Termoregulacja [historia i autorzy]

Termoregulacja – zdolność do utrzymania temperatury ciała w zakresie optymalnym dla organizmu. Niekiedy zawęża się znaczenie tego pojęcia do mechanizmów występujących u ptaków i ssaków.

U ludzi można wyróżnić dwa rodzaje termoregulacji:

  1. behawioralną – świadomą, polegającą na ubieraniu się adekwatnym do warunków i temperatury otoczenia,
  2. fizjologiczną – opartą na odruchach bezwarunkowych (np. dreszcze przy obniżeniu temperatury, pocenie się)
Spis treści

Sposoby wymiany ciepła z otoczeniem

Wymiana ciepła z otoczeniem następuje gdy temperatura otoczenia jest różna od temperatury organizmu. Wymiana taka może następować na drodze:

  • promieniowania,
  • konwekcji,
  • przewodzenia,
  • parowania.

Sens termoregulacji

Zgodnie z prawem Van't Hoffa enzymy działają skuteczniej przy wyższej temperaturze. Wyższa aktywność enzymów skutkuje podwyższonym tempem metabolizmu, który jest od nich całkowicie zależny. Górna granica wzrostu aktywności enzymów wynosi około 40 °C - przy tym progu rozpoczyna się denaturacja białek (enzymy w znakomitej większości są białkami). Dlatego organizmy dążą do utrzymywania temperatury nieco poniżej 39 °C.

Utrzymywanie temperatury

Zarówno organizmy zmiennocieplne jak i stałocieplne starają się utrzymać odpowiednią temperaturę. Odbywa się to poprzez behawior zwierząt - zachowania takie jak wygrzewanie na słońcu i preferowanie odpowiedniej temperatury otoczenia - oraz, w przypadku organizmów stałocieplnych, wewnętrzne mechanizmy utrzymywania temperatury. Do wewnętrznych mechanizmów utrzymywania temperatury należą:

Odpowiedzialne za wydzielanie ciepła w organizmie:

  • wątroba jest jednym z głównych narządów ogrzewających krew;
  • drżenie mięśniowe - czyli szybkie skurcze powodują wzrost temperatury;
  • cykle jałowe (czyli cykle, w których z gradientu elektronów w mitochondrium nie tworzy się ATP tylko ciepło) powodują wzrost temperatury. Cykle jałowe są charakterystyczne dla brunatnej tkanki tłuszczowej;
  • działania hormonalne, takie jak zwiększenie lub spadek aktywności tarczycy więc i wydzielania hormonu tyroksyny.

Odpowiedzialne za wymianę ciepła z otoczeniem, ograniczające ucieczkę ciepła z organizmu:

  • wymienniki przeciwprądowe w przepływie krwi w kończynach, powietrza w nozdrzach;
  • termiczne bariery izolacyjne takie jak: tkanka tłuszczowa, sierść, pióra.

Odpowiedzialne za oddawanie ciepła do otoczenia:

  • ułatwienie przepływu ciepła do powierzchniowych warstw organizmu np. kurczenie lub rozkurczanie naczyń krwionośnych skóry. Gdy organizm dąży do zachowania ciepła, naczynia krwionośne kurczą się i krew nie może tracić ciepła poprzez kontakt z chłodniejszym powietrzem;
  • zwiększenie odbioru ciepła poprzez parowanie - pocenie i ziajanie.

Stany patofizjologiczne

Struktura nerwowa zwana ośrodkiem termoregulacji jest odpowiedzialna za ustalenie odpowiedniej temperatury i podjęcia decyzji o działaniach mających na celu jej podniesienie lub obniżenie. W przypadku infekcji, naturalną odpowiedzią organizmu jest wzrost temperatury. Ośrodek termoregulacji podwyższa swój punkt nastawczy (tzw. set point) na wyższy. Organizm zaczyna dążyć do osiągnięcia nowego, wyższego punktu nastawczego. Następuje chwilowa hipotermia, podczas której jest intensywnie produkowane ciepło (na przykład poprzez drżenie mięśni). Trwa to do osiągnięcia temperatury wyznaczonej przez ośrodek termoregulacji. Po podaniu leków przeciwgorączkowych punkt nastawczy obniża się, następuje chwilowa hipertermia z intensywną utratą ciepła (intensywne pocenie) do osiągnięcia punktu nastawczego. Gorączka i anapireksja są stanami, w których organizm kontroluje temperaturę narzuconą mu przez ośrodek termoregulacji. Hipertermia i hipotermia są przykładami stanów, w których, niezależnie od narzuconej temperatury, organizm ze względu na niewydolny mechanizm utrzymywania ciepła (lub skrajne warunki zewnętrzne) nie jest w stanie utrzymać odpowiedniej temperatury, co może być niebezpieczne dla zdrowia.

Fizjologiczne wahania temperatury

Pokaż ten artykuł na Wikipedia.pl

Tekst udostępniany na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Zobacz szczegółowe informacje o warunkach korzystania.
Zasady zachowania poufności. O Wikipedii. Korzystasz z Wikipedii tylko na własną odpowiedzialność. Materiał pochodzący z Wikipedii został zmodyfikowany poprzez ograniczenie liczby przypisów. Wikipedia® is a registered tradmark of the Wikimedia Foundation.

Kategorie dla tego artykułu