Podcast o Termoregulacja ludzkiego ciała

Přepis

Jakub: Wiesz co, wstajesz z łóżka do zimnego pokoju i od razu zaczynasz się trząść. Albo dostajesz gęsiej skórki, nawet o tym nie myśląc. Dlaczego właściwie ciało tak robi?

Eliška: To świetny przykład! Twoje ciało właściwie próbuje się w ten sposób ratować. Uruchamia swój własny, super efektywny system ogrzewania. I właśnie o tym będziemy dziś rozmawiać. Słuchacie Studyfi Podcast.

Jakub: Czyli mamy w sobie jakiś termostat? Jak w ogrzewaniu?

Eliška: Dokładnie tak! W mózgu, a konkretnie w części zwanej podwzgórzem, znajduje się nasze główne centrum regulacji. Wyobraź sobie to jako dyspozytornię, która nieustannie otrzymuje raporty z termoreceptorów z całego ciała.

Jakub: Czyli czujniki w skórze mu zgłaszają: „Hej, tu jest zimno!” a on na to reaguje?

Eliška: Dokładnie. A ta reakcja opiera się na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego. Mówiąc prościej, kiedy temperatura spadnie poniżej normy, podwzgórze włącza ogrzewanie. Kiedy jest za wysoka, włącza klimatyzację – czyli pocenie się.

Jakub: I dlatego nasze narządy wewnętrzne, tak zwany rdzeń, utrzymują stabilną temperaturę, nawet gdy na zewnątrz jest mróz?

Eliška: Tak, nasz rdzeń jest tak zwanym homeotermicznym – utrzymuje stałą temperaturę. Ale kończyny i skóra zachowują się raczej zmiennocieplnie, poikilotermicznie. Ich temperatura może spaść, aby zapobiec dużym stratom ciepła z całego ciała.

Jakub: Zawsze myślałem, że normalna temperatura to dokładnie 37,0 °C. Ale to chyba nie jest takie proste, prawda?

Eliška: Wcale nie! To tylko średnia. W ciągu dnia temperatura nam się waha, rano jest najniższa, a po południu najwyższa. Zmienia się też w zależności od wysiłku fizycznego, jedzenia, a u kobiet nawet w trakcie cyklu menstruacyjnego.

Jakub: Czyli jak po bieganiu zmierzę sobie 38, to jeszcze nie muszę panikować, że mam gorączkę?

Eliška: Zdecydowanie nie. Podczas wysiłku temperatura w ciele może bezpiecznie wzrosnąć nawet do 40 stopni. Ciało po prostu pracuje na pełnych obrotach i produkuje więcej ciepła.

Jakub: A skąd właściwie bierze się to ciepło? Oprócz tego, że wypiję gorącą herbatę.

Eliška: To pomaga, ale główna praca dzieje się w środku. W spoczynku najwięcej ciepła produkują nasze narządy wewnętrzne, na przykład wątroba. To jest produkt uboczny ich normalnego metabolizmu. Mięśnie dokładają około 18%.

Jakub: A co się dzieje, kiedy jest mi bardzo zimno? Na przykład jak w tym przykładzie na początku.

Eliška: To jest właśnie ten moment, kiedy podwzgórze rozkazuje: „Mięśnie, do roboty!” I uruchamia się drżenie mięśniowe. To jest właściwie szybkie kurczenie się mięśni, które może zwiększyć produkcję ciepła nawet pięciokrotnie. Jest to niesamowicie efektywne, choć trochę nieprzyjemne.

Jakub: Czyli gęsia skórka i drżenie to właściwie superbohaterskie zdolności naszego ciała. Kto by pomyślał! Fascynujące.

Eliška: Dokładnie tak. A następnym razem przyjrzymy się temu, jak ciało pozbywa się ciepła, kiedy jest nam gorąco.

Jakub: Dobrze, więc teraz wiemy, jak ciało wytwarza ciepło. Ale jak właściwie je tracimy? Przecież nie jesteśmy tacy... dziurawi, prawda?

Eliška: Nie jesteśmy, ale sposoby, w jakie ciepło ucieka, są całkiem fascynujące. Ten najważniejszy nazywa się radiacja, czyli promieniowanie.

Jakub: Radiacja? To brzmi trochę niebezpiecznie.

Eliška: Wcale nie. W naszych warunkach w ten sposób tracimy aż sześćdziesiąt procent ciepła. W zasadzie emitujemy ciepło do otoczenia jak mały ludzki kaloryfer.

Jakub: Czyli ja jestem w zasadzie grzejnikiem? To brzmi jak świetna supermoc na zimę.

Eliška: Dokładnie tak! Każde ciało o temperaturze powyżej zera absolutnego emituje promieniowanie podczerwone. A my nie jesteśmy wyjątkiem.

Jakub: A co dalej? Oprócz tego, że jestem grzejnikiem… co jeszcze istnieje?

Eliška: Potem jest kondukcja, czyli przewodzenie. To jest bezpośredni kontakt, na przykład kiedy siadasz na zimnej ławce. A także konwekcja, czyli unoszenie – to ten zimny wiatr, który dosłownie zabiera ci ciepło.

Jakub: Jasne, to znam aż za dobrze. A co z tymi pośrednimi stratami, o których wspomniałaś?

Eliška: To jest głównie parowanie. Po pierwsze z płuc podczas oddychania, a potem oczywiście ewaporacja, czyli pocenie się. I to nawet takie, którego nie zauważasz.

Jakub: Czyli promieniowanie, przewodzenie, unoszenie i parowanie... to są główne sposoby. Co prowadzi mnie do pytania, jak ciało właściwie broni się przed tym wszystkim?

Jakub: Super, więc to chyba wszystko o metabolizmie. Ale przychodzi mi do głowy... jak właściwie naukowcy mierzą, ile energii spalamy? Przecież nie mogą po prostu zważyć człowieka przed i po jedzeniu, prawda?

Eliška: To byłoby trochę niedokładne. Istnieją dwie główne metody. Albo kalorymetria bezpośrednia, co jest dość skomplikowane, albo znacznie częstsza metoda pośrednia.

Jakub: Pośrednia? Jak to dokładnie działa?

Eliška: To jest całkiem sprytne. Mierzymy zużycie tlenu. Oto kluczowy fakt — około 95% energii z pożywienia uwalnia się właśnie z udziałem tlenu.

Jakub: Czyli więcej zużytego tlenu oznacza więcej spalonej energii. Dobrze rozumiem?

Eliška: Dokładnie tak! Wiemy nawet, ile energii uwalnia się ze zużycia jednego litra tlenu w przypadku różnych składników odżywczych. To jest tak zwany ekwiwalent energetyczny. W ten sposób mierzymy na przykład termogenezę w brązowej tkance tłuszczowej.

Jakub: Świetnie. Więc to ostatni element układanki na dziś. Od podstawowych składników odżywczych aż po mierzenie kalorii za pomocą oddechu.

Eliška: Dokładnie tak. Mam nadzieję, że to wszystko miało sens i było dla was przydatne.

Jakub: Na pewno było. Dzięki wielkie, Eliszko, za wszystkie informacje. A wam, drodzy słuchacze, dziękujemy za uwagę w dzisiejszym Studyfi Podcaście.

Eliška: Trzymajcie się i do usłyszenia następnym razem!