Vedení je druh přenosu tepla a jeden ze čtyř mechanismů, kterými tělo vyměňuje teplo s okolním prostředím jako součást termoregulace. Podkladové vedení jsou Brownovy pohyby. Umožňují teplu v izolovaném těle přecházet z oblastí s vyšší teplotou do oblastí s nižší teplotou.
Co je vedení?
Vedení je druh přenosu tepla. Umožňuje tělu výměnu tepla s okolním prostředím jako součást termoregulace. Podle zákona zachování energie je energie kvantitou zachování. Celková energie izolovaného systému se tedy nemění, nanejvýš se transformuje do různých forem energie. Zákon zachování energie platí také pro transport tepla v izolované soustavě lidského těla. Vedení tepla v lidském organismu se také nazývá vedení a odpovídá tepelnému toku v pevné látce, ke kterému dochází v souvislosti s teplotními rozdíly. Podle druhého termodynamického zákona teplo proudí vždy ve směru nižší teploty. Na rozdíl od konvekce nevyžaduje vedení pro tepelný transport tok materiálu. Transport tepla proto probíhá v kontextu vedení bez transportu materiálu přes tkáň. Kůže kontakt s materiálem také vytváří tepelné vedení. Množství tepla transportovaného během vedení závisí na tepelné vodivosti a teplotních rozdílech. Vedení je také známé jako šíření tepla a je jedním ze čtyř mechanismů přenosu tepla v lidském těle.
Funkce a účel
Čtyři fyzikální mechanismy pro přenos tepla v lidském těle jsou záření, konvekce, odpařování a vedení. Odpařování je ztráta tepla pocením jako součást termoregulace. Zářením se rozumí infračervená část tepelného záření, a proto není vázána na hmotu. Vedení se týká přenosu tepla v klidovém těle a konvekce je přenos tepla pomocí pohybujícího se média. Biologie rozlišuje mezi vnitřním a vnějším přenosem tepla. Vnější přenos tepla je trvalá výměna tepla, která probíhá s prostředím skrz kůže. Interním přenosem tepla se rozumí přenos tělesného tepla začínající z místa původu tepla na povrch těla. Konvekce a vedení hrají roli ve vnitřním tepelném toku. Ve vedení probíhá přenos tepla prostřednictvím Brownova molekulárního pohybu látky. Brownův pohyb je znám jako trhané nepravidelné pohyby tepla částic ve viskózním médiu. Čtverec ujeté vzdálenosti se v průměru zvyšuje v poměru k absolutní teplotě a časovému intervalu. Je nepřímo úměrná poloměru a viskozitě částic. Tento princip je základem veškeré biologické difúze. Při přenosu tepla Brownovým molekulárním pohybem dochází k vyrovnání tepelného gradientu, když se částice pohybují směrem k oblastem s nižší teplotou. V tomto procesu určovaly fyzikální vlastnosti látky velikost výsledného tepelného toku. Ve fyziologických tkáních voda vyvážit je vodivý faktor. Tepelná vodivost je určena koeficientem tepelné vodivosti. Stejně jako všechny ostatní mechanismy výměny tepla způsobuje vedení trvalé ztráty tepla a současně pasivní ohřev. Pro ideální fungování všech metabolických procesů je lidský organismus závislý na konstantní tělesné teplotě. Konstantní udržování teploty probíhá jak konstantní produkcí tepla ve smyslu termogeneze, tak izolací proti životnímu prostředí a schopností snižovat tělesnou teplotu. Tělesné teplo je výsledkem přeměny energie ve dvou systémech. Zapojeny jsou svaly a metabolismus. Svaly mění chemickou energii na energii kinetickou. K přenosu tepla těchto energií dochází primárně nucenou konvekcí skrz krev.
Nemoci a nemoci
Porucha termoregulace může způsobit řadu orgánových dysfunkcí v lidském těle, což z něj dělá systémové onemocnění. Protože vedení je jednou z několika příčin tepelných ztrát, může to souviset s podchlazení. Podchlazení je podchlazení, ke kterému dochází po expozici studený. V tomto případě je produkce tepla v těle menší než uvolňování tepla po určitou dobu.Podchlazení může být v extrémních případech fatální. Místní studený účinky způsobit omrzlina, která trvale poškozuje tkáň. Hypotermie hraje roli například v souvislosti se zraněnými horskými atlety a je automaticky zvažována na jednotkách intenzivní péče, pokud pacient zdravotní historie a vhodný klinický obraz jsou k dispozici. Medicína rozlišuje mezi různými stadii podchlazení. Mírné podchlazení je přítomno při tělesné teplotě mezi 32 a 35 stupni Celsia. Obvykle svalový třes, tachykardiePři těchto teplotách lze pozorovat tachypnoe a vazokonstrikci nebo apatii a ataxii. Při mírném podchlazení teplota klesla na 28 stupňů Celsia. Kromě zakalení vědomí bradykardiea rozšířené zornice, pacienti mají snížený dávivý reflex, hyporeflexii nebo studený-deprivace. Tvrdá hypotermie se vyskytuje při teplotách pod 28 stupňů Celsia, protože může způsobit zástavu oběhu, sníženou mozek aktivita, fixní žáci a srdeční arytmie nebo zástava dýchání, kromě bezvědomí. Po nehodách může dojít k podchlazení voda, v horách a jeskyních nebo po pobytu ve značně chladném prostředí. Různá onemocnění, sedavé chování v důsledku neurologických vad, extrémní fyzické námahy nebo šok může také vyvolat podchlazení. Totéž platí pro nadměrné alkohol spotřeba a související krev dilatace cév v kůže. Pacienti trpící vzácným Shapirovým syndromem také trpí zásadními a opakujícími se defekty termoregulace. Jako termoregulační centrum jejich Hypotalamus je ovlivněna dysfunkcí.
