Човешкото тяло е последователна система, в която всичко е обмислено до най-малки детайли. По-специално говорим за генерирането на топлина от човека.
Какво е терморегулация?
Човешкото тяло е „оборудвано“ с физиологична система на терморегулация. Това е набор от физиологични механизми, които контролират телесната температура. Благодарение на тази система се поддържа постоянна оптимална температура в тялото, независимо от околната среда. Терморегулацията е от два вида:
- химически (свързан с образуването на топлина);
- физически (свързани с загуба на топлина).
Откъде идва топлината?
Когато човек яде храна, той се разгражда на протеини, мазнини и въглехидрати. Хранителните вещества се окисляват и по този начин освобождават наличната в тях енергия. Разходвайки тази енергия, тялото я превръща в топлина.
В по-голямата си част генерирането на топлина става в мускулните тъкани на тялото. Дори да не се движите изобщо, този процес не спира. Само неговата интензивност може да се промени. Например, в сравнение със състояние на покой, нормалното ходене увеличава производството на топлина с 60-80%. Освен мускулите, органите участват във формирането на топлина.
Тъй като топлината се генерира непрекъснато, тялото трябва по някакъв начин да се освободи от излишъка си. В противен случай за няколко часа телесната температура би се повишила толкова много, че всички системи престанаха да функционират. За това има пренос на топлина. Генерирането и отделянето на топлина са сложни процеси, които се контролират от специални механизми в човешкото тяло.
Поради факта, че тялото внимателно контролира всички процеси на образуване и освобождаване на топлина, тялото има стабилна температура. Преносът на топлина се извършва по няколко начина: радиация, загряване на околната среда, изтичане на въздух, изпотяване и др.
Химическа терморегулация
Химическата терморегулация е отговорна за промяната на интензивността на производството на топлина в съответствие с условията на околната среда. С други думи, температурата на въздуха влияе на метаболизма в човешкото тяло. Ако стане по-хладно, тялото започва да генерира топлина по-активно, за да осигури стабилността на телесната температура.
Тъй като по-голямата част от топлината идва от работата на мускулите, когато човек е студен, тялото започва да трепери. Това е нормална реакция, която се причинява от дразнене на кожните рецептори. Ниската температура на въздуха служи за източник на вълнение за тях, което от своя страна се предава на централната нервна система (ЦНС) като сигнал - време е да увеличите производството на топлина. Централната нервна система активира усиленото свиване на мускулите и така се появяват втрисане. По този начин, това е естествен рефлекс на тялото, насочен към засилване на метаболизма и увеличаване на топлината. Дори ако човек не започне да се движи по-активно, за да се затопли, химическата терморегулация ще го направи вместо него.
Приблизително, терморегулацията също работи в обратна посока. Ако в помещението е достатъчно топло, тялото не се нуждае от преумора - метаболизмът се забавя.
Интересен факт: органи, разположени в коремната кухина, също образуват голямо количество топлина. По-специално говорим за бъбреците и черния дроб. Това беше възможно да се установи чрез измерване на температурата на кръвта. Оказа се, че кръвта, която набъбва от черния дроб, има по-висока температура от тази, която тече. В допълнение, температурата на самите органи е 1-2 градуса по-висока от нормалната телесна температура.
Физическа терморегулация
Физическата терморегулация е отговорна за интензивността на топлопредаването в зависимост от условията на околната среда. Този механизъм работи обратното на химичния. Когато температурата на въздуха се повиши, преносът на топлина се увеличава. Ако стане по-студено, тялото отделя топлина не толкова активно. Това му позволява да поддържа правилния баланс.
Методи за пренос на топлина като процент:
- радиация - 44%;
- топлопроводимост (отопление на околния въздух) - 31%;
- срок на годност - 12%;
- изпотяване - 10%;
- други процеси - 3%.
Когато тялото излъчва топлина, то загрява околния въздух и предмети на разстояние. И по време на жегата предметите, които човек докосва, се нагряват.
Как се променя скоростта на топлопреминаване?
Огромна роля в този процес играят кръвоносните съдове. При ниска околна температура те се стесняват, при високи - се разширяват. Когато тялото почувства студ и се случи стесняване на кръвоносните съдове, притока на кръв се намалява. Ето защо кожата става бледа при хладно време. Топлината се дава по-малко.
Ако въздухът е топъл или горещ, настъпва вазодилатация, кръвта се влива в повърхността на тялото и кожата придобива червеникав оттенък. По това време топлината се дава в повече. Топлопредаването съгласно този принцип се случва, когато телесната температура е по-висока от температурата на въздуха. По този начин, ако разликата между тези показатели е малка, тялото отделя минимум топлина. Например в силна жега.
В този случай потенето идва на помощ, в противен случай тялото би прегрело. Това е особено важно, когато околният въздух е много горещ. Колкото по-гореща е средата, толкова повече пот се отделя.
Интересен факт: ако човек живее в постоянен горещ климат, почти всички горепосочени процеси в тялото му не работят, с изключение на изпотяването. Това се дължи на факта, че температурата на въздуха там е стабилно над 37 градуса - тялото не получава съответните сигнали. Но изпотяването в големи обеми (до 4,5 литра на ден) помага да се избегне прегряване.
Терморегулация на заболяването
Има ситуации, когато естественият процес на терморегулация е нарушен. По-специално за различни заболявания. В същото време те говорят за появата на треска, причината за която са специални вещества - пирогени. Те могат да бъдат разработени от самия организъм или да влязат в него от външната среда - различни микроби, токсини и т.н. Но е важно да се разбере, че външните пирогени сами по себе си не причиняват повишаване на температурата - това е реакцията на вътрешните пирогени към появата им в организма.
Кой орган е отговорен за телесната температура?
Тези вещества засягат една от частите на мозъка, хипоталамусът (част от диенцефалона), където се намира центърът на терморегулацията. Поради това тялото започва да възприема нормалната температура като твърде ниска и започва да я повишава. Съотношението на генериране на топлина и нейното връщане се нарушава.
С повишаване на температурата тялото се "успокоява", защото вярва, че балансът е възстановен и функцията му е изпълнена. Докато пирогените присъстват в тялото, треската остава стабилна. В същото време се усеща топлина - съдовете се разширяват. Прилагат се същите принципи, както в нормално състояние. Веднага след като човек се възстанови, тялото се връща към нормалното си състояние и терморегулацията също се подобрява.
Смята се, че треска при заболяване е добра, защото така тялото се бори срещу болестта. Но няма надеждни доказателства за това. Най-вероятно нагряването се извършва с цел мобилизиране на всички ресурси и предотвратяване на разпространението на бактерии.
Процесите на генериране и отделяне на топлина в тялото са тясно свързани и контролирани от физиологичната система на терморегулация. Нейната задача е да поддържа стабилна нормална телесна температура, независимо от условията на околната среда. Тялото произвежда топлина чрез производството на храни и разграждането им на протеини, мазнини и въглехидрати. По-голямата част от топлината се генерира в мускулите и органите. Преносът на топлина става по няколко начина - чрез излъчване, проводимост, изпотяване, издишване и т.н.