11.3 : درجة حرارة الجسم

يتم تحديد درجة حرارة الجسم، المقاسة بالدرجات، من خلال التوازن بين إنتاج الحرارة وتبديدها إلى البيئة المحيطة. على سبيل المثال، إذا كنت تمارس التمارين الرياضية بقوة، فإن الجسم سوف ينتج المزيد من الحرارة، مما يسبب العرق ويبدد تلك الحرارة. على الرغم من الظروف البيئية القاسية والجهد البدني، يحافظ نظام التحكم في درجة الحرارة البشرية على درجة حرارة الجسم الأساسية ثابتة (درجة حرارة الأنسجة العميقة، وهي الأنسجة الموجودة تحت الجلد والأنسجة السطحية الأخرى). وفي المقابل تختلف درجة حرارة السطح حسب الدورة الدموية للجلد ومدى تبديد الحرارة.

يتم إنتاج الحرارة عن طريق الأنشطة الأيضية في أنسجة الجسم الأساسية، وتنتقل إلى سطح الجلد عن طريق الدورة الدموية، ثم يتم إطلاقها في البيئة. تتراوح درجة حرارة الجسم الأساسية عادة من 36.0 درجة مئوية (97.0 درجة فهرنهايت) إلى 37.5 درجة مئوية (99.5 درجة فهرنهايت)، والتي تميل إلى أن تكون أعلى من درجة حرارة الجسم السطحية. يتم قياس درجات الحرارة الأساسية عادة في طبلة الأذن (الأذن) أو مواقع المستقيم باستخدام طرق غير مجتاحة مثل موازين الحرارة بالأشعة تحت الحمراء، أو أجهزة المراقبة المجتاحة مثل المزدوجات الحرارية. يمكن لهذه الأجهزة أيضًا قياس درجات الحرارة في المريء أو الشريان الرئوي أو المثانة. يتم قياس درجات حرارة الجسم السطحية في مناطق سطح الفم (تحت اللسان)، والإبط (تحت الإبط)، وسطح الجلد باستخدام طرق مثل موازين الحرارة عن طريق الفم أو الإبط أو كاميرات التصوير الحراري.

التنظيم الحراري، وهو التوازن الدقيق بين فقدان الحرارة وإنتاج الحرارة، هو عملية معقدة تحافظ عليها الآليات الفسيولوجية والسلوكية. يلعب منطقة ما تحت المهاد، وهو عضو صغير ولكنه عظيم يقع بين نصفي الكرة المخية، دورًا حاسمًا في تنظيم درجة حرارة الجسم عن طريق الكشف حتى عن التغيرات الطفيفة في درجات الحرارة. على سبيل المثال، يتحكم منطقة ما تحت المهاد الأمامي في فقدان الحرارة من خلال التعرق، وvasodilation (توسيع الأوعية الدموية)، وتثبيط إنتاج الحرارة لتسهيل تبديد الحرارة. عندما ترتفع درجات الحرارة الداخلية، فإنها تعيد توجيه تدفق الدم إلى الأوردة السطحية لتحسين إطلاق الحرارة، مما يعرض الآليات المعقدة في اللعب.

على العكس من ذلك، عندما يكتشف منطقة ما تحت المهاد الخلفي درجة حرارة الجسم أقل من النقطة المحددة، فإنه ينشط آليات الحفاظ على الحرارة. على سبيل المثال، سيحاول الجسم الحفاظ على الحرارة في الخارج في الطقس البارد. يؤدي vasoconstriction إلى تضييق الأوعية الدموية، مما يقلل من تدفق الدم إلى الجلد والأطراف، وبالتالي يقلل من فقدان الحرارة. إذا كانت هناك حاجة لمزيد من الحفاظ على الحرارة، يتم تحفيز تقلصات العضلات الإرادية والارتعاش لتوليد الحرارة.

إنتاج الحرارة وفقدانها:

إنتاج الحرارة هو نتيجة ثانوية رائعة لعملية الأيض، وهي التفاعلات الكيميائية التي تحدث في جميع خلايا الجسم. هناك عدة عوامل يمكن أن تؤثر على هذه التفاعلات، مثل الأنشطة التي تزيد منها، وترفع معدلات الأيض، وإنتاج الحرارة. وعلى العكس من ذلك، فإن عملية الأيض البطيئة تنتج حرارة أقل. يتم توليد الحرارة أثناء الراحة، والحركات الإرادية، والارتعاش اللاإرادي، والتوليد الحراري غير المرتعش من خلال تقلص العضلات المقفة للشعرة، مما يؤدي إلى انتصاب الشعر، أو "القشعريرة"، لتقليل فقدان الحرارة. يُظهر هذا التنوع في طرق إنتاج الحرارة مدى تعقيد جسم الإنسان.

الجلد هو الموقع الرئيسي لفقد الحرارة، حيث تنتقل الحرارة من الدم إلى سطح الجلد. هنا، يمكن أن تفتح التحويلات الشريانية الوريدية - وهي الوصلات بين الشرايين والأوردة مباشرة تحت الجلد - للسماح للحرارة بالهروب أو الإغلاق للاحتفاظ بالحرارة. يحدث فقدان مستمر للحرارة عبر الجلد عن طريق الإشعاع، والتوصيل، والحمل الحراري، والتبخر، ويتأثر ذلك ببنية الجلد والبيئة المحيطة.