konvektion

Det konvektion spiller en vigtig rolle i kroppens termoregulering. Det kendetegner varmetransporten i kroppen og varmeudløsningen til omverdenen. Forstyrrelser i udvekslingen af ​​varme kan være forårsaget af sygdomme og have en alvorlig indflydelse på kroppens varmebalance.

Hvad er konvektion

Ved termoregulering af organismer repræsenterer konvektion en bestemt form for varmetransport under varmeudveksling. Varmeudvekslingen finder sted her via et materialemedium. På denne måde kan varmen transporteres via en væske såsom vand og derefter overføres til et luftformigt medium, luften.

I tilfælde af regulering af kropstemperatur er det flydende medium blodet i blodbanen, og det luftformige medium er den udvendige luft. Som en del af termoregulering forsøger kroppen at opretholde sin fysiologiske kropstemperatur når det er muligt. Hos mennesker er det omkring 37 grader.

Varme genereres primært gennem metabolske processer og sekundært gennem friktion under muskelarbejde. Den mekaniske energi i muskelarbejde opnås oprindeligt også fra metaboliske aktiviteter.

Med konvektion transporteres varmeenergien fra varmekilden til alle dele af kroppen ved hjælp af det strømmende blod i blodkarene. Der er konstant varmetransport for at afbalancere kropstemperaturen, som dog skal reguleres af hormonelle processer.

Derudover er der en varmeveksling mellem kroppen og omverdenen, hvor kroppen afgiver varme til miljøet. Denne varmetransport er begrænset via termoreguleringen i tilfælde af stort varmetab på grund af lave udetemperaturer eller fremmes i tilfælde af overdreven varmeproduktion i kroppen.

Funktion & opgave

Varmeudvekslingen gennem konvektion skal hjælpe med at holde kropstemperaturen konstant. Foruden konvektion er der også varmeudveksling via fordampning (fordampning) eller stråling (stråling).

Kroppen styrer varmeudvekslingen via reguleringsmekanismer på en sådan måde, at kropstemperaturen hverken overskrides eller underskydes. Alle fysiologiske processer er temperaturafhængige og kører kun optimalt ved kropstemperatur. Hvis kropstemperaturen er for lav, bremses de metaboliske processer. For høje temperaturer har stor indflydelse på strukturen af ​​biomolekylerne. Denatureringen af ​​kroppens egne proteiner begynder ved temperaturer over 40 grader. Proteinernes sekundære, tertiære og kvartære strukturer ødelægges og mister deres biologiske effektivitet. Især enzymer er nedsat i deres funktionalitet.

Endvidere ændrer cellemembranernes fluiditet, diffusionsadfærd og osmoseadfærd. Ved højere temperaturer falder hæmoglobinets bindingsaffinitet for ilt fortsat med at falde, så iltforsyningen ikke længere ville være tilstrækkelig garanteret.

For at sikre en konstant kropstemperatur er den koordinerede sekvens af flere processer nødvendig. Dette vedrører blandt andet den konstante varmeproduktion, varmeisolering og kroppens evne til at øge varmeafledningen i tilfælde af overproduktion af varme.

Når kroppen bliver overophedet, får hypothalamus den sympatiske tone til at falde. Der er perifer vasodilation og øget sved. Dannelsen af ​​sved forårsager en stigning i varmetab gennem fordampning, og vasodilatation øger varmeafledningen gennem konvektion.

Vasodilatation er udvidelse af blodkar for at øge deres overfladeareal. Dette gør varmeafledningen mere effektiv. Konvektionen er også nødvendig for en jævn opvarmning af kroppen. Kropens kerne, der består af maven og kraniet, opvarmes kraftigere af stofskiftet end acres og ekstremiteter. Forskellene afbalanceres gennem tvungen konvektion gennem blodbanen.

Du kan finde din medicin her

Sygdomme og lidelser

Konvektionen i termoregulering er i vid udstrækning afhængig af blodkarens funktionalitet. I tilfælde af cirkulationsforstyrrelser fungerer selv opvarmning af alle kropsdele ikke længere optimalt. Dele af kroppen, der afkøles hurtigt og ikke opvarmes så meget på samme tid, forbliver køligere end de nærliggende regioner. F.eks. Forekommer kolde hænder eller fødder ofte ved åreforkalkning. De kan ikke bringes til kropstemperatur så hurtigt, selv ikke gennem passiv opvarmning udefra. Der sker altid en hurtig afkøling.

Fysisk aktivitet kan forbedre blodcirkulationen. I alvorlige tilfælde er der imidlertid risiko for utilstrækkelig iltforsyning og i ekstreme tilfælde nekrose af de tilsvarende lemmer. Især diabetespatienter lider ofte af kredsløbssygdomme, hvilket kan resultere i tab af visse lemmer.

Nedsat blodgennemstrømning (iskæmi) påvirker også graden af ​​vasodilatation. Forskydningskræfterne i blodkarene ændres ved iskæmi. Forskydningskræfterne medier ekspansionen af ​​blodkarene. Imidlertid nedsætter blodgennemstrømningen forskydningskræfterne, så der også er mindre vasodilatation. Især ældre mennesker lider ofte af en forstyrret varmebalance. Kontrolmekanismerne fungerer ikke længere optimalt. På den ene side reduceres den generelle varmeproduktion, og på den anden side er varmetransporten begrænset af konvektionsprocesser, da der ofte er en reduceret blodgennemstrømning. Kroppen afkøles mere især i områder med mindre blodgennemstrømning.

Reguleringsmekanismen kan imidlertid også kollapse, hvis kroppen overophedes. Overophedning kan blandt andet skyldes øget varmeproduktion under kraftig fysisk anstrengelse under fugtigt vejrforhold. Når kernetemperaturen stiger over 41 grader, stoppes svedeproduktionen på samme tid. Kroppen vil forsøge at sprede varmen ved at øge blodgennemstrømningen til lemmer og acra og dermed sænke kernetemperaturen. Som et resultat kan et kredsløbskredsløb true. Denne tilstand er kendt som heteslag. Kroppens varme regulering kan også deaktiveres, hvis feberen er svær.