Termogeneze je produkce tepla v těle, jak se provádí při termoregulaci k udržení tělesné teploty. Termogeneze probíhá buď ve svalu, nebo v hnědé tukové tkáni. Snížená a zvýšená termogeneze může mít pro tělo vážné následky.
Co je termogeneze?
Termogeneze je produkce tepla v těle, jak se provádí při termoregulaci k udržení tělesné teploty. Lidské tělo je neustále v procesech výměny tepla s prostředím. Tyto procesy se nazývají termoregulace a zajišťují stálost tělesné teploty. Konstantní tělesná teplota poskytuje ideální pracovní teploty pro tělesné procesy. Při silně se měnících vysokých a nízkých teplotách například krev již nemohl proudit a tělesné tkáně by kvůli nedostatku zemřely kyslík. K udržení stálé tělesné teploty například platí, že čím vyšší jsou venkovní teploty, tím více se člověk rozkládá. Podobně produkuje teplo, když je studený mimo. Produkce tepla v těle se nazývá termogeneze a probíhá primárně jako součást metabolických procesů. Například teplo se nevyhnutelně vyrábí jako vedlejší produkt energetický metabolismus, svalová aktivita a trávení. V této souvislosti se rozlišuje mezi svalovou, biochemickou a postprandiální termogenezí. V závislosti na teplotě okolí se teplo produkované během termogeneze buď ukládá, nebo uvolňuje, aby se udržela tělesná teplota.
Funkce a úkol
Mnoho druhů zvířat má speciální mechanismy pro termoregulaci. Produkce tepla obvykle odpovídá svalové a biochemické termogenezi. V kosterních svalech se během práce vytváří teplo, zvyšuje se svalový tonus a studený třes. Účinnost kosterního svalstva zřídka přesahuje 20 procent. Proto se většina energie z fyzické práce přeměňuje na teplo. V těle to vede k zahřívání, pokud se teplo neuvolňuje. Pokud napnete svaly v a studený prostředí a tím zvýšit svalový tonus, vytváříte teplo v těle. Tento princip je zásadní pro chvění termoregulace, které do určité míry chrání organismus před ochlazením. Viditelné chvění svalů je charakteristické pro vysoký svalový tonus. Zimnice je automaticky vyvolána mozek v chladném prostředí k udržení tělesné teploty i přes chlad. Aktivované svaly se stahují současně kontrakce svalových skupin agonistů a antagonistů. Ve fyziologických pohybech je simultánní aktivace agonistů a antagonistů za jiných okolností nemyslitelná. Tepelný výkon dosažený třesem za studena se může pohybovat od 320 do 400 wattů. Tato hodnota je přibližně pětinásobkem hodnoty bazálního metabolismu tepla. Z energetického hlediska je skutečné třesení zimou tvrdou prací a lze jej proto udržet maximálně dvě hodiny. Biochemická termogeneze musí být odlišena od tohoto svalového generování tepla. V klidu lidé generují bazální metabolickou rychlost tělesného tepla jako součást bazální termogeneze. Když se rychlost metabolismu zvýší, nastane termogeneze. Proto, pokud je to nutné k udržení tělesné teploty, tělo popáleniny další mastné kyseliny k výrobě tepla v játra a hnědá tuková tkáň. Termogeneze v tukové tkáni nesouvisí se syntézou ATP, a je proto nejúčinnější. Aktivita termogeninu produkujícího teplo je iniciována v hnědé tukové tkáni silnými chladnými podněty. Tento typ výroby tepla je třeba odlišovat od postprandiální termogeneze, ke které dochází při trávení. Energie se používá k příjmu potravy, rozpadu, transportu a skladování živin. Bazální rychlost metabolismu tepla se zvyšuje k udržení tělesné teploty bezprostředně po příjmu potravy. Všechny typy termogeneze jsou důležitým prostředkem přizpůsobení se měnícím se vnějším teplotám. Chvění za studena, a tedy svalová termogeneze, je zahájena nejrychleji po poklesu teploty. Biochemické procesy se přizpůsobují klesajícím teplotám déle.
Nemoci a nemoci
Může se snížit aktivita termogeneze obezitaSnížená bazální metabolická rychlost obvykle charakterizuje spotřebu energie nadváha lidé. Tento nízký obrat je do značné míry dán geneticky. Stejně rozhodujícím parametrem je však snížená termogeneze způsobená nedostatkem fyzické aktivity. Bazální rychlost metabolismu lidského těla úzce souvisí se svaly hmota, která se také označuje jako beztuková hmota. Čím více svalů hmota v těle je, tím vyšší je bazální metabolická rychlost energie díky termogenezi, a to i v klidu. V tomto ohledu budování svalové hmoty hmota vždy pomáhá spalovat tuky. Podobně nedostatek pohybu, i když je v klidu, upřednostňuje sníženou bazální rychlost metabolismu s nízkou termogenezí. Do jaké míry jsou lidé s patologií obezita mají sníženou termogenezi v důsledku nutričních faktorů, dosud nebyly přesvědčivě stanoveny. Studená termogeneze byla nyní objevena jako prostředek průmyslu hubnutí. Kromě zvýšení spalování tuků, cílené vystavení chladu a termogeneze, kterou indukuje, mohou zlepšit imunitní systém, zvýšení hormonu vyvážit, dolní krev cukra snížit chuť k jídlu. V této souvislosti již byly experimentovány studené sprchy, studené lázně a dokonce i ledové lázně. Termogeneze také hraje roli ve stravě. Například nesprávná strava může snížit aktivitu termogeneze. Poruchy termogenních procesů lze detekovat také v kontextu mnoha metabolických poruch nebo onemocnění štítné žlázy. Zvýšená termogeneze je přítomna například v kontextu hyperthyroidismus. Kromě zvýšení bazálního metabolismu dochází u tohoto onemocnění ke zvýšení tělesné teploty. Klinický obraz charakterizuje pocení a přecitlivělost na teplo. Analogicky, v hypotyreóza dochází ke snížení termogeneze. Bazální rychlost metabolismu a tělesná teplota jsou sníženy. Soucitnými příznaky může být u pacientů s citlivostí na chlad a zhoršenou schopností přizpůsobit se teplotním změnám hypotyreóza.
