Termoregulācija

Termoregulācija attiecas uz visiem regulatīvajiem procesiem ķermeņa temperatūras uzturēšanai. Siltasiņu dzīvnieki uztur nemainīgu temperatūru neatkarīgi no ārējās temperatūras. Siltuma regulēšanas centrs ir hipotalāms.

Kas ir termoregulācija?

Siltasiņu dzīvniekiem ir jāuztur ķermeņa temperatūra, jo dažādās sistēmas un ķermeņa procesi viņu organismā ir vērsti uz noteiktu ideālu temperatūru. Cilvēkiem ķermeņa temperatūra ir 37 grādi pēc Celsija, relatīvi neatkarīgi no ārējās temperatūras. Šajās temperatūrās viņa ķermeņa procesiem ir ideāla temperatūras vide.

Tāpat kā visi citi siltasiņu dzīvnieki, arī cilvēki ir atkarīgi no regulēšanas procesiem, lai uzturētu nemainīgu ķermeņa temperatūru. Šos procesus sauc par termoregulāciju vai Termoregulācija apkopoti. Atkarībā no ārējās temperatūras organisms siltuma regulēšanas ietvaros uzsāk dažādus procesus, piemēram, drebuļus no aukstuma, svīšanu, vielmaiņas pielāgošanu vai tauku dedzināšanu.

Siltuma regulēšana apiet brīvprātīgu kontroli un ir pilnībā automatizēta. Šim nolūkam ir pieejama fizioloģiskā kontroles cilpa. Pirmkārt, tie ir termoreceptori. Atklātā informācija par temperatūru tiek pārsūtīta no receptoriem uz talamusu centrālajā nervu sistēmā. Ar to savienotais hipotalāms ir faktiskais siltuma regulēšanas centrs. No šīs centrālās nervu sistēmas daļas ķermenī tiek nosūtītas komandas, kurām ir normatīva ietekme uz ķermeņa temperatūru.

Funkcija un uzdevums

Cilvēka ķermenis ir pastāvīgā siltuma apmaiņā ar apkārtējo vidi caur vadīšanu, konvekciju, radiāciju un iztvaikošanu. Individuālie apmaiņas mehānismi vienlaikus ierosina siltuma zudumus un pasīvo sildīšanu. Ja abi vairs nav līdzsvarā, organismam jāreaģē ar noteikumiem, lai saglabātu nemainīgu ķermeņa temperatūru.

Cilvēka ķermenis pastāvīgi rada siltumu muskuļu termoģenēzē un metabolismā. Tas ir salīdzinoši labi izolēts no vides ar zemādas taukaudiem. Turklāt viņam ir iespēja pazemināt temperatūru, kas obligāti rodas no pastāvīgas termoģenēzes.

Termiskie receptori pastāvīgi un neapzināti saistās ar temperatūras stimuliem. Pieskāriena sajūtas jutekļu šūnas atrodas ne tikai virspusējā ādā, bet arī audos un it īpaši gļotādās. Viņi caur talamusu projicē temperatūru uz hipotalāmu, kur tos novērtē un, ja nepieciešams, atbild ar regulatīvajiem procesiem.

Pie zemas ārējās temperatūras hipotalāmā palielinās simpātiskās nervu sistēmas tonuss, kā rezultātā notiek visdažādākie procesi, kas ietaupa siltumu un rada siltumu. Piemēram, tiek ierosināts temperatūras gradients. No ķermeņa kodola un galvas orgāniem, krūškurvja un vēdera dobuma perifērajos audos temperatūra pazeminās, salīdzinot ar apkārtējo vidi, īpaši perifērijas muskuļos.

Asins plūsma samazinās ķermeņa ārējā slānī. Tas samazina siltuma piegādi asinīm no metaboliski aktīviem audiem. Tādā veidā perifērija, tā sakot, izolē ķermeņa kodolu. Perifērie asinsvadi tiek mazāk piegādāti asinīm, lai samazinātu siltuma zudumus caur asinīm.

Ādas poras noslēdzas tajā pašā nolūkā. Viņi arī izraisa zosu izciļņus. Iztaisnotie mati rada nelielu gaisa izolācijas slāni, caur kuru lēnāk izplūst izstarojošais ķermeņa siltums. Ārkārtējā aukstumā tiek izraisīta arī muskuļu trīce. Muskuļu darbs rada siltumu. Šī iemesla dēļ muskuļi tiek netīši stimulēti kontrakcijām. Atslābšana ir efektīva tikai mērenībā. Tāpēc parasti tas sākas tikai tad, ja pastāv akūts hipotermijas risks.

Brūnā taukaudu sadedzināšana, kas ierosināta aukstumā, parāda ievērojami lielāku efektivitāti. Tāpēc siltasiņu dzīvnieki sadegšanas procesus galvenokārt izmanto kā regulējošus pasākumus aukstumā.

Āra temperatūra ietekmē arī metabolisma aktivitāti, ko galvenokārt ietekmē hipotalāma hormoni. Metabolisms automātiski palielinās aukstā temperatūrā, jo paaugstināts vielmaiņas ātrums rada siltumu. Kad tas ir karsts, hipotalāms samazina simpātiskās nervu sistēmas tonusu. Pēc tam metabolisms tiek noregulēts tā, lai neradītu nekādu papildu siltumu. Trauki paplašinās, lai stimulētu siltuma zudumus caur asinīm.

Vissvarīgākais siltuma regulējums cilvēkiem karstā ārējā temperatūrā ir sviedru iztvaikošana. Sviedru dziedzeri tiek automātiski stimulēti izdalīt vairāk šķidruma, kad tas ir karsts, un sviedru iztvaikošanai ir ķermeņa atvēsinoša iedarbība.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības un kaites

Termisko regulēšanu var ietekmēt traucējumi medikamentu un deficīta simptomu dēļ. Var izraisīt nepietiekama svīšana aukstā temperatūrā un drebēšana, neskatoties uz karstumu. Turklāt dažādas nervu sistēmas slimības var izjaukt regulēšanas ķēdi, it īpaši talamusa, hipotalāma vai to projekcijas ceļu ievainojumu gadījumā. Bojājumi simpātiskās nervu sistēmas rajonā var būt atbildīgi arī par metabolisma vai muskuļu disregulācijām, kas ietekmē siltuma regulēšanas procesus.

Sviedru dziedzeru slimības vai vielmaiņas slimības var būt arī atbildīgas par disregulāciju. Tas pats attiecas uz endokrīno dziedzeru slimībām, piemēram, hipofīzes priekšējo daivu.

Tādu parādību kā karstuma dūriens gadījumā temperatūras regulēšana parasti neizdodas. Siltuma regulēšanas līdzsvars tiek izmests no siltuma radītajiem bojājumiem šūnām un organellām. Karstuma dūrieniem bieži ir pastiprināta siltuma ražošana, piemēram, ekstrēmos sporta veidos karstā temperatūrā. Enzīmu sistēma ir bojāta karstuma dūriena laikā, ja ķermeņa temperatūra ir 40 grādi pēc Celsija. Termoregulācijas mehānismi parasti pilnībā sabojājas ar šo parādību. Tas bieži izraisa nekontrolētu temperatūras paaugstināšanos, kas galu galā var izraisīt pat nekrozi vai vairāku orgānu mazspēju.

Parasti nenormāla temperatūras uztvere nav tieši pielīdzināma siltuma regulēšanas traucējumiem. Temperatūras uztvere ir individuāla un atkarīga no daudziem faktoriem, kas nebūt nav saistīti ar slimības vērtību.