Temperaturregulering, omfatter de prosessene som sammen søker å holde kroppstemperaturen konstant. Menneskets dype kroppstemperatur (dvs. temperatur målt lengst mulig vekk fra kroppens overflate, vanligvis i rektum) holdes nær konstant på 37 °C. Det kan bare skje ved at varmeproduksjonen og varmeavgivelsen balanseres nøyaktig, under vekslende forhold: i arbeid og hvile, i kaldt vær og varmt vær.

Varme er en form for energi. Hvis varmeenergien i et legeme øker, vil temperaturen stige. Ved 37 °C vil tilførsel av 4,18 kJ varmeenergi heve temperaturen i 1 kg vann med 1 grad. Den spesifikke varmekapasiteten for vann er derfor 4,18 kJ. For menneskekroppen som helhet er varmekapasiteten om lag 85 % av vannets.

Ved den oksidative metabolismen (forbrenningen) av næringsstoffer omformes ca. 80 % av energien i kjemiske bindinger til varme, mens ca. 20 % er tilgjengelig til arbeid. Metabolismen kan øke med en faktor på 15 under hardt muskelarbeid, med tilsvarende økning i varmeproduksjonen. Muskelarbeid, f.eks. i form av ufrivillig skjelving, er derfor en effektiv metode for å motvirke fall i kroppstemperaturen. Varmeproduksjonen kan også øke uten muskelarbeid, ved økning av metabolismen (se respirasjonskjeden). Nyfødte kan øke varmeproduksjonen ved forbrenning av fettsyrer i såkalt brunt fettvev. Med blodsirkulasjonen kan den produserte varmen bli distribuert over hele kroppen.

Varmetap kan skje ved 1) konduksjon, dvs. direkte kontakt med omgivelsene, og ved 2) fordamping av vann (svette) fra huden. Varmetapet ved konduksjon blir større hvis lufttemperaturen er lav, og hvis luften er i bevegelse. Også fra utpustet luft tapes varme. Hos hunder skjer det meste av varmetapet ved fordamping av vann fra tungens overflate. Dyret kan trekke luft inn gjennom nesen og slippe den ut via munnen, ved pesing. For at varme skal bli transportert ut gjennom huden, må det være rikelig blodgjennomstrømning i de øvre hudlag, både for at det skal bringes tilstrekkelig varmeenergi fra dypere kroppslag, og for at det skal bringes vann til svetteproduksjon. Hvis omgivelsestemperaturen er høyere enn hudtemperaturen, f.eks. som i en badstu, må all varmeavgift skje ved fordamping av svette. Hvis man ikke drikker nok væske i et tropeklima, øker risikoen for å dø av heteslag.

Vannets spesifikke varme er 1000 ganger større og varmekonduktansen er 25 ganger større enn luftens, så varmetapet hos et menneske i vann er mye raskere enn i luft ved samme temperatur, spesielt hvis det kroppsnære vannet er i bevegelse. Ved mange dødsulykker som registreres som drukning, er det fall i kroppstemperatur (hypotermi) som er den primære dødsårsaken.

Varmetap kan også skje ved 3) elektromagnetisk stråling fra huden. Mengden av utstrålt energi øker proporsjonalt med fjerde potens av hudtemperaturen. Huden kan også absorbere strålingsenergi fra en varm gjenstand, som f.eks. solen eller en ovn. Nettoresultatet er avhengig av temperaturforskjellen mellom den utstrålende og den absorberende flaten.

Også klær kan tape varme ved stråling. Klærnes reflekterende evne og overflatetemperatur er avgjørende.

Ved romtemperatur og i hvile skjer om lag 60 % av varmetapet ved konduksjon, 25 % ved stråling og 15 % ved fordamping. Ved temperaturer over den foretrukne trivselssone tapes en større andel av varmen ved fordamping.

I hypothalamus er det et termoregulerende senter som reagerer hvis temperaturen i denne regionen avviker fra et settpunkt. I tillegg er det temperaturfølsomme reseptorer i fordøyelseskanalen og huden som signaliserer til hypothalamus. Den omgivelsestemperaturen som et menneske velger hvis valget er fritt, kalles den foretrukne trivselssone (den termale trivselssone). Det er et smalt område. Det er den kombinasjon av lufttemperatur, luftbevegelse, luftfuktighet og strålingsintensitet som gir en hudtemperatur på ca. 33 °C. Eldre personer har en mindre følsom temperaturregistrerende evne, og de kan trenge høyere omgivelsestemperatur for å unngå hypotermi.

Omkring den foretrukne trivselssone er det et temperaturområde hvor det er mulig å opprettholde kroppstemperaturen uten muskelarbeid eller svetting. Dette området kalles den termonøytrale sone. Ved lavere temperaturer vil den oksidative metabolismen øke lineært med ytterligere fall i omgivelsestemperaturen inntil den kritiske temperatur er nådd, reguleringen bryter sammen, og kroppstemperaturen begynner å falle, i den hypoterme sone. Ved økende omgivelsestemperatur over den termonøytrale sone, vil varmetapet øke ved fordampning av svette. Metabolismen holdes nær konstant inntil en kritiske øvre omgivelsestemperatur er nådd, hvor kroppstemperaturen begynner å stige, i den hyperterme sone. Det normale temperatursettpunktet i hypothalamus kan reguleres opp under infeksjonssykdommer og andre sykdommer, spesielt hvis det er vevsskader. Substanser med denne effekten kalles pyrogener. Bl.a. frigjøres pyrogener fra makrofager når de aktiveres til fagocytose. Pyrogeneffekten skyldes formodentlig økt, lokal dannelse av bestemte typer prostaglandiner i hypothalamus. Acetylsalisylsyre som virker febernedsettende, reduserer dannelsen av prostaglandiner. Se også feber.

Foreslå endring

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.