Vysvetlenie konvekcie! Funkcia, úloha, choroby; Porucha

Proces konvekcie tela zohráva dôležitú úlohu v termoregulácii tela, pretože reguluje uvoľňovanie tepla do vonkajšieho sveta a prenos tepla.

Výmenu tepla v tele však môžu narušiť vonkajšie vplyvy alebo choroby. Narušená výmena tepla ovplyvňuje telo výrazne, takže sa často vyskytujú vážne následky.

Nasledujúci článok najskôr vysvetľuje, čo sa dá chápať konvekcii, a venuje sa jej funkcii a úlohe. Ďalej sú zaznamenané typické choroby a ťažkosti spojené s konvekciou a ich obsah je tiež zhrnutý v zoznamoch.

Čo je to konvekcia?

V ľudskej termoregulácii preberá konvekcia formu prepravy tepla, ktorá je potrebná na výmenu tepla. Teplo nie je vždy generované telom, ale prebieha prostredníctvom hmotného média.

Teplo môže okrem iného vstúpiť do tela prostredníctvom kvapaliny, napríklad teplej vody, a preniesť sa ďalej. Zároveň sa počas prepravy nemusí udržiavať agregátny stav tepla, aby sa teplo spôsobené kvapalinou mohlo prenášať do plynného média, ako je vzduch.

Kvapalným médiom počas výmeny tepla môže byť okrem iného aj krv v obehu. Vlastná krv tela reguluje telesnú teplotu. Vonkajší vzduch naopak preberá úlohu plynného média.

Jednou z najdôležitejších potrieb termoregulácie tela je pokúsiť sa čo najviac udržiavať fyziologickú teplotu tela. Priemerná teplota tela človeka je 37 stupňov, hoci u niektorých ľudí môže byť iba 36 stupňov. Teplota tela nad 37 stupňov, najmä nad 38 stupňov, je prejavom stavu, ako je horúčka.

Teplo v tele je primárne generované metabolickými procesmi. Po druhé, trenie počas svalovej práce môže tiež spôsobiť generovanie tepla v tele. V prípade trenia počas svalovej práce sa mechanická energia získava aj z metabolických činností.

Hormóny a krv

Pre umožnenie termoregulácie preberá úlohu prepravy konvekcia. Umožňujú telu transportovať tepelnú energiu zo zdroja tepla na iné miesto. Deje sa tak prostredníctvom prúdiacej krvi, ktorá preteká celým telom kvôli krvným cievam a zaručuje tak prenos tepla do všetkých častí tela.

S konvekciou je potrebné brať do úvahy aj výmenu tepla medzi telom a vonkajším svetom. V mnohých prípadoch telo nielen prijíma teplo z okolia, ale ho aj súčasne vydáva. Napríklad, ak je vonkajšia teplota nízka, telo nemôže teplo absorbovať, ale súčasne ho uvoľňuje.

V týchto prípadoch je termoregulácia vystavená veľkým stratám tepla, pretože prenos tepla je obmedzený nízkymi teplotami. Vysoké teploty zároveň môžu spôsobiť zmeny výmeny tepla a regulácie tepla. Ak telo produkuje príliš veľa tepla, možno podporiť jeho uvoľnenie do vonkajšieho sveta. Príliš vysoká teplota tela je často indikovaná príznakmi, ako je potenie.

Na prvý pohľad:

Zhrnutie konvekcie:

Proces v ľudskej termoregulácii
Forma prepravy tepla, ktorá je potrebná na výmenu tepla
prebieha nepretržite
pomáha udržiavať konštantnú fyziologickú teplotu tela
Výroba tepla prebieha primárne a sekundárne - pre konvekciu to nie je žiadny rozdiel
Telo môže generovať prísun tepla - krv, svalové trenie
Transport tepla ovplyvňovaný vonkajším svetom - nízke/vysoké teploty

Podchladenie

Pokiaľ ide o výmenu tepla alebo konvekciu, dôležitú úlohu zohrávajú vplyvy prostredia. Ak napríklad prevládajú trvalo nízke teploty, napríklad pri potápaní, teplota tela klesá, pretože výmena tepla sa sťažuje. V dôsledku toho sa vyskytujú následky, ako je hypotermia alebo hypotermia.

Podchladenie môže byť životu nebezpečné

Tento jav je spôsobený, keď telo vydáva viac tepla, ako absorbuje po dlhšiu dobu. Zatiaľ čo podchladenie z vonkajšej teploty môže rýchlo postupovať, najmä v chladných mesiacoch roka, studená voda má ešte rýchlejší spôsob podchladenia, pretože telo je neustále obklopené nízkymi teplotami v každom bode.

Všeobecne má ľudské telo teplotu 37 stupňov Celzia. Môže to pravidelne kolísať po celý deň, takže sú možné aj mierne nižšie teploty tela, napríklad 36 stupňov.

Telo je schopné udržiavať svoju konštantnú teplotu konvekciou a neustálym prenosom tepla. Tepelné receptory zároveň regulujú produkciu a uvoľňovanie tepla. Tieto receptory sa nachádzajú distribuované v tele.

