thermogenesis

De thermogenesis er produksjon av varme i kroppen, slik det gjøres under termoregulering for å opprettholde kroppstemperaturen. Termogenese foregår enten i musklene eller i det brune fettvevet. Nedsatt og økt termogenese kan ha alvorlige konsekvenser for kroppen.

Hva er termogenese?

Menneskekroppen er permanent i varmevekslingsprosesser med miljøet. Disse prosessene kalles termoregulering og sikrer konstant kroppstemperatur. Den konstante kroppstemperaturen gir kroppen prosesser ideelle arbeidstemperaturer. Ved høye og lave temperaturer, for eksempel, kunne ikke blodet flyte lenger, og kroppsvevene ville dø på grunn av mangel på oksygen.

For eksempel å opprettholde en konstant kroppstemperatur, jo høyere utetemperatur, jo mer varme spredes den. Tilsvarende produserer den varme når det er kaldt ute.

Kroppens varmeproduksjon er kjent som termogenese og foregår først og fremst i sammenheng med metabolske prosesser. Varme oppstår for eksempel uunngåelig som et biprodukt av energimetabolisme, muskelaktivitet og fordøyelse. I denne sammenheng skilles det mellom muskulær, biokjemisk og postprandial termogenese.

Avhengig av omgivelsestemperaturen lagres eller frigjøres varmen som produseres under termogenesen for å opprettholde kroppstemperaturen.

Funksjon & oppgave

Mange dyrearter har spesialiserte mekanismer for termoregulering. Varmeutviklingen tilsvarer enten muskulær og biokjemisk termogenese. Skjelettmusklene genererer varme under arbeid, økt muskeltonus og skjelving.

Effektiviteten til skjelettmuskulaturen overstiger sjelden 20 prosent. Energien fra fysisk arbeid blir derfor i stor grad omgjort til varme. På denne måten blir kroppen varm hvis varmen ikke blir gitt av. Hvis du anspenner musklene i kalde omgivelser og dermed øker muskeltonen, genererer du varme i kroppen din. Dette prinsippet er avgjørende for skjelving av termoreguleringen, som beskytter organismen i en viss grad mot avkjøling.

Muskelens synlige skjelving er karakteristisk for høy muskel tone. Skjelving initieres automatisk av hjernen i et kaldt miljø for å kunne opprettholde kroppstemperaturen til tross for kulden. De aktiverte musklene trekker seg sammen, hvorved agonistiske og antagonistiske muskelgrupper trekker seg sammen. Når det gjelder fysiologiske bevegelsessekvenser, er en samtidig aktivering av agonister og antagonister utenkelig under andre omstendigheter.

Den termiske ytelsen oppnådd ved skjelving kan være mellom 320 og 400 watt. Denne verdien tilsvarer omtrent fem ganger verdien på varmeforbruket. Ekte skjelving er hardt arbeid med tanke på energi og kan derfor utholdes i maksimalt to timer.

Den biokjemiske termogenesen må skilles fra denne muskulære varmeutviklingen. I hviletilstand genererer mennesker en basal metabolske hastighet på kroppsvarme som en del av basaltermogenesen. Når stoffskiftehastigheten øker, skjer termogenese. Derfor, når det er nødvendig å opprettholde kroppstemperaturen, forbrenner kroppen ytterligere fettsyrer og genererer dermed varme i leveren og brunt fettvev. Termogenese i fettvev er ikke knyttet til ATP-syntese og er derfor mest effektiv. Aktiviteten til det varmeproduserende proteinet Thermogenin initieres i det brune fettvevet ved sterk forkjølelsesstimulering.

Denne typen varmeproduksjon skal skilles fra postprandial termogenese, da den oppstår under fordøyelsen. Energi brukes til å innta, splitte, transportere og lagre næringsstoffer. Den basale metaboliske varmen økes umiddelbart etter å ha spist for å opprettholde kroppstemperaturen.

Alle typer termogenese er et viktig middel for å tilpasse seg skiftende utetemperaturer. Den dirrende og med den blir den muskulære termogenesen igangsatt raskest etter et temperaturfall. Biokjemiske prosesser trenger en lengre omstillingstid for å tilpasse seg fallende temperaturer.

Du finner medisinene dine her

Sykdommer og plager

En redusert termogen aktivitet kan fremme fedme. En redusert basal metabolsk rate indikerer vanligvis energiforbruket til overvektige mennesker. Denne lave omsetningen er stort sett genetisk bestemt. Imidlertid er redusert termogenese på grunn av manglende kroppsbevegelse en like kritisk parameter.

Den basale metabolske hastigheten i menneskekroppen er nært beslektet med muskelmasse, som også er kjent som fettfri masse. Jo mer muskelmasse det er i kroppen, jo høyere er den basale metabolske energinivået på grunn av termogenese, selv i hvilefaser. Å bygge muskelmasse hjelper alltid med å forbrenne fett.

Tilsvarende fremmer mangel på trening, selv i hvileperioder, en redusert basal metabolsk rate med lav termogenese. I hvilken grad personer med patologisk overvekt lider av redusert varmeutvikling på grunn av ernæringsfaktorer, er ennå ikke avklart.

Kald termogenese er nå blitt oppdaget som et middel for vekttapindustrien. I tillegg til å øke fettforbrenningen, kan målrettet eksponering for kulde og termogenesen indusert av det forbedre immunforsvaret, øke hormonbalansen, senke blodsukkeret og redusere sug. I denne sammenheng er det allerede blitt utført eksperimenter med kalde dusjer, kalde bad og til og med isbad. Termogenese spiller også en rolle i dietter. For eksempel kan feil dietter redusere termogen aktivitet.

Forstyrrelser i de termogene prosessene kan også oppdages i sammenheng med mange metabolske forstyrrelser eller skjoldbrusk sykdommer. For eksempel er det økt termogenese i sammenheng med hypertyreose. I tillegg til en økning i den basale metabolske hastigheten, forårsaker denne sykdommen også en økning i kroppstemperaturen. Svette og overfølsomhet mot varme kjennetegner det kliniske bildet. Analogt med dette er det en reduksjon i termogenese i hypotyreose. Basal metabolsk hastighet og kroppstemperatur reduseres. Følsomhet for kulde og en forverret evne til å tilpasse seg temperatursvingninger kan vises som ledsagende symptomer hos pasienter med hypotyreose.