Termogeneza je stvaranje topline u tijelu, kao što se radi u termoregulaciji za održavanje tjelesne temperature. Termogeneza se javlja ili u mišićima ili u smeđem masnom tkivu. Smanjena i povećana termogeneza može imati ozbiljne posljedice na tijelo.
Što je termogeneza?
Termogeneza je stvaranje topline u tijelu, kao što se radi u termoregulaciji za održavanje tjelesne temperature. Ljudsko je tijelo neprestano u procesima izmjene topline s okolinom. Ti se procesi nazivaju termoregulacijom i osiguravaju postojanost tjelesne temperature. Stalna tjelesna temperatura osigurava idealne radne temperature za tjelesne procese. Na primjer, u jako promjenjivim visokim i niskim temperaturama krv više nisu mogli teći i tjelesna tkiva bi umrla zbog nedostatka kisik. Na primjer, da bi se održala konstantna tjelesna temperatura, što su više vanjske temperature, to se više osobe razgrađuje. Slično tome, on proizvodi toplinu kad je hladan izvana. Proizvodnja tjelesne topline poznata je kao termogeneza i odvija se prvenstveno kao dio metaboličkih procesa. Na primjer, toplina se neizbježno proizvodi kao nusprodukt metabolizam energije, mišićna aktivnost i probava. U tom se kontekstu razlikuje između mišićne, biokemijske i postprandijalne termogeneze. Ovisno o temperaturi okoline, toplina proizvedena tijekom termogeneze ili se skladišti ili oslobađa kako bi se održala tjelesna temperatura.
Funkcija i zadatak
Mnoge životinjske vrste imaju specijalizirane mehanizme za termoregulaciju. Proizvodnja topline obično odgovara mišićnoj i biokemijskoj termogenezi. U skeletnim mišićima tijekom rada stvara se toplina, povećava se tonus mišića i hladan drhtanje. Rijetko kada učinkovitost koštanih mišića prelazi 20 posto. Stoga se većina energije od fizičkog rada pretvara u toplinu. U tijelu to rezultira zagrijavanjem ako se toplina ne oslobađa. Ako napnete mišiće u a hladan okoliša i na taj način podižete tonus mišića, generirate toplinu u tijelu. Ovaj je princip presudan za hladno drhtanje termoregulacije, koje u određenoj mjeri štiti organizam od hlađenja. Vidljivo podrhtavanje mišića karakteristično je za visok tonus mišića. Hladno drhtanje automatski pokreće mozak u hladnim okruženjima za održavanje tjelesne temperature unatoč hladnoći. Aktivirani mišići se skupljaju, istodobno trudovi mišićnih skupina agonista i antagonista. U fiziološkim pokretima istovremeno je aktiviranje agonista i antagonista nezamislivo u drugim okolnostima. Toplinska snaga postignuta hladnim drhtajem može se kretati od 320 do 400 vata. Ta je vrijednost približno pet puta veća od vrijednosti bazalne brzine metabolizma topline. S energetskog gledišta, stvarno hladno drhtanje naporan je posao i stoga se može održati najviše dva sata. Biokemijsku termogenezu moramo razlikovati od ovog stvaranja mišićne topline. U mirovanju ljudi generiraju bazalni metabolizam tjelesne topline kao dio bazalne termogeneze. Kada se metabolizam poveća, dolazi do termogeneze. Stoga, kada je potrebno za održavanje tjelesne temperature, tijelo opekline dodatni masnih kiselina za stvaranje topline u jetra i smeđe masno tkivo. Termogeneza u masnom tkivu nije povezana sa sintezom ATP-a i stoga je najučinkovitija. Aktivnost termogenina koji stvara toplinu pokreće se u smeđem masnom tkivu jakim hladnim podražajima. Ova vrsta proizvodnje topline mora se razlikovati od termogeneze nakon obroka, koja se događa tijekom probave. Energija se koristi za unos hrane, razgradnju, transport i skladištenje hranjivih sastojaka. Bazalna metabolička brzina topline povećava se kako bi se održala tjelesna temperatura odmah nakon unosa hrane. Sve vrste termogeneze važno su sredstvo za prilagodbu promjenjivim vanjskim temperaturama. Hladno drhtanje, a time i mišićna termogeneza, započinju se najbrže nakon pada temperature. Biokemijskim procesima treba dulje vrijeme da se prilagode padu temperature.
Bolesti i tegobe
Smanjena aktivnost termogeneze može pospješiti gojaznost. Snižena bazalna brzina metabolizma obično karakterizira potrošnju energije pretežak narod. Taj je mali promet u velikoj mjeri genetski uvjetovan. Međutim, smanjena termogeneza zbog nedostatka tjelesne aktivnosti jednako je odlučujući parametar. Bazalna stopa metabolizma ljudskog tijela usko je povezana s mišićima masa, koja se također naziva masom bez masti. Što više mišića masa postoji u tijelu, što je veća bazalna brzina metabolizma energije uslijed termogeneze, čak i u mirovanju. U tom pogledu, izgradnja mišića masa uvijek pomaže sagorijevanju masti. Slično tome, nedostatak vježbanja, čak i u mirovanju, pogoduje smanjenoj bazalnoj brzini metabolizma s niskom termogenezom. U kojoj mjeri ljudi s patološkim gojaznost imaju smanjenu termogenezu zbog nutritivnih čimbenika još nije konačno utvrđeno. Hladna termogeneza je sada otkrivena kao sredstvo industrije mršavljenja. Pored povećanja sagorijevanje masti, ciljano izlaganje hladnoći i termogeneza koju izaziva mogu poboljšati imunološki sustav, povećati hormon uravnotežiti, niži krv šećer, i smanjiti žudnju. U ovom su kontekstu već eksperimentirani hladni tuševi, hladne kupke, pa čak i ledene kupke. Termogeneza također igra ulogu u prehrani. Na primjer, nepravilna prehrana može smanjiti aktivnost termogeneze. Poremećaji termogenih procesa mogu se otkriti i u kontekstu mnogih metaboličkih poremećaja ili bolesti štitnjače. Povećana termogeneza prisutna je, na primjer, u kontekstu hipertireoza. Uz povećanje bazalne brzine metabolizma, kod ove se bolesti javlja i porast tjelesne temperature. Znojenje i preosjetljivost na toplinu karakteriziraju kliničku sliku. Analogno tome, u hipotireoza dolazi do smanjenja termogeneze. Bazalna brzina metabolizma i tjelesna temperatura su smanjeni. Osjetljivost na hladnoću i pogoršana sposobnost prilagodbe temperaturnim promjenama mogu biti popratni simptomi u bolesnika s hipotireoza.
