Конвекцията играе основна роля в терморегулацията на тялото. Той характеризира транспорта на топлина в тялото и разсейването на топлината към външния свят. Нарушенията в топлообмена могат да бъдат причинени от болести и да повлияят сериозно на топлината на тялото баланс.
Какво е конвекция?
При конвекция топлинната енергия се пренася от източника на топлина до всички части на тялото чрез течащата кръв в кръвта съдове. При терморегулацията на организмите конвекцията представлява специфична форма на пренос на топлина по време на топлообмен. В този случай топлообменът се осъществява чрез материална среда. По този начин топлината може да се транспортира през течност като вода, прехвърляйки в газообразна среда въздуха. В случай на регулиране на телесната температура течната среда е кръв в кръвния поток и газообразната среда е външният въздух. В контекста на терморегулацията тялото се стреми да поддържа физиологичната си телесна температура по всяко време, ако е възможно. При хората това е около 37 градуса. Топлината се образува предимно от метаболитни процеси и на второ място от триене по време на мускулна работа. В този процес механичната енергия на мускулната работа първоначално се извлича и от метаболитните дейности. При конвекция топлинната енергия се пренася от източника на топлина до всички части на тялото чрез течащата кръв в кръвта съдове. По този начин има постоянен пренос на топлина към баланс телесната температура, която обаче трябва да се регулира от хормонални процеси. В допълнение, топлообменът се извършва между тялото и външния свят, при което тялото отделя топлина в околната среда. Този топлинен транспорт се ограничава чрез терморегулация в случай на силни топлинни загуби поради ниски външни температури или се насърчава в случай на прекомерно производство на топлина в тялото.
Функция и задача
Топлообменът чрез конвекция има за цел да спомогне за поддържането на постоянна телесна температура. В допълнение към конвекцията има и топлообмен чрез изпаряване (изпаряване) или радиация (радиация). Тялото контролира топлообмена чрез регулаторни механизми, така че телесната температура едновременно да не бъде превишена и да не е по-ниска. Всички физиологични процеси зависят от температурата и протичат оптимално само при телесна температура. Ако телесната температура е твърде ниска, метаболитните процеси се забавят. Прекалено високите температури оказват голямо влияние върху структурата на биомолекулите. Например, при температури над 40 градуса, денатурацията на ендогенни протеини започва. Вторичните, третичните и четвъртичните структури на протеини се унищожават, губейки своята биологична ефективност. Функционалността на ензими по-специално е нарушено. Освен това течливостта, дифузионното поведение и поведението на осмозата на клетъчните мембрани се променят. При по-високи температури афинитетът на свързване на хемоглобин да се кислород също намалява, така че доставката на кислород вече няма да бъде достатъчно гарантирана. За да се осигури постоянна телесна температура, е необходима координирана последователност от няколко процеса. Наред с други неща, това включва постоянно производство на топлина, топлоизолация и способността на тялото да отделя повече топлина в случай на свръхпроизводство на топлина. Когато се случи прегряване на тялото, хипоталамус инициира понижаване на симпатиковия тонус. Настъпва периферна вазодилатация и повишено изпотяване. Изпотяването причинява увеличаване на топлинните загуби чрез изпаряване, а вазодилатацията увеличава топлинните загуби чрез конвекция. Вазодилатацията е разширяване на кръвта съдове за да се увеличи тяхната повърхност. Това прави разсейването на топлината по-ефективно. Конвекцията е необходима и за равномерното нагряване на тялото. По този начин ядрото на тялото, състоящо се от корема и череп се затопля повече от акра и крайниците чрез метаболизъм. Чрез кръвта Тя , разликите се компенсират чрез принудителна конвекция.
Болести и неразположения
Конвекцията при терморегулация до голяма степен зависи от функционирането на кръвоносните съдове. В случай че нарушения на кръвообращението, равномерното нагряване на всички части на тялото също вече не функционира оптимално. По-специално части от тялото, които се охлаждат бързо и в същото време не се нагряват, остават по-студени от съседните региони. Например, студени ръце или краката често се появяват с артериосклероза.Дори и пасивното нагряване отвън не ги довежда толкова бързо до телесната температура. Винаги има бързо охлаждане. Физическата активност може да подобри кръвта Тя . При тежки случаи обаче съществува риск от недостатъчно кислород доставка и, в краен случай, некроза на съответните крайници. Диабет особено пациентите често страдат от нарушения на кръвообращението което може да завърши със загубата на определени крайници. Намаленият кръвен поток (исхемия) също влияе върху степента на вазодилатация. В кръвоносните съдове силите на срязване се променят от исхемия. Срязващите сили медиират разширяването на кръвоносните съдове. Намаленият приток на кръв обаче намалява силите на срязване, така че има и по-малко вазодилатация. Особено възрастните хора често страдат от нарушена топлина баланс. Регулаторните механизми вече не функционират оптимално. От една страна, общото производство на топлина е намалено, а от друга страна, транспортирането на топлина чрез конвективни процеси е ограничено, тъй като често има намаляване на притока на кръв. В резултат на това тялото се охлажда повече, особено в райони с лошо Тя . Въпреки това, регулаторният механизъм също може да се разпадне, ако тялото прегрее. Прегряването може да бъде причинено, наред с други неща, от повишено производство на топлина по време на тежки физически натоварвания по време на мръсни метеорологични условия. Когато температурата в сърцевината се повиши над 41 градуса, производството на пот ще спре по същото време. В резултат на това тялото ще се опита да разсее топлината чрез увеличаване на притока на кръв от черупката към крайниците и акрата, като по този начин понижава температурата в сърцевината. В резултат на това може да възникне циркулаторен колапс. Това състояние се нарича топлина удар. Терморегулацията на тялото също може да бъде отменена от силна треска.
