konvekcija

konvekcija igra glavnu ulogu u termoregulaciji tijela. Karakterizira transport topline u tijelu i otpuštanje topline u vanjski svijet. Poremećaji u razmjeni topline mogu biti uzrokovani bolestima i imati snažan utjecaj na ravnotežu topline tijela.

Što je konvekcija

U termoregulaciji organizama konvekcija predstavlja određeni oblik prijenosa topline tijekom izmjene topline, a izmjena topline se ovdje odvija putem materijalnog medija. Na taj se način toplina može transportirati kroz tekućinu poput vode, a zatim prenijeti u plinoviti medij, zrak.

U slučaju regulacije tjelesne temperature, tekući medij je krv u krvotoku, a plinovit medij je vanjski zrak. Kao dio termoregulacije, tijelo pokušava održavati svoju fiziološku tjelesnu temperaturu kad god je to moguće. Kod ljudi je oko 37 stupnjeva.

Toplina se stvara prvenstveno metaboličkim procesima i sekundarno trenjem tijekom rada mišića. Mehanička energija rada mišića izvorno se dobiva i iz metaboličkih aktivnosti.

Konvekcijom se toplotna energija iz izvora topline prenosi u sve dijelove tijela pomoću krvi koja teče u krvnim žilama. Postoji stalni transport topline za uravnoteženje tjelesne temperature, što se, međutim, mora regulirati hormonskim procesima.

Pored toga, postoji razmjena topline između tijela i vanjskog svijeta, s tim što tijelo odaje toplinu u okoliš. Ovaj transport topline je ograničen pomoću termoregulacije u slučaju velikog gubitka topline zbog niskih vanjskih temperatura ili se potiče u slučaju prekomjerne proizvodnje topline u tijelu.

Funkcija i zadatak

Izmjena topline pomoću konvekcije trebala bi pomoći održavanju tjelesne temperature konstantnom. Osim konvekcije, postoji i izmjena topline putem isparavanja (isparavanje) ili zračenja (zračenja).

Tijelo kontrolira izmjenu topline pomoću regulacijskih mehanizama na način da tjelesna temperatura ne bude prekoračena niti podcrtana. 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 veliki utjecaj na strukturu biomolekula. Denaturacija vlastitih bjelančevina u tijelu počinje pri temperaturama iznad 40 stupnjeva. Sekundarne, tercijarne i kvaternarne strukture proteina uništavaju se, gubeći svoju biološku učinkovitost. Enzimi su posebno ugroženi u njihovoj funkcionalnosti.

Nadalje, mijenjaju se fluidnost, difuzijsko ponašanje i ponašanje osmoze staničnih membrana. Pri višim temperaturama, afinitet vezanja hemoglobina za kisik i dalje opada, tako da opskrba kisikom više ne bi bila adekvatno zajamčena.

Da bi se osigurala stalna tjelesna temperatura, potreban je koordinirani slijed nekoliko procesa. To se, između ostalog, odnosi na stalnu proizvodnju topline, toplinsku izolaciju i sposobnost tijela da poveća raspršivanje topline u slučaju prekomjerne proizvodnje topline.

Kada se tijelo pregrije, hipotalamus uzrokuje smanjenje simpatičkog tona. Postoji periferna vazodilatacija i pojačano znojenje. Nastajanje znoja uzrokuje porast gubitka topline isparavanjem, a vazodilatacija povećava rasipanje topline putem konvekcije.

Vazodilatacija je širenje krvnih žila radi povećanja njihove površine. To čini raspodjelu topline učinkovitijom. Konvekcija je također potrebna za ravnomjerno zagrijavanje tijela. Jezgra tijela, koja se sastoji od trbuha i lubanje, zagrijava se metabolizmom snažnije od akri i ekstremiteta. Razlike se uravnotežuju prisilnom konvekcijom kroz krvotok.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

Bolesti i bolesti

Konvekcija u termoregulaciji uvelike ovisi o funkcionalnosti krvnih žila. U slučaju poremećaja cirkulacije, čak ni zagrijavanje svih dijelova tijela više ne djeluje optimalno. Dijelovi tijela koji se brzo hlade i ne zagrijavaju se u isto vrijeme hladnije od susjednih regija. Na primjer, hladne ruke ili noge često se javljaju kod ateroskleroze. Ne mogu se tako brzo dovesti do tjelesne temperature čak i pasivnim grijanjem izvana. Uvijek postoji brzo hlađenje.

Tjelesna aktivnost može poboljšati cirkulaciju krvi. U težim slučajevima, međutim, postoji rizik od nedovoljne opskrbe kisikom i, u ekstremnim slučajevima, nekroze odgovarajućih udova. Osobito dijabetesni pacijenti često pate od krvožilnih poremećaja, što može rezultirati gubitkom određenih udova.

Smanjeni protok krvi (ishemija) također utječe na opseg vazodilatacije. Snaga smicanja unutar krvnih žila mijenja se ishemijom. Snaga smicanja posreduje kod širenja krvnih žila. Međutim, smanjeni protok krvi smanjuje sile smicanja, tako da postoji i manje vazodilatacije. Osobito stariji ljudi često pate od poremećene ravnoteže topline. Upravljački mehanizmi više ne rade optimalno. S jedne strane, smanjuje se opća proizvodnja topline, a s druge strane, transport topline je ograničen konvekcijskim procesima, jer je često smanjeni protok krvi. Tijelo se posebno hladi u područjima sa manjim protokom krvi.

Međutim, regulatorni mehanizam se također može srušiti ako se tijelo pregrijava. Pregrijavanje može, između ostalog, rezultirati povećanom proizvodnjom topline tijekom velikih fizičkih napora tijekom vlažnih vremenskih uvjeta. Kada temperatura jezgre poraste iznad 41 stupanj, proizvodnja znoja istodobno prestaje. Tijelo će pokušati raspodijeliti toplinu povećavajući dotok krvi u udove i akre te tako sniziti temperaturu jezgre. Kao rezultat toga, može doći do kolapsa cirkulacije. Ovo je stanje poznato kao toplotni udar. Regulacija topline tijela također se može onemogućiti ako je groznica jaka.