Voda a teplota

Voda má vo všeobecnosti oveľa vyššiu vodivosť alebo tepelnú difúziu ako vzduch. Inými slovami, voda odvádza teplo z tela rýchlejšie ako vzduch. Rovnako vďaka konvekcii sa voda, ktorá obklopuje telo, pri potápaní neustále obnovuje tepelnými prúdmi.

Z týchto dôvodov sa podchladenie alebo podchladenie vyskytuje pri potápaní rýchlejšie ako za rovnakých teplotných podmienok ako na súši. V priamom porovnaní telesná teplota neoblečeného človeka v jednom stupni studenej vody klesne po hodine iba na 25 stupňov. Vo vzduchu však pri rovnakých teplotných podmienkach potrebuje telo štyri hodiny.

Funkcie a úlohy

Hlavnou funkciou konvekcie je udržiavanie konštantnej telesnej teploty počas výmeny tepla. Konvekcia nie je jediným procesom tela, ktorý sa používa na výmenu tepla. Odparovanie alebo odparovanie, ako aj žiarenie alebo žiarenie, môžu tiež zabezpečiť výmenu tepla v celom tele.

Telo riadi výmenu tepla a svoju telesnú teplotu samo. Tu dostáva pomoc od regulačných mechanizmov. Regulačné mechanizmy zabezpečujú, aby sa telesná teplota neprekročila a neklesla pod ňu, pretože všetky fyziologické procesy závisia od telesnej teploty a môžu prostredníctvom nej prebiehať iba optimálne.

Napríklad, ak je znížená telesná teplota, metabolizmus sa spomaľuje. Na druhej strane príliš vysoká teplota má veľký vplyv na biomolekulárnu štruktúru. Napríklad od telesnej teploty vyššej ako 40 začne telo denaturovať svoje vlastné bielkoviny. Počas tohto procesu sa zničia sekundárne, terciárne a kvartérne štruktúry proteínov a musia stratiť svoju biologickú účinnosť.

Vážne je narušená najmä funkčnosť enzýmov. Mení sa tiež tekutosť, osmóza a difúzne správanie bunkových membrán. Pretože väzobná afinita hemoglobínu ku kyslíku klesá, keď je teplota tela príliš vysoká, prísun kyslíka do tela už nefunguje adekvátne.

Tepelná energia a doprava

Počas konvekcie je tepelná energia, ktorá pochádza zo zdroja tepla, neustále prúdenou krvou privádzaná do všetkých častí tela. Krv prechádza krvnými cievami, takže sa teplo distribuuje rovnomerne.

Konštantná telesná teplota však môže byť zaručená iba vďaka niekoľkým procesom, ktoré nasledujú po koordinovanej postupnosti. Tieto procesy zahŕňali neustálu produkciu tepla v tele, tepelnú izoláciu a schopnosť tela vykonávať zvýšený odvod tepla v prípade nadprodukcie tepla.

Ak dôjde k prehriatiu tela z rôznych príčin, hypotalamus zníži sympatický tón. To vyvoláva zvýšené potenie a periférnu vazodilatáciu. Pot spôsobuje, že telo stráca viac tepla v dôsledku odparovania.

Vasodilatácia naopak zvyšuje konvekciu odvod tepla. Vasodilatácia je expanzia krvných ciev, prostredníctvom ktorej môžu cievy zväčšiť svoj povrch a dôjde k účinnejšiemu uvoľňovaniu tepla.

Konvekcia je navyše dôležitým procesom pre rovnomerné zahriatie tela. Pretože jadro tela, ktoré je tvorené z brušnej dutiny a lebky, je vďaka metabolizmu zahrievané viac ako hektáre a končatiny, konvekcia musí tiež riadiť distribúciu tepla v „menej dôležitých“ oblastiach tela. Rozdiely spôsobené nútenou konvekciou však možno ľahko vyrovnať krvnou cestou.

Na prvý pohľad

Zhrnutie funkcie a úlohy konvekcie

Hlavná funkcia výmeny tepla v tele pre konštantnú teplotu tela
Telo riadi výmenu tepla a teplotu tela samo - potrebuje pomoc regulačných mechanizmov
Konvekciu ovplyvňujú nízke a vysoké teploty
transportuje krv zo zdroja tepla krvou cez cievy v celom tele
môžu byť stimulované teplom alebo znížené chladom
tiež pomáha rovnomerne zahriať telo

Choroby a choroby

Choroby, poruchy a sťažnosti spojené s konvekciou

Konvekcia priamo súvisí s funkčnosťou krvných ciev, takže choroby, ktoré ich ovplyvňujú, sú často spôsobené krvou alebo krvnými cievami.

Poruchy obehu

Ak prevažujú napríklad poruchy krvného obehu, telo sa nedokáže rovnomerne zahriať. V dôsledku toho je narušená distribúcia telesného tepla v častiach tela, takže niektoré oblasti tela sú menej zahrievané.

