Термогенезата е производството на топлина в тялото, както се прави при терморегулация за поддържане на телесната температура. Термогенезата се проявява или в мускулите, или в кафявата мастна тъкан. Намалената и повишена термогенеза може да има сериозни последици за организма.
Какво представлява термогенезата?
Термогенезата е производството на топлина в тялото, както се прави при терморегулация за поддържане на телесната температура. Човешкото тяло е постоянно в процеси на топлообмен с околната среда. Тези процеси се наричат терморегулация и осигуряват постоянството на телесната температура. Постоянната телесна температура осигурява идеални работни температури за телесните процеси. При силно променящи се високи и ниски температури, например кръв вече не може да тече и телесните тъкани ще умрат поради липса на кислород. За да се поддържа постоянна телесна температура, например, колкото по-високи са външните температури, толкова повече топлина човек разгражда. По същия начин той произвежда топлина, когато е такава студ отвън. Производството на топлина в тялото е известно като термогенеза и се осъществява предимно като част от метаболитните процеси. Например, топлината неизбежно се произвежда като страничен продукт от енергиен метаболизъм, мускулна активност и храносмилане. В този контекст се прави разлика между мускулна, биохимична и постпрандиална термогенеза. В зависимост от околната температура, топлината, получена по време на термогенезата, се съхранява или отделя, за да се поддържа телесната температура.
Функция и задача
Много животински видове имат специализирани механизми за терморегулация. Производството на топлина обикновено съответства или на мускулната, и на биохимичната термогенеза. В скелетните мускули се генерира топлина по време на работа, повишен мускулен тонус и студ треперене. Рядко ефективността на скелетните мускули надвишава 20 процента. Следователно по-голямата част от енергията от физическа работа се превръща в топлина. В тялото това води до нагряване, ако топлината не се отделя. Ако напрегнете мускулите си в a студ околната среда и по този начин повишавате мускулния тонус, генерирате топлина в тялото. Този принцип е от решаващо значение за студеното треперене на терморегулацията, което предпазва организма от охлаждане до известна степен. Видимото треперене на мускулите е характерно за високия мускулен тонус. Студената треперене се инициира автоматично от мозък в студена среда за поддържане на телесната температура въпреки студа. Активираните мускули се свиват, едновременно контракции на агонистични и антагонистични мускулни групи. При физиологични движения едновременното активиране на агонисти и антагонисти е немислимо при други обстоятелства. Топлинната мощност, постигната чрез студени тръпки, може да варира от 320 до 400 вата. Тази стойност е приблизително пет пъти стойността на основната скорост на метаболизма на топлината. От енергийна гледна точка истинското студено треперене е трудна работа и следователно може да се поддържа най-много два часа. Биохимичната термогенеза трябва да се разграничава от това мускулно генериране на топлина. В покой хората генерират базална скорост на метаболизма на телесната топлина като част от базалната термогенеза. Когато скоростта на метаболизма се увеличи, настъпва термогенеза. Ето защо, когато е необходимо за поддържане на телесната температура, тялото изгаряния енергия мастни киселини за генериране на топлина в черен дроб и кафява мастна тъкан. Термогенезата в мастната тъкан не е свързана със синтеза на АТФ и следователно е най-ефективна. Дейността на произвеждащия топлина протеин термогенин се инициира в кафява мастна тъкан от силни студени стимули. Този тип производство на топлина трябва да се различава от термогенезата след хранене, която се случва по време на храносмилането. Енергията се използва за прием на храна, разграждане, транспорт и съхранение на хранителни вещества. Основната скорост на метаболизма на топлината се увеличава, за да се поддържа телесната температура веднага след приема на храна. Всички видове термогенеза са важно средство за адаптиране към променящите се външни температури. Студеното треперене и по този начин мускулната термогенеза се инициира най-бързо след спад на температурата. Биохимичните процеси отнемат повече време, за да се адаптират към падащите температури.
Болести и неразположения
Намалената активност на термогенезата може да насърчи затлъстяване.Намалената базална скорост на метаболизма обикновено характеризира консумацията на енергия на с наднормено тегло хора. Този нисък оборот е до голяма степен генетично обусловен. Намалената термогенеза поради липса на физическа активност е също толкова решаващ параметър. Базалната скорост на метаболизма на човешкото тяло е тясно свързана с мускулите маса, което се нарича още обезмаслена маса. Колкото повече мускули маса има в тялото, толкова по-висока е основната скорост на метаболизма на енергия поради термогенезата, дори в покой. В това отношение, изграждане на мускули маса винаги помага за изгаряне на мазнини. По същия начин, липсата на упражнения, дори в покой, благоприятства намалената базална скорост на метаболизма с ниска термогенеза. До каква степен хората с патологични затлъстяване са намалили термогенезата поради хранителни фактори все още не е окончателно определено. Сега студената термогенеза е открита като средство за индустрията за отслабване. В допълнение към увеличаване изгаряне на мазнините, насоченото излагане на студ и предизвикваната от него термогенеза могат да подобрят имунната система, повишаване на хормона баланс, нисък кръв захар, и намаляване на апетита. В този контекст вече са експериментирани със студени душове, студени бани и дори ледени бани. Термогенезата също играе роля в диетите. Например неправилната диета може да намали активността на термогенезата. Нарушения на термогенните процеси могат да бъдат открити и в контекста на много метаболитни нарушения или заболявания на щитовидната жлеза. Повишената термогенеза присъства, например, в контекста на хипертиреоидизъм. В допълнение към увеличаването на основния метаболизъм, при това заболяване се наблюдава повишаване на телесната температура. Потенето и свръхчувствителността към топлина характеризират клиничната картина. Аналогично, в хипотиреоидизъм има намаляване на термогенезата. Базалният метаболизъм и телесната температура са намалени. Чувствителността към студ и влошената способност за адаптиране към температурните промени могат да бъдат съпътстващи симптоми при пациенти с хипотиреоидизъм.
