Konvekcija igra glavnu ulogu u termoregulaciji tijela. Karakterizira transport topline u tijelu i odvođenje topline u vanjski svijet. Poremećaji u izmjeni topline mogu biti uzrokovani bolestima i ozbiljno utječu na tjelesnu toplinu uravnotežiti.
Što je konvekcija?
Konvekcijom se toplinska energija protokom prenosi iz izvora topline u sve dijelove tijela krv u krvi posuđe. U termoregulaciji organizama konvekcija predstavlja poseban oblik prijenosa topline tijekom izmjene topline. U tom se slučaju izmjena topline odvija kroz materijalni medij. Dakle, toplina se može transportirati kroz tekućinu kao što je voda, prenoseći se u plinoviti medij, zrak. U slučaju regulacije tjelesne temperature, tekući medij je krv u krvotoku i plinovitom mediju je vanjski zrak. U kontekstu termoregulacije, tijelo nastoji održavati svoju fiziološku tjelesnu temperaturu u svakom trenutku, ako je to moguće. U ljudi je to oko 37 stupnjeva. Toplina se prvenstveno stvara metaboličkim procesima, a trenjem trenjem tijekom rada mišića. U tom se procesu mehanička energija mišićnog rada izvorno također dobiva iz metaboličkih aktivnosti. Konvekcijom se toplinska energija protokom prenosi iz izvora topline u sve dijelove tijela krv u krvi posuđe. Dakle, postoji stalni transport topline do uravnotežiti tjelesna temperatura, koja se, međutim, mora regulirati hormonalnim procesima. Uz to se odvija izmjena topline između tijela i vanjskog svijeta, pri čemu tijelo oslobađa toplinu u okoliš. Taj se prijenos topline ograničava termoregulacijom u slučaju jakih gubitaka topline zbog niskih vanjskih temperatura ili se potiče u slučaju prekomjerne proizvodnje topline u tijelu.
Funkcija i zadatak
Izmjena topline konvekcijom želi pomoći u održavanju konstantne tjelesne temperature. Uz konvekciju, postoji i izmjena topline isparavanjem (isparavanje) ili zračenjem (zračenje). Tijelo kontrolira izmjenu topline putem regulatornih mehanizama, tako da tjelesna temperatura istovremeno nije prekoračena i ne pada ispod. Svi fiziološki procesi ovise o temperaturi i optimalno se odvijaju samo na tjelesnoj temperaturi. Ako je tjelesna temperatura preniska, metabolički procesi se usporavaju. Previsoke temperature imaju velik utjecaj na strukturu biomolekula. Primjerice, na temperaturama iznad 40 stupnjeva dolazi do denaturacije endogenih proteini počinje. Sekundarne, tercijarne i kvartarne građevine proteini se uništavaju, gubeći svoju biološku učinkovitost. Funkcionalnost enzimi posebno je oslabljena. Nadalje, mijenja se fluidnost, difuzijsko ponašanje i ponašanje osmoze staničnih membrana. Na višim temperaturama, afinitet vezanja hemoglobin do kisik također se smanjuje, tako da opskrba kisikom više ne bi bila dovoljno zajamčena. Da bi se osigurala konstantna tjelesna temperatura, potreban je koordinirani slijed nekoliko procesa. Između ostalog, to uključuje stalnu proizvodnju topline, toplinsku izolaciju i sposobnost tijela da oslobađa više topline u slučaju prekomjerne proizvodnje topline. Kada se dogodi pregrijavanje tijela, hipotalamus inicira snižavanje simpatičnog tona. Javljaju se periferna vazodilatacija i pojačano znojenje. Znojenje uzrokuje povećanje gubitka topline isparavanjem, a vazodilatacija povećava gubitak topline konvekcijom. Vazodilatacija je širenje krvi posuđe kako bi povećali njihovu površinu. To čini odvođenje topline učinkovitijim. Konvekcija je također potrebna za ujednačeno zagrijavanje tijela. Dakle, jezgra tijela koja se sastoji od trbuha i lobanja metabolizmom se zagrijava više od akra i ekstremiteta. Putem krvi Cirkulacija, razlike se nadoknađuju prisilnom konvekcijom.
Bolesti i tegobe
Konvekcija u termoregulaciji uvelike ovisi o radu krvnih žila. U slučaju poremećaji cirkulacije, ravnomjerno zagrijavanje svih dijelova tijela također više ne funkcionira optimalno. Konkretno, dijelovi tijela koji se brzo hlade i istodobno se ne zagrijavaju ostaju hladniji od susjednih regija. Na primjer, hladne ruke ili se često javljaju stopala sa arterioskleroza.Čak ih i pasivno grijanje izvana ne dovodi tako brzo do tjelesne temperature. Uvijek dolazi do brzog hlađenja. Tjelesna aktivnost može poboljšati krv Cirkulacija. U težim slučajevima, međutim, postoji rizik od nedostatka kisik opskrba i, u ekstremnim slučajevima, nekroza odgovarajućih udova. Dijabetes posebno bolesnici često pate od poremećaji cirkulacije to može završiti gubitkom određenih udova. Smanjeni protok krvi (ishemija) također utječe na opseg vazodilatacije. Unutar krvnih žila, posmične sile mijenja ishemija. Sila smicanja posreduje širenje krvnih žila. Međutim, smanjeni protok krvi smanjuje posmične sile, pa je i vazodilatacija manja. Osobito starije osobe često pate od poremećene vrućine uravnotežiti. Regulatorni mehanizmi više ne funkcioniraju optimalno. S jedne strane, smanjuje se opća proizvodnja topline, a s druge strane, transport topline procesom konvekcije je ograničen, jer često postoji smanjenje protoka krvi. Kao rezultat, tijelo se više hladi, posebno u područjima sa siromašnim Cirkulacija. Međutim, regulatorni mehanizam također se može pokvariti ako se tijelo pregrije. Pregrijavanje može biti uzrokovano, između ostalog, povećanom proizvodnjom topline tijekom teških tjelesnih napora za vrijeme mutnih vremenskih uvjeta. Kada temperatura jezgre poraste iznad 41 stupanj, istodobno će prestati i stvaranje znoja. Kao rezultat toga, tijelo će pokušati odvesti toplinu povećavajući protok krvi iz ljuske u udove i akre, smanjujući tako temperaturu jezgre. Kao rezultat, može doći do kolapsa cirkulacije. Ovaj stanje naziva se toplina udar. Termoregulaciju tijela također može nadjačati ozbiljna groznica.
