Konvekcia hrá hlavnú úlohu v termoregulácii tela. Charakterizuje transport tepla v tele a odvod tepla do vonkajšieho sveta. Poruchy výmeny tepla môžu byť spôsobené chorobami a závažne ovplyvňovať teplo tela vyvážiť.
Čo je to konvekcia?
V prúdení sa tepelná energia prenáša prúdením zo zdroja tepla do všetkých častí tela krv v krvi plavidlá. V termoregulácii organizmov predstavuje konvekcia osobitnú formu prenosu tepla počas výmeny tepla. V tomto prípade dochádza k výmene tepla prostredníctvom materiálového média. Teplo sa teda môže prenášať prostredníctvom kvapaliny, ako je napr voda, prevedením do plynného média, vzduchu. V prípade regulácie telesnej teploty je kvapalným médiom krv v krvi a plynnom prostredí je vonkajší vzduch. V rámci termoregulácie sa telo snaží, pokiaľ je to možné, neustále udržiavať svoju fyziologickú telesnú teplotu. U ľudí je to asi 37 stupňov. Teplo sa tvorí primárne metabolickými procesmi a sekundárne trením pri svalovej práci. V tomto procese sa mechanická energia svalovej práce pôvodne tiež získava z metabolických aktivít. V prúdení sa tepelná energia prenáša prúdením zo zdroja tepla do všetkých častí tela krv v krvi plavidlá. Existuje teda neustály prenos tepla do vyvážiť telesná teplota, ktorú však musia regulovať hormonálne procesy. Okrem toho prebieha výmena tepla medzi telom a vonkajším svetom, pričom telo uvoľňuje teplo do životného prostredia. Tento prenos tepla je obmedzený termoreguláciou v prípade silných tepelných strát v dôsledku nízkych vonkajších teplôt alebo podporovaný v prípade nadmernej tvorby tepla v tele.
Funkcia a úloha
Výmena tepla prúdením má pomôcť udržiavať konštantnú telesnú teplotu. Okrem konvekcie dochádza aj k výmene tepla prostredníctvom odparovania (odparovania) alebo žiarenia (žiarenia). Telo riadi výmenu tepla regulačnými mechanizmami tak, aby sa neprekročila a neklesla pod teplotu tela. Všetky fyziologické procesy závisia od teploty a optimálne prebiehajú iba pri telesnej teplote. Ak je telesná teplota príliš nízka, metabolické procesy sa spomaľujú. Príliš vysoké teploty majú zásadný vplyv na štruktúru biomolekúl. Napríklad pri teplotách nad 40 stupňov je denaturácia endogénna proteíny začína. Sekundárne, terciárne a kvartérne štruktúry proteíny sú zničené a strácajú svoju biologickú účinnosť. Funkčnosť enzýmy je narušená. Ďalej sa mení tekutosť, difúzne správanie a osmózne správanie bunkových membrán. Pri vyšších teplotách je väzobná afinita k hemoglobín na kyslík tiež klesá, takže dodávka kyslíka už nebude dostatočne zaručená. Na zaistenie stálej teploty tela je nevyhnutný koordinovaný sled niekoľkých procesov. Zahŕňa to okrem iného neustálu výrobu tepla, tepelnú izoláciu a schopnosť tela uvoľňovať viac tepla v prípade nadmernej produkcie tepla. Keď dôjde k prehriatiu tela, dôjde k hypotalamus iniciuje zníženie sympatického tónu. Vyskytuje sa periférna vazodilatácia a zvýšené potenie. Potenie spôsobuje zvýšenie tepelných strát odparovaním a vazodilatácia zvyšuje tepelné straty konvekciou. Vasodilatácia je rozšírenie krvi plavidlá aby sa zväčšil ich povrch. Vďaka tomu je odvod tepla účinnejší. Pre rovnomerné zahriatie tela je nevyhnutná aj konvekcia. Teda jadro tela pozostávajúce z brucha a lebka sa metabolizuje viac ako akry a končatiny. Cez krv obeh, sú rozdiely kompenzované nútenou konvekciou.
Choroby a choroby
Konvekcia v termoregulácii do značnej miery závisí od fungovania krvných ciev. V prípade poruchy obehu, rovnomerné zahrievanie všetkých častí tela už tiež nefunguje optimálne. Najmä časti tela, ktoré sa rýchlo ochladia a zároveň sa toľko nezahrievajú, zostávajú chladnejšie ako susedné oblasti. Napríklad, studené ruky alebo nohy sa často vyskytujú s artérioskleróza.Aj pasívne vyhrievanie zvonku ich tak rýchlo nezvýši na telesnú teplotu. Vždy dôjde k rýchlemu ochladeniu. Fyzická aktivita môže zlepšiť krv obeh. V závažných prípadoch však existuje riziko nedostatočného množstva kyslík dodávok av extrémnych prípadoch nekróza zodpovedajúcich končatín. Cukrovka trpia najmä pacienti poruchy obehu ktoré sa môžu skončiť stratou určitých končatín. Znížený prietok krvi (ischémia) ovplyvňuje aj rozsah vazodilatácie. V krvných cievach sú šmykové sily zmenené ischémiou. Šmykové sily sprostredkujú rozšírenie krvných ciev. Znížený prietok krvi však znižuje šmykové sily, takže dochádza aj k menšej vazodilatácii. Najmä starší ľudia často trpia narušeným teplom vyvážiť. Regulačné mechanizmy už nefungujú optimálne. Na jednej strane je znížená všeobecná výroba tepla a na druhej strane je obmedzený prenos tepla konvekčnými procesmi, pretože často dochádza k zníženiu prietoku krvi. Vďaka tomu sa telo viac ochladzuje, najmä v oblastiach so zlým stavom obeh. Regulačný mechanizmus sa však môže rozpadnúť aj pri prehriatí tela. Prehriatie môže byť okrem iného spôsobené zvýšenou produkciou tepla pri veľkej fyzickej námahe počas vlhkých poveternostných podmienok. Keď teplota v jadre stúpne nad 41 stupňov, výroba potu sa zastaví súčasne. Výsledkom je, že sa telo pokúsi rozptýliť teplo zvýšením prietoku krvi do končatín a akrov, čím sa zníži teplota jadra. V dôsledku toho môže dôjsť k kolapsu obehu. Toto stav sa nazýva teplo mŕtvica. Termoreguláciu tela môže tiež prekonať prudká reakcia horúčka.
