Termoregulatsiooni abil hoiab inimkeha ümbritsevat kehatemperatuuri 37 kraadi. Ainevahetus, samuti lihased ja hapnik transport, sõltub sellest temperatuurist. Termoregulatsiooni häired avalduvad näiteks kuumuses insult.
Mis on termoregulatsioon?
Termoregulatsiooni abil hoiab inimkeha keskkonnast sõltumatult kehatemperatuuri 37 kraadi Celsiuse järgi. Tänu termoregulatsioonile on inimese kehatemperatuur välistemperatuurist suhteliselt sõltumatu. See tähendab, et inimesed kuuluvad sama kehatemperatuuriga olendite rühma. Tuleb eristada neid ja teisi soojaverelisi olendeid, kelle kehatemperatuur muutub välistemperatuuriga oluliselt. Inimestel vastab termoregulatsioon püsiva kehatemperatuuri säilitamisele umbes 37 kraadi Celsiuse järgi. Ainevahetus, samuti hapnik transport ja lihaste aktiivsus sõltuvad püsivast temperatuurist, mis vastab nende optimaalsele töötemperatuurile. Temperatuuri hoidmiseks toimub inimkeha ja tema keskkonna vahel püsiv vahetus. Konvektsioon, juhtivus, kiirgus ja aurustamine moodustavad seda vahetust. Nende mehhanismide kaudu saab organism temperatuuri autonoomselt vähendada või tõsta. The hüpotalamuse peetakse termoregulatsiooni keskuseks, millest käivitatakse kõik ülaltoodud protsessid. Ümbritseva ja sisemise temperatuuri määravad püsivalt nn termorakud nahk ja limaskest ja edastatud hüpotalamuse.
Funktsioon ja ülesanne
Termoregulatsioon on inimorganismi erinevate protsesside eeldus. Temperatuuri tõus näiteks suurendab kõigi lihaste elastseid omadusi ja Kõõlused. Ainevahetusreaktsioonid inimorganismis sõltuvad võrdselt temperatuurist. Temperatuuri tõus suurendab osaliste osakeste kineetilist energiat ja muudab seeläbi reaktsiooni tõenäolisemaks. Kuna valgud inimorganismis denautreerub temperatuuril üle neljakümne kraadi, ideaalne metaboolne temperatuur on 37 kraadi Celsiuse järgi. Ensüümreaktsioone, samuti rakumembraanide voolavusomadusi ning difusiooni või osmoosi käitumist organismis mõjutavad kõik osakeste kineetika, mille omakorda määrab temperatuur. Temperatuurid mängivad ka rolli hapnik transport läbi vereringe. Hemoglobiin pakub veri seondumisvõimega hapnikuosakestega. Seondumisafiinsus väheneb langevate temperatuuride korral, seega saab hapniku transport toimuda ainult suhteliselt soojal temperatuuril. Hapnikutranspordita toimuks kudede kadu ja lõpuks surm. Seega on termoregulatsioon inimelule hädavajalik. Kehasoojus tuleneb lihaste energia muundumisest ja ainevahetusest. Lihastes muutub keemiline energia kineetiliseks energiaks, mis tekitab soojust. Transport ja jaotus sellest soojusest toimub konvektsiooni teel, millel on veri selle meediumina. Soojuskadu väldib nahaalune rasvkude, nagu ka isoleerkihi puhul. Kui kehatemperatuur sellegipoolest langeb ülimadalate välistemperatuuride tõttu, teatatakse sellest kaotusest hüpotalamuse termorakkude poolt. The aju siis stimuleerib hüpofüüsi, mis vabastab türotropiini vabastavat hormooni, suurendades seeläbi sümpaatilist tooni. The süda kiirus suureneb tänu hormoonile, ainevahetus on stimuleeritud ja lihased annavad rohkem energiat. Sel viisil saab kehatemperatuuri säilitada vaatamata külm. Kui seevastu keha muutub püsivalt kõrge ümbritseva temperatuuri tõttu liiga soojaks, langetab hüpotalamus sümpaatilist tooni. Selle tagajärjel tekib perifeerne vasodilatatsioon ja veri vooluhulk paraneb, pakkudes soojusvahetuseks teatud pinda. Soojuskadu toimub konvektsiooni teel. Lisaks stimuleeritakse higi sekretsiooni, sest higinäärmed on mõistvalt innerveeritud. Aurustumine toimub jahutamise teel, mis jahutab organismi.
Haigused ja vaevused
Erinevad ravimid, samuti defitsiidi sümptomid nagu rauapuudus, põhjustavad häireid termoregulatsioonis. Need häired vastavad tavaliselt ebasobivale higistamisele külm ümbritsev temperatuur või külmavärinad hoolimata soojast temperatuurist. Sellised nähtused võivad ilmneda ka kontekstis närvisüsteem haigused nagu polüneuropaatiad. Puhtad sensoorsed häired, mille korral on tunda ainult soojustunnet ja külm häiritud, tuleb sellest eristada. See tunne allub niikuinii üksikutele komponentidele. Reaalsed tajumishäired seoses temperatuuridega esinevad sageli tsentraalse kontekstis närvisüsteem vigastused, millel võivad omakorda olla erinevad põhjused. Häiritud temperatuuri tajumine ei pea olema otseselt seotud häiritud termoregulatsiooniga. Tegelike termoregulatsioonihäirete põhjuseks on tavaliselt hüpotalamus või sümpaatiline närvisüsteem. Kui mõnes selle osas on kahjustus aju, siis võib see põhjustada ainevahetuse, samuti lihaste valeregulatsiooni, mis omakorda mõjutab kehatemperatuuri püsimist. Termoregulatsioon võib sama kiiresti ebaõnnestuda sellistes nähtustes nagu soojus insult. Soojusvorme on erinevaid insult. Nähtuse rasketes variantides tekivad rakkude ja mõnikord isegi elundite kuumakahjustused tasakaal termoregulatsioon on häiritud. Kuumarabanduse põhjustab näiteks suurenenud soojustoodang, mis võib tekkida treenides üle igasuguste piiride. Soojuse eraldumise puudumine võib põhjustada ka kuumarabanduse. Kui selle osana saavutatakse sisetemperatuur üle 40 kraadi, kahjustavad ensüümsüsteemid. Rakkude energia hoiab tühja ja membraani läbilaskvust ning naatrium voo suurenemine. Termoregulatsiooni mehhanismid lakkavad täielikult ja temperatuur jätkab tõusu, mille tulemuseks on nekroos ja mitme organi rike.
