spojený s tepelnými ztrátami).
Odkud pochází teplo?
Když člověk sníst jídlo, rozloží se na bílkoviny, tuky a sacharidy. Potravinové látky jsou oxidovány a uvolňují tak v nich dostupnou energii. Tráví tuto energii a tělo ji přemění v teplo.
Z velké části dochází k tvorbě tepla ve svalových tkáních těla. I když se vůbec nepohybujete, tento proces se nezastaví. Pouze její intenzita se může změnit. Například, ve srovnání se stavem klidu, normální chůze zvyšuje produkci tepla o 60-80%. Kromě svalů se orgány podílejí na tvorbě tepla.
Protože teplo je vytvářeno nepřetržitě, tělo se musí nějak zbavit svého přebytku. Jinak během několika hodin tělesná teplota stoupne natolik, že všechny systémy přestaly fungovat. K tomu je přenos tepla. Vytváření a uvolňování tepla jsou složité procesy, které jsou řízeny speciálními mechanismy v lidském těle.
Vzhledem k tomu, že tělo pečlivě řídí všechny procesy tvorby a uvolňování tepla, má tělo stabilní teplotu. Přenos tepla se provádí několika způsoby: záření, ohřev prostředí, výdech vzduchu, pocení atd.
Chemická termoregulace
Chemická termoregulace je zodpovědná za změnu intenzity výroby tepla v souladu s podmínkami prostředí. Jinými slovy, teplota vzduchu ovlivňuje metabolismus v lidském těle. Pokud se ochladí, tělo začne aktivněji produkovat teplo, aby byla zajištěna stabilita tělesné teploty.
Protože většina tepla pochází ze svalové práce, když je člověk chladný, tělo se začne chvět. Toto je normální reakce, která je způsobena podrážděním kožních receptorů. Nízká teplota vzduchu pro ně slouží jako zdroj vzrušení, které je zase přenášeno do centrálního nervového systému (CNS) jako signál - je čas zvýšit produkci tepla. Centrální nervový systém aktivuje zvýšenou svalovou kontrakci, a tak se objevují zimnice. Jedná se tedy o přirozený reflex těla zaměřený na zvýšení metabolismu a zvýšení tepla. I když se člověk nezačne aktivněji pohybovat, aby se udržel v teple, chemická termoregulace to udělá za něj.
Přibližně funguje termoregulace také opačným směrem. Pokud je místnost dostatečně teplá, tělo nemusí přepracovávat - metabolismus se zpomaluje.
Zajímavý fakt: orgány umístěné v břišní dutině také vytvářejí velké množství tepla. Hovoříme zejména o ledvinách a játrech. Bylo to možné zjistit změřením teploty krve. Ukázalo se, že krev, která bobtná z jater, má vyšší teplotu než ta, která teče. Kromě toho je teplota samotných orgánů o 1-2 stupně vyšší než normální tělesná teplota.
Fyzikální termoregulace
Fyzická termoregulace je zodpovědná za intenzitu přenosu tepla v závislosti na okolních podmínkách. Tento mechanismus funguje opakem chemické látky. Když teplota vzduchu stoupne, zvyšuje se přenos tepla. Pokud zchladne, tělo vydává teplo tak aktivně. To mu umožňuje udržovat správnou rovnováhu.
Metody přenosu tepla v procentech:
- záření - 44%;
- vedení tepla (ohřev okolního vzduchu) - 31%;
- expirace - 12%;
- pocení - 10%;
- ostatní procesy - 3%.
Když tělo vyzařuje teplo, ohřívá okolní vzduch a předměty na dálku. A během horka se předměty, které se dotyčný dotýká, zahřívají.
Jak se mění rychlost přenosu tepla?
Velkou roli v tomto procesu hrají krevní cévy. Při nízkých okolních teplotách se zužují, při vysokých - expandují. Když se tělo cítí chladno a dochází ke zúžení krevních cév, snižuje se průtok krve. Proto je pokožka bledá za chladného počasí. Teplo se podává za méně.
Je-li vzduch teplý nebo horký, dochází k vazodilataci, krev proudí na povrch těla a pokožka získává načervenalý nádech. V tuto chvíli se teplo podává více. Přenos tepla podle tohoto principu nastává, když je tělesná teplota vyšší než teplota vzduchu. Pokud je tedy rozdíl mezi těmito indikátory malý, tělo vydává minimum tepla. Například v extrémním vedru.
V tomto případě dojde k záchraně pocení, jinak by se tělo přehřál. To je zvláště důležité, když je okolní vzduch velmi horký. Čím je prostředí teplejší, tím více se uvolňuje pot.
Zajímavý fakt: Pokud člověk žije v neustálém horkém klimatu, nefungují téměř všechny výše uvedené procesy v jeho těle, s výjimkou pocení. Důvodem je skutečnost, že teplota vzduchu je stabilně nad 37 stupňů - tělo nepřijímá odpovídající signály. Ale potení ve velkých objemech (až 4,5 litru denně) pomáhá zabránit přehřátí.
Termoregulace nemoci
Existují situace, kdy je narušen přirozený proces termoregulace. Zejména pro různé nemoci. Zároveň hovoří o výskytu horečky, jejíž příčinou jsou speciální látky - pyrogeny. Mohou být vyvinuty samotným tělem nebo se do něj dostat z vnějšího prostředí - různé mikroby, toxiny atd. Je však důležité pochopit, že samotné vnější pyrogeny nezpůsobují zvýšení teploty - jedná se o reakci vnitřních pyrogenů na jejich vzhled v těle.
Který orgán je zodpovědný za tělesnou teplotu?
Tyto látky ovlivňují jednu z částí mozku, hypotalamus (část diencephalonu), kde je umístěno termoregulační centrum. Z tohoto důvodu tělo začne vnímat normální teplotu jako příliš nízkou a začne ji zvyšovat. Poměr výroby tepla a jeho návratu je porušen.
Zvýšením teploty se tělo „uklidní“, protože věří, že váha byla obnovena a její funkce byla dokončena. Dokud jsou v těle přítomny pyrogeny, horečka zůstává stabilní. Současně je cítit teplo - cévy se rozšiřují. Platí stejné zásady jako v normálním stavu. Jakmile se člověk zotaví, tělo se vrátí do normálu a zlepšuje se i termoregulace.
Má se za to, že horečka v nemoci je dobrá, protože takto nemoc tělo bojuje. O tom však neexistují spolehlivé důkazy. S největší pravděpodobností dochází k zahřívání, aby se zmobilizovaly všechny zdroje a zabránilo se šíření bakterií.
Procesy tvorby tepla a ztrát v těle jsou úzce propojeny a řízeny fyziologickým systémem termoregulace. Jeho úkolem je udržovat stabilní normální teplotu těla bez ohledu na okolní podmínky. Tělo produkuje teplo produkcí potravin a jejich rozkladem na bílkoviny, tuky a uhlohydráty. Většina tepla se vytváří ve svalech a orgánech. K přenosu tepla dochází několika způsoby - prostřednictvím záření, vedení, pocení, výdechu atd.