Ledning

De Ledning är en typ av värmetransport och en av fyra mekanismer med vilka kroppen utbyter värme med miljön inom ramen för termoregulering. Ledningen är baserad på browniska rörelser. De tillåter värme i den isolerade kroppen att migrera från områden med högre temperaturer till områden med lägre temperaturer.

Vad är ledningen?

Enligt lagen om bevarande av energi är energi en bevarandekvantitet. Som ett resultat förändras den totala energin i ett isolerat system inte, utan förvandlas högst till olika energiformer. Lagen om bevarande av energi gäller också värmetransport i det isolerade systemet i människokroppen.

Värmeledningen i den mänskliga organismen kallas också ledning och motsvarar värmeflödet i ett fast ämne som sker inom ramen för temperaturskillnader. Enligt termodynamikens andra lag flyter värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen. Till skillnad från konvektion kräver ledning inget materialflöde för termisk transport. Värmetransport sker inom ramen för ledning, dvs utan materialtransport via vävnad. Hudkontakt med ett material skapar också värmeledning.

Mängden värme som transporteras under ledning beror på värmeledningsförmågan och temperaturskillnaderna. Ledningen kallas också Värmediffusion och är en av fyra värmeöverföringsmekanismer i människokroppen.

Funktion & uppgift

De fyra fysiska mekanismerna för värmetransport i människokroppen är strålning, konvektion, förångning och ledning.

Indunstning är en värmeförlust genom svettning som en del av termoregulering. Strålning avser den infraröda delen av den termiska strålningen och är därför inte bunden till materia. Ledning betyder värmetransporten i en vilkropp och konvektion är värmetransporten med ett rörligt medium.

Biologi skiljer mellan en intern och en extern värmetransport. Den externa värmeväxlingen är den permanenta värmeväxlingen som sker genom huden med miljön. Den interna värmetransporten innebär transport av kroppsvärme som börjar på värmekällans plats upp till kroppsytan. Konvektion och ledning spelar en roll i det interna värmeflödet.

När det gäller ledning transporteras värme via den bruna molekylära rörelsen hos ett ämne. De ryckiga, oregelbundna termiska rörelserna för partiklar i ett visköst medium kallas brunisk rörelse. Kvadratet för det täckta avståndet ökar i genomsnitt i proportion till den absoluta temperaturen och tidsintervallet. Den är omvänt proportionell mot partikelradien och viskositeten. Denna princip ligger till grund för varje biologisk diffusion.

När värmen överförs genom brunisk molekylrörelse kompenseras värmegradienten eftersom partiklarna rör sig i riktningen för områdena med lägre temperatur. Materialets fysiska egenskaper bestämmer storleken på det resulterande värmeflödet. I fysiologiska vävnader är vattenbalansen den ledande faktorn. Värmeledningsförmågan bestäms av koefficienten för värmeledningsförmågan. Liksom alla andra värmeväxlingsmekanismer orsakar ledning permanent värmeförlust och samtidigt passiv uppvärmning.

Den mänskliga organismen är beroende av en konstant kroppstemperatur för att alla metaboliska processer fungerar perfekt. Temperaturen hålls konstant genom konstant värmeproduktion i betydelse av termogenes, liksom genom isolering från miljön och förmågan att sänka kroppstemperaturen.

Kroppsvärmen är resultatet av energiomvandlingen i två system. Musklerna och ämnesomsättningen är inblandade. Musklerna förvandlar kemisk energi till kinetisk energi. Värmetransporten av dessa energier sker huvudsakligen genom tvingad konvektion via blodet.

Du hittar din medicin här

Sjukdomar och sjukdomar

Stört termoregulering kan orsaka många orgeldysfunktioner i människokroppen och därmed vara en systemisk sjukdom. Eftersom ledning är en av flera orsaker till värmeförlust kan det vara relaterat till hypotermi. Hypotermi är hypotermi som uppstår efter exponering för kyla. Värmeproduktionen i kroppen är mindre än frisläppandet av värme under en viss tidsperiod. I extrema fall kan hypotermi vara dödlig.

Lokal exponering för kyla orsakar frostskador, vilket permanent skadar vävnaden. Hypotermi spelar till exempel en roll i samband med bergsidrottare som har haft en olycka och övervägs automatiskt på intensivavdelningar med lämplig medicinsk historia och en lämplig klinisk bild.

Medicin skiljer mellan olika stadier av hypotermi. Mjuk hypotermi förekommer vid en kroppstemperatur mellan 32 och 35 grader Celsius. Muskeltremor, takykardier, takypneas och vasokonstriktion eller apati och ataxi kan vanligtvis observeras vid dessa temperaturer.

Vid måttlig hypotermi har temperaturen sjunkit till 28 grader Celsius. Förutom nedsatt medvetande, bradykardi och utvidgade elever har patienten en reducerad gagreflex, hyporeflexi eller förkylning.

Svår hypotermi nämns vid temperaturer under 28 grader Celsius, eftersom det kan orsaka hjärtstopp, minskad hjärnaktivitet, styva pupiller och hjärtrytm eller andningsstopp utöver medvetslöshet.

Hypotermi kan uppstå efter olyckor vid vatten, i bergen och i grottor eller efter att ha stannat i en avsevärt kall miljö. Olika sjukdomar, stillasittande beteende på grund av neurologiska defekter, extrem fysisk ansträngning eller tillstånd av chock kan utlösa hypotermi. Detsamma gäller för överdriven alkoholkonsumtion och tillhörande utvidgning av blodkärl i huden.

Patienter med det sällsynta Shapiro-syndromet lider också av grundläggande och återkommande defekter i termoregulering. Som ett termoregulatoriskt centrum påverkas din hypotalamus av störningar.