Vzdrževanje telesne temperature

Kako človeški organizem vzdržuje temperaturo 36-37^oC tudi kadar je temperatura okolice višja?

Pri procesih presnove človeško telo energijo, sproščeno ob razgradnji zaužite hrane, uporabi za tvorbo energetsko bogatih molekul (ATP), ki jih potrebuje za svoje aktivnosti. Že ob presnovi neizogibno pride tudi do sproščanja toplote. Poleg tega tudi v mirovanju telo troši nekaj energije za vzdrževanje mišične napetosti, delovanje živčevja in kopico drugih dejavnosti ter ob tem spet sprošča toploto. Na ta način človeški organizem v povpreču greje z močjo okoli 120 W, tako da preko celega dne odda približno 10000 kJ (2400 kcal) toplote, ki jo moramo vnesti v telo s hrano (moški nekoliko več, ženske nekoliko manj, s starostjo pa potrebe po energiji padajo). Zanimivo je, da nesorazmerno velik delež te energije potrošijo možgani – celo do 20% vse energije pri čemer predstavljajo le 2% mase telesa.

Kaj pa telo stori s toploto, ki je ima očitno v izobilju? Za primerjavo – dve 60 W žarnici kar pošteno razsvetlita spodobno veliko sobo, da sta na otip zelo vroči pa tudi vemo. Groba ocena, pri kateri predpostavimo, da je organizem večinoma sestavljen samo iz vode nam pove, da s 10000 kJ toplote segrejemo 70 kg težkega človeka za 34 ^oC.

Telo ima na voljo štiri mehanizme, da se znebi odvečne toplote. Prvi trije so uporabni le v primeru, ko je temperatura okolice nižja od temperature telesa. Takrat lahko telo oddaja toploto s prevajanjem (toplota prehaja iz toplega telesa na hladno okolico), s konvekcijo (zrak, ki obdaja telo se segreje, vendar zaradi gibanja zraka k telesu vedno znova priteka hladen zrak) in sevanjem. Ker telo tudi prejema toploto s sevanjem (spomnimo se, kako hitro nam postane vroče na soncu) je ta način primeren za hlajenje le v senci oz. kadar je okolica hladnejša od telesa. Oddajanje toplote poteka le na površini telesa, zato v človeškem hladilnem sistemu pomembno vlogo igra tudi krvni obtok. Kadar je toplote preveč, se žile razširijo in topla kri iz notranjosti hitreje zakroži po telesu ter se ohlaja na površini. Kadar pritisne mraz, se žile na površini skrčijo, tako da se kri v večji meri zadržuje v notranjosti telesa. V skrajnih primerih je prekrvavitev okončin tako slaba, da deli tkiva lahko tudi odmrejo (ozebline).

Četrti mehanizem, s katerim se lahko znebimo odvečne toplote je potenje. Pri izhlapevanju s kože znoj črpa toploto iz našega telesa in okoliškega zraka. Na ta način se hladita telo in okoliški zrak. To je najbolj učinkovit način hlajenja, saj je izparilna toplota vode zelo velika.

Da je mehanizem hlajenja prek hlapenja znoja lahko učinkovit, mora znoj z naše kože tudi zares izhlapeti. Človek, ki se kopa v znoju zaradi tega ne izgublja toplote. Da znoj lahko izhlapeva s kože, mora biti zrak dovolj suh – kadar je relativna vlažnost 100%, zrak ne sprejema več vodne pare in izhlapevanja je konec. Zato v 100% vlažnosti človek lahko zdrži le okoli 10 minut pri temperaturi 40^oC, preden pride do pregretja. Sedaj lahko razumemo, da je veliko lažje prenašati vročino v suhem, kot pa relativno nizko temperaturo v soparnem ozračju. Izhlapevanje znoja lahko močno zavremo tudi z neprimernimi oblačili – v tesni, oprijeti sintetični obleki nam bo dosti bolj vroče kot v lahni, ohlapni bombažni majici.

K izhlapevanju znoja močno prispeva tudi gibanje zraka okoli našega telesa. Kadar okoli telesa pihlja vetrič, sproti odnaša izhlapelo vodo in prinaša suh zrak. Sedaj lahko tudi razumemo, zakaj nas oblije pot, kadar se po telesni aktivnosti nenadoma ustavimo. Naše telo je prilagodilo potenje povečani telesni aktivnosti. Dokler se gibamo, lahko izločeni pot hitro izhlapeva, saj je okoli nas vedno suh zrak, ki je pripravljen sprejemati paro. Ko se ustavimo, vetrič poneha, zrak okoli telesa postane bolj vlažen, izhlapevanje vode se upočasni in poleg utrujenosti imamo opravka še z obilico znoja, ki nas naenkrat zalije.

Predvsem v poletnem času, ko so temperature najvišje, je znojenje edini mehanizem s katerim se lahko učinkovito borimo proti pregrevanju. Ker ob tem izgubimo dosti tekočine je nadvse pomembno, da jo tudi nadoknadimo s pitjem in da ne otežujemo izhlapevanja znoja z neprimernim oblačilom. V primeru, da ne zaužijemo dovolj tekočine nam grozi dehidracija ali celo vročinski udar. Na tem mestu je morda zanimivo omeniti še to, da so alkoholne pijače skrajno neprimerne za gašenje poletne žeje, saj alkohol deluje kot diuretik (odvajalo), tako da poleg potenja izgubljamo še vodo zaradi večje količine urina.

Za konec še nekaj besed o telesni aktivnosti v poletnih razmerah. Telesu, ki je že tako dovolj obremenjeno z ohlajanjem, naložimo še dodatno toplotno breme – odvajanje toplote, ki nastaja pri mišični aktivnosti. Ker pri potenju izgubljamo tudi sol in ostale elektrolite se zaradi povečanega potenja lahko kaj hitro zgodi, da porušimo ravnovesje elektrolitov v telesu. Proti temu se lahko borimo z uživanjem raznih izotoničnih napitkov, predvsem pa je pomembna aklimatizacija. To pomeni, da se je treba na fizične napore v vročem podnebju postopoma prilagajati. Telo je namreč sposobno v nekaj dneh spremeniti sestavo znoja, tako da je v izločenem znoju dosti manj soli. Med telesnimi napori je potrebno spiti tudi veliko tekočine, dehidraciji pa se izognemo tudi s pitjem nekaj dni pred podvigom. Priporočajo, da pred dolgotrajno aktivnostjo na vročini povečamo količino popite vode do te mere, da urin postane prozoren.

Na straneh Kvarkadabre lahko preberete tudi o tem:
 Zakaj nas na vetru bolj zebe?
 Zakaj je steklo na dotik hladno?

(Tadej Mali)

-