ויסות תרמי: פונקציה, משימות, תפקיד ומחלות

ויסות תרמי מתייחס לכל התהליכים הרגולטוריים הכרוכים בשמירה על טמפרטורת הגוף. בעלי חיים בעלי דם חם שומרים על טמפרטורה קבועה, ללא קשר לטמפרטורות החיצוניות. מרכז הוויסות החום הוא ההיפותלמוס.

מהי ויסות תרמי?

ויסות תרמי מתייחס לכל התהליכים הרגולטוריים הכרוכים בשמירה על טמפרטורת הגוף. בעלי חיים בעלי דם חם חייבים לשמור על טמפרטורת גופם מכיוון שהמערכות והתהליכים הגופניים השונים באורגניזם שלהם מכוונים לטמפרטורה אידיאלית ספציפית. לבני אדם טמפרטורת גוף של 37 מעלות צלזיוס ללא תלות יחסית בטמפרטורות חיצוניות. בטמפרטורות אלה קיימת סביבת טמפרטורה אידיאלית לתהליכי גופו. כמו כל שאר האורגניזמים בעלי דם חם, בני אדם מסתמכים על תהליכים רגולטוריים כדי לשמור על טמפרטורות גוף קבועות. תהליכים אלה מסוכמים כוויסות תרמי או ויסות חום. בהתאם לטמפרטורות החיצוניות, האורגניזם יוזם תהליכים שונים כחלק מוויסות תרמי, כגון קר רעד, הזעה, התאמות מטבוליות, או שריפת שומן. ויסות החום אינו כפוף לשליטה מרצון והוא אוטומטי לחלוטין. מעגל בקרה פיזיולוגי זמין למטרה זו. המופע הראשון שלה מיוצג על ידי קולטני החום. מידע הטמפרטורה שזוהה מועבר על ידי הקולטנים אל ה- התלמוס במרכז מערכת העצבים. ה ההיפותלמוס המחובר אליו הוא מרכז הוויסות הממשי. מחלק זה של המרכזי מערכת העצבים, פקודות נשלחות לגוף המשפיעות על טמפרטורת הגוף.

