Met thermoregulatie handhaaft het menselijk lichaam een omgevingstemperatuur van 37 graden Celsius. Metabolisme, evenals spieren en zuurstof transport, afhankelijk van deze temperatuur. Thermoregulerende stoornissen doen zich bijvoorbeeld voor bij hitte beroerte.
Wat is thermoregulatie?
Met thermoregulatie behoudt het menselijk lichaam een lichaamstemperatuur van 37 graden Celsius, onafhankelijk van de omgeving. Dankzij thermoregulatie is de lichaamstemperatuur van de mens relatief onafhankelijk van de buitentemperatuur. Dit betekent dat mensen behoren tot de groep wezens met dezelfde lichaamstemperatuur. Er moet onderscheid worden gemaakt tussen deze en andere warmbloedige wezens, waarvan de lichaamstemperatuur aanzienlijk verandert met de buitentemperaturen. Bij mensen komt thermoregulatie overeen met het handhaven van een constante kerntemperatuur van het lichaam van ongeveer 37 graden Celsius. Metabolisme, evenals zuurstof transport en spieractiviteit, zijn afhankelijk van een constante temperatuur die overeenkomt met hun optimale bedrijfstemperatuur. Om de temperatuur op peil te houden vindt er een permanente uitwisseling plaats tussen het menselijk lichaam en zijn omgeving. Convectie, geleiding, straling en verdamping make-up deze uitwisseling. Door deze mechanismen kan het organisme autonoom zijn temperatuur verlagen of verhogen. De hypothalamus wordt beschouwd als het centrum van thermoregulatie, van waaruit alle bovenstaande processen worden geïnitieerd. Omgevings- en binnentemperaturen worden permanent bepaald door zogenaamde thermocellen in de huid en slijmvlies en verzonden naar de hypothalamus.
Functie en taak
Thermoregulatie vormt de voorwaarde voor verschillende processen in het menselijk organisme. Temperatuurstijgingen verhogen bijvoorbeeld de elastische eigenschappen van alle spieren en pezen Metabole reacties in het menselijk organisme zijn even afhankelijk van de temperatuur. Een temperatuurstijging verhoogt de kinetische energie van de betrokken deeltjes en maakt dus een reactie waarschijnlijker. Sinds eiwitten in het menselijk organisme denautraat bij temperaturen boven de veertig graden, de ideale metabole temperatuur is 37 graden Celsius. Enzymreacties, evenals de vloeibaarheidseigenschappen van celmembranen en diffusie- of osmosegedrag in het organisme worden allemaal beïnvloed door de kinetiek van deeltjes, die op zijn beurt wordt bepaald door de temperatuur. Temperaturen spelen ook een rol in zuurstof transport door de bloedbaan. Hemoglobine biedt de bloed met het bindende vermogen aan zuurstofdeeltjes. De bindingsaffiniteit neemt af bij dalende temperaturen, dus zuurstoftransport kan alleen plaatsvinden bij relatief warme temperaturen. Zonder zuurstoftransport zou weefselverlies en uiteindelijk de dood optreden. Thermoregulatie is dus noodzakelijk voor het menselijk leven. Lichaamswarmte is het resultaat van de energieomzetting van spieren en metabolisme. In de spieren wordt chemische energie kinetische energie, waardoor warmte ontstaat. Het transport en distributie van deze warmte vindt plaats door convectie, die de bloed als medium. Warmteverlies wordt voorkomen door het onderhuidse vetweefsel, zoals bij een isolatielaag. Als de lichaamstemperatuur toch daalt door extreem lage buitentemperaturen, wordt dit verlies gemeld aan de hypothalamus door de thermocellen. De hersenen stimuleert vervolgens de hypofyse, dat thyrotropine-afgevend hormoon afgeeft, waardoor de sympathische tonus toeneemt. De hart- snelheid neemt toe door het hormoon, de stofwisseling wordt gestimuleerd en de spieren zorgen voor meer energie. Op deze manier kan de lichaamstemperatuur worden gehandhaafd ondanks de koud Als het lichaam daarentegen door aanhoudend hoge omgevingstemperaturen te warm wordt, verlaagt de hypothalamus de sympathische toon. Als gevolg hiervan treedt perifere vasodilatatie op en bloed de doorstroming verbetert, waardoor een bepaald oppervlak voor warmte-uitwisseling ontstaat. Warmteverlies vindt plaats door convectie. Bovendien wordt de zweetafscheiding gestimuleerd omdat zweetklieren zijn sympathiek geïnnerveerd. Verdampingskoeling vindt plaats via verdamping, waardoor het organisme wordt gekoeld.
Ziekten en kwalen
Verschillende medicijnen, evenals deficiëntieverschijnselen zoals ijzertekort, storingen in thermoregulatie veroorzaken. Deze stoornissen komen meestal overeen met ongepast zweten koud omgevingstemperaturen of rillingen ondanks een warme temperatuur.Dergelijke verschijnselen kunnen ook optreden in de context van zenuwstelsel ziekten zoals polyneuropathieën Pure sensorische stoornissen, waarbij alleen het gevoel van warmte en koud verstoord is, hiervan te onderscheiden. Deze sensatie is sowieso onderhevig aan individuele componenten. Echte waarnemingsstoornissen in verband met temperaturen komen vaak voor in de context van centraal zenuwstelsel blessures, die op hun beurt verschillende oorzaken kunnen hebben. Een verstoorde temperatuurwaarneming hoeft niet direct verband te houden met een verstoorde thermoregulatie. Werkelijke thermoregulerende stoornissen hebben meestal hun oorzaak in de hypothalamus of het sympathische zenuwstelsel Als er een laesie is in een van beide delen van de hersenen, dan kan dit leiden tot een verkeerde regeling van het metabolisme, evenals van de spieren, wat op zijn beurt de handhaving van de lichaamstemperatuur beïnvloedt. Thermoregulatie kan net zo snel mislukken bij verschijnselen als hitte beroerte Er zijn verschillende vormen van warmte beroerte Bij de ernstige varianten van het fenomeen treedt hitteschade aan de cellen en soms zelfs aan de organen op. De evenwicht van de thermoregulatie is verstoord. Een hitteberoerte wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door een verhoogde warmteproductie, zoals kan optreden bij het trainen buiten alle limieten. Het ontbreken van warmteafgifte kan ook leiden tot een zonnesteek. Als daarbij een kerntemperatuur van meer dan 40 graden Celsius wordt bereikt, lopen de enzymsystemen schade op. De energieopslag van de cellen is leeg en de membraanpermeabiliteit en natrium flux toename. Thermoregulerende mechanismen houden volledig op en de temperatuur blijft stijgen, wat resulteert in necrose en falen van meerdere organen.
