konvekció

A konvekció nagy szerepet játszik a test hőszabályozásában. Ez jellemzi a test hőszállítását és a külső világba történő hőkibocsátást. A hőcserélés zavarát betegségek okozhatják, és súlyosan befolyásolhatják a test hőegyensúlyát.

Mi a konvekció?

Az organizmusok termoregulációjában a konvekció a hőátadás bizonyos formáját képviseli, a hőcserélés egy anyagközegen keresztül történik. Ilyen módon a hő egy folyadékon, például vízen keresztül szállítható, majd egy gáznemű közegbe, a levegőbe vihető át.

A testhőmérséklet-szabályozás esetén a folyékony közeg a vér a véráramban, a gáznemű közeg a külső levegő. A hőszabályozás részeként a test megpróbálja fenntartani fiziológiai testhőmérsékletét, amikor csak lehetséges. Az embereknél ez kb. 37 fok.

A hőt elsősorban anyagcsere-folyamatok, másodlagosan súrlódás képezi az izommunka során. Az izommunka mechanikai energiáját eredetileg a metabolikus tevékenységekből is nyerik.

Konvekcióval a hőforrásból származó hőenergiát a test minden részébe átjuttatják az erekben áramló vér. A testhőmérséklet kiegyensúlyozása folyamatos hőszállítás alatt áll, amelyet azonban hormonális folyamatoknak kell szabályozniuk.

Ezen felül hőcserélés zajlik a test és a külvilág között, amikor a test hőt bocsát ki a környezetre. Ezt a hőszállítást korlátozza a hőszabályozás, ha az alacsony külső hőmérséklet miatt nagy hőveszteség van, vagy a test túlzott hőtermelése esetén elősegíti.

Funkció és feladat

A konvekción keresztüli hőcserének hozzá kell járulnia ahhoz, hogy a testhőmérséklet állandó maradjon. A konvekción kívül hőcserélés van még párologtatás (párolgás) vagy sugárzás (sugárzás) révén.

A test szabályozza a hőcserét szabályozó mechanizmusok révén oly módon, hogy a test hőmérséklete ne kerüljön túllépésre, és ne alakuljon ki. Az összes fiziológiai folyamat hőmérséklettől függ, és csak optimálisan működik a testhőmérsékleten. Ha a testhőmérséklet túl alacsony, az anyagcserét lelassítják. A túl magas hőmérsékletek jelentős hatással vannak a biomolekulák szerkezetére. A test saját proteinek denaturálása 40 fok feletti hőmérsékleten kezdődik. A fehérjék másodlagos, harmadlagos és kvaterner struktúrája megsemmisül, elveszíti biológiai hatékonyságát. Különösen az enzimek működése romlik.

Ezenkívül megváltozik a sejtmembránok folyékonysága, diffúziós viselkedése és ozmózis viselkedése. Magasabb hőmérsékleten a hemoglobin oxigénhez való kötődési affinitása tovább csökken, így az oxigénellátás már nem lesz garantálva.

Az állandó testhőmérséklet biztosítása érdekében több folyamat összehangolt sorrendjére van szükség. Ez többek között a folyamatos hőtermelésre, a hőszigetelésre és a test azon képességére vonatkozik, hogy fokozza a hőelvezetést a hő túltermelése esetén.

Amikor a test túlmelegszik, a hypothalamus csökkenti a szimpatikus hangot. Perifériás értágítás és megnövekedett verejték van. Az izzadás kialakulása növeli a hőveszteséget a párolgás révén, és az értágítás növeli a hőelvezetést a konvekción keresztül.

Az értágítás az erek tágulása annak felületének növelése érdekében. Ez hatékonyabbá teszi a hőelvezetést. A konvekció a test egyenletes felmelegítéséhez is szükséges. A test magját, amely a hasból és a koponyából áll, az anyagcserék erősebben melegítik, mint a hold és a végtagok. A különbségeket kiegyensúlyozzák a véráramon keresztüli kényszer konvekció.

Itt megtalálja gyógyszereit

Betegségek és betegségek

A hőszabályozás konvekciója nagyban függ az erek működésétől. Keringési rendellenességek esetén sem az összes testrész melegítése már nem működik optimálisan. A testrészek, amelyek gyorsan lehűlnek, és ugyanakkor nem melegszik fel, hűvösebbek maradnak, mint a szomszédos régiók. Például, hideg kezek vagy lábak gyakran fordulnak elő atherosclerosisban. Nem lehet olyan gyorsan melegedni a testhőmérsékletre, még kívülről sem, passzív melegítés révén. Mindig gyors hűtés van.

A fizikai aktivitás javíthatja a vérkeringést. Súlyos esetekben fennáll azonban az elégtelen oxigénellátás és szélsőséges esetekben a megfelelő végtagok nekrózisának veszélye. Különösen a cukorbetegségben szenvedő betegek gyakran keringési rendellenességekben szenvednek, amelyek bizonyos végtagok elvesztését eredményezhetik.

A csökkent véráramlás (ischaemia) szintén befolyásolja az értágítás mértékét. Az erek nyíróerejét ischaemia változtatja meg. A nyíróerők közvetítik az erek tágulását. A csökkent véráramlás azonban csökkenti a nyíróerőket, így kevesebb értágítás is fennáll. Különösen az idős emberek szenvednek a megszakadt hőegyensúlytól. A vezérlő mechanizmusok már nem működnek optimálisan. Egyrészt csökkent az általános hőtermelés, másrészt a hőátadást a konvekciós folyamatok korlátozzák, mivel gyakran csökkent a véráramlás. A test lehűl különösen azokon a területeken, ahol kevesebb a véráram.

A szabályozási mechanizmus azonban összeomlik is, ha a test túlmeleged. A túlmelegedés többek között a fokozott hőtermelés eredményeként járhat, ha nedves időjárási körülmények között nehéz fizikai erőfeszítések vannak. Amikor a belső hőmérséklet 41 fok fölé emelkedik, az verejtéktermelés ugyanakkor leáll. A test megpróbálja eloszlatni a hőt azáltal, hogy növeli a végtagok és az akra véráramát, és ezzel csökkenti a maghőmérsékletet. Ennek eredményeként a keringési összeomlás fenyegethet. Ezt az állapotot hőgutanak nevezik. A test hőszabályozása akkor is letiltható, ha súlyos a láz.