Przewodzenie

Plik Przewodzenie jest rodzajem transportu ciepła i jednym z czterech mechanizmów, za pomocą których organizm wymienia ciepło z otoczeniem w ramach termoregulacji. Przewodnictwo oparte jest na ruchach Browna. Umożliwiają przenikanie ciepła w izolowanym ciele z obszarów o wyższych temperaturach do obszarów o niższych temperaturach.

Jakie jest przewodnictwo?

Zgodnie z prawem zachowania energii energia jest wielkością oszczędzającą. W rezultacie całkowita energia izolowanego systemu nie zmienia się, ale co najwyżej przekształca się w różne formy energii. Prawo zachowania energii dotyczy także transportu ciepła w izolowanym układzie organizmu człowieka.

Przewodzenie ciepła w organizmie człowieka jest również znane jako przewodzenie i odpowiada przepływowi ciepła w ciele stałym, który ma miejsce w zakresie różnic temperatur. Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki ciepło zawsze płynie w kierunku niższej temperatury. W przeciwieństwie do konwekcji, przewodzenie nie wymaga przepływu materiału do transportu termicznego. Transport ciepła odbywa się w ramach przewodzenia, tj. Bez transportu materiału przez tkankę. Kontakt skóry z materiałem również powoduje przewodzenie ciepła.

Ilość ciepła transportowanego podczas przewodzenia zależy od przewodności cieplnej i różnic temperatur. Nazywa się również przewodnictwo Dyfuzja ciepła i jest jednym z czterech mechanizmów wymiany ciepła w organizmie człowieka.

Funkcja i zadanie

Cztery fizyczne mechanizmy transportu ciepła w organizmie człowieka to promieniowanie, konwekcja, parowanie i przewodzenie.

Parowanie to utrata ciepła przez pocenie się w ramach termoregulacji. Promieniowanie odnosi się do podczerwonej części promieniowania cieplnego i dlatego nie jest związane z materią. Przewodzenie oznacza transport ciepła w ciele spoczynkowym, a konwekcja to transport ciepła za pomocą ruchomego medium.

W biologii rozróżnia się wewnętrzny i zewnętrzny transport ciepła. Zewnętrzna wymiana ciepła to trwała wymiana ciepła, która zachodzi poprzez skórę z otoczeniem. Wewnętrzny transport ciepła oznacza transport ciepła ciała począwszy od miejsca źródła ciepła do powierzchni ciała. Konwekcja i przewodzenie odgrywają rolę w wewnętrznym przepływie ciepła.

W przypadku przewodzenia ciepło jest przenoszone przez ruch molekularny substancji Browna. Szarpane, nieregularne ruchy termiczne cząstek w lepkim ośrodku nazywane są ruchami Browna. Kwadrat pokonywanej odległości rośnie średnio proporcjonalnie do temperatury bezwzględnej i przedziału czasowego. Jest odwrotnie proporcjonalna do promienia cząstki i lepkości. Ta zasada leży u podstaw każdej dyfuzji biologicznej.

Gdy ciepło jest przenoszone przez ruch molekularny Browna, gradient ciepła jest kompensowany, ponieważ cząstki poruszają się w kierunku obszarów o niższej temperaturze. Fizyczne właściwości materiału determinują wielkość wynikowego przepływu ciepła. W tkankach fizjologicznych głównym czynnikiem jest bilans wodny. Przewodność cieplną określa współczynnik przewodności cieplnej. Jak wszystkie inne mechanizmy wymiany ciepła, przewodzenie powoduje trwałą utratę ciepła i jednocześnie pasywne nagrzewanie.

Organizm ludzki jest zależny od stałej temperatury ciała, aby wszystkie procesy metaboliczne mogły doskonale funkcjonować. Temperatura jest utrzymywana na stałym poziomie dzięki ciągłemu wytwarzaniu ciepła w sensie termogenezy, a także dzięki izolacji od otoczenia i zdolności do obniżania temperatury ciała.

Ciepło ciała jest wynikiem konwersji energii w dwóch systemach. W grę wchodzą mięśnie i metabolizm. Mięśnie zamieniają energię chemiczną w energię kinetyczną. Transport ciepła tych energii odbywa się głównie poprzez wymuszoną konwekcję przez krew.

Tutaj znajdziesz swoje leki

Choroby i dolegliwości

Zakłócona termoregulacja może powodować liczne dysfunkcje narządowe w organizmie człowieka, a tym samym być chorobą ogólnoustrojową. Ponieważ przewodzenie jest jedną z kilku przyczyn utraty ciepła, może być związane z hipotermią. Hipotermia to hipotermia, która pojawia się po ekspozycji na zimno. Wytwarzanie ciepła w organizmie jest mniejsze niż wydzielanie ciepła przez pewien okres czasu. W skrajnych przypadkach hipotermia może być śmiertelna.

Miejscowe narażenie na zimno powoduje odmrożenia, które trwale uszkadzają tkankę. Hipotermia odgrywa rolę, na przykład, w przypadku sportowców górskich, którzy mieli wypadek i jest automatycznie uwzględniana na oddziałach intensywnej terapii z odpowiednim wywiadem medycznym i odpowiednim obrazem klinicznym.

Medycyna rozróżnia różne stadia hipotermii. Łagodna hipotermia występuje przy temperaturze ciała od 32 do 35 stopni Celsjusza. W tych temperaturach zwykle można zaobserwować drżenie mięśni, tachykardie, tachypneas i skurcze naczyń lub apatię i ataksję.

W umiarkowanej hipotermii temperatura spadła do 28 stopni Celsjusza. Oprócz upośledzenia świadomości, bradykardii i rozszerzonych źrenic, pacjent ma zmniejszony odruch wymiotny, hiporefleksję lub idiotyzm na zimno.

Do ciężkiej hipotermii mówi się w temperaturach poniżej 28 stopni Celsjusza, co oprócz utraty przytomności może powodować zatrzymanie akcji serca, zmniejszenie aktywności mózgu, sztywność źrenic i zaburzenia rytmu serca lub zatrzymanie oddechu.

Hipotermia może wystąpić po wypadkach na wodzie, w górach, w jaskiniach lub po przebywaniu w bardzo zimnym środowisku. Różne choroby, siedzący tryb życia spowodowany wadami neurologicznymi, ekstremalny wysiłek fizyczny lub stany wstrząsu mogą wywołać hipotermię. To samo dotyczy nadmiernego spożycia alkoholu i związanego z tym rozszerzenia naczyń krwionośnych skóry.

Pacjenci z rzadkim zespołem Shapiro również cierpią na podstawowe i nawracające wady termoregulacji. Jako ośrodek termoregulacji, podwzgórze jest dotknięte zaburzeniami.