Termoregulacja - Polski Serwis Naukowy

Termoregulacja - szereg procesów i zachowań behawioralnych organizmów mających na celu utrzymanie względnie stałej temperatury ciała. Jest to ważne dla utrzymania homeostazy organizmu.

Sens termoregulacji

Zgodnie z prawem Van't Hoffa enzymy działają skuteczniej przy wyższej temperaturze. Wyższa aktywność enzymów skutkuje podwyższonym tempem metabolizmu, który jest od nich całkowicie zależny. Górna granica wzrostu aktywności enzymów wynosi około 40 °C - przy tym progu rozpoczyna się denaturacja białek (enzymy w znakomitej większości są białkami). Dlatego organizmy dążą do utrzymywania temperatury nieco poniżej 39 °C.

Mięsień (łac. musculus) – kurczliwy narząd, jeden ze strukturalnych i funkcjonalnych elementów narządu ruchu, stanowiący jego element czynny. Występuje u wyższych bezkręgowców i u kręgowców. Jego kształt i budowa zależy od roli pełnionej w organizmie.

Denaturacja białka - zmiany w II, III- i IV-rzędowej strukturze białka natywnego, które prowadzą do utraty aktywności biologicznej lub innej indywidualnej cechy charakterystycznej przy zachowaniu jego struktury pierwszorzędowej.

Utrzymywanie temperatury

Typowa reakcja skóry człowieka na chłód - gęsia skórka.

Zarówno organizmy zmiennocieplne jak i stałocieplne starają się utrzymać odpowiednią temperaturę. Odbywa się to poprzez behawior zwierząt - zachowania takie jak wygrzewanie na słońcu i preferowanie odpowiedniej temperatury otoczenia - oraz, w przypadku organizmów stałocieplnych, wewnętrzne mechanizmy utrzymywania temperatury. Do wewnętrznych mechanizmów utrzymywania temperatury należą:

Zakażenie, infekcja (z łac. infectio) – wtargnięcie do organizmu drobnoustrojów chorobotwórczych. W celu wywołania choroby muszą one pokonać odporność organizmu. Jeżeli wrota zakażenia znajdują się w pobliżu miejsca występowania infekcji mówi się o zakażeniu miejscowym. Gdy zakażeniu towarzyszą objawy ogólnoustrojowej reakcji zapalnej taki stan nazywa się sepsą.

Wymiennik ciepła – urządzenie służące do wymiany energii cieplnej pomiędzy dwoma jej nośnikami, tj. substancjami będącymi w stanie ciekłym lub gazowym.

Odpowiedzialne za wydzielanie ciepła w organizmie:

wątroba jest jednym z głównych narządów ogrzewających krew.

drżenie mięśniowe - czyli szybkie skurcze powodują wzrost temperatury.

cykle jałowe (czyli cykle, w których z gradientu elektronów w mitochondrium nie tworzy się ATP tylko ciepło) powodują wzrost temperatury. Cykle jałowe są charakterystyczne dla brunatnej tkanki tłuszczowej.

Działania hormonalne, takie jak zwiększenie lub spadek aktywności tarczycy więc i wydzielania hormonu tyroksyny

Odpowiedzialne za wymianę ciepła z otoczeniem, ograniczające ucieczkę ciepła z organizmu:

Zwierzę zmiennocieplne (poikilotermia, pojkilotermia, ektotermia, zimnokrwistość) – zwierzę, którego temperatura ciała jest zmienna i zależy od temperatury otoczenia, cecha charakterystyczna ryb, płazów i gadów.

Izolacja – jest to sposób zabezpieczenia dwóch sąsiadujących układów, elementów itp. w celu utrudnienia wzajemnego oddziaływania. Rozróżniamy izolacje:

wymienniki przeciwprądowe w przepływie krwi w kończynach, powietrza w nozdrzach.

termiczne bariery izolacyjne takie jak: tkanka tłuszczowa, sierść, pióra.

Odpowiedzialne za oddawanie ciepła do otoczenia:

Ułatwienie przepływu ciepła do powierzchniowych warstw organizmu np. kurczenie lub rozkurczanie naczyń krwionośnych skóry. Gdy organizm dąży do zachowania ciepła, naczynia krwionośne kurczą się i krew nie może tracić ciepła poprzez kontakt z chłodniejszym powietrzem.

zwiększenie odbioru ciepła poprzez parowanie - pocenie i ziajanie.

Stany patofizjologiczne

Struktura nerwowa zwana ośrodkiem termoregulacji jest odpowiedzialna za ustalenie odpowiedniej temperatury i podjęcia decyzji o działaniach mających na celu jej podniesienie lub obniżenie. W przypadku infekcji, naturalną odpowiedzią organizmu jest wzrost temperatury. Ośrodek termoregulacji podwyższa swój punkt nastawczy (tzw. set point) na wyższy. Organizm zaczyna dążyć do osiągnięcia nowego, wyższego punktu nastawczego. Następuje chwilowa hipotermia podczas której jest intensywnie produkowane ciepło (na przykład poprzez drżenie mięśni). Trwa to do osiągnięcia temperatury wyznaczonej przez ośrodek termoregulacji. Po podaniu leków przeciwgorączkowych punkt nastawczy obniża się, następuje chwilowa hipertermia z intensywną utratą ciepła (intensywne pocenie) do osiągnięcia punktu nastawczego. Gorączka i anapireksja są stanami w których organizm kontroluje temperaturę narzuconą mu przez ośrodek termoregulacji. Hipertermia i hipotermia są przykładami stanów w których niezależnie od narzuconej temperatury, organizm ze względu na niewydolny mechanizm utrzymywania ciepła (lub skrajne warunki zewnętrzne) nie jest w stanie utrzymać odpowiedniej temperatury, co może być niebezpieczne dla zdrowia

Hipertermia - stan bardzo podwyższonej temperatury ciała, bardzo wysoka gorączka (powyżej 41 stopni Celsjusza), który wymaga podjęcia kroków ochładzających organizm, w przeciwnym wypadku grozi uszkodzeniem mózgu lub nawet śmiercią.

Temperatura – jedna z podstawowych ) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Zobacz też

ośrodek termoregulacji

Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.