Temperaturregulering er de processer, der tilsammen søger at holde kropstemperaturen konstant. Menneskets centrale kropstemperatur, det vil sige temperaturen målt længst muligt væk fra kroppens overflade, normalt målt i endetarmen, holdes nær konstant på 37 °C. Det kan kun ske ved, at varmeproduktionen og varmeafgivelsen balanceres præcist under skiftende forhold, fx under arbejde, i hvile, i koldt vejr og i varmt vejr.

Varmekapacitet

Varme er en form for energi. Hvis varmeenergien i et legeme øges, vil temperaturen stige. Ved 37 °C vil tilførsel af 4,18 kJ varmeenergi hæve temperaturen i ét kilo vand med én grad. Den specifikke varmekapacitet for vand er derfor 4,18 kJ. For menneskekroppen som helhed er varmekapaciteten omkring 85 % af vandets.

Varmeproduktion

Ved den oxidative forbrænding af næringsstoffer omformes omkring 80 % af energien i kemiske bindinger til varme, mens cirka 20 % er tilgængelig til arbejde. Metabolismen kan øges med en faktor på 15 under hårdt muskelarbejde, med tilsvarende stigning i varmeproduktionen. Muskelarbejde, fx i form af ufrivillig rysten, er derfor en effektiv metode til at modvirke fald i kropstemperaturen. Varmeproduktionen kan også øges uden muskelarbejde, ved stigning af metabolismen (respirationskæden). Nyfødte kan øge varmeproduktionen ved forbrænding af fedtsyrer i såkaldt brunt fedtvæv. Ved hjælp af blodcirkulationen kan den producerede varme blive distribueret rundt i hele kroppen.

Varmeafgivelse

Sved er en af kroppens metoder til at temperaturregulere.
Af .
Licens: CC BY SA 4.0

Varmeafgivelse kan ske ved:

  1. Konduktion, det vil sige direkte kontakt med omgivelserne
  2. Fordampning af vand (sved) fra huden.
  3. Elektromagnetisk stråling

Ved stuetemperatur og i hvile sker omkring 60 % af varmeafgivelsen ved konduktion, 25 % ved stråling og 15 % ved fordampning. Ved temperaturer over den foretrukne komfortzone tabes en større andel af varmen ved fordampning.

Konduktion

Varmeafgivelsen ved konduktion bliver større, hvis lufttemperaturen er lav, og hvis luften er i bevægelse. Også fra udåndet luft tabes varme. For at varme skal blive transporteret ud gennem huden, må der være rigelig blodgennemstrømning i de øvre hudlag, både for at der skal bringes tilstrækkelig varmeenergi fra dybere kropslag, og for at der skal bringes vand til svedproduktion.

Vands specifikke varme er 1000 gange større og varmeledningsevnen er 25 gange større end luftens, så varmeafgivelsen hos et menneske i vand er meget hurtigere end i luft ved samme temperatur, især hvis det kropsnære vand er i bevægelse. Ved mange dødsulykker, der registreres som drukning, er det fald i kropstemperatur (hypotermi), der er den primære dødsårsag.

Fordampning

Hvis omgivelsestemperaturen er højere end hudtemperaturen, fx som i en sauna, må al varmeafgivelse ske ved fordampning af sved. Hvis man ikke drikker nok væske i et tropisk klima, øges risikoen for at dø af hedeslag.

Elektromagnetisk stråling

Varmeafgivelse kan også ske ved elektromagnetisk stråling fra huden. Mængden af udstrålet energi øges proportionalt med fjerde potens af hudtemperaturen. Huden kan også absorbere strålingsenergi fra en varm genstand, fx solen eller en ovn. Nettoresultatet afhænger af temperaturforskellen mellem den udstrålende og den absorberende flade. Også tøj kan tabe varme ved stråling. Tøjets reflekterende evne og overfladetemperatur er afgørende.

Varmeregulering

I hypothalamus er der et termoregulerende center, der reagerer, hvis temperaturen i denne region afviger fra et sætpunkt. Derudover er der temperaturfølsomme receptorer i fordøjelseskanalen og huden, som signalerer til hypothalamus. Den omgivelsestemperatur, som et menneske vælger, hvis valget er frit, kaldes den foretrukne komfortzone (den termale komfortzone). Det er et smalt område. Det er den kombination af lufttemperatur, luftbevægelse, luftfugtighed og strålingsintensitet, der giver en hudtemperatur på cirka 33 °C. Ældre personer har en mindre følsom temperaturregistrerende evne, og de kan have brug for højere omgivelsestemperatur for at undgå hypotermi.

Den termoneutrale zone

Omkring den foretrukne komfortzone er der et temperaturområde, hvor det er muligt at opretholde kropstemperaturen uden muskelarbejde eller sved. Dette område kaldes den termoneutrale zone. Ved lavere temperaturer vil den oxidative metabolisme øges lineært med yderligere fald i omgivelsestemperaturen, indtil den kritiske temperatur er nået, reguleringen bryder sammen, og kropstemperaturen begynder at falde i den hypotermiske zone. Ved stigende omgivelsestemperatur over den termoneutrale zone vil varmeafgivelsen øges ved fordampning af sved. Metabolismen holdes nær konstant, indtil den kritiske øvre omgivelsestemperatur er nået, hvor kropstemperaturen begynder at stige i den hypertermiske zone.

Pyrogener

Det normale temperatursætpunkt i hypothalamus kan reguleres op under infektionssygdomme og andre sygdomme, især hvis der er vævsskader. Substanser med denne effekt kaldes pyrogener. Blandt andet frigives pyrogener fra makrofager, når de aktiveres til fagocytose. Pyrogeneffekten skyldes formodentlig øget, lokal dannelse af bestemte typer prostaglandiner i hypothalamus. Acetylsalicylsyre, som virker febernedsættende, reducerer dannelsen af prostaglandiner.

Læs mere i Lex

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig