La convección juega un papel importante en la termorregulación del cuerpo. Caracteriza el transporte de calor en el cuerpo y la disipación de calor al mundo exterior. Las alteraciones en el intercambio de calor pueden ser causadas por enfermedades y afectar gravemente el calor del cuerpo. equilibrar.
¿Qué es la convección?
En la convección, la energía térmica se transporta desde la fuente de calor a todas las partes del cuerpo por el flujo sangre en la sangre vasos. En la termorregulación de organismos, la convección representa una forma particular de transporte de calor durante el intercambio de calor. En este caso, el intercambio de calor tiene lugar a través de un medio material. Por lo tanto, el calor se puede transportar a través de un líquido como agua, transfiriendo a un medio gaseoso, el aire. En el caso de la regulación de la temperatura corporal, el medio líquido es el sangre en el torrente sanguíneo y el medio gaseoso es el aire exterior. En el contexto de la termorregulación, el cuerpo se esfuerza por mantener su temperatura corporal fisiológica en todo momento, si es posible. En los seres humanos, esto es de unos 37 grados. El calor se forma principalmente por procesos metabólicos y, en segundo lugar, por fricción durante el trabajo muscular. En este proceso, la energía mecánica del trabajo muscular también se deriva originalmente de las actividades metabólicas. En la convección, la energía térmica se transporta desde la fuente de calor a todas las partes del cuerpo por el flujo sangre en la sangre vasos. Por lo tanto, hay un transporte de calor constante a equilibrar la temperatura corporal, que, sin embargo, debe ser regulada por procesos hormonales. Además, se produce un intercambio de calor entre el cuerpo y el mundo exterior, mediante el cual el cuerpo libera calor al medio ambiente. Este transporte de calor se restringe mediante termorregulación en el caso de una fuerte pérdida de calor debido a las bajas temperaturas externas o se promueve en el caso de una producción excesiva de calor en el cuerpo.
Función y tarea
El intercambio de calor por convección está destinado a ayudar a mantener una temperatura corporal constante. Además de la convección, también hay intercambio de calor por evaporación (evaporación) o radiación (radiación). El cuerpo controla el intercambio de calor a través de mecanismos reguladores para que la temperatura corporal no se exceda ni se reduzca por debajo. Todos los procesos fisiológicos dependen de la temperatura y solo funcionan de manera óptima a la temperatura corporal. Si la temperatura corporal es demasiado baja, los procesos metabólicos se ralentizan. Las temperaturas demasiado altas tienen un gran impacto en la estructura de las biomoléculas. Por ejemplo, a temperaturas superiores a 40 grados, la desnaturalización de endógenos proteínas comienza. Las estructuras secundarias, terciarias y cuaternarias de la proteínas son destruidos, perdiendo su eficacia biológica. La funcionalidad de enzimas CRISPR-Cas en particular está deteriorado. Además, la fluidez, el comportamiento de difusión y el comportamiento de ósmosis de las membranas celulares cambian. A temperaturas más altas, la afinidad de unión de hemoglobina a oxígeno también disminuye, por lo que el suministro de oxígeno ya no estaría suficientemente garantizado. Para asegurar una temperatura corporal constante, es necesaria la secuencia coordinada de varios procesos. Entre otras cosas, esto implica la producción constante de calor, el aislamiento térmico y la capacidad del cuerpo para liberar más calor en caso de sobreproducción de calor. Cuando se produce un sobrecalentamiento del cuerpo, la hipotálamo inicia la disminución del tono simpático. Se producen vasodilatación periférica y aumento de la sudoración. La sudoración provoca un aumento de la pérdida de calor por evaporación y la vasodilatación aumenta la pérdida de calor por convección. La vasodilatación es la dilatación de la sangre. vasos para aumentar su superficie. Esto hace que la disipación de calor sea más eficaz. La convección también es necesaria para el calentamiento uniforme del cuerpo. Por lo tanto, el núcleo del cuerpo que consiste en el abdomen y cráneo se calienta más que las acras y las extremidades por el metabolismo. A través de la sangre circulación, las diferencias se compensan mediante convección forzada.
Enfermedades y dolencias
La convección en la termorregulación depende en gran medida del funcionamiento de los vasos sanguíneos. En el caso de trastornos circulatorios, el calentamiento uniforme de todas las partes del cuerpo tampoco funciona de manera óptima. En particular, las partes del cuerpo que se enfrían rápidamente y al mismo tiempo no se calientan permanecen más frías que las regiones vecinas. Por ejemplo, manos frias o los pies a menudo ocurren con arteriosclerosisIncluso el calentamiento pasivo desde el exterior no los eleva a la temperatura corporal tan rápidamente. Siempre hay un enfriamiento rápido. La actividad física puede mejorar la sangre circulación. En casos graves, sin embargo, existe el riesgo de insuficiencia oxígeno suministro y, en casos extremos, necrosis de las extremidades correspondientes. Control de Diabetes los pacientes en particular a menudo sufren de trastornos circulatorios que puede terminar con la pérdida de ciertas extremidades. La reducción del flujo sanguíneo (isquemia) también afecta el grado de vasodilatación. Dentro de los vasos sanguíneos, la isquemia altera las fuerzas de cizallamiento. Las fuerzas de cizallamiento median la dilatación de los vasos sanguíneos. Sin embargo, la disminución del flujo sanguíneo reduce las fuerzas de cizallamiento, por lo que también hay menos vasodilatación. Las personas mayores, en particular, a menudo sufren alteraciones del calor. equilibrar. Los mecanismos reguladores ya no funcionan de manera óptima. Por un lado, se reduce la producción general de calor y, por otro lado, se restringe el transporte de calor por procesos de convección, ya que a menudo hay una reducción del flujo sanguíneo. Como resultado, el cuerpo se enfría más, especialmente en áreas con mala circulación. Sin embargo, el mecanismo regulador también puede fallar si el cuerpo se sobrecalienta. El sobrecalentamiento puede ser causado, entre otras cosas, por una mayor producción de calor durante un esfuerzo físico intenso durante las condiciones climáticas bochornosas. Cuando la temperatura central sube por encima de los 41 grados, la producción de sudor cesará al mismo tiempo. Como resultado, el cuerpo intentará disipar el calor aumentando el flujo de sangre de la concha a las extremidades y acras, reduciendo así la temperatura central. Como resultado, puede ocurrir un colapso circulatorio. Esto condición se llama calor golpe. La termorregulación del cuerpo también puede ser anulada por una severa fiebre.
