Konvekce hraje hlavní roli v termoregulaci těla. Charakterizuje transport tepla v těle a odvod tepla do vnějšího světa. Poruchy výměny tepla mohou být způsobeny chorobami a vážně ovlivňovat teplo těla vyvážit.
Co je konvekce?
V konvekci je tepelná energie přenášena ze zdroje tepla do všech částí těla prouděním krev v krvi plavidla. V termoregulaci organismů představuje konvekce zvláštní formu přenosu tepla během výměny tepla. V tomto případě probíhá výměna tepla prostřednictvím materiálového média. Teplo tedy může být transportováno kapalinou, jako je voda, přenos do plynného média, vzduchu. V případě regulace tělesné teploty je kapalné médium krev v krevním řečišti a plynném médiu je venkovní vzduch. V rámci termoregulace se tělo snaží udržovat svou fyziologickou tělesnou teplotu po celou dobu, pokud je to možné. U lidí je to asi 37 stupňů. Teplo vzniká primárně metabolickými procesy a sekundárně třením během svalové práce. V tomto procesu je mechanická energie svalové práce původně také odvozena z metabolických aktivit. V konvekci je tepelná energie přenášena ze zdroje tepla do všech částí těla prouděním krev v krvi plavidla. Existuje tedy neustálý přenos tepla do vyvážit tělesná teplota, která však musí být regulována hormonálními procesy. Kromě toho dochází k výměně tepla mezi tělem a vnějším světem, přičemž tělo uvolňuje teplo do životního prostředí. Tento přenos tepla je omezen termoregulací v případě silných tepelných ztrát v důsledku nízkých vnějších teplot nebo podporován v případě nadměrné produkce tepla v těle.
Funkce a úkol
Výměna tepla konvekcí má pomoci udržovat konstantní tělesnou teplotu. Kromě konvekce dochází také k výměně tepla prostřednictvím odpařování (odpařování) nebo záření (záření). Tělo řídí výměnu tepla regulačními mechanismy tak, aby nedošlo k překročení a neklesnutí tělesné teploty. Všechny fyziologické procesy jsou závislé na teplotě a optimálně probíhají pouze při tělesné teplotě. Pokud je tělesná teplota příliš nízká, metabolické procesy se zpomalí. Příliš vysoké teploty mají zásadní vliv na strukturu biomolekul. Například při teplotách nad 40 stupňů je denaturace endogenní Proteinů začíná. Sekundární, terciární a kvartérní struktury Proteinů jsou zničeny a ztrácejí svoji biologickou účinnost. Funkčnost enzymy zejména je narušena. Dále se mění tekutost, difúzní chování a osmosové chování buněčných membrán. Při vyšších teplotách je vazebná afinita hemoglobin na kyslík také klesá, takže dodávka kyslíku již nebude dostatečně zajištěna. K zajištění konstantní tělesné teploty je nezbytná koordinovaná sekvence několika procesů. Jedná se mimo jiné o konstantní produkci tepla, tepelnou izolaci a schopnost těla uvolňovat více tepla v případě nadprodukce tepla. Když dojde k přehřátí těla, Hypotalamus iniciuje snížení sympatického tónu. Objevuje se periferní vazodilatace a zvýšené pocení. Pocení způsobuje zvýšení tepelných ztrát odpařováním a vazodilatace zvyšuje tepelné ztráty konvekcí. Vasodilatace je dilatace krve plavidla zvětšit jejich povrch. Díky tomu je odvod tepla účinnější. Konvekce je také nezbytná pro rovnoměrné zahřívání těla. Jádro těla tedy tvoří břicho a lebka je metabolizován více než akry a končetiny. Prostřednictvím krve oběh, rozdíly jsou kompenzovány nucenou konvekcí.
Nemoci a nemoci
Konvekce v termoregulaci je do značné míry závislá na fungování krevních cév. V případě oběhové poruchyrovnoměrné zahřívání všech částí těla již nefunguje optimálně. Zejména části těla, které se rychle ochladí a současně se tolik nezahřívají, zůstávají chladnější než sousední oblasti. Například, studené ruce nebo nohy se často vyskytují u arteriosklerózaAni pasivní zahřívání zvenčí je tak rychle nedosáhne tělesné teploty. Vždy dochází k rychlému ochlazení. Fyzická aktivita může zlepšit krev oběh. V závažných případech však existuje riziko nedostatečného kyslík zásobování a v extrémních případech nekróza odpovídajících končetin. Cukrovka zejména pacienti často trpí oběhové poruchy které mohou skončit ztrátou určitých končetin. Snížený průtok krve (ischemie) také ovlivňuje rozsah vazodilatace. V krevních cévách jsou smykové síly změněny ischemií. Smykové síly zprostředkovávají dilataci krevních cév. Snížený průtok krve však snižuje smykové síly, takže dochází také k menší vazodilataci. Zejména starší lidé často trpí narušeným teplem vyvážit. Regulační mechanismy již nefungují optimálně. Na jedné straně je snížena obecná výroba tepla a na druhé straně je omezen přenos tepla konvekčními procesy, protože často dochází ke snížení průtoku krve. Výsledkem je, že se tělo více ochladí, zejména v oblastech se špatným výkonem oběh. Regulační mechanismus se však může také rozpadnout, pokud se tělo přehřívá. Přehřátí může být způsobeno mimo jiné zvýšenou produkcí tepla při těžké fyzické námaze za bouřlivých povětrnostních podmínek. Když teplota jádra stoupne nad 41 stupňů, produkce potu se zastaví současně. Výsledkem je, že se tělo pokusí odvádět teplo zvýšením průtoku krve do končetin a akrů, čímž sníží teplotu jádra. V důsledku toho může dojít ke kolapsu oběhu. Tento stav se nazývá teplo mrtvice. Termoregulace těla může být také potlačena těžkou horečka.
