ויסות תרמי

עם ה ויסות תרמי גוף האדם שומר על חום גוף עצמאי של 37 מעלות צלזיוס. המטבוליזם כמו גם השרירים והובלת החמצן תלויים בטמפרטורה זו. הפרעות טרמו-רגולטוריות מתרחשות, למשל, עם מכת חום.

מהי ויסות תרמי?

הודות לרגולציה תרמית, חום הגוף האנושי יחסית תלוי בטמפרטורות בחוץ. המשמעות היא שבני האדם הם אחד היצורים החיים החמים לא פחות. יש להבדיל בין אורגניזמים בעלי דם קר, שחום גופם משתנה משמעותית עם הטמפרטורה החיצונית.

אצל בני אדם, הרגולציה התרמית תואמת לשמירה על טמפרטורת גוף ליבה קבועה בסביבות 37 מעלות צלזיוס. חילוף החומרים כמו גם העברת החמצן ופעילות השרירים תלויים בטמפרטורה קבועה שתואמת לטמפרטורת ההפעלה האופטימלית שלהם.

כדי לשמור על הטמפרטורה יש חילוף קבוע בין גוף האדם לסביבתו. הסבה, הולכה, קרינה ואידוי מהווים חילופי דברים אלה. באמצעות מנגנונים אלה האורגניזם יכול להוריד או להעלות את הטמפרטורה שלו באופן אוטונומי.

מרכז הוויסות התרמי הוא ההיפותלמוס, ממנו מתחילים כל התהליכים שהוזכרו. הטמפרטורות הסביבתיות והפנימיות נקבעות באופן קבוע על ידי מה שנקרא תאים תרמיים בעור ובקרום הרירי ומועברים להיפותלמוס.

פונקציה ומשימה

ויסות תרמי הוא תנאי הכרחי לתהליכים שונים באורגניזם האנושי. לדוגמה, עליות בטמפרטורה מעלות את התכונות האלסטיות של כל השרירים והגידים. התגובות המטבוליות באורגניזם האנושי תלויים באותה מידה בטמפרטורה.

עלייה בטמפרטורה מעלה את האנרגיה הקינטית של החלקיקים המעורבים והופכת את התגובה לסבירות גבוהה יותר. מכיוון שהחלבונים באורגניזם האנושי מופרכים בטמפרטורות של יותר מארבעים מעלות, הטמפרטורה המטבולית האידיאלית היא 37 מעלות צלזיוס.

הן תגובות האנזים והן תכונות הנזילות של קרומי התא והתנהגות דיפוזיה או אוסמוזה באורגניזם מושפעות מהקינטיקה של החלקיקים, אשר בתורם נקבעים על ידי הטמפרטורה.

הטמפרטורות ממלאות גם תפקיד בהובלת חמצן בזרם הדם. המוגלובין מעניק לדם יכולת לקשור חלקיקי חמצן. הזיקה הקשורה פוחתת עם ירידה בטמפרטורות, כך שתעבורת החמצן יכולה להתקיים רק בטמפרטורות חמות יחסית. ללא העברת החמצן היה אובדן רקמות ובסופו של דבר מוות. ויסות תרמי חיוני אפוא לחיי אדם.

חום הגוף נובע מהסבת האנרגיה של השרירים ומהמטבוליזם. בשרירים האנרגיה הכימית הופכת לאנרגיה קינטית, היוצרת חום. הובלת וחלוקה של חום זה מתרחשת על ידי הסעה, שיש לדם למדיום. הרקמה השומנית התת עורית מונעת איבוד חום, כמו בשכבת בידוד.

אם בכל זאת טמפרטורת הגוף יורדת בגלל טמפרטורות חיצוניות נמוכות במיוחד, אובדן זה מדווח להיפותלמוס על ידי התאים התרמיים. לאחר מכן המוח ממריץ את בלוטת יותרת המוח, המשחררת את ההורמון המשחרר את התירוטרופין וכך מגדילה את הטון הסימפתטי. קצב הלב עולה בגלל ההורמון, חילוף החומרים מגורה והשרירים מספקים יותר אנרגיה. באופן זה ניתן לשמור על חום הגוף למרות הקור.

אם לעומת זאת הגוף מתחמם מדי בגלל טמפרטורות גבוהות בסביבה, ההיפותלמוס מוריד את הטון האוהד. התוצאה היא התרחבות הדם היקפית וזרימת הדם משתפרת, כך שנוצר אזור מסוים לחילופי חום. החום אבוד באמצעות הסעה. בנוסף, הפרשת הזיעה מגורה מכיוון שבלוטות הזיעה מופעלות באהדה. אידוי יוצר קירור אידוי המצנן את האורגניזם.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות ומחלות

תרופות שונות, אך גם תסמיני מחסור כמו מחסור בברזל, גורמות להפרעות בוויסות התרמי. הפרעות אלה בדרך כלל תואמות הזעה לא מספקת בטמפרטורות הסביבה הקרות או רועדת למרות הטמפרטורה החמה.

תסמינים כאלה יכולים להופיע גם בהקשר של מחלות מערכת העצבים כמו פוליאורופתיות. יש להבחין בין הפרעות חושיות טהורות, בהן רק תחושת החום והקור מופרעת. תחושה זו כפופה בכל מקרה לרכיבים בודדים. הפרעות תפיסתיות אמיתיות בקשר לטמפרטורה מתרחשות לעתים קרובות בהקשר של פגיעות במערכת העצבים המרכזית, שבתורן יכולות להיות סיבות שונות. תפיסת טמפרטורה מופרעת אינה חייבת להיות קשורה ישירות לוויסות תרמית מופרעות.

הפרעות טרמו-רגולטוריות בפועל נגרמות בדרך כלל על ידי ההיפותלמוס או מערכת העצבים הסימפתטית. אם יש נגע באחד מחלקי המוח, הדבר עלול לגרום לאי-ויסות של חילוף החומרים, אך גם לשרירים, אשר בתורם משפיעים על שמירת חום הגוף.

ויסות תרמי יכול להיכשל באותה מהירות במקרה של תסמינים כמו מכת חום. ישנן צורות שונות של מכת חום. בווריאציות הקשות של התופעה, נזק נזק לחום לתאים ולעיתים אף לאיברים. מאזן הוויסות התרמי מוצא מאיזון. מכת חום, למשל, נגרמת כתוצאה מייצור חום מוגבר, שיכול להתרחש בספורט מעבר לכל גבול.

כישלון פיזור החום עלול לגרום גם למכת חום. אם מגיעים לטמפרטורת ליבה של מעל 40 מעלות צלזיוס במהלך זה, מערכות האנזים נפגעות. מאגרי האנרגיה של התאים מתרוקנים וחדירות הממברנה וזרימת הנתרן גדלים. המנגנונים התרמו-רגולטוריים נכשלים לחלוטין והטמפרטורה ממשיכה לעלות, מה שמוביל לנמק וכשל איברים מרובים.