Najmä tie časti tela, ktoré majú tendenciu rýchlo sa ochladzovať a zároveň sa ohrievať pomalšie alebo slabšie, zostávajú pri poruchách krvného obehu chladnejšie ako susedné oblasti. Patria sem prsty na rukách alebo nohách. Pri artérioskleróze sa vyskytuje porucha obehu alebo narušená distribúcia tepla, ktorá vedie k studeným rukám alebo nohám.

Pasívne oteplenie zvonku, to znamená nie otepľovanie tela, sa privádza na teplotu vášho tela pomalšie, takže ochladenie nastáva rýchlejšie. Fyzická aktivita však zlepšuje krvný obeh.

Ak zlý krvný obeh pretrváva dlhšiu dobu alebo ak sa objaví v závažných prípadoch, môže dôjsť k nedostatočnému prísunu kyslíka. Extrémny prípad nedostatočného prísunu kyslíka v krvi môže dokonca viesť k nekróze príslušných končatín.

Znížený prietok krvi

Poruchy obehu sa môžu vyskytnúť u všetkých ľudí. Pacienti s cukrovkou však trpia týmto ochorením obzvlášť často. Ak obehové poruchy u diabetických pacientov pretrvávajú, môžu dokonca prísť o určité končatiny.

Jednou z foriem obehovej poruchy je znížený prietok krvi alebo ischémia. To ovplyvňuje rozsah vazodilatácie, pretože mení šmykové sily v cievach. Expanziu krvných ciev môžu sprostredkovať šmykové sily. Znížený prietok krvi však znižuje šmykové sily, ktoré následne zaisťujú menšiu vazodilatáciu. Narušená tepelná bilancia je typickým ochorením staroby, pretože od určitého veku regulačné mechanizmy už nefungujú optimálne.

Narušená tepelná bilancia je výsledkom všeobecne zníženej výroby tepla a obmedzenia prenosu tepla konvekčným procesom. Ak sa zníži prívod krvi, telo sa ochladí. Obzvlášť rýchlo sa tu ochladia najmä časti tela s menším prietokom krvi.

Prehriatie

Aj keď sa telo prehrieva, regulačné mechanizmy už nemôžu správne fungovať a zrútiť sa. K prehriatiu zvyčajne dochádza v dôsledku zvýšenej produkcie tepla v tele, keď dôjde k silnému fyzickému stresu vo vlhkých alebo horúcich poveternostných podmienkach.

Výsledkom je často obehový kolaps, stav známy ako úpal. Rovnaké postupy možno použiť aj v prípade, že je vysoká horúčka.

Na prvý pohľad

Zhrnutie chorôb a chorôb konvekcie:

Choroby súvisia s prietokom krvi
narušený krvný obeh - oblasti tela sa ochladzujú rýchlejšie
Nedostatočné zásobovanie kyslíkom - nekróza končatín
Strata končatín v dôsledku pretrvávajúcej poruchy krvného obehu - najmä diabetikov
Ischémia/znížený prietok krvi - typické ochorenie vysokého veku
Podchladenie tela a končatín - zníženie šmykových síl a menšia vazodilatácia
Prehriatie tela - náraz, krvná cirkulácia v miskách, žiadna tvorba potu

Často kladené otázky a odpovede

Ďalej sú uvedené odpovede na často kladené otázky o konvekcii.

Ako môžem zabrániť podchladeniu pri potápaní?

Aby sa zabránilo podchladeniu alebo podchladeniu pri potápaní, mala by byť najprv k dispozícii primeraná ochrana pred chladom. To sa deje vo forme vhodných potápačských oblekov. Potápačský oblek by sa mal používať pri teplote vody 28 stupňov.

Hneď ako sa objavia prvé pocity chladu, mal by sa ponor prerušiť alebo aspoň prepnúť do vyšších, teplejších vrstiev vody. Pokiaľ sa nepoužije primeraná tepelná ochrana, mali by sa tiež udržiavať krátke doby potápania.

Ako môžem zvýšiť svoju telesnú teplotu zdravo?

Ak je teplota vášho tela prirodzene nižšia, môže sa pomocou určitých pomôcok zvýšiť. Zvýšenie telesnej teploty by sa malo zvýšiť až po zmeraní teploty na rôznych častiach tela a ak máte zimnicu alebo zimnicu.

Pomáha tu návšteva sauny, octových kúpeľov, prudkých kúpeľov nôh a čajov so zázvorom. Zvýšenie telesnej teploty by však nemalo presiahnuť 37 stupňov, pretože vyššia teplota sa rovná horúčke.

Kedy by som mal navštíviť lekára, ak mám poruchu obehu?

Drobné, krátkodobé poruchy obehu nemusí byť ošetrené okamžite lekárom. Ak však ide o akútnu poruchu obehu, existuje lekárska pohotovosť. Akútna porucha obehu spôsobuje okrem iného aj život ohrozujúcu mozgovú príhodu, črevné ochrnutie alebo infarkt.

Chronické poruchy obehu je možné odstrániť pomocou svojpomoci. Svojpomoc by sa však malo robiť iba pod lekárskym dohľadom. V prípade poruchy krvného obehu alebo zodpovedajúcich príznakov je preto potrebné vždy vyhľadať lekára.