Der menschliche Körper ist ein kohärentes System, in dem alles bis ins kleinste Detail durchdacht ist. Insbesondere sprechen wir über die Erzeugung von Wärme durch den Menschen.
Was ist Wärmeregulierung?
Der menschliche Körper ist mit einem physiologischen System der Thermoregulation „ausgestattet“. Es ist eine Reihe von physiologischen Mechanismen, die die Körpertemperatur steuern. Dank dieses Systems wird unabhängig von der Umgebung eine konstant optimale Temperatur im Körper aufrechterhalten. Es gibt zwei Arten der Thermoregulierung:
- chemisch (verbunden mit der Bildung von Wärme);
- physikalisch (verbunden mit Wärmeverlust).
Woher kommt die Wärme?
Wenn eine Person Essen isst, zerfällt es in Proteine, Fette und Kohlenhydrate. Nahrungssubstanzen werden oxidiert und setzen dabei die in ihnen verfügbare Energie frei. Der Körper verbraucht diese Energie und wandelt sie in Wärme um.
Die Wärmeerzeugung erfolgt größtenteils im Muskelgewebe des Körpers. Auch wenn Sie sich überhaupt nicht bewegen, wird dieser Vorgang nicht gestoppt. Nur seine Intensität kann sich ändern. Beispielsweise erhöht normales Gehen im Vergleich zu einem Ruhezustand die Wärmeerzeugung um 60-80%. Neben den Muskeln sind auch Organe an der Wärmebildung beteiligt.
Da kontinuierlich Wärme erzeugt wird, muss der Körper seinen Überschuss irgendwie loswerden. Andernfalls würde die Körpertemperatur innerhalb weniger Stunden so stark ansteigen, dass alle Systeme nicht mehr funktionieren. Hierfür gibt es eine Wärmeübertragung. Die Erzeugung und Freisetzung von Wärme sind komplexe Prozesse, die durch spezielle Mechanismen im menschlichen Körper gesteuert werden.
Aufgrund der Tatsache, dass der Körper alle Prozesse der Bildung und Freisetzung von Wärme sorgfältig kontrolliert, hat der Körper eine stabile Temperatur. Die Wärmeübertragung erfolgt auf verschiedene Arten: Strahlung, Erwärmung der Umgebung, Ausatmen von Luft, Schwitzen usw.
Chemische Wärmeregulierung
Die chemische Wärmeregulierung ist dafür verantwortlich, die Intensität der Wärmeerzeugung entsprechend den Umgebungsbedingungen zu ändern. Mit anderen Worten, die Lufttemperatur beeinflusst den Stoffwechsel im menschlichen Körper. Wenn es kühler wird, beginnt der Körper aktiver Wärme zu erzeugen, um die Stabilität der Körpertemperatur zu gewährleisten.
Da der größte Teil der Wärme durch Muskelarbeit entsteht, beginnt der Körper bei Kälte zu zittern. Dies ist eine normale Reaktion, die durch Reizung der Hautrezeptoren verursacht wird. Die niedrige Lufttemperatur ist für sie eine Quelle der Erregung, die wiederum als Signal an das Zentralnervensystem (ZNS) übertragen wird - es ist Zeit, die Wärmeerzeugung zu steigern. Das Zentralnervensystem aktiviert eine verstärkte Muskelkontraktion und so treten Schüttelfrost auf. Dies ist also ein natürlicher Reflex des Körpers, der darauf abzielt, den Stoffwechsel zu verbessern und die Wärme zu erhöhen. Selbst wenn sich eine Person nicht aktiver bewegt, um sich warm zu halten, wird die chemische Wärmeregulierung dies für sie tun.
Ungefähr funktioniert die Thermoregulierung auch in die entgegengesetzte Richtung. Wenn der Raum warm genug ist, muss der Körper nicht überarbeiten - der Stoffwechsel verlangsamt sich.
Interessante Tatsache: Organe in der Bauchhöhle bilden ebenfalls eine große Wärmemenge. Insbesondere sprechen wir über die Nieren und die Leber. Dies konnte durch Messung der Bluttemperatur herausgefunden werden. Es stellte sich heraus, dass das Blut, das aus der Leber quillt, eine höhere Temperatur hat als das, das fließt. Darüber hinaus ist die Temperatur der Organe selbst 1-2 Grad höher als die normale Körpertemperatur.
Physikalische Wärmeregulierung
Die physikalische Wärmeregulierung ist abhängig von den Umgebungsbedingungen für die Intensität der Wärmeübertragung verantwortlich. Dieser Mechanismus wirkt im Gegenteil zur Chemikalie. Wenn die Lufttemperatur steigt, steigt die Wärmeübertragung. Wenn es kälter wird, gibt der Körper Wärme nicht so aktiv ab. Dies ermöglicht es ihm, das richtige Gleichgewicht zu halten.
