Механизми за терморегулация

Защо потръпваме, когато е студено? Какво казват петте пръста на лицето? В този клип ще обсъдим как тялото ни използва нашите мускули за да запази постоянна телесна температура. Този процес се нарича терморегулация – регулация на телесната температура. За да стигнем дотам, първо ще направя кратко описание на това как действа топлинната регулация. След това ще разкажа как телата ни реагират на високи температури и накрая ще опиша как телата ни реагират на ниски температури. Нека започнем с този господин тук, който не изглежда особено впечатлен. Той вдига ръка един ден и забелязва, че навън е много горещо. Изглежда е много горещо. Затова кожата на ръката и на останалата част от тялото му ще възприеме, че е много топло. И това ще създаде невронен сигнал, сигнал, който се изпраща по неврони чак до мозъка. А частта от мозъка, която възприема, че навън е много топло, си има специфично наименование. Нарича се хипоталамус. Всъщност ние разделяме хипоталамуса на две части, които отговорят за два различни вида температура. Има преден хипоталамус, което значи предната част на хипоталамуса. Има и заден хипоталамус. И това е просто задната част на хипоталамуса. Но коя на каква температура отговаря? Аз го помня така – ако навън е горещо, използваме предната част на хипоталамуса, която отговаря за температури, при които сякаш изгаряме. Ако изгаряме, ще използваме за отговор предната част на хипоталамуса. Ами ако е студено? В такива ситуации ще използваме задната част на хипоталамуса, за да отговорим на температури, от които казваме "Брррр!" А това го казваме, когато навън е много студено. Тогава използваме задната част на хипоталамуса. Ок. Това звучи чудесно. Но какво става, когато мозъкът ни разбере, че навън е много горещо? Тогава той изпраща обратно сигнал до телата ни, казва им как да отговорят, за да се запази телесната температура. И от всички неща, които могат да направят нещо по въпроса, точно мускулите в тялото ни ще бъдат тези, които ще се задействат и ще подсигурят постоянната ни телесна температура. Това ще стане с участието на гладките мускули. А когато е студено, използваме скелетни мускули, за да отговорим на промяната на температурата. Как действа това? Да погледнем. Когато сме в гореща или в студена среда, как мускулите ни помагат да отговорим? Един от начините да го разберем, е да разгледаме двата главни типа мускули, които действат тук. Първо, имаме гладки мускули. И по-специално, гладки мускули, които покриват нашите артериоли. Артериолите са просто по-малка версия на нашите артерии. Артериоли. Другият вид мускули, които функционират тук, се наричат скелетни мускули. И това е видът мускул, който работи в бицепсите, трицепсите и така нататък. Сега нека отговорим на въпроса. Защо смятаме, че артериолите имат нещо общо с температурата? Как това променя дали в тялото ни има много топлина или не? Един начин да го си го обясним е да погледнем кръвоносните съдове. Ще нарисувам един мъничък тук. Има малко червени кръвни клетки и бели кръвни клетки, протеини и т.н. Всичко това просто се носи из кръвния поток. И начинът, по който го прави, е по случаен начин или ход. Никога не се движи директно. Просто се блъска наоколо ето така, и продължава насам. Така, в резултат на това, се получава движение в посока напред. Но всъщност има много блъскане. И интересното нещо в това движение тук е, че тази движеща сила, която създават червените ти кръвни клетки, белите кръвни клетки, или другите компоненти в кръвта, това е енергия. Така че в кръвта ни има много енергия. А енергията е просто друга форма на топлина. Ако сме в гореща среда искаме да се отървем от топлината. Затова ще сложим повече топлина в най-повърхностните или най-външните части на телата си, тоест кожата. Колкото повече кръв отива към кожата, толкова повече топлина напуска телата ни. И така регулираме температурата си. Да опишем какво се случва. Когато е горещо, гладкият мускул ще се отпусне. И когато го направи, артериолите ще станат по-широки или по-големи. И този процес се нарича вазодилатация. Артериолите се разширяват. Стават по-широки. Можем да го разглеждаме така: този кръвоносен съд е бил ето толкова голям, сега ще стане ето толкова голям в кожата. И това означава, че много повече кръв ще тече тук из кожата. Много червени и бели кръвни телца, както и протеини, весело ще си се размотават, ето така. Това означава, че ще има много повече топлина или енергия, която е налична тук, която може да се разпръсне и да напусне. И това ти помага да се охладиш. Губиш цялата тази енергия или температура, като отклоняваш потока на кръвта към кожата. А какво правят скелетните мускули? Не правят нищо, когато е горещо. Но за секунда ще реагират, когато стане студено. Какво правят гладките мускули, когато е студено? Можем да предположим, че щом се отпускат, когато е горещо, е логично да се свиват, когато е студено. И тогава този процес в артериолите се нарича вазоконстрикция, което означава свиване на артериолитите. И ако нарисувам диаграма ето тук, ще видиш, че този кръвоносен съд, който изглеждаше така в нормално състояние, ще заприлича на нещо такова, съвсем тесен, тъничък. Така червените, белите кръвни телца и протеините ще се местят из него, ето така. Но нямат много възможности да подскачат и да правят пакости. Трябва просто да вървят напред. Имат само една посока, в която да се движат, защото мястото е малко. Така в кожата ще има по-малко енергия или по-малко температура, която се появява в тази най-външна или повърхностна част на тялото. Колкото повече кръв се отдръпва от кожата, толкова повече отива във вътрешността на тялото. Вътрешността ще има повече енергия и повече топлина, за да ти помогне да запазиш топлината, когато навън е студено. Това прави твоят плосък мускул. Какво прави скелетният мускул? Скелетният мускул също се свива, когато е студено. Но това се случва с доста различна цел. Когато скелетният мускул се свива, той взима АТФ – аденозинтрифосфат, и го разгражда, за да се получи аденозин дифосфат АДФ. Това са два фосфата. И просто откраднахме малко фосфат. Ще отбележа, че е просто откъснат. Но това не са двете единствени неща, които се създават тук. Тялото също така ще произведе енергия. Тази реакция се нарича екзотермична реакция "екзо" означа, че нещо излиза или напуска. А "термична" означава, че се отнася а топлина или енергия. И така всъщност произвеждаме енергия, като свиваме скелетния си мускул. Това става с вътрешните мускулни групи, които създават повечето от топлината при тази реакция и запасяват тялото с нея, за да можем да отговорим на студената външна среда. Това не е толкова необичаен процес, не е рядък. Свиването на основни групи скелетни мускули се нарича просто треперене. Това е цялата причина да треперим, когато е студено. Защото трябва да създадем енергия, като отделим малко фосфат от АТФ. И това треперене ще ни помогне да се стоплим, когато е студено. Така мускулите ни помагат да отговорим на промяната в температурата.