конвекция

Най- конвекция играе основна роля в терморегулацията на организма. Той характеризира преноса на топлина в тялото и отделянето на топлина към външния свят. Нарушенията в обмена на топлина могат да бъдат причинени от заболявания и да окажат силно влияние върху топлинния баланс на организма.

Какво е конвекция

При терморегулацията на организмите конвекцията представлява определена форма на пренос на топлина по време на топлообмена, който се извършва тук чрез материална среда. По този начин топлината може да се транспортира чрез течност като вода и след това да се пренесе в газообразна среда - въздуха.

В случай на регулиране на телесната температура, течната среда е кръвта в кръвообращението, а газообразната среда е външният въздух. Като част от терморегулацията тялото се опитва да поддържа физиологичната си телесна температура, когато е възможно. При хората тя е около 37 градуса.

Топлината се генерира основно чрез метаболитни процеси и вторично чрез триене по време на работа на мускулите. Механичната енергия на мускулната работа първоначално се получава и от метаболитни дейности.

С конвекция топлинната енергия от топлинния източник се транспортира до всички части на тялото чрез течащата кръв в кръвоносните съдове. Има постоянен транспорт на топлина, за да се балансира телесната температура, която обаче трябва да се регулира от хормонални процеси.

Освен това има обмен на топлина между тялото и външния свят, като тялото отделя топлина към околната среда. Този топлопренос се ограничава чрез терморегулацията в случай на големи загуби на топлина поради ниски външни температури или се насърчава в случай на прекомерно производство на топлина в тялото.

Функция и задача

Топлообменът чрез конвекция трябва да помогне за поддържането на телесната температура постоянна. Освен конвекция, има и топлообмен чрез изпаряване (изпаряване) или радиация (радиация).

Тялото контролира топлообмена чрез регулаторни механизми по такъв начин, че телесната температура да не е надвишена, нито да се забележи. Всички физиологични процеси са зависими от температурата и протичат оптимално само при телесна температура. Ако телесната температура е твърде ниска, метаболитните процеси се забавят. Температурите, които са твърде високи, оказват голямо влияние върху структурата на биомолекулите. Денатурацията на собствените протеини в организма започва при температури над 40 градуса. Вторичните, третичните и четвъртичните структури на протеините се разрушават, губейки биологичната си ефективност. По-специално ензимите са нарушени в тяхната функционалност.

Освен това флуидността, дифузионното поведение и поведението на осмозата на клетъчните мембрани се променят. При по-високи температури афинитетът на свързване на хемоглобина към кислорода продължава да намалява, така че снабдяването с кислород вече да не е достатъчно гарантирано.

За да се осигури постоянна телесна температура, е необходима координирана последователност от няколко процеса. Това се отнася, наред с други неща, за постоянното производство на топлина, топлоизолацията и способността на тялото да увеличава разсейването на топлината в случай на свръхпроизводство на топлина.

Когато тялото се прегрява, хипоталамусът причинява намаляване на симпатичния тон. Има периферна вазодилатация и повишено изпотяване. Образуването на изпотяване причинява увеличаване на топлинните загуби чрез изпаряване, а вазодилатацията увеличава разсейването на топлината чрез конвекция.

Вазодилатацията е разширяване на кръвоносните съдове за увеличаване на тяхната повърхностна площ. Това прави разсейването на топлината по-ефективно. Конвекцията е необходима и за равномерното нагряване на тялото. Ядрото на тялото, състоящо се от корема и черепа, се нагрява по-силно от метаболизма, отколкото декарите и крайниците. Разликите се балансират чрез принудителна конвекция през кръвния поток.

Можете да намерите лекарствата си тук

Болести и неразположения

Конвекцията при терморегулация до голяма степен зависи от функционалността на кръвоносните съдове. В случай на нарушения в кръвообращението, дори нагряването на всички части на тялото вече не работи оптимално. Части от тялото, които се охлаждат бързо и не се нагряват толкова едновременно, остават по-хладни от съседните райони. Например, при атеросклероза често се появяват студени ръце или крака. Те не могат да бъдат приведени до телесна температура толкова бързо, дори чрез пасивно загряване отвън. Винаги има бързо охлаждане.

Физическата активност може да подобри кръвообращението. В тежки случаи обаче съществува риск от недостатъчно снабдяване с кислород и в крайни случаи от некроза на съответните крайници. По-специално пациентите с диабет често страдат от нарушения на кръвообращението, което може да доведе до загуба на определени крайници.

Намаленият приток на кръв (исхемия) също влияе върху степента на вазодилатация. Силите на срязване в кръвоносните съдове се променят чрез исхемия. Силите на срязване посредничат за разширяване на кръвоносните съдове. Въпреки това намаленият приток на кръв намалява силите на срязване, така че да има и по-малко вазодилатация. По-специално възрастните хора страдат от нарушен топлинен баланс. Механизмите за управление вече не работят оптимално. От една страна, общото производство на топлина се намалява, а от друга, топлинният транспорт се ограничава чрез конвекционни процеси, тъй като често има намален приток на кръв. Тялото се охлажда по-специално в зоните с по-малък кръвен поток.

Регулаторният механизъм обаче може да се срине и ако тялото прегрява. Прегряването може да се дължи, наред с други неща, от повишено производство на топлина по време на тежки физически натоварвания при влажни метеорологични условия. Когато температурата на сърцевината се повиши над 41 градуса, производството на пот спира едновременно. Тялото ще се опита да разсее топлината, като увеличи притока на кръв към крайниците и акрите и по този начин ще понижи температурата на сърцевината. В резултат на това може да заплаши циркулаторен колапс. Това състояние е известно като топлинен удар. Регулацията на топлината на тялото също може да бъде деактивирана, ако треската е тежка.