De Thermoregulatie verwijst naar alle regulerende processen voor het handhaven van de lichaamstemperatuur. Warmbloedige dieren behouden een constante temperatuur, ongeacht de buitentemperatuur. Het centrum van warmteregulatie is de hypothalamus.
Wat is thermoregulatie?
Warmbloedige dieren moeten hun lichaamstemperatuur op peil houden omdat de verschillende systemen en lichaamsprocessen in hun organisme zijn afgestemd op een bepaalde ideale temperatuur. Mensen hebben een lichaamstemperatuur van 37 graden Celsius, relatief onafhankelijk van de buitentemperatuur. Bij deze temperaturen is er een ideale temperatuuromgeving voor zijn lichaamsprocessen.
Net als alle andere warmbloedige dieren zijn mensen afhankelijk van regulerende processen om een constante lichaamstemperatuur te handhaven. Deze processen worden thermoregulatie of Thermoregulatie samengevat. Afhankelijk van de buitentemperaturen initieert het organisme verschillende processen in het kader van warmteregulatie, zoals koude rillingen, zweten, stofwisselingsaanpassingen of vetverbranding.
De warmteregeling ontsnapt aan vrijwillige controle en is volledig geautomatiseerd. Hiervoor is een fysiologische regellus beschikbaar. De eerste instantie zijn de thermoreceptoren: de gedetecteerde temperatuurinformatie wordt van de receptoren naar de thalamus in het centrale zenuwstelsel gestuurd.De hypothalamus die ermee verbonden is, is het eigenlijke centrum van warmteregulatie. Vanuit dit deel van het centrale zenuwstelsel worden commando's het lichaam ingestuurd die een regulerend effect hebben op de lichaamstemperatuur.
Functie en taak
Het menselijk lichaam is in permanente warmte-uitwisseling met de omgeving door geleiding, convectie, straling en verdamping. De afzonderlijke uitwisselingsmechanismen brengen tegelijkertijd warmteverlies en passieve verwarming in gang. Als beide niet meer in balans zijn, moet het organisme reageren met voorschriften om de lichaamstemperatuur constant te houden.
Het menselijk lichaam produceert constant warmte bij de thermogenese van spieren en metabolisme. Het is relatief goed geïsoleerd van de omgeving door onderhuids vetweefsel. Bovendien heeft hij het vermogen om zijn temperatuur te verlagen, wat als een noodzaak voortvloeit uit de constante thermogenese.
De thermische receptoren binden permanent en onvrijwillig aan temperatuurprikkels. De zintuigcellen van de tastzin bevinden zich niet alleen op de oppervlakkige huid, maar ook in de weefsels en vooral de slijmvliezen. Ze projecteren de gemeten temperaturen via de thalamus naar de hypothalamus, waar ze worden geëvalueerd en, indien nodig, beantwoord met regelgevende processen.
Bij lage buitentemperaturen verhoogt de hypothalamus de tonus van het sympathische zenuwstelsel, wat resulteert in een breed scala aan processen met als effect dat warmte wordt bespaard en warmte wordt geproduceerd. Er wordt bijvoorbeeld een temperatuurgradiënt geïnitieerd. Vanuit de kern van het lichaam en de organen van het hoofd, de borstkas en de buikholte daalt de temperatuur in de perifere weefsels in vergelijking met de omgeving, vooral in de spieren van de periferie.
De bloedstroom neemt af in de buitenste laag van het lichaam. Dit vermindert de toevoer van warmte met bloed uit metabolisch actief weefsel. Op deze manier isoleert de periferie als het ware de kern van het lichaam. De perifere bloedvaten worden minder van bloed voorzien om warmteverlies via het bloed te minimaliseren.
De huidporiën trekken samen voor hetzelfde doel. Ze veroorzaken ook kippenvel. Het rechtgetrokken haar vormt een kleine isolerende luchtlaag waardoor de uitstralende lichaamswarmte langzamer ontsnapt. Bij extreme kou worden ook spiertrillingen opgewekt. Spierwerk zorgt voor warmte. Om deze reden worden de spieren onwillekeurig gestimuleerd tot samentrekkingen. Rillen is alleen efficiënt met mate. Daarom begint het meestal pas als er een acuut risico op onderkoeling is.
Het verbranden van bruin vetweefsel dat in de kou is begonnen, toont aanzienlijk meer efficiëntie. Daarom dienen warmbloedige dieren vooral verbrandingsprocessen als regulerende maatregelen in de kou.
De buitentemperaturen hebben ook een effect op de metabolische activiteit, die voornamelijk wordt beïnvloed door hormonen door de hypothalamus. Het metabolisme wordt automatisch verhoogd bij lage temperaturen, omdat verhoogde metabolische snelheden warmte produceren. Als het warm is, vermindert de hypothalamus de tonus van het sympathische zenuwstelsel. Het metabolisme wordt vervolgens neerwaarts gereguleerd om geen extra warmte te produceren. De bloedvaten zetten uit om warmteverlies door het bloed te stimuleren.
De belangrijkste warmteregulatie voor mensen bij warme buitentemperaturen is echter de verdamping van zweet. Als het warm is, worden de zweetklieren automatisch gestimuleerd om meer vocht uit te scheiden en heeft de verdamping van zweet een verkoelend effect op het lichaam.
Uw medicatie vindt u hier
➔ Geneesmiddelen tegen koude voeten en handenZiekten en aandoeningen
De thermische regulatie kan worden beïnvloed door aandoeningen als gevolg van medicatie en deficiëntieverschijnselen. Dit kan leiden tot onvoldoende zweten bij koude temperaturen en rillingen ondanks de hitte. Bovendien kunnen verschillende ziekten van het zenuwstelsel de regulerende keten verstoren, vooral in het geval van verwondingen aan de thalamus, de hypothalamus of hun projectieroutes. Laesies in het sympathische gebied kunnen ook verantwoordelijk zijn voor ontregeling van het metabolisme of in de spieren, die de processen van warmteregulatie beïnvloeden.
Ziekten van de zweetklieren of stofwisselingsziekten kunnen ook verantwoordelijk zijn voor ontregeling. Hetzelfde geldt voor ziekten van endocriene klieren, zoals de voorkwab van de hypofyse.
In het geval van verschijnselen zoals een zonnesteek, faalt temperatuurregeling doorgaans. De balans van warmteregulatie wordt uit balans gebracht door warmteschade aan de cellen en organellen. Hitteberoerte wordt vaak voorafgegaan door een verhoogde warmteproductie, bijvoorbeeld door extreme sporten bij hoge temperaturen. Het enzymsysteem is beschadigd door een zonnesteek met kerntemperaturen van het lichaam van 40 graden Celsius. De thermoregulerende mechanismen falen meestal volledig bij dit fenomeen. Dit resulteert vaak in een ongecontroleerde temperatuurstijging, die uiteindelijk zelfs necrose of meervoudig orgaanfalen kan veroorzaken.
Over het algemeen kan een abnormale temperatuurwaarneming niet direct worden gelijkgesteld met verstoringen in de warmteregulatie. De perceptie van temperatuur is individueel en hangt af van vele factoren die niet noodzakelijkerwijs verband houden met de ziektewaarde.
