Convectie speelt een belangrijke rol bij de thermoregulatie van het lichaam. Het kenmerkt warmtetransport in het lichaam en warmteafvoer naar de buitenwereld. Stoornissen in de warmte-uitwisseling kunnen worden veroorzaakt door ziekte en hebben een ernstige invloed op de lichaamswarmte evenwicht.
Wat is convectie?
Bij convectie wordt warmte-energie door de stroming van de warmtebron naar alle delen van het lichaam getransporteerd bloed in het bloed schepen Bij de thermoregulatie van organismen vertegenwoordigt convectie een bepaalde vorm van warmtetransport tijdens warmte-uitwisseling. In dit geval vindt warmtewisseling plaats via een materiaalmedium. Zo kan warmte worden getransporteerd door een vloeistof zoals water, overgaand in een gasvormig medium, de lucht. In het geval van lichaamstemperatuurregeling is het vloeibare medium de bloed in de bloedbaan en het gasvormige medium is de buitenlucht. In de context van thermoregulatie streeft het lichaam ernaar om, indien mogelijk, te allen tijde de fysiologische lichaamstemperatuur op peil te houden. Bij mensen is dit ongeveer 37 graden. Warmte wordt voornamelijk gevormd door metabolische processen en in de tweede plaats door wrijving tijdens spierarbeid. In dit proces wordt de mechanische energie van spierarbeid oorspronkelijk ook afgeleid uit metabolische activiteiten. Bij convectie wordt warmte-energie door de stroming van de warmtebron naar alle delen van het lichaam getransporteerd bloed in het bloed schepen Er is dus een constant warmtetransport naar evenwicht de lichaamstemperatuur, die echter moet worden gereguleerd door hormonale processen. Daarnaast vindt er warmte-uitwisseling plaats tussen het lichaam en de buitenwereld, waarbij het lichaam warmte afgeeft aan de omgeving. Dit warmtetransport wordt bij sterk warmteverlies door lage buitentemperaturen via thermoregulatie beperkt of bevorderd bij overmatige warmteproductie in het lichaam.
Functie en taak
Warmte-uitwisseling door convectie is bedoeld om een constante lichaamstemperatuur te helpen behouden. Naast convectie is er ook warmte-uitwisseling via verdamping (verdamping) of straling (straling). Het lichaam regelt de warmte-uitwisseling via regulerende mechanismen zodat de lichaamstemperatuur zowel niet wordt overschreden als niet wordt onderschreden. Alle fysiologische processen zijn temperatuurafhankelijk en verlopen alleen optimaal bij lichaamstemperatuur. Als de lichaamstemperatuur te laag is, worden metabolische processen vertraagd. Te hoge temperaturen hebben een grote invloed op de structuur van biomoleculen. Bijvoorbeeld bij temperaturen boven de 40 graden, de denaturatie van endogeen eiwitten begint. De secundaire, tertiaire en quartaire structuren van de eiwitten worden vernietigd en verliezen hun biologische effectiviteit. De functionaliteit van enzymen in het bijzonder is aangetast. Bovendien veranderen de vloeibaarheid, het diffusiegedrag en het osmosegedrag van de celmembranen. Bij hogere temperaturen is de bindingsaffiniteit van hemoglobine naar zuurstof neemt ook af, waardoor de zuurstoftoevoer niet meer voldoende gegarandeerd zou zijn. Om een constante lichaamstemperatuur te garanderen, is de gecoördineerde volgorde van verschillende processen noodzakelijk. Het gaat onder meer om een constante warmteproductie, warmte-isolatie en het vermogen van het lichaam om meer warmte af te geven bij overproductie van warmte. Bij oververhitting van het lichaam, de hypothalamus initieert de verlaging van de sympathische toon. Perifere vasodilatatie en toegenomen zweten treden op. Door zweten neemt het warmteverlies door verdamping toe en door vasodilatatie neemt het warmteverlies door convectie toe. Vasodilatatie is de verwijding van bloed schepen om hun oppervlakte te vergroten. Dit maakt warmteafvoer effectiever. Convectie is ook nodig voor de gelijkmatige verwarming van het lichaam. De kern van het lichaam bestaat dus uit de buik en schedel wordt meer opgewarmd dan de acras en ledematen door metabolisme. Via het bloed circulatieworden de verschillen gecompenseerd door geforceerde convectie.
Ziekten en kwalen
Convectie bij thermoregulatie is grotendeels afhankelijk van de werking van bloedvaten. In het geval van circulatiestoornissenfunctioneert de gelijkmatige verwarming van alle delen van het lichaam ook niet meer optimaal. Met name lichaamsdelen die snel afkoelen en tegelijkertijd minder verwarmd worden, blijven koeler dan aangrenzende gebieden. Bijvoorbeeld, koude handen of voeten komen vaak voor bij arterioscleroseZelfs passieve verwarming van buitenaf brengt ze niet zo snel op lichaamstemperatuur. Er is altijd een snelle afkoeling. Lichamelijke activiteit kan het bloed verbeteren circulatie In ernstige gevallen bestaat echter de kans op onvoldoende zuurstof levering en, in extreme gevallen, necrose van de bijbehorende ledematen. Diabetes met name patiënten hebben er vaak last van circulatiestoornissen dat kan eindigen met het verlies van bepaalde ledematen. Een verminderde doorbloeding (ischemie) heeft ook invloed op de mate van vaatverwijding. In bloedvaten worden schuifkrachten veranderd door ischemie. Afschuifkrachten zorgen voor verwijding van bloedvaten. Een verminderde doorbloeding verlaagt echter de schuifkrachten, dus er is ook minder vaatverwijding. Vooral ouderen hebben vaak last van verstoorde hitte evenwicht De reguleringsmechanismen werken niet meer optimaal. Enerzijds wordt de algemene warmteproductie verminderd en anderzijds wordt het warmtetransport door convectieprocessen beperkt, aangezien er vaak een vermindering van de bloedstroom is. Hierdoor koelt het lichaam meer af, vooral in arme gebieden circulatie Het regulatiemechanisme kan echter ook kapot gaan als het lichaam oververhit raakt. Oververhitting kan onder meer worden veroorzaakt door verhoogde warmteproductie bij zware lichamelijke inspanning tijdens zwoele weersomstandigheden. Wanneer de kerntemperatuur boven de 41 graden komt, stopt tegelijkertijd de zweetproductie. Als resultaat zal het lichaam proberen warmte af te voeren door de bloedstroom van de schaal naar de ledematen en acra's te vergroten, waardoor de kerntemperatuur wordt verlaagd. Als gevolg hiervan kan instorting van de bloedsomloop optreden. Dit voorwaarde heet warmte beroerte De thermoregulatie van het lichaam kan ook worden opgeheven door een ernstige koorts.
