تنظیم حرارتی: عملکرد ، وظایف ، نقش و بیماری ها

تنظیم مجدد دما به کلیه فرایندهای نظارتی مربوط به حفظ دمای بدن گفته می شود. حیوانات خونگرم فارغ از دمای خارج ، دمای ثابت خود را حفظ می کنند. مرکز تنظیم دما است هیپوتالاموس.

تنظیم حرارت چیست؟

تنظیم مجدد دما به کلیه فرایندهای نظارتی مربوط به حفظ دمای بدن گفته می شود. حیوانات خونگرم باید دمای بدن خود را حفظ کنند زیرا سیستم های مختلف و فرایندهای بدن در ارگانیسم آنها به سمت یک درجه حرارت ایده آل خاص هدایت می شود. دمای بدن انسان ها 37 درجه سانتیگراد نسبتاً مستقل از دمای خارج است. در این دما ، یک محیط دمایی ایده آل برای فرایندهای بدن او وجود دارد. مانند همه ارگانیسم های خونگرم ، انسانها برای حفظ دمای ثابت بدن به فرایندهای نظارتی اعتماد می کنند. این فرآیندها به صورت تنظیم مجدد دما یا تنظیم حرارت خلاصه می شوند. بسته به دمای خارجی ، ارگانیسم فرایندهای مختلفی را به عنوان بخشی از تنظیم مجدد حرارت آغاز می کند ، مانند سرد لرز ، تعریق ، تنظیم سوخت و ساز بدن ، یا چربی سوزی. تنظیم گرما تحت کنترل ارادی نیست و کاملاً خودکار است. برای این منظور یک مدار کنترل فیزیولوژیکی در دسترس است. اولین نمونه آن توسط گیرنده های حرارتی نشان داده می شود. اطلاعات مربوط به درجه حرارت شناسایی شده توسط گیرنده ها به تالاموس در مرکز سیستم عصبی. هیپوتالاموس متصل به آن مرکز واقعی تنظیم حرارت است. از این قسمت مرکزی سیستم عصبی، دستوراتی به بدن ارسال می شوند که تأثیر تنظیمی بر دمای بدن دارند.

