Žmogaus kūnas yra darni sistema, kurioje viskas apgalvota iki smulkiausių detalių. Visų pirma, mes kalbame apie šilumos generavimą žmogui.

Kas yra termoreguliacija?

Žmogaus kūnas yra „aprūpintas“ fiziologine termoreguliacijos sistema. Tai fiziologinių mechanizmų, kontroliuojančių kūno temperatūrą, visuma. Šios sistemos dėka kūne palaikoma pastovi optimali temperatūra, nepriklausomai nuo aplinkos. Termoreguliacija yra dviejų tipų:

• • cheminė (susijusi su šilumos susidarymu);
  • fizinis (susijęs su šilumos nuostoliais).

Iš kur sklinda šiluma?

Kai žmogus valgo maistą, jis suskaidomas į baltymus, riebalus ir angliavandenius. Maisto medžiagos yra oksiduojamos ir tokiu būdu išskiria jose esančią energiją. Išleisdamas šią energiją, kūnas ją paverčia šiluma.

Didžioji dalis šilumos susidaro kūno raumeniniuose audiniuose. Net jei niekur nejudate, šis procesas nesustoja. Keisti gali tik jo intensyvumas. Pavyzdžiui, palyginti su poilsio būsena, įprastas vaikščiojimas padidina šilumos gamybą 60–80%. Šiluma formuojasi ne tik raumenys, bet ir organai.

Kadangi šiluma generuojama nuolat, organizmas turi kaip nors atsikratyti pertekliaus. Priešingu atveju per kelias valandas kūno temperatūra pakils tiek, kad visos sistemos nustojo veikti. Tam yra šilumos perdavimas. Šilumos generavimas ir išleidimas yra sudėtingi procesai, kuriuos žmogaus kūne kontroliuoja specialūs mechanizmai.

Dėl to, kad kūnas atidžiai kontroliuoja visus šilumos susidarymo ir išleidimo procesus, kūne yra stabili temperatūra. Šilumos perdavimas atliekamas keliais būdais: radiacija, aplinkos šildymu, oro iškvėpimu, prakaitavimu ir kt.

Cheminis termoreguliacija

Cheminis termoreguliacija yra atsakingas už šilumos gamybos intensyvumo pasikeitimą atsižvelgiant į aplinkos sąlygas. Kitaip tariant, oro temperatūra turi įtakos medžiagų apykaitai žmogaus organizme. Jei jis tampa vėsesnis, kūnas pradeda aktyviau gaminti šilumą, kad užtikrintų kūno temperatūros stabilumą.

Kadangi didžiąją dalį šilumos gauna raumenys, kai šalta, kūnas pradeda drebėti. Tai normali reakcija, kurią sukelia odos receptorių sudirginimas. Žema oro temperatūra jiems kelia jaudulį, kuris, savo ruožtu, yra perduodamas į centrinę nervų sistemą (CNS) kaip signalas - laikas padidinti šilumos gamybą. Centrinė nervų sistema suaktyvina padidėjusį raumenų susitraukimą ir taip atsiranda šaltkrėtis. Taigi, tai yra natūralus kūno refleksas, kurio tikslas - sustiprinti medžiagų apykaitą ir padidinti šilumą. Net jei žmogus nepradės aktyviau judėti norėdamas palaikyti šilumą, cheminis termoreguliacija tai padarys už jį.

Apytiksliai termoreguliacija veikia ir priešinga kryptimi. Jei kambaryje pakankamai šilta, kūnui nereikia per daug dirbti - sulėtėja medžiagų apykaita.

Įdomus faktas: organai, esantys pilvo ertmėje, taip pat formuoja daug šilumos. Visų pirma, mes kalbame apie inkstus ir kepenis. Tai buvo įmanoma sužinoti matuojant kraujo temperatūrą. Paaiškėjo, kad kraujas, išsipučiantis iš kepenų, turi aukštesnę temperatūrą nei tas, kuris teka. Be to, pačių organų temperatūra yra 1–2 laipsniais aukštesnė už normalią kūno temperatūrą.

Fizinis termoreguliacija

Fizinis termoreguliacija lemia šilumos perdavimo intensyvumą, atsižvelgiant į aplinkos sąlygas. Šis mechanizmas veikia priešingai nei chemikalas. Kai oro temperatūra pakyla, šilumos perdavimas padidėja. Jei šalčiau, kūnas šilumą išskiria ne taip aktyviai. Tai leidžia jam išlaikyti tinkamą pusiausvyrą.

