konvektion

De konvektion spelar en viktig roll i kroppens termoregulering. Det kännetecknar värmetransporten i kroppen och värmeavgivningen till omvärlden. Störningar i värmeväxlingen kan orsakas av sjukdomar och har en allvarlig inverkan på kroppens värmebalans.

Vad är konvektion

Vid termoregulering av organismer representerar konvektion en viss form av värmetransport under värmeväxling. Värmeväxlingen sker här via ett materialmedium. På detta sätt kan värmen transporteras via en vätska såsom vatten och sedan överföras till ett gasformigt medium, luften.

När det gäller reglering av kroppstemperatur är det flytande mediet blodet i blodomloppet och det gasformiga mediet är utomhusluften. Som en del av termoregulering försöker kroppen upprätthålla sin fysiologiska kroppstemperatur när det är möjligt. Hos människor är det cirka 37 grader.

Värme genereras främst genom metaboliska processer och sekundärt genom friktion under muskelarbete. Den mekaniska energin i muskelarbete erhålls ursprungligen också från metabolismaktiviteter.

Med konvektion transporteras värmeenergin från värmekällan till alla delar av kroppen av det strömmande blodet i blodkärlen. Det finns konstant värmetransport för att balansera kroppstemperaturen, som dock måste regleras av hormonella processer.

Dessutom finns det ett värmeväxling mellan kroppen och omvärlden, där kroppen avger värme till miljön. Denna värmetransport är begränsad via termoreguleringen i händelse av hög värmeförlust på grund av låga utetemperaturer eller främjas vid överdriven värmeproduktion i kroppen.

Funktion & uppgift

Värmeutbytet genom konvektion bör hjälpa till att hålla kroppstemperaturen konstant. Förutom konvektion finns det också värmeväxling via förångning (förångning) eller strålning (strålning).

Kroppen styr värmeväxlingen via regleringsmekanismer på ett sådant sätt att kroppstemperaturen varken överskrids eller underskottas. Alla fysiologiska processer är temperaturberoende och körs bara optimalt vid kroppstemperatur. Om kroppstemperaturen är för låg bromsas de metaboliska processerna. För höga temperaturer har stor inverkan på strukturen för biomolekylerna. Denatureringen av kroppens egna proteiner börjar vid temperaturer över 40 grader. De sekundära, tertiära och kvartära strukturerna hos proteinerna förstörs och förlorar sin biologiska effektivitet. Speciellt enzymer är nedsatta i sin funktionalitet.

Dessutom förändras cellmembranens fluiditet, diffusionsbeteendet och osmosbeteendet. Vid högre temperaturer fortsätter bindningsaffiniteten för hemoglobin för syre att minska, så att syretillförseln inte längre skulle garanteras tillräckligt.

För att säkerställa en konstant kroppstemperatur är den koordinerade sekvensen för flera processer nödvändig. Detta gäller bland annat konstant värmeproduktion, värmeisolering och kroppens förmåga att öka värmeavledningen vid överproduktion av värme.

När kroppen blir överhettad får hypothalamus den sympatiska tonen att minska. Det finns perifer vasodilation och ökad svett. Bildningen av svett orsakar en ökning av värmeförlust genom indunstning och vasodilatation ökar värmeavledningen genom konvektion.

Vasodilatation är expansion av blodkärl för att öka ytan. Detta gör värmeavledningen effektivare. Konvektionen är också nödvändig för jämn uppvärmning av kroppen. Kroppens kärna, som består av buken och skallen, värms starkare av ämnesomsättningen än tunnland och extremiteter. Skillnaderna balanseras ut genom tvingad konvektion genom blodomloppet.

Du hittar din medicin här

Sjukdomar och sjukdomar

Konvektionen i termoregulering beror till stor del på funktionen hos blodkärlen. Vid cirkulationsstörningar fungerar inte ens uppvärmning av alla kroppsdelar optimalt. Delar av kroppen som svalnar snabbt och inte värms lika mycket samtidigt förblir svalare än de närliggande regionerna. Till exempel förekommer kalla händer eller fötter ofta vid åderförkalkning. De kan inte bringas till kroppstemperatur så snabbt även genom passiv uppvärmning från utsidan. Det sker alltid en snabb kylning.

Fysisk aktivitet kan förbättra blodcirkulationen. I svåra fall finns det emellertid risken för otillräcklig tillförsel av syre och i extrema fall nekros av motsvarande lemmar. Särskilt diabetespatienter lider ofta av cirkulationsstörningar, vilket kan leda till förlust av vissa extremiteter.

Minskat blodflöde (ischemi) påverkar också graden av vasodilatation. Skjuvkrafterna i blodkärlen förändras av ischemi. Skjuvkrafterna medierar expansionen av blodkärlen. Minskat blodflöde sänker emellertid skjuvkrafterna, så att det också blir mindre vasodilatation. I synnerhet äldre människor lider ofta av en störd värmebalans. Styrmekanismerna fungerar inte längre optimalt. Å ena sidan reduceras den allmänna värmeproduktionen och å andra sidan begränsas värmetransporten av konvektionsprocesser, eftersom det ofta är ett reducerat blodflöde. Kroppen svalnar mer särskilt i områden med mindre blodflöde.

Regleringsmekanismen kan dock också kollapsa om kroppen överhettas. Överhettning kan bland annat bero på ökad värmeproduktion under kraftig fysisk ansträngning under fuktiga väderförhållanden. När kärntemperaturen stiger över 41 grader, upphör svettproduktionen samtidigt. Kroppen kommer att försöka sprida värmen genom att öka blodflödet till lemmarna och acra och därmed sänka kärntemperaturen. Som ett resultat kan en cirkulationskollaps hota. Detta tillstånd kallas värmeslag. Kroppens värmereglering kan också inaktiveras om febern är svår.