Termoregulatsioon

Koos Termoregulatsioon inimese keha hoiab keskkonnast sõltumatut kehatemperatuuri 37 kraadi Celsiuse järgi. Sellest temperatuurist sõltuvad nii ainevahetus kui ka lihased ja hapniku transport. Termoregulatsiooni häired esinevad näiteks kuumarabanduse korral.

Mis on termoregulatsioon?

Tänu termoregulatsioonile on inimese kehatemperatuur väliste temperatuuridest suhteliselt sõltumatu. See tähendab, et inimesed on üks võrdselt sooja olenditest. Seda tuleb eristada külmaverelistest olenditest, kelle kehatemperatuur muutub välistemperatuuri korral märkimisväärselt.

Inimestel vastab termoregulatsioon konstantsele kehatemperatuuri hoidmisele umbes 37 kraadi Celsiuse järgi. Ainevahetus, hapniku transport ja lihaste aktiivsus sõltuvad konstantsest temperatuurist, mis vastab nende optimaalsele töötemperatuurile.

Temperatuuri säilitamiseks toimub inimkeha ja selle keskkonna vahel pidev vahetus. Konvektsioon, juhtivus, kiirgus ja aurumine moodustavad selle vahetuse. Nende mehhanismide kaudu saab organism oma temperatuuri autonoomselt kas alandada või tõsta.

Termoregulatsiooni keskpunkt on hüpotalamus, millest algatatakse kõik nimetatud protsessid. Ümbritseva ja sisetemperatuuri määravad püsivalt naha ja limaskesta nn termilised rakud ning edastavad hüpotalamusele.

Funktsioon ja ülesanne

Termoregulatsioon on inimorganismi mitmesuguste protsesside eeltingimus. Näiteks temperatuuri tõus suurendab kõigi lihaste ja kõõluste elastseid omadusi. Inimorganismi metaboolsed reaktsioonid sõltuvad temperatuurist.

Temperatuuri tõus suurendab osalevate osakeste kineetilist energiat ja muudab reaktsiooni tõenäolisemaks. Kuna inimorganismis olevad valgud denatureeruvad temperatuuril üle neljakümne kraadi, on ideaalne metaboolne temperatuur 37 kraadi Celsiuse järgi.

Nii ensüümireaktsioone kui ka rakumembraanide voolavusomadusi ja difusiooni- või osmoosikäitumist organismis mõjutavad osakeste kineetika, mille omakorda määrab temperatuur.

Temperatuur mängib rolli ka hapniku transportimisel vereringe kaudu. Hemoglobiin annab verele võime siduda hapniku osakesi. Sidumisafiinsus väheneb temperatuuride langemisel, nii et hapniku transport saab toimuda ainult suhteliselt soojal temperatuuril. Ilma hapnikutranspordita oleks kudede kadu ja lõpuks ka surm. Seetõttu on termoregulatsioon inimese elus hädavajalik.

Kehasoojus tuleneb lihaste energia muundamisest ja ainevahetusest. Lihastes muutub keemiline energia kineetiliseks energiaks, mis tekitab soojust. Selle soojuse transport ja jaotamine toimub konvektsiooni teel, mille veri söötmele annab. Nahaalune rasvkude takistab soojuskadu, nagu ka isoleerkihi puhul.

Kui kehatemperatuur langeb sellest hoolimata äärmiselt madala välistemperatuuri tõttu, teatavad sellest soojusrakud hüpotalamusele. Seejärel stimuleerib aju hüpofüüsi, mis vabastab türeotropiini vabastava hormooni ja suurendab seega sümpaatilist tooni. Südame löögisagedus tõuseb tänu hormoonile, stimuleeritakse ainevahetust ja lihased annavad rohkem energiat. Sel viisil saab kehatemperatuuri säilitada hoolimata külmast.

Kui teisest küljest muutub keha püsivalt kõrge õhutemperatuuri tõttu liiga soojaks, alandab hüpotalamus sümpaatilist tooni. Selle tulemuseks on perifeerne vasodilatatsioon ja vereringe paraneb, nii et soojusvahetuseks luuakse teatud piirkond. Soojus kaob konvektsiooni teel. Lisaks stimuleeritakse higi sekretsiooni, kuna higinäärmed on sümpaatiliselt innerveeritud. Aurustumisel tekib aur, mis jahutab organismi.

Ravimid leiate siit

Haigused ja tervisehäired

Termoregulatsiooni häireid põhjustavad mitmesugused ravimid, aga ka sellised vaegusnähud nagu rauavaegus. Need häired vastavad tavaliselt ebapiisavale higistamisele külma ümbritseva õhu temperatuuril või värisemisest hoolimata sooja temperatuurist.

Sellised sümptomid võivad ilmneda ka närvisüsteemi haiguste, näiteks polüneuropaatiate korral. Eristada tuleb puhtaid sensoorseid häireid, kus häiritakse ainult sooja ja külma tunnet. See tunne allub niikuinii üksikutele komponentidele. Tõelised temperatuuri tajumise häired tekivad sageli kesknärvisüsteemi vigastuste taustal, millel võivad olla erinevad põhjused. Häiritud temperatuuri tajumine ei pea olema otseselt seotud häiritud termoregulatsiooniga.

Tegelikud termoregulatsiooni häired on tavaliselt põhjustatud hüpotalamusest või sümpaatilisest närvisüsteemist. Kui aju ühes osas on kahjustus, võib see põhjustada ainevahetuse, aga ka lihaste, düsregulatsiooni, millel on omakorda mõju kehatemperatuuri hoidmisele.

Termoregulatsioon võib sama kiiresti ebaõnnestuda ka selliste sümptomite korral nagu kuumarabandus. Kuumarabandusi on erinevaid vorme. Nähtuse rasketes variantides tekivad kuumakahjustused rakkudele ja mõnikord isegi organitele. Termoregulatsiooni tasakaal tuuakse tasakaalust välja. Näiteks kuumarabanduse põhjustab suurenenud soojuse tootmine, mis võib spordis esineda väljaspool kõiki piire.

Soojuse hajumine võib põhjustada ka kuumarabanduse. Kui selle ajal saavutatakse temperatuur üle 40 kraadi Celsiuse järgi, on ensüümsüsteemid kahjustatud. Rakkude energiavarud on ammendunud ning membraani läbilaskvus ja naatriumi vool suurenevad. Termoregulatsiooni mehhanismid ebaõnnestuvad täielikult ja temperatuur tõuseb jätkuvalt, mis põhjustab nekroosi ja mitme organi rikkeid.