Termogenees on kehas soojuse tootmine, mida tehakse termoregulatsioonis kehatemperatuuri hoidmiseks. Termogenees toimub kas lihases või pruunis rasvkoes. Termogeneesi vähenemisel ja suurenemisel võivad olla kehale tõsised tagajärjed.
Mis on termogenees?
Termogenees on kehas soojuse tootmine, mida tehakse termoregulatsioonis kehatemperatuuri hoidmiseks. Inimkeha on keskkonnaga pidevalt soojusvahetusprotsessides. Neid protsesse nimetatakse termoregulatsiooniks ja need tagavad kehatemperatuuri püsivuse. Pidev kehatemperatuur tagab ideaalse töötemperatuuri kehaprotsesside jaoks. Näiteks tugevalt muutuvate kõrgete ja madalate temperatuuride korral veri ei saanud enam voolata ja keha kuded surid selle puudumise tõttu hapnik. Pideva kehatemperatuuri hoidmiseks on näiteks seda suurem, et inimene laguneb, seda kõrgemad on välistemperatuurid. Samamoodi toodab ta soojust, kui see on külm väljas. Keha soojuse tootmine on tuntud kui termogenees ja see toimub peamiselt ainevahetusprotsesside osana. Näiteks toodetakse paratamatult soojust kõrvalsaadusena energia metabolism, lihaste aktiivsus ja seedimine. Selles kontekstis eristatakse lihase, biokeemilist ja söögijärgset termogeneesi. Sõltuvalt ümbritsevast temperatuurist termogeneesi käigus tekkiv soojus kas säilitatakse või vabastatakse kehatemperatuuri hoidmiseks.
Funktsioon ja ülesanne
Paljudel loomaliikidel on termoregulatsiooni jaoks spetsiaalsed mehhanismid. Soojuse tootmine vastab tavaliselt lihase ja biokeemilisele termogeneesile. Skeletilihastes tekib töö ajal soojus, suurenenud lihastoonus ja külm värisemine. Harva ületab skeletilihaste efektiivsus 20 protsenti. Seetõttu muundatakse suurem osa füüsilisest tööst saadavast energiast soojuseks. Kehas põhjustab see kuumutamist, kui soojust ei eraldata. Kui pingutate oma lihaseid a külm keskkonda ja tõstab seeläbi lihastoonust, tekitate kehas soojust. See põhimõte on termoregulatsiooni külmavärinate jaoks ülioluline, mis kaitseb organismi teatud määral jahtumise eest. Lihaste nähtav värisemine on iseloomulik kõrgele lihastoonusele. Külm värisemine algatatakse automaatselt aju külmas keskkonnas, et hoida kehatemperatuuri külmast hoolimata. Aktiveeritud lihased tõmbuvad kokku, samaaegselt kokkutõmbeid agonisti ja antagonisti lihasrühmadest. Füsioloogiliste liikumiste korral ei ole agonistide ja antagonistide samaaegne aktiveerimine muudel asjaoludel mõeldav. Külma värisemisega saavutatav soojuslik võimsus võib olla 320–400 vatti. See väärtus on ligikaudu viis korda suurem kui põhiline ainevahetuse kiirus. Energia seisukohalt on tõeline külmavärinad raske töö ja seetõttu võib see püsida maksimaalselt kaks tundi. Sellest lihaskuumusest tuleb eristada biokeemilist termogeneesi. Rahuolekus tekitavad inimesed basaalse termogeneesi osana kehasoojuse ainevahetuse kiiruse. Kui ainevahetuse kiirus suureneb, tekib termogenees. Seega, kui see on vajalik kehatemperatuuri säilitamiseks, keha põletus täiendav rasvhapped soojuse tekitamiseks maks ja pruun rasvkoe. Termogenees rasvkoes ei ole seotud ATP sünteesiga ja on seetõttu kõige tõhusam. Soojust tootva valgu termogeniini aktiivsus algab pruunis rasvkoes tugevate külma stiimulite abil. Seda tüüpi soojuse tootmist tuleb eristada söögijärgsest termogeneesist, mis toimub seedimise ajal. Energiat kasutatakse toidu tarbimiseks, lagundamiseks, transportimiseks ja toitainete säilitamiseks. Keha temperatuuri säilitamiseks vahetult pärast söömist suurendatakse soojuse põhimetaboolset kiirust. Igat tüüpi termogenees on oluline kohanemisviis muutuvate välistemperatuuridega. Külmavärinad ja seega lihaste termogenees algavad kõige kiiremini pärast temperatuuri langust. Biokeemiliste protsesside kohanemine langevate temperatuuridega võtab kauem aega.
Haigused ja vaevused
Termogeneesi aktiivsuse vähenemine võib soodustada ülekaalulisusAlandatud ainevahetuse kiirus iseloomustab tavaliselt energiatarbimist ülekaaluline inimesed. See madal käive on suures osas geneetiliselt määratud. Füüsilise aktiivsuse puudumise tõttu vähenenud termogenees on aga sama otsustav parameeter. Inimkeha põhiainevahetus on lihastega tihedalt seotud mass, mida nimetatakse ka rasvavabaks massiks. Mida rohkem lihaseid mass kehas on, seda suurem on termogeneesi tõttu energia põhiainevahetus isegi puhkeseisundis. Selles suhtes lihaste kasvatamine mass aitab alati rasva põletada. Samamoodi soodustab vähene füüsiline koormus isegi puhkeolekus madalat metaboolset ainevahetuse kiirust madala termogeneesiga. Kuivõrd patoloogiliste inimestega ülekaalulisus Toitumistegurite tõttu on termogenees vähenenud, kuid pole veel lõplikult kindlaks tehtud. Nüüd on kaalulangetamise tööstuse vahendina avastatud külm termogenees. Lisaks suurendamisele rasvapõletuseks, suunatud külma kokkupuude ja selle põhjustatud termogenees võivad seda parandada immuunsüsteemi, suurendada hormooni tasakaal, madalam veri suhkurja vähendada isusid. Selles kontekstis on juba katsetatud külma dušši, külma vanni ja isegi jäävannid. Termogeneesil on oma osa ka dieedil. Näiteks võivad valed dieedid vähendada termogeneesi aktiivsust. Termogeensete protsesside häireid saab tuvastada ka paljude ainevahetushäirete või kilpnäärmehaiguste taustal. Suurenenud termogenees esineb näiteks kontekstis hüpertüreoidism. Lisaks põhiainevahetuse kiirusele suureneb selle haiguse korral ka kehatemperatuuri tõus. Higistamine ja ülitundlikkus kuumuse suhtes iseloomustavad kliinilist pilti. Analoogselt ka hüpotüreoidism toimub termogeneesi vähenemine. Põhiainevahetus ja kehatemperatuur on langenud. Külma tundlikkus ja halvenenud võime kohaneda temperatuuri muutustega võivad olla samaaegsed sümptomid patsientidel hüpotüreoidism.
