конвекція

The конвекція відіграє головну роль у терморегуляції організму. Він характеризує транспорт тепла в організмі та виділення тепла у зовнішній світ. Порушення обміну теплом можуть бути спричинені хворобами та мати сильний вплив на тепловий баланс організму.

Що таке конвекція

При терморегуляції організмів конвекція являє собою певну форму теплового транспорту під час теплообміну, і тут відбувається теплообмін за допомогою матеріального середовища. Таким чином тепло може транспортуватися через рідину, таку як вода, а потім переноситися в газоподібне середовище, повітря.

У разі регулювання температури тіла рідке середовище - це кров у крові, а газоподібне - зовнішнє повітря. В рамках терморегуляції організм намагається підтримувати свою фізіологічну температуру тіла, коли це можливо. У людини це близько 37 градусів.

Тепло генерується в основному за рахунок метаболічних процесів і вдруге за рахунок тертя під час роботи м’язів. Механічна енергія роботи м’язів спочатку отримується також від метаболічної діяльності.

При конвекції теплова енергія з джерела тепла транспортується до всіх частин тіла потоком крові в судини. Існує постійний тепловий транспорт, щоб збалансувати температуру тіла, що, однак, має регулюватися гормональними процесами.

Крім того, відбувається обмін теплом між тілом і зовнішнім світом, при цьому тіло віддає тепло навколишньому середовищу. Цей тепловий транспорт обмежується за допомогою терморегуляції у разі великих втрат тепла через низькі зовнішні температури або сприяє у разі надмірного виробництва тепла в організмі.

Функція та завдання

Теплообмін за допомогою конвекції повинен сприяти підтримці температури тіла постійною. Крім конвекції, існує також теплообмін за допомогою випаровування (випаровування) або випромінювання (випромінювання).

Тіло контролює теплообмін за допомогою механізмів регуляції таким чином, щоб температура тіла не була ні перевищена, ні підкреслена. Всі фізіологічні процеси залежать від температури і оптимально протікають лише при температурі тіла. Якщо температура тіла занадто низька, обмінні процеси сповільнюються. Занадто висока температура має великий вплив на структуру біомолекул. Денатурація власних білків організму починається при температурі вище 40 градусів. Вторинні, третинні та четвертинні структури білків руйнуються, втрачаючи свою біологічну ефективність. Зокрема, ферменти порушують свою функціональність.

Крім того, змінюються текучість, дифузійна поведінка та поведінка осмосу клітинних мембран. При більш високій температурі спорідненість зв'язування гемоглобіну з киснем продовжує знижуватися, так що подача кисню більше не буде забезпечена належним чином.

Для забезпечення постійної температури тіла необхідна узгоджена послідовність кількох процесів. Це стосується, крім усього іншого, постійного виробництва тепла, теплоізоляції та здатності організму збільшувати розсіювання тепла у разі надвиробництва тепла.

Коли організм перегрівається, гіпоталамус викликає зниження симпатичного тонусу. Відзначається периферична вазодилатація і посилене потовиділення. Утворення потовиділення викликає збільшення втрат тепла через випаровування, а вазодилатація збільшує тепловіддачу за допомогою конвекції.

Вазодилатація - це розширення кровоносних судин для збільшення їх площі поверхні. Це робить тепловіддачу більш ефективною. Конвекція також необхідна для рівномірного нагрівання тіла. Серцевина тіла, що складається з живота і черепа, нагрівається метаболізмом сильніше, ніж десятини та кінцівки. Відмінності врівноважуються примусовою конвекцією через кров.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби та недуги

Конвекція в терморегуляції багато в чому залежить від функціональності кровоносних судин. У разі порушень кровообігу навіть нагрівання всіх частин тіла вже не працює оптимально. Частини тіла, які швидко охолоджуються і не нагріваються одночасно, залишаються прохолоднішими, ніж сусідні регіони. Наприклад, при атеросклерозі часто виникають холодні руки або ноги. Їх неможливо настільки швидко довести до температури тіла, навіть завдяки пасивному нагріванню ззовні. Завжди відбувається швидке охолодження.

Фізичні навантаження можуть покращити кровообіг. Однак у важких випадках існує ризик недостатнього надходження кисню і, в крайньому випадку, некрозу відповідних кінцівок. Особливо часто хворі на діабет страждають порушеннями кровообігу, що може призвести до втрати певних кінцівок.

Зменшення кровотоку (ішемія) також впливає на ступінь розширення судин. Сили зсуву всередині кровоносних судин змінюються ішемією. Зсувні сили опосередковують розширення кровоносних судин. Однак зменшений приплив крові знижує сили зсуву, щоб також було менше вазодилатації. Особливо часто люди похилого віку страждають від порушеного теплового балансу. Механізми управління перестають працювати оптимально. З одного боку, загальне виробництво тепла скорочується, а з іншого - тепловий транспорт обмежується конвекційними процесами, оскільки часто спостерігається зменшення кровотоку. Тіло особливо охолоджується в районах із меншим кровотоком.

Однак регуляторний механізм може також руйнуватися, якщо організм перегріється. Перегрів може, серед іншого, спричинити збільшення виробництва тепла під час сильних фізичних навантажень під час вологих погодних умов. Коли температура серцевини піднімається вище 41 градуса, виробництво поту одночасно припиняється. Організм намагатиметься розсіювати тепло, збільшуючи приплив крові до кінцівок та акрів і тим самим знижуючи температуру основи. Внаслідок цього може загрожувати колапс кровообігу. Цей стан відомий як тепловий удар. Регуляція тепла в організмі також може бути відключена, якщо лихоманка сильна.