← Oblasti
B12 Typ B · ~25 min

Termoregulace

Podotázky

Klíčové pojmy

homoiotermiepoikilotermieteplota jádrateplota slupkytřesová termogenezechemická termogenezeradiacekondukcekonvekceevaporaceperspiratio insensibilisvazodilatacevazokonstrikcepiloerekcehypotalamický termostattermoreceptoryaldosterontyroxinhorečkahypertermiehypotermieotužování
Kartičky Mock režim Otevři v Claude →

Výtah

Vymezení termoregulace

Termoregulaci lze definovat jako schopnost organismu udržovat stálou tělesnou teplotu. Jedná se o vlastnost homoiotermních (teplokrevných) živočichů, na rozdíl od poikilotermních (studenokrevných), u nichž je tělesná teplota dána zejména teplotou okolí. Udržování stálé tělesné teploty patří mezi základní funkce homeostázy a je nezbytnou podmínkou pro správný průběh enzymatických reakcí a fyziologických dějů.

Normální tělesná teplota člověka, měřená v axile, se pohybuje v rozmezí 35,8‒37,0 °C. Tato hodnota odpovídá tzv. teplotě slupky, kterou tvoří části těla měnící teplotu částečně vlivem okolí (končetiny, hlava, povrch těla). Naproti tomu teplota jádra, tedy teplota hrudní a břišní dutiny, je relativně konstantní a nezávislá na teplotě okolí; teplota jater dosahuje až 39‒40 °C. V průběhu dne pozorujeme přirozené cirkadiánní kolísání (minimum kolem 4:00 ráno, maximum v pozdním odpoledni) a u žen cirkalunární kolísání spojené s menstruačním cyklem – progesteron zvyšuje teplotu až o 0,5 °C, což lze využít jako signál ovulace.

Tvorba tepla

Většina tepla vzniká jako vedlejší produkt metabolických dějů. Orgánem s vysokou metabolickou aktivitou spojenou s tvorbou tepla jsou především játra. Ve svalech vzniká teplo jako odpadní produkt kontrakce, popř. cíleně při svalovém třesu (třesová termogeneze). Hormonálně se na tvorbě tepla významně podílí tyroxin, který zvyšuje teplotu zvětšením bazálního metabolismu buněk. Dále se uplatňují hormony s obecně stimulačním vlivem na metabolismus: růstový hormon, testosteron a katecholaminy (chemická termogeneze).

Výdej tepla

Klíčovým orgánem výměny tepla mezi tělem a okolím je kůže jakožto součást tepelného izolačního systému, který dále tvoří podkožní vazivo a podkožní tuková vrstva jako hlavní izolátor. Kůže flexibilně reaguje na tepelné potřeby organismu změnami průtoku krve kožními kapilárami a venózními plexy v rozsahu 0 až 30 % MSV. K výdeji tepla dochází, když se teplo odvádí cirkulací z jádra do slupky mechanismem kožní vazodilatace.

Cesty tepelných ztrát mají fyzikální i fyziologický charakter. Sálání (radiace) je vyzařování infračervených paprsků všemi směry; pokud je teplota těla vyšší než teplota okolí, organismus zářením více tepla vydává, než přijímá. Vedení (kondukce) představuje odvod tepla do prostředí, s nímž je tělo v kontaktu – voda je asi 23× tepelně vodivější než vzduch. Proudění (konvekce) je odvod ohřáté vrstvičky vzduchu či vody okolo těla proudícím prostředím (vítr, tekoucí voda). Odpařování (evaporace, pocení) je pro člověka nejúčinnější a nejdůležitější způsob výdeje tepla a jediný možný způsob, jestliže je teplota okolí vyšší než teplota těla. Účinnost odpařování významně závisí na vlhkosti vzduchu. Pot obsahuje 99 % vody, dále Na⁺, K⁺, Cl⁻, laktát a močovinu; u neaklimatizovaného člověka může vznikat asi 1 l potu/h, po adaptaci 2‒3 l/h, přičemž aldosteron snižuje ztráty soli. Potní žlázy jsou inervovány sympatikem (cholinergními vlákny) a stimulovány adrenalinem, takže k pocení dochází již do několika desítek sekund po zahájení aktivity. Posledním mechanismem je perspiratio insensibilis – nepozorovatelné odpařování tekutiny z povrchu těla, dýchacích cest a sliznic (cca 450‒800 ml/den), které nelze v rámci termoregulace ovlivňovat.

Řízení termoregulace

Za normálních okolností jsou tvorba i výdej tepla v rovnováze (teplotní pohoda, teplotní komfort), při překročení mezí se aktivují termoregulační pochody. Centrum termoregulace leží v hypotalamu („hypotalamický termostat“), který sbírá informace z termoreceptorů v hypotalamu samotném, dále z míchy, břišní dutiny, okolí velkých žil a kožních povrchových termoreceptorů. Řízení je reflexní. Nejúčinnějším způsobem zabránění tepelných ztrát u člověka je termoregulace behaviorální (oblékání, schování do závětří, topení). Alkohol vyvolává jen momentální pocit tepla díky vazodilataci v kůži; po jeho požití hrozí v chladu paradoxně podchlazení kvůli rychlým ztrátám tepla.

Mezi mechanismy snižování tělesné teploty patří vazodilatace kožních cév, pocení a snížení tepelné produkce (omezení pohybové aktivity, snížení chuti k jídlu – anorektický účinek vysokých teplot, siesta). Mechanismy zvyšování tělesné teploty zahrnují periferní vazokonstrikci, piloerekci („husí kůži“, u člověka pouze evoluční pozůstatek) a zvýšení produkce tepla pomocí svalového třesu, chemické termogeneze (katecholaminy) či produkce tyroxinu při několikatýdenní expozici chladu.

Adaptace a poruchy termoregulace

Otužování patří mezi metody posílení imunity, prevence běžných infekcí a u sportovců vede k adaptaci spojené s větší podkožní tukovou vrstvou a účinnější vazokonstrikcí při vstupu do chladné vody. Horečka je reakce organismu na přenastavení termoregulačního centra v hypotalamu vlivem pyrogenních účinků (bakteriální infekce, nádor, úraz); jedinec vnímá chlad, rozvíjí se zimnice, zapojuje se svalový třes. Nad 42 °C hrozí denaturace bílkovin. Hypertermie (přehřátí) vzniká, když mechanismy termoregulace nezvládají situaci (těžká práce v horku, dehydratace, vysoká vlhkost) – nastavení termostatu se nemění a teplota nekontrolovaně stoupá (úpal, úžeh). Hypotermie (podchlazení) se rozvíjí při poklesu teploty jádra pod 35 °C, projevuje se třesem, vazokonstrikcí, vzestupem SF; pod 32 °C se zpomaluje dech, kolem 30 °C nastává bezvědomí a při 28 °C je metabolismus na úrovni 0,5 MET a hrozí zástava srdce.

Mock monolog kostra (15 min)

Úvod (1 min)

Tělesná teplota a její kolísání (2 min)

Tvorba tepla (2 min)

Výdej tepla (4 min)

Řízení termoregulace (2 min)

Mechanismy zvyšování/snižování T (2 min)

Patologie a adaptace (2 min)

Shrnutí (1 min)

Související oblasti

B01B11B13A05