konveksjon

De konveksjon spiller en viktig rolle i kroppens termoregulering. Det kjennetegner varmetransporten i kroppen og varmeutløsningen til omverdenen. Forstyrrelser i utvekslingen av varme kan være forårsaket av sykdommer og ha en alvorlig innvirkning på kroppens varmebalanse.

Hva er konveksjon

I termoregulering av organismer representerer konveksjon en viss form for varmetransport under varmeveksling. Varmeutvekslingen foregår her via et materialmedium. På denne måten kan varmen transporteres via en væske som vann og deretter overføres til et gassformig medium, luften.

Når det gjelder regulering av kroppstemperatur, er det flytende mediet blodet i blodomløpet, og det gassformige mediet er uteluften. Som en del av termoregulering prøver kroppen å opprettholde sin fysiologiske kroppstemperatur når det er mulig. Hos mennesker er det omtrent 37 grader.

Varme genereres primært gjennom metabolske prosesser og sekundært gjennom friksjon under muskelarbeid. Den mekaniske energien i muskelarbeid hentes opprinnelig også fra metabolske aktiviteter.

Med konveksjon transporteres varmeenergien fra varmekilden til alle deler av kroppen av det rennende blodet i blodårene. Det er konstant varmetransport for å balansere kroppstemperaturen, som imidlertid må reguleres av hormonelle prosesser.

I tillegg er det en varmeveksling mellom kroppen og omverdenen, hvor kroppen avgir varme til omgivelsene. Denne varmetransporten er begrenset via termoreguleringen i tilfelle høyt varmetap på grunn av lave utetemperaturer eller fremmes i tilfelle overdreven varmeproduksjon i kroppen.

Funksjon & oppgave

Varmevekslingen gjennom konveksjon skal bidra til å holde kroppstemperaturen konstant. I tillegg til konveksjon er det også varmeveksling via fordamping (fordamping) eller stråling (stråling).

Kroppen styrer varmevekslingen via reguleringsmekanismer på en slik måte at kroppstemperaturen verken blir overskredet eller underskutt. Alle fysiologiske prosesser er temperaturavhengige og kjøres bare optimalt ved kroppstemperatur. Hvis kroppstemperaturen er for lav, bremses de metabolske prosessene. For høye temperaturer har stor innvirkning på biomolekylenes struktur. Denatureringen av kroppens egne proteiner begynner ved temperaturer over 40 grader. De sekundære, tertiære og kvartære strukturer av proteinene blir ødelagt, og mister deres biologiske effektivitet. Spesielt enzymer er nedsatt i funksjonaliteten.

Videre endrer fluiditeten, diffusjonsatferden og osmoseatferden til cellemembranene. Ved høyere temperaturer fortsetter hemoglobinets bindingsaffinitet for oksygen å avta, slik at oksygentilførselen ikke lenger ville være tilstrekkelig garantert.

For å sikre en konstant kroppstemperatur er den koordinerte sekvensen av flere prosesser nødvendig. Dette gjelder blant annet den konstante varmeproduksjonen, varmeisolasjonen og kroppens evne til å øke varmeavledningen i tilfelle overflødig varmeutvikling.

Når kroppen blir overopphetet, får hypothalamus den sympatiske tonen til å avta. Det er perifer vasodilatasjon og økt svette. Dannelse av svette forårsaker en økning i varmetap gjennom fordampning og vasodilatasjon øker varmedissipasjonen gjennom konveksjon.

Vasodilatasjon er utvidelse av blodkar for å øke overflaten. Dette gjør varmeavledningen mer effektiv. Konveksjonen er også nødvendig for jevn oppvarming av kroppen. Kjernen i kroppen, bestående av mage og hodeskalle, varmes sterkere opp av stoffskiftet enn dekar og ekstremiteter. Forskjellene balanseres ut gjennom tvungen konveksjon gjennom blodomløpet.

Du finner medisinene dine her

Sykdommer og plager

Konveksjonen i termoregulering er i stor grad avhengig av funksjonen til blodkarene. Ved sirkulasjonsforstyrrelser fungerer til og med oppvarming av alle kroppsdeler ikke lenger optimalt. Deler av kroppen som avkjøles raskt og ikke blir oppvarmet så mye samtidig, forblir kjøligere enn nærliggende regioner. For eksempel forekommer kalde hender eller føtter ofte ved åreforkalkning. De kan ikke bringes til kroppstemperatur så raskt selv gjennom passiv oppvarming utenfra. Det er alltid en rask avkjøling.

Fysisk aktivitet kan forbedre blodsirkulasjonen. I alvorlige tilfeller er det imidlertid fare for mangelfull tilførsel av oksygen og i ekstreme tilfeller nekrose av de tilsvarende lemmene. Spesielt diabetespasienter lider ofte av sirkulasjonsforstyrrelser, noe som kan føre til tap av visse lemmer.

Nedsatt blodstrøm (iskemi) påvirker også graden av vasodilatasjon. Skjærkraften i blodkarene endres ved iskemi. Skjærkraften medier ekspansjonen av blodkarene. Imidlertid senker blodstrømmen skjærkraften, slik at det også blir mindre vasodilatasjon. Spesielt eldre mennesker lider ofte av en forstyrret varmebalanse. Kontrollmekanismene fungerer ikke lenger optimalt. På den ene siden reduseres den generelle varmeproduksjonen, og på den annen side er varmetransporten begrenset av konveksjonsprosesser, siden det ofte er en redusert blodstrøm. Kroppen avkjøles mer spesielt i områdene med mindre blodstrøm.

Imidlertid kan reguleringsmekanismen også kollapse hvis kroppen overopphetes. Overoppheting kan blant annet resultere fra økt varmeproduksjon under kraftig fysisk anstrengelse under fuktige værforhold. Når kjernetemperaturen stiger over 41 grader, stopper svetteproduksjonen samtidig. Kroppen vil prøve å spre varmen ved å øke blodstrømmen til lemmene og acra og dermed senke kjernetemperaturen. Som et resultat kan en sirkulasjons kollaps true. Denne tilstanden er kjent som heteslag. Kroppens varmeregulering kan også deaktiveres hvis feberen er alvorlig.