Il corpo umano è un sistema coerente in cui tutto è pensato nei minimi dettagli. In particolare, stiamo parlando della generazione di calore da parte dell'uomo.
Che cos'è la termoregolazione?
Il corpo umano è "dotato" di un sistema fisiologico di termoregolazione. È un insieme di meccanismi fisiologici che controllano la temperatura corporea. Grazie a questo sistema, una temperatura ottimale costante viene mantenuta nel corpo, indipendentemente dall'ambiente. La termoregolazione è di due tipi:
- prodotto chimico (associato alla formazione di calore);
- fisico (associato a perdita di calore).
Da dove viene il calore?
Quando una persona mangia cibo, si scompone in proteine, grassi e carboidrati. Le sostanze alimentari vengono ossidate e quindi rilasciano l'energia disponibile in esse. Spendendo questa energia, il corpo la trasforma in calore.
Per la maggior parte, la generazione di calore si verifica nei tessuti muscolari del corpo. Anche se non ti muovi affatto, questo processo non si ferma. Solo la sua intensità può cambiare. Ad esempio, rispetto a uno stato di riposo, la camminata normale aumenta la produzione di calore del 60-80%. Oltre ai muscoli, gli organi partecipano alla formazione del calore.
Poiché il calore viene generato continuamente, il corpo deve in qualche modo sbarazzarsi del suo eccesso. Altrimenti, nel giro di poche ore, la temperatura corporea aumenterebbe così tanto che tutti i sistemi smetterebbero di funzionare. C'è un trasferimento di calore per questo. La generazione e il rilascio di calore sono processi complessi che sono controllati da meccanismi speciali nel corpo umano.
A causa del fatto che il corpo controlla attentamente tutti i processi di formazione e rilascio di calore, il corpo ha una temperatura stabile. Il trasferimento di calore viene effettuato in diversi modi: radiazione, riscaldamento dell'ambiente, espirazione dell'aria, sudorazione, ecc.
Termoregolazione chimica
La termoregolazione chimica è responsabile della modifica dell'intensità della produzione di calore in base alle condizioni ambientali. In altre parole, la temperatura dell'aria influenza il metabolismo nel corpo umano. Se diventa più fresco, il corpo inizia a generare calore più attivamente per garantire la stabilità della temperatura corporea.
Poiché la maggior parte del calore proviene dal lavoro muscolare, quando una persona ha freddo, il corpo inizia a tremare. Questa è una reazione normale causata dall'irritazione dei recettori della pelle. La bassa temperatura dell'aria funge da fonte di eccitazione per loro, che, a sua volta, viene trasmessa al sistema nervoso centrale (CNS) come segnale: è tempo di aumentare la produzione di calore. Il sistema nervoso centrale attiva una contrazione muscolare potenziata e quindi compaiono i brividi. Quindi, questo è un riflesso naturale del corpo, mirato a migliorare il metabolismo e aumentare il calore. Anche se una persona non inizia a muoversi più attivamente per scaldarsi, la termoregolazione chimica lo farà per lui.
Approssimativamente, la termoregolazione funziona anche nella direzione opposta. Se la stanza è abbastanza calda, il corpo non ha bisogno di sovraccaricare: il metabolismo rallenta.
Fatto interessante: gli organi situati nella cavità addominale formano anche una grande quantità di calore. In particolare, stiamo parlando dei reni e del fegato. È stato possibile scoprirlo misurando la temperatura del sangue. Si è scoperto che il sangue che si gonfia dal fegato ha una temperatura più alta di quella che scorre. Inoltre, la temperatura degli organi stessi è di 1-2 gradi superiore alla normale temperatura corporea.
Termoregolazione fisica
La termoregolazione fisica è responsabile dell'intensità del trasferimento di calore in base alle condizioni ambientali. Questo meccanismo funziona al contrario della sostanza chimica. Quando la temperatura dell'aria aumenta, aumenta il trasferimento di calore. Se diventa più freddo, il corpo emana calore non così attivamente. Questo gli consente di mantenere il giusto equilibrio.
Metodi di trasferimento del calore in percentuale:
- radiazione - 44%;
- conduzione del calore (riscaldamento dell'aria ambiente) - 31%;
- scadenza - 12%;
- sudorazione - 10%;
- altri processi - 3%.
Quando il corpo irradia calore, riscalda l'aria circostante e gli oggetti a distanza. E durante il caldo, gli oggetti toccati dalla persona si surriscaldano.
Come cambia la velocità di trasferimento del calore?
Un ruolo enorme in questo processo è svolto dai vasi sanguigni. A basse temperature ambientali si restringono, ad alta - si espandono. Quando il corpo ha freddo e si verifica un restringimento dei vasi sanguigni, il flusso sanguigno si riduce. Ecco perché la pelle diventa pallida quando fa freddo. Il calore è dato in meno.
Se l'aria è calda o calda, si verifica la vasodilatazione, il sangue scorre veloce sulla superficie del corpo e la pelle acquisisce una tinta rossastra. In questo momento, il calore è dato in più. Il trasferimento di calore secondo questo principio si verifica quando la temperatura corporea è superiore alla temperatura dell'aria. Pertanto, se la differenza tra questi indicatori è piccola, il corpo emette un minimo di calore. Ad esempio, in condizioni di caldo estremo.
In questo caso, la sudorazione viene in soccorso, altrimenti il corpo si surriscalderebbe. Ciò è particolarmente importante quando l'aria circostante è molto calda. Più caldo è l'ambiente, più viene rilasciato il sudore.
Fatto interessante: se una persona vive in un clima caldo costante, quasi tutti i processi di cui sopra nel suo corpo non funzionano, ad eccezione del sudore. Ciò è dovuto al fatto che la temperatura dell'aria è stabilmente superiore a 37 gradi - il corpo non riceve i segnali corrispondenti. Ma la sudorazione in grandi volumi (fino a 4,5 litri al giorno) aiuta a evitare il surriscaldamento.
Termoregolazione della malattia
Ci sono situazioni in cui il naturale processo di termoregolazione è disturbato. In particolare per varie malattie. Allo stesso tempo, parlano dell'apparenza di una febbre, la cui causa sono sostanze speciali: i pirogeni. Possono essere sviluppati dal corpo stesso o entrarci dall'ambiente esterno - vari microbi, tossine, ecc. Ma è importante capire che i soli pirogeni esterni non causano un aumento della temperatura: questa è la reazione dei pirogeni interni al loro aspetto nel corpo.
Quale organo è responsabile della temperatura corporea?
Queste sostanze colpiscono una delle parti del cervello, l'ipotalamo (parte del diencefalo), dove si trova il centro di termoregolazione. Per questo motivo, il corpo inizia a percepire la temperatura normale come troppo bassa e inizia ad aumentarla. Il rapporto tra generazione di calore e il suo ritorno viene violato.
Aumentando la temperatura, il corpo "si calma", perché crede che l'equilibrio sia stato ripristinato e che la sua funzione sia adempiuta. Finché i pirogeni sono presenti nel corpo, la febbre rimane stabile. Allo stesso tempo, si sente il calore: le navi si espandono. Gli stessi principi si applicano come in condizioni normali. Non appena una persona guarisce, il corpo torna alla normalità e anche la termoregolazione sta migliorando.
Si ritiene che la febbre in una malattia sia buona, perché è così che il corpo combatte contro la malattia. Ma non ci sono prove affidabili di questo. Molto probabilmente, il riscaldamento avviene al fine di mobilitare tutte le risorse e prevenire la diffusione dei batteri.
I processi di generazione e rilascio di calore nel corpo sono strettamente interconnessi e controllati dal sistema fisiologico di termoregolazione. Il suo compito è mantenere una temperatura corporea stabile e normale, indipendentemente dalle condizioni ambientali. Il corpo produce calore attraverso la produzione di alimenti e la loro scomposizione in proteine, grassi e carboidrati. Gran parte del calore viene generato nei muscoli e negli organi. Il trasferimento di calore avviene in diversi modi: attraverso radiazioni, conduzione, sudorazione, espirazione, ecc.