Juhtivus on soojustranspordi tüüp ja üks neljast mehhanismist, mille abil keha vahetab soojust keskkonnaga osana termoregulatsioonist. Juhtivuse aluseks on Browni liikumised. Need lasevad soojustatud kehas soojusel liikuda kõrgema temperatuuriga piirkondadest madalama temperatuuriga piirkondadesse.
Mis on juhtivus?
Juhtivus on teatud tüüpi soojatransport. See võimaldab kehal olla termoregulatsiooni osana keskkonnaga soojusvahetuses. Vastavalt energia jäävuse seadusele on energia säästmise kogus. Vastavalt sellele isoleeritud süsteemi koguenergia ei muutu, vaid muundub maksimaalselt erinevateks energiavormideks. Energia jäävuse seadus kehtib ka soojuse transpordi kohta inimkeha isoleeritud süsteemis. Soojusjuhtivust inimorganismis nimetatakse ka juhtivuseks ja see vastab tahkise soojusvoolule, mis toimub temperatuurierinevuste kontekstis. Termodünaamika teise seaduse kohaselt voolab soojus alati madalama temperatuuri suunas. Erinevalt konvektsioonist ei vaja juhtivus termotranspordiks materjali voogu. Soojustransport toimub seetõttu juhtivuse tingimustes ilma materjalide transportimata koe kaudu. nahk kokkupuude materjaliga tagab ka soojusjuhtivuse. Juhtimisel transporditava soojuse hulk sõltub soojusjuhtivusest ja temperatuuride erinevustest. Juhtivus on tuntud ka kui soojuse difusioon ja see on üks neljast inimese kehas toimuvast soojuse ülekandemehhanismist.
Funktsioon ja eesmärk
Neli füüsikalist mehhanismi soojustranspordiks inimkehas on kiirgus, konvektsioon, aurumine ja juhtivus. Aurustamine on termoregulatsiooni osana soojuskadu higistamisel. Kiirgus viitab soojuskiirguse infrapunaosale ja pole seega ainega seotud. Juhtivus viitab soojuse transpordile kehas puhkeseisundis ja konvektsioon on soojuse transport liikuva keskkonna kaudu. Bioloogia eristab sisemist ja välist soojustransporti. Väline soojustransport on püsiv soojusvahetus, mis toimub keskkonnaga läbi nahk. Sisemine soojustransport tähendab kehasoojuse transporti alates soojusallikast kehapinnale. Konvektsioon ja juhtivus mängivad rolli sisemises soojusvoos. Juhtivuses toimub soojuse transport aine Browni molekulaarse liikumise kaudu. Browni liikumist tuntakse osakeste tõmbleva ebaregulaarse soojusliikumisena viskoosses keskkonnas. Läbitud vahemaa ruut suureneb keskmiselt proportsionaalselt absoluuttemperatuuri ja ajaintervalliga. See on pöördvõrdeline osakese raadiuse ja viskoossusega. See põhimõte on kogu bioloogilise difusiooni aluseks. Browni molekulaarse liikumisega soojusülekandes toimub soojusgradiendi võrdsustumine, kui osakesed liiguvad madalama temperatuuriga piirkondade poole. Selles protsessis määrasid aine füüsikalised omadused saadud soojusvoo suuruse. Füsioloogilistes kudedes on vesi tasakaal on juhtiv tegur. Soojusjuhtivus määratakse soojusjuhtivuse koefitsiendiga. Nagu kõik muud soojusvahetusmehhanismid, põhjustab ka juhtivus samaaegselt püsivat soojuskadu ja passiivset kuumutamist. Inimorganism sõltub kõigi ainevahetusprotsesside ideaalseks toimimiseks püsivast kehatemperatuurist. Temperatuuri pidev hoidmine toimub nii termogeneesi mõistes pideva soojuse tootmise kui ka keskkonna vastas oleva isolatsiooni ja kehatemperatuuri alandamise võime abil. Kehasoojus tuleneb energia muundamisest kahes süsteemis. Kaasatud on lihased ja ainevahetus. Lihased muudavad keemilise energia kineetiliseks energiaks. Nende energiate soojustransport toimub peamiselt sundkonvektsiooni kaudu veri.
Haigused ja vaevused
Termoregulatsiooni rikkumine võib põhjustada inimorganismis arvukaid organite talitlushäireid, muutes selle süsteemseks haiguseks. Kuna juhtivus on üks paljudest soojuskao põhjustest, võib see olla seotud hüpotermia. Hüpotermia on hüpotermia, mis tekib pärast kokkupuudet külm. Sellisel juhul on soojuse tootmine kehas väiksem kui soojuse eraldumine teatud aja jooksul.Hüpotermia võib äärmuslikel juhtudel saatuslikuks saada. Kohalik külm tagajärjed põhjustavad külmumine, mis kahjustab püsivalt kudesid. Hüpotermia mängib rolli näiteks seoses vigastatud mäesportlastega ja seda arvestatakse intensiivravi osakondades automaatselt, kui patsient haiguslugu ja sobiv kliiniline pilt on olemas. Meditsiin eristab hüpotermia erinevaid etappe. Kerge hüpotermia esineb kehatemperatuuril vahemikus 32 kuni 35 kraadi Celsiuse järgi. Tavaliselt tekivad lihasvärinad, tahhükardiaNendel temperatuuridel võib täheldada tahhüpnoed ja vasokonstriktsiooni või apaatiat ja ataksiat. Mõõduka hüpotermia korral on temperatuur langenud 28 kraadini. Lisaks teadvuse hägustumisele bradükardiaja laienenud õpilased, patsientidel esineb vähenenud okserefleks, hüporefleksia või külm-deprivatsioon. Tõsine hüpotermia esineb temperatuuril alla 28 kraadi, kuna see võib põhjustada vereringe seiskumist, vähenenud aju aktiivsus, fikseeritud õpilased ja südame rütmihäired või hingamisteede seiskumine lisaks teadvusetusele. Hüpotermia võib tekkida pärast aastal toimunud õnnetusi vesi, mägedes ja koobastes või pärast viibimist tunduvalt külmas keskkonnas. Erinevad haigused, neuroloogilistest defektidest tingitud istuv käitumine, äärmine füüsiline koormus või šokk võib vallandada ka hüpotermia. Sama kehtib ka ülemäärase kohta alkohol tarbimine ja sellega seotud veri anuma laienemine nahk. Harvaesineva Shapiro sündroomi all kannatavad patsiendid kannatavad ka termoregulatsiooni põhiliste ja korduvate defektide all. Termoregulatsiooni keskusena on nende hüpotalamuse mõjutab düsfunktsioon.