Methoden der Wärmeübertragung in Prozent:
- Strahlung - 44%;
- Wärmeleitung (Erwärmung der Umgebungsluft) - 31%;
- Ablauf - 12%;
- Schwitzen - 10%;
- andere Prozesse - 3%.
Wenn der Körper Wärme ausstrahlt, erwärmt er die Umgebungsluft und Gegenstände in einiger Entfernung. Und während der Hitze erhitzen sich Gegenstände, die die Person berührt.
Wie ändert sich die Wärmeübertragungsrate?
Eine große Rolle in diesem Prozess spielen Blutgefäße. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen verengen sie sich, bei hohen dehnen sie sich aus. Wenn sich der Körper kalt anfühlt und eine Verengung der Blutgefäße auftritt, wird der Blutfluss verringert. Deshalb wird die Haut bei kaltem Wetter blass. Wärme wird in weniger gegeben.
Wenn die Luft warm oder heiß ist, tritt eine Vasodilatation auf, Blut fließt zur Oberfläche des Körpers und die Haut färbt sich rötlich. Zu diesem Zeitpunkt wird mehr Wärme abgegeben. Die Wärmeübertragung nach diesem Prinzip erfolgt, wenn die Körpertemperatur höher als die Lufttemperatur ist. Wenn der Unterschied zwischen diesen Indikatoren gering ist, gibt der Körper ein Minimum an Wärme ab. Zum Beispiel bei extremer Hitze.
In diesem Fall hilft das Schwitzen, sonst würde sich der Körper überhitzen. Dies ist besonders wichtig, wenn die Umgebungsluft sehr heiß ist. Je heißer die Umgebung, desto mehr Schweiß wird freigesetzt.
Interessante Tatsache: Wenn eine Person in einem konstant heißen Klima lebt, funktionieren fast alle oben genannten Prozesse in ihrem Körper nicht, mit Ausnahme des Schwitzens. Dies liegt daran, dass die Lufttemperatur dort stabil über 37 Grad liegt - der Körper empfängt nicht die entsprechenden Signale. Das Schwitzen in großen Mengen (bis zu 4,5 Liter pro Tag) hilft jedoch, eine Überhitzung zu vermeiden.
Krankheitsthermoregulation
Es gibt Situationen, in denen der natürliche Prozess der Wärmeregulierung gestört ist. Insbesondere für verschiedene Krankheiten. Gleichzeitig sprechen sie vom Auftreten eines Fiebers, dessen Ursache spezielle Substanzen sind - Pyrogene. Sie können vom Körper selbst entwickelt werden oder aus der äußeren Umgebung in ihn gelangen - verschiedene Mikroben, Toxine usw. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass externe Pyrogene allein keinen Temperaturanstieg verursachen - dies ist die Reaktion interner Pyrogene auf ihr Auftreten im Körper.
Welches Organ ist für die Körpertemperatur verantwortlich?
Diese Substanzen betreffen einen der Teile des Gehirns, den Hypothalamus (Teil des Zwischenhirns), in dem sich das Zentrum der Thermoregulation befindet. Aus diesem Grund beginnt der Körper, die normale Temperatur als zu niedrig wahrzunehmen und zu erhöhen. Das Verhältnis von Wärmeerzeugung und deren Rückführung wird verletzt.
Durch die Erhöhung der Temperatur "beruhigt" sich der Körper, weil er glaubt, dass das Gleichgewicht wiederhergestellt wurde und dass seine Funktion erfüllt ist. Solange Pyrogene im Körper vorhanden sind, bleibt das Fieber stabil. In diesem Fall ist Wärme zu spüren - die Gefäße dehnen sich aus. Es gelten die gleichen Grundsätze wie im Normalzustand. Sobald sich eine Person erholt, kehrt der Körper zur Normalität zurück und auch die Wärmeregulierung wird besser.
Es wird angenommen, dass Fieber bei einer Krankheit gut ist, denn so kämpft der Körper gegen die Krankheit. Dafür gibt es jedoch keine verlässlichen Beweise. Höchstwahrscheinlich wird erhitzt, um alle Ressourcen zu mobilisieren und die Ausbreitung von Bakterien zu verhindern.
Die Prozesse der Wärmeerzeugung und -freisetzung im Körper sind eng miteinander verbunden und werden durch das physiologische System der Thermoregulation gesteuert. Seine Aufgabe ist es, unabhängig von den Umgebungsbedingungen eine stabile, normale Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. Der Körper produziert Wärme durch die Produktion von Lebensmitteln und deren Abbau in Proteine, Fette und Kohlenhydrate. Der größte Teil der Wärme wird in den Muskeln und Organen erzeugt. Die Wärmeübertragung erfolgt auf verschiedene Weise - durch Strahlung, Wärmeleitung, Schwitzen, Ausatmen usw.
