対流

の 対流 体の体温調節に大きな役割を果たします。体内の熱輸送と外界への熱放出を特徴づけます。熱交換の障害は、病気によって引き起こされ、体の熱バランスに深刻な影響を与える可能性があります。

対流とは

生物の体温調節において、対流は熱交換中のある種の熱輸送を表しており、熱交換はここでは材料媒体を介して行われます。このようにして、熱は、水などの液体を介して運ばれ、その後、気体媒体である空気に伝達されます。

体温調節の場合、液体媒体は血流中の血液であり、ガス媒体は外気です。体温調節の一部として、体は可能な限り生理的な体温を維持しようとします。人間では約37度です。

熱は、主に代謝プロセスを介して生成され、二次的には筋肉運動中の摩擦を介して生成されます。筋肉運動の力学的エネルギーは、もともと代謝活動からも得られます。

対流により、熱源からの熱エネルギーは、血管内を流れる血液によって身体のすべての部分に運ばれます。体温のバランスを取るための一定の熱輸送がありますが、ホルモンプロセスによって調節する必要があります。

さらに、体は外界との間で熱交換を行い、体は環境に熱を放出します。この熱輸送は、外気温が低いために熱損失が高い場合に体温調節によって制限されるか、体内で過度の熱が発生した場合に促進されます。

機能とタスク

対流による熱交換は、体温を一定に保つのに役立ちます。対流に加えて、蒸発（蒸発）または放射（放射）による熱交換もあります。

体は、調節機構を介して、体温を超えたり下回ったりしないように熱交換を制御します。すべての生理学的プロセスは温度に依存し、体温でのみ最適に実行されます。体温が低すぎると、代謝プロセスが遅くなります。温度が高すぎると、生体分子の構造に大きな影響を与えます。体自身のタンパク質の変性は、40度以上の温度で始まります。タンパク質の二次、三次、および四次構造が破壊され、生物学的効果が失われます。特に酵素はその機能が損なわれています。

さらに、細胞膜の流動性、拡散挙動、浸透挙動が変化します。 より高い温度では、ヘモグロビンの酸素に対する結合親和性は減少し続けるため、酸素供給はもはや十分に保証されなくなります。

一定の体温を確保するために、いくつかのプロセスの調整されたシーケンスが必要です。これは、とりわけ、一定の熱産生、断熱、および熱の過剰産生の場合に熱放散を増加させる身体の能力に関係します。

体が過熱すると、視床下部が交感神経の緊張を低下させます。末梢血管拡張と発汗の増加があります。汗の形成は蒸発による熱損失の増加を引き起こし、血管拡張は対流による熱放散を増加させます。

血管拡張は、血管の表面積を増やすための血管の拡張です。これにより、放熱がより効果的になります。対流は、体を均一に加熱するためにも必要です。腹部と頭蓋骨で構成される体の中心部は、エーカーや四肢よりも代謝によって強く加熱されます。違いは、血流を通した強制対流によってバランスがとられます。

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病気と病気

体温調節における対流は、血管の機能に大きく依存しています。循環障害の場合、すべての体の部分の加熱でさえ最適に機能しなくなります。急速に冷え、同時にあまり加熱されない体の部分は、隣接する領域よりも冷たくなります。例えば、アテローム性動脈硬化症では手や足の冷えがよく起こります。 外部からのパッシブヒーティングによっても、それほど早く体温になることはありません。常に急速な冷却があります。

身体活動は血液循環を改善することができます。ただし、重症の場合は酸素の供給が不十分で、極端な場合は対応する四肢が壊死する危険があります。 特に糖尿病患者はしばしば循環障害に苦しみ、その結果特定の四肢が失われる可能性があります。

血流の減少（虚血）も血管拡張の程度に影響します。血管内の剪断力は虚血により変化します。剪断力は血管の拡張を仲介します。ただし、血流が減少すると、剪断力が低下するため、血管拡張も少なくなります。特に高齢者は、しばしば熱バランスの乱れに悩まされます。制御メカニズムはもはや最適に機能しません。一方では、一般的な熱の生成が減少し、他方では、血流が減少することが多いため、熱伝達は対流プロセスによって制限されます。特に血流の少ない領域では、体が冷えます。

ただし、身体が過熱すると、調節メカニズムも崩壊する可能性があります。過熱は、とりわけ、湿気の多い天候状態での激しい運動中の熱生成の増加に起因する可能性があります。中心部の温度が41度を超えると、汗の生成が同時に停止します。体は、手足や肩甲骨への血流を増加させて熱を放散させ、中心部の温度を下げようとします。その結果、循環の崩壊は脅かされる可能性があります。この状態は熱中症として知られています。発熱が激しい場合は、体の熱調節を無効にすることもできます。