کارکرد و وظیفه

بدن انسان از طریق هدایت ، همرفت ، تشعشع و تبخیر در تبادل گرمایی دائمی با محیط است. مکانیسم های تبادل فردی به طور همزمان از دست دادن گرما و گرمایش غیر فعال را آغاز می کنند. وقتی این دو دیگر در آن نیستند تعادل، ارگانیسم برای حفظ دمای ثابت بدن باید با تنظیم پاسخ دهد. بدن انسان دائماً در ترموژنز عضلات و متابولیسم گرما تولید می کند. توسط بافت چربی زیر جلدی نسبتاً خوبی از محیط عایق بندی می شود. علاوه بر این ، این توانایی را دارد که درجه حرارت خود را کاهش دهد ، که یک نیاز اجباری گرمازایی است که به طور مداوم اتفاق می افتد. گیرنده های حرارتی به طور دائمی و غیرارادی به محرک های دما متصل می شوند. سلولهای حسی حس لامسه نه تنها در سطح قرار دارند پوست، بلکه در بافت ها و به خصوص غشاهای مخاطی نیز وجود دارد. آنها دمای اندازه گیری شده را از طریق تالاموس به هیپوتالاموس، جایی که ارزیابی می شوند و در صورت لزوم با فرآیندهای نظارتی به آنها پاسخ می دهند. هنگامی که دمای بیرون کم است ، هیپوتالاموس صدای دلسوز را افزایش می دهد سیستم عصبی، که منجر به فرآیندهای متنوعی با تأثیر صرفه جویی در حرارت و تولید گرما می شود. به عنوان مثال ، یک شیب دما شروع می شود. از هسته بدن و اعضای بدن سر، حفره قفسه سینه و حفره شکمی ، درجه حرارت در بافت های محیطی با توجه به محیط ، به ویژه در عضلات حاشیه ، کاهش می یابد. در لایه بیرونی بدن ، خون عرضه کاهش می یابد. بنابراین ، تامین گرما با خون از بافت های فعال متابولیکی کاهش می یابد. به این ترتیب ، پیرامون اصطلاحاً هسته بدن را عایق بندی می کند. پیرامونی خون عروق برای به حداقل رساندن اتلاف گرما از طریق خون ، پرفیوژن کمتری ایجاد می شود پوست منافذ با همین هدف منقبض می شوند. آنها همچنین دست اندازهای غاز را آغاز می کنند. موهای قائم یک لایه عایق کوچک از هوا ایجاد می کنند که از طریق آن گرمای تابشی بدن کندتر می شود. در حد شدید سرد، لرزش عضلانی نیز شروع می شود. کار عضلات باعث جمع شدن گرما می شود. به همین دلیل ، عضلات به طور غیرارادی تحریک شده و منقبض می شوند. با این حال، سرد لرز فقط در حد اعتدال کارآمد است. به همین دلیل ، معمولاً فقط در صورت خطر حاد شروع می شود هیپوترمی. به طور قابل توجهی کارآمد تر است سوزش بافت چربی قهوه ای که توسط سرما شروع شده است. بنابراین ، حیوانات خونگرم در درجه اول از فرآیندهای احتراق به عنوان تنظیم کننده استفاده می کنند معیارهای در شرایط سرد درجه حرارت در فضای باز نیز بر فعالیت متابولیکی تأثیر می گذارد ، که در درجه اول تحت تأثیر هیپوتالاموس از نظر هورمونی است. متابولیسم به طور خودکار در دمای سرد افزایش می یابد زیرا افزایش میزان متابولیسم باعث تولید گرما می شود. در گرما ، هیپوتالاموس میزان تنش را کاهش می دهد دستگاه عصبی سمپاتیکسپس متابولیسم تنظیم می شود تا از تولید گرمای اضافی جلوگیری شود. عروق گشاد شوند تا از بین رفتن گرما از طریق خون تحریک شود. با این حال ، مهمترین تنظیم گرما برای انسان در دمای گرم خارج ، تبخیر عرق است. غدد عرق به طور خودکار تحریک می شوند تا ترشح مایعات را در شرایط گرم افزایش دهند ، و تبخیر عرق اثر خنک کننده بر بدن دارد.

بیماری ها و بیماری ها

تنظیم گرما می تواند تحت تأثیر اختلالات ناشی از داروها و کمبودها باشد. تعریق نامناسب در دمای سرد و لرزیدن از سرما با وجود گرما می تواند نتیجه آن باشد. علاوه بر این ، بیماری های مختلف سیستم عصبی می تواند زنجیره تنظیم کننده را مختل کند ، به خصوص در مورد صدمات به تالاموس، هیپوتالاموس یا مسیرهای فرافکنی آنها. ضایعات در منطقه دستگاه عصبی سمپاتیک همچنین می تواند مسئول بی نظمی در متابولیسم یا عضلات باشد ، که بر روند تنظیم مجدد دما تأثیر می گذارد. بیماری های غدد عرق یا بیماری های متابولیک می توانند به همان اندازه مقصر در تنظیم نظم باشند. همین امر در مورد بیماری های غدد درون ریز مانند لوب هیپوفیز قدامی نیز صدق می کند. در پدیده هایی مانند گرما ضربه، تنظیم دما اساساً از کار می افتد. تعادل تنظیم گرما در اثر آسیب حرارتی به سلول ها و اندامک ها از لرزش خارج می شود. حرارت ضربه اغلب با افزایش تولید گرما ، به عنوان مثال از طریق ورزش های شدید در دمای گرم ، پیش می آید. در گرما ضربه با دمای هسته بدن 40 درجه سانتیگراد ، سیستم آنزیمی آسیب می بیند. مکانیسم های تنظیم حرارت معمولاً در این پدیده کاملاً خراب می شوند. این اغلب منجر به افزایش کنترل نشده دما می شود ، که در نتیجه نهایی حتی ممکن است باعث شود نکروز یا نارسایی چند اندام. به طور کلی ، احساس درجه حرارت غیر طبیعی مستقیماً با اختلالات تنظیم حرارت معادل نیست. احساس دما فردی است و به عوامل زیادی بستگی دارد که لزوماً با ارزش بیماری ارتباط ندارند.