Šilumos perdavimo būdai procentais:

• radiacija - 44%;
• šilumos laidumas (aplinkos oro šildymas) - 31%;
• galiojimas - 12%;
• prakaitavimas - 10%;
• kiti procesai - 3%.

Kai kūnas spinduliuoja šilumą, jis šildo aplinkinį orą ir daiktus per atstumą. O per karščius sušyla daiktai, kuriuos liečia žmogus.

Kaip keičiasi šilumos perdavimo greitis?

Didžiulį vaidmenį šiame procese vaidina kraujagyslės. Esant žemai aplinkos temperatūrai, jie susiaurėja, o aukštai - plečiasi. Kai kūnas jaučia šaltį ir susiaurėja kraujagyslės, sumažėja kraujotaka. Štai kodėl vėsiu oru oda tampa blyški. Šilumos atiduodama mažiau.

Jei oras yra šiltas arba karštas, atsiranda kraujagyslių išsiplėtimas, kraujas bėga į kūno paviršių ir oda įgauna rausvą atspalvį. Šiuo metu šilumos atiduodama daugiau. Šilumos perdavimas pagal šį principą įvyksta, kai kūno temperatūra yra aukštesnė už oro temperatūrą. Taigi, jei skirtumas tarp šių rodiklių yra mažas, kūnas išskiria minimalų šilumos kiekį. Pavyzdžiui, esant dideliam karščiui.

Tokiu atveju prakaitavimas būtinas, priešingu atveju kūnas perkais. Tai ypač svarbu, kai aplinkinis oras yra labai karštas. Kuo šiltesnė aplinka, tuo daugiau prakaito išsiskiria.

Įdomus faktas: jei žmogus gyvena nuolat karštame klimate, beveik visi aukščiau išvardyti procesai jo kūne neveikia, išskyrus prakaitavimą. Taip yra dėl to, kad oro temperatūra ten stabiliai viršija 37 laipsnius - kūnas negauna atitinkamų signalų. Tačiau prakaitavimas dideliais kiekiais (iki 4,5 litro per dieną) padeda išvengti perkaitimo.

Ligos termoreguliacija

Yra situacijų, kai sutrinka natūralus termoreguliacijos procesas. Visų pirma sergant įvairiomis ligomis. Kartu jie kalba apie karščiavimo atsiradimą, kurio priežastis yra specialios medžiagos - pirogenai. Juos gali išsivystyti pats organizmas arba patekti į jį iš išorinės aplinkos - įvairių mikrobų, toksinų ir kt. Tačiau svarbu suprasti, kad vien išoriniai pirogenai nesukelia temperatūros padidėjimo - tai vidinių pirogenų reakcija į jų atsiradimą organizme.

Kuris organas yra atsakingas už kūno temperatūrą?

Šios medžiagos veikia vieną iš smegenų dalių - pagumburį (diencephalono dalį), kur yra termoreguliacijos centras. Dėl šios priežasties kūnas pradeda suvokti normalią temperatūrą kaip per žemą ir pradeda ją didinti. Pažeistas šilumos generavimo ir jos grąžinimo santykis.

Pakėlus temperatūrą, kūnas „nusiramina“, nes mano, kad pusiausvyra buvo atstatyta ir atlikta jo funkcija. Kol organizme yra pirogenų, karščiavimas išlieka stabilus. Tuo pačiu metu jaučiamas karštis - indai plečiasi. Galioja tie patys principai, kaip ir normalios būklės. Kai tik žmogus pasveiksta, kūnas grįžta į normalų, o termoreguliacija taip pat gerėja.

Manoma, kad ligos karščiavimas yra geras, nes taip organizmas kovoja su liga. Tačiau patikimų įrodymų apie tai nėra. Greičiausiai šildymas vyksta siekiant sutelkti visus išteklius ir užkirsti kelią bakterijų plitimui.

Šilumos susidarymo ir išsiskyrimo procesai kūne yra glaudžiai susiję ir kontroliuojami fiziologinės termoreguliacijos sistemos. Jos užduotis yra palaikyti stabilią, normalią kūno temperatūrą, nepriklausomai nuo aplinkos sąlygų. Organizmas šilumą gamina gamindamas maisto produktus ir skaidydamasis į baltymus, riebalus ir angliavandenius. Didžioji dalis šilumos išskiriama raumenyse ir organuose. Šilumos perdavimas vyksta keliais būdais - per radiaciją, laidumą, prakaitavimą, iškvėpimą ir kt.