proudění

proudění hraje hlavní roli v termoregulaci těla. Charakterizuje transport tepla v těle a uvolňování tepla do okolního světa. Poruchy výměny tepla mohou být způsobeny nemocemi a mohou mít vážný dopad na tepelnou rovnováhu těla.

Co je to konvekce

Při termoregulaci organismů představuje konvekce určitou formu přenosu tepla během výměny tepla, k níž dochází prostřednictvím materiálního média. Tímto způsobem může být teplo transportováno kapalinou, jako je voda, a poté přeneseno do plynného média, vzduchu.

V případě regulace tělesné teploty je tekutým médiem krev v krevním řečišti a plynným médiem je venkovní vzduch. V rámci termoregulace se tělo snaží udržovat svou fyziologickou tělesnou teplotu, kdykoli je to možné. U lidí je to asi 37 stupňů.

Teplo je vytvářeno primárně metabolickými procesy a sekundárně třením během svalové práce. Mechanická energie svalové práce je původně také získávána z metabolických aktivit.

Při konvekci je tepelná energie ze zdroje tepla transportována do všech částí těla proudící krví v krevních cévách. Existuje neustálý přenos tepla, který vyrovnává tělesnou teplotu, která však musí být regulována hormonálními procesy.

Kromě toho dochází k výměně tepla mezi tělem a vnějším světem, kdy tělo uvolňuje teplo do okolí. Tento přenos tepla je omezen termoregulací v případě vysokých tepelných ztrát v důsledku nízkých venkovních teplot nebo je podporován v případě nadměrné produkce tepla v těle.

Funkce a úkol

Výměna tepla konvekcí by měla pomoci udržovat konstantní tělesnou teplotu. Kromě konvekce dochází také k výměně tepla prostřednictvím odpařování (odpařování) nebo záření (záření).

Tělo řídí výměnu tepla pomocí regulačních mechanismů tak, aby teplota těla nebyla překročena ani nedosažena. Všechny fyziologické procesy jsou závislé na teplotě a běží optimálně pouze při tělesné teplotě. Pokud je tělesná teplota příliš nízká, metabolické procesy se zpomalí. Příliš vysoké teploty mají zásadní dopad na strukturu biomolekul. Denaturace vlastních bílkovin v těle začíná při teplotách nad 40 stupňů. Sekundární, terciární a kvartérní struktura proteinů je zničena a ztrácí svou biologickou účinnost. Zejména funkce enzymů jsou narušeny.

Dále se mění tekutost, difúzní chování a chování osmózy buněčných membrán. Při vyšších teplotách vazebná afinita hemoglobinu k kyslíku stále klesá, takže již nebude dostatečně zajištěno zásobování kyslíkem.

K zajištění konstantní tělesné teploty je nutná koordinovaná sekvence několika procesů. To se mimo jiné týká konstantní výroby tepla, tepelné izolace a schopnosti těla zvýšit rozptyl tepla v případě nadměrné tvorby tepla.

Když se tělo přehřeje, hypothalamus způsobí pokles sympatického tónu. Existuje periferní vazodilatace a zvýšené pocení. Vznik potu způsobuje zvýšení tepelné ztráty odpařováním a vazodilatace zvyšuje rozptyl tepla konvekcí.

Vasodilatace je expanze krevních cév pro zvětšení jejich povrchové plochy. Díky tomu je odvod tepla efektivnější. Konvekce je také nezbytná pro rovnoměrné zahřívání těla. Jádro těla, sestávající z břicha a lebky, je metabolizmem silněji zahříváno než akry a končetiny. Rozdíly jsou vyváženy nucenou konvekcí krevním řečištěm.

Zde najdete své léky

Nemoci a nemoci

Konvekce při termoregulaci je do značné míry závislá na funkčnosti krevních cév. V případě poruch oběhu už nefunguje optimálně ani zahřívání všech částí těla. Části těla, které se rychle ochladzují a nejsou současně zahřívány, zůstávají chladnější než sousední oblasti. Například u aterosklerózy se často vyskytují studené ruce nebo nohy. Nemohou být tak rychle přivedeny na tělesnou teplotu, a to ani pasivním ohřevem zvenčí. Vždy dochází k rychlému ochlazení.

Fyzická aktivita může zlepšit krevní oběh. Ve vážných případech však existuje riziko nedostatečného přísunu kyslíku a v extrémních případech nekróza odpovídajících končetin. Obzvláště pacienti s diabetem často trpí poruchami oběhu, což může vést ke ztrátě určitých končetin.

Snížený průtok krve (ischemie) také ovlivňuje rozsah vazodilatace. Smykové síly uvnitř krevních cév se mění ischemií. Smykové síly zprostředkovávají expanzi krevních cév. Snížený průtok krve však snižuje střižné síly, takže dochází také k menší vazodilataci. Zejména starší lidé často trpí narušenou tepelnou bilancí. Kontrolní mechanismy již nepracují optimálně. Na jedné straně je snížena celková produkce tepla a na druhé straně je přenos tepla omezen konvekčními procesy, protože často dochází ke snížení průtoku krve. Tělo se ochlazuje zejména v oblastech s menším průtokem krve.

Regulační mechanismus se však může také zhroutit, pokud se tělo přehřeje. Přehřátí může být mimo jiné důsledkem zvýšené produkce tepla během silné fyzické námahy za vlhkých povětrnostních podmínek. Když teplota jádra stoupne nad 41 stupňů, produkce potu se zastaví současně. Při tom se bude tělo snažit uvolnit teplo zvýšením průtoku krve do končetin a akry, a tím snížit teplotu jádra. V důsledku toho může cirkulační kolaps ohrozit. Tento stav se nazývá úpal. Regulace tepla v těle může být také deaktivována, pokud je horečka silná.