פונקציה ומשימה

גוף האדם נמצא בחילופי חום מתמידים עם הסביבה באמצעות הולכה, הסעה, קרינה והתאדות. מנגנוני ההחלפה האישיים יוזמים בו זמנית אובדן חום וחימום פסיבי. כשהשניים כבר לא נמצאים לאזן, על האורגניזם להגיב באמצעות ויסות כדי לשמור על טמפרטורת גוף קבועה. גוף האדם מייצר כל הזמן חום בתרמוגנזה של השרירים ובמטבוליזם. הוא מבודד יחסית מהסביבה על ידי רקמת שומן תת עורית. בנוסף, יש לו את היכולת להוריד את הטמפרטורה שלה, שהיא דרישה חובה של התרמוגנזה המתרחשת כל העת. קולטני החום נקשרים באופן קבוע ולא רצוני לגירויי טמפרטורה. התאים התחושתיים של חוש המישוש ממוקמים לא רק על השטחיים עור, אך גם ברקמות ובעיקר בריריות. הם מקרינים את הטמפרטורות הנמדדות דרך ה- התלמוס אל ה ההיפותלמוס, שם הם מוערכים, ובמידת הצורך, נענו בתהליכי רגולציה. כאשר הטמפרטורות בחוץ נמוכות, ההיפותלמוס מגביר את הטון של הסימפטי מערכת העצבים, המביא למגוון רחב של תהליכים עם השפעה של שימור חום וייצור חום. לדוגמא, מתחיל שיפוע טמפרטורה. מליבת הגוף ואברי ה ראש, חלל בית החזה וחלל הבטן, הטמפרטורה ברקמות ההיקפיות יורדת ביחס לסביבה, ולכן במיוחד בשרירי הפריפריה. בתוך השכבה החיצונית של הגוף, דם ההיצע יורד. לפיכך, אספקת החום עם דם מרקמות פעילות מטבולית מצטמצם. באופן זה, הפריפריה מבודדת את ליבת הגוף, כביכול. שׁוּלִי דם כלי להיות פחות מבולבל כדי למזער את אובדן החום דרך הדם. ה עור נקבוביות מתכווצות לאותה מטרה. הם גם יוזמים בליטות אווז. השערות הזקופות יוצרות שכבת אוויר קטנה ומבודדת שדרכה חום הגוף מקרין לאט יותר. באופן קיצוני קר, מתחילים גם רעידות שרירים. עבודת שרירים גורמת להצטברות חום. מסיבה זו ממריצים שרירים באופן לא רצוני להתכווץ. למרות זאת, קר צמרמורת יעילה רק במתינות. מסיבה זו, זה בדרך כלל מתחיל רק כשיש סיכון אקוטי ל היפותרמיה. יעיל באופן משמעותי הוא שריפה של רקמת שומן חומה שיזמה קור. לכן, בעלי חיים בעלי דם חם משתמשים בעיקר בתהליכי בעירה כרגולציה אמצעים בתנאי קור. טמפרטורות בחוץ מראות גם על השפעות על הפעילות המטבולית, המושפעת בעיקר מההיפותלמוס באופן הורמונלי. חילוף החומרים מוגבר אוטומטית בטמפרטורות קרות מכיוון שקצב חילוף החומרים המוגבר מייצר חום. בחום, ההיפותלמוס מפחית את הטון של מערכת העצבים הסימפתטיתמטבוליזם מוסדר אז למטה כדי למנוע ייצור חום נוסף. ה כלי להרחיב כדי לעורר אובדן חום דרך הדם. עם זאת, ויסות החום החשוב ביותר לבני אדם בטמפרטורות חיצוניות חמות הוא אידוי זיעה. ה בלוטות זיעה מגורה באופן אוטומטי להגברת הפרשת הנוזלים בתנאים חמים, והתאדות הזיעה מציגה השפעה מקררת על הגוף.

מחלות ומחלות

ויסות החום יכול להיות מושפע מהפרעות הנובעות מתרופות ומחסרים. הזעה לא הולמת בטמפרטורות קרות ורעד קר למרות החום יכולה להיות התוצאה. בנוסף, מחלות שונות במערכת העצבים עלולות לשבש את השרשרת הרגולטורית, במיוחד במקרה של פגיעות במערכת העצבים התלמוס, היפותלמוס או מסלולי ההקרנה שלהם. נגעים באזור מערכת העצבים הסימפתטית יכולה להיות אחראית גם לבעיות ויסות בחילוף החומרים או בשרירים, המשפיעים על תהליכי הוויסות החום. מחלות של בלוטות זיעה או מחלות מטבוליות יכולות להיות אשמות באותה מידה בויסות. כנ"ל לגבי מחלות של בלוטות אנדוקריניות, כמו האונה יותרת המוח הקדמית. בתופעות כמו חום שבץ, ויסות הטמפרטורה נכשל באופן בסיסי. ה לאזן ויסות החום נזרק מכלל נזק לחום לתאים ולאברונים. חוֹם שבץ מקדים לעיתים קרובות ייצור חום מוגבר, למשל באמצעות ספורט אתגרי בטמפרטורות חמות. בחום שבץ בטמפרטורות גוף מרכזיות של 40 מעלות צלזיוס, מערכת האנזים נפגעת. המנגנונים המווסתים בדרך כלל נכשלים לחלוטין בתופעה זו. לעיתים קרובות הדבר גורם לעלייה בלתי מבוקרת בטמפרטורה, אשר כתוצאה הסופית עשויה אף לגרום נֶמֶק או כשל רב איברים. באופן כללי, תחושת טמפרטורה לא תקינה אינה מקבילה ישירות להפרעות בוויסות תרמי. תחושת הטמפרטורה היא אינדיבידואלית ותלויה בגורמים רבים שאינם קשורים בהכרח לערך